一种脱氧系统及工业尾气发酵装置的制作方法

本申请属于工业尾气回收，尤其涉及一种脱氧系统及工业尾气发酵装置。

背景技术：

1、随着工业尾气生物发酵法制燃料乙醇技术的发展和推广，其优势逐渐凸显，工业尾气生物发酵技术整个工艺流程简单，常温常压即可完成，工业尾气经气体预处理后送至发酵系统，经特定微生物菌体的发酵(乙醇梭杆菌利用工业尾气或生物质合成气中的的一氧化碳、氢气等作为碳源和能量源，在生物反应器内通过自身的生物代谢将一氧化碳转化为乙醇之类的化合物)、蒸馏脱水后产出浓度≥99.5％的燃料。

2、工业尾气发酵所需用的细菌为厌氧细菌，原料气中的杂质组分(包括乙炔、氰化氢)及残氧量对厌氧细菌的影响较大。正常生产过程中，原料气中的杂质组分及氧含量随着生产负荷的变化而变化，尤其是转炉煤气等间歇生产装置，随着生产节奏的变化，杂质组分及氧含量呈现周期性变化。

3、而目前用于处理原料气的预处理装置为绝热反应床，氧含量的波动对绝热反应床床层温度影响较大，虽有电加热器、原料气冷激等手段进行热量调节，但仍存在热量调节能力弱、调节延迟的问题，导致床层温度周期性变化显著，影响反应效率，导致净化气残氧及杂质组分含量波动，脱出不彻底，进一步影响发酵系统细菌转化效率。

技术实现思路

1、本申请旨在至少能够在一定程度上解决相关技术中原料气预处理装置调节能力弱的技术问题。为此，本申请提供了一种脱氧系统及工业尾气发酵装置。

2、第一方面，本申请实施例提供的一种脱氧系统，包括：反应器，设有用于发生脱氧反应的反应腔和用于流通调温介质的调温腔，反应腔设有反应腔入口和反应腔出口，调温腔设有调温腔入口和调温腔出口，调温介质在调温腔内流通时与反应腔内的原料气发生热交换；

3、调温系统，包括依次串接的冷却器、循环泵和第一加热器，冷却器与第一加热器分别连通于调温腔出口和调温腔入口，以形成供调温介质流通的循环回路。

4、第二方面，本申请实施例提供的一种工业尾气发酵装置，包括：包括发酵系统及本申请所提供的脱氧系统，反应腔出口与发酵系统的入口连通。

5、本实用新型至少具有以下有益效果：

6、本申请脱氧系统包括反应器和调温系统，反应器设有用于脱氧反应的反应腔和流通调温介质的调温腔，调温介质在调温腔内流通时与反应腔内的原料气发生热交换。调温系统调节调温介质的温度并驱动调温介质循环流通，进而与反应腔换热，对反应腔做到持续降温或升温。具体的是，当原料气氧气较高，脱氧反应发热量大于原料气升温至热点温度所需的热量时，富余热量及时通过调温介质带走；当原料气氧气较低时，脱氧反应的反应热无法维持自身反应时，及时通过调温介质进行热量补偿。而相关技术中通过冷激的方式对温度进行调节，其调节能力受限，本申请可通过调温介质持续性补充热量或带走热量，调节能力强，且调节更迅速。

7、同时，调温介质具有较高的热容，本申请利用调温介质较高的热容进行脱氧系统热量的平衡缓冲，能维持反应腔温度恒定，防止反应腔由于热积聚导致飞温，提高了脱氧系统缓解原料气氧含量波动性对床层温度的影响的能力，维持脱氧系统高效稳定运行，稳定了净化气。

技术特征：

1.一种脱氧系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的脱氧系统，其特征在于，所述反应器(10)包括反应管，所述反应管的内腔为反应腔(11)，所述反应管的一端为所述反应腔入口(12)，所述反应管的另一端为所述反应腔出口(13)，所述反应管位于所述调温腔(14)内。

3.根据权利要求1所述的脱氧系统，其特征在于，所述调温腔入口(15)侧设置有第一温度检测装置(50)，所述调温腔出口(16)侧设置有第二温度检测装置(60)。

4.根据权利要求1所述的脱氧系统，其特征在于，所述脱氧系统还包括原料预热器(70)，所述原料预热器(70)设有原料气入口(71)和原料气出口(72)，所述原料气入口(71)用于与原料气连通，所述原料气出口(72)与所述反应腔入口(12)连通。

5.根据权利要求4所述的脱氧系统，其特征在于，所述原料预热器(70)设有供原料气流通的第一管道(73)及供净化气流通的第二管道(74)；

6.根据权利要求4所述的脱氧系统，其特征在于，所述原料气入口(71)侧设置有第三温度检测装置(80)，所述原料气出口(72)侧设置有第四温度检测装置(90)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的脱氧系统，其特征在于，所述冷却器(20)为列管式换热器，设有换热腔(21)及冷却介质腔(22)；

8.根据权利要求1-6中任一项所述的脱氧系统，其特征在于，所述脱氧系统还包括连通于所述循环回路的膨胀罐(120)。

9.根据权利要求8所述的脱氧系统，其特征在于，所述脱氧系统还包括连通于所述膨胀罐(120)的存储罐(130)。

10.一种工业尾气发酵装置，其特征在于，包括发酵系统及权利要求1-9中任一项所述的脱氧系统，所述反应腔出口(13)与所述发酵系统的入口连通。

技术总结
本申请公开了一种脱氧系统及工业尾气发酵装置，属于工业尾气回收的技术领域。脱氧系统包括反应器和调温系统，反应器设有用于发生脱氧反应的反应腔和用于流通调温介质的调温腔，反应腔设有反应腔入口和反应腔出口，调温腔设有调温腔入口和调温腔出口，调温介质在调温腔内流通时与反应腔内的原料气发生热交换。调温系统包括依次串接的冷却器、循环泵和第一加热器，冷却器与第一加热器分别连通于调温腔出口和调温腔入口，以形成供调温介质流通的循环回路。本申请可通过调温介质持续性为反应腔补充热量或带走热量，调节能力强，且调节更迅速。

技术研发人员：陈超,莫志朋,佟淑环,张春悦,蔺兴法,李帅,回江丽,李自强,高佳远
受保护的技术使用者：河北首朗新能源科技有限公司
技术研发日：20230905
技术公布日：2024/5/6