專利名稱：一種生活垃圾填埋氣脫氧裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于生活垃圾填埋氣凈化提純制天然氣技術領域，涉及ー種生活垃圾填埋氣脫氧裝置。
背景技術：
生活垃圾填埋氣凈化提純制車用壓縮天然氣的エ藝過程中，需要脫除填埋氣中的超標氧組分，以滿足GB18047-2000的要求。通常采用直接燃燒エ藝脫除填埋氣中的氧。該エ藝將脫氧催化劑裝入一臺脫氧設備內，利用外部熱源將填埋氣升溫到一定數值，當高溫填埋氣通過催化劑床層時，催化劑即促成填埋氣中的氧和甲烷反應，從而達到脫除氧組分的目的。圖1為原有脫氧裝置流程示意圖。裝置開車初期，來自上游エ序的含氧填埋氣經 管殼式換熱器3進入電加熱器2，被加熱到エ藝要求的溫度后進入脫氧器I，在脫氧器的催化劑床層，填埋氣中的O2與少量CH4發生反應，生成CO2和H2O,從而脫除填埋氣的O2。該反應屬放熱反應，能使填埋氣的溫度達300°C左右(隨填埋氣中的含氧量變化而變化，含氧越多，反應溫度越高)。脫氧后的高溫填埋氣經管殼式換熱器的殼程與經管程的含氧填埋氣進行熱交換后去水冷卻器4冷卻降溫，再去下一道處理工序。原設計希望通過管殼式換熱器的熱交換，能使含氧填埋氣的溫度達到脫氧器中催化劑的反應溫度，從而關閉或微開電加熱器，以期收到節能降耗的效果。此種設計存在的問題有(I)脫氧器與管殼式換熱器間的連接管線較長，即使采取目前最好的絕熱措施，都存在較大的管路熱損失。(2)管殼式換熱器用于氣ー氣換熱效率極差，其主要原因是該類換熱器的固有結構有較大的缺陷，如隔板邊緣與殼體壁的間隙較大，出現殼側氣流短路；殼側氣流流速低，導致傳熱系數小等。因此，管殼式換熱器不可能達到預期的エ藝效果。生產實際中，出管殼式換熱器的含氧填埋氣的溫度還達不到エ藝要求值的一半。(3)由于上述原因，電加熱器必須24小時連續不斷地滿負荷運行，才能確保進入脫氧器的含氧填埋氣的溫度滿足エ藝要求，其結果是裝置能耗大，產品氣成本高。
實用新型內容本實用新型的目的是克服現有技術的上述不足，提供一種能夠降低能耗、節約成本的生活垃圾填埋氣脫氧裝置。本實用新型的技術方案如下ー種生活垃圾填埋氣脫氧裝置，包括脫氧器1、電加熱器2、換熱器和水冷卻器4，其特征在于，所述的換熱器為板式換熱器6，在所述的脫氧器I的下部設置有換熱盤管5，所述的換熱盤管5的入口接來自上游エ序的含氧填埋氣，其出ロ連接到板式換熱器6的冷介質側，經過板式換熱器6換熱的含氧填埋氣被送入電加熱器2，溫度達到エ藝要求值的含氧填埋氣出電加熱器后進入脫氧器1，經過脫氧器I脫氧后的高溫填埋氣與脫氧器下部的換熱盤管5中的含氧填埋氣進行熱交換，再經脫氧器I的出ロ被送入板式換熱器6的熱介質偵牝從板式換熱器6的熱介質側出來的脫氧后的填埋氣進入水冷卻器4冷卻降溫。本實用新型的有益效果如下(I)脫氧反應器與板式換熱器基本上是直接連接，大幅度縮短了工藝管線，減少了工藝管道熱損。(2)脫氧器I下部設置蛇形換熱管5，起到了預熱含氧填埋氣的作用，可達到降低板式換熱器6的熱負荷的功效，減少板式換熱器5的空間尺寸和安裝占地面積。(3)充分發揮板式換熱器6熱效率高的特點，實現了利用脫氧過程的反應熱加熱含氧填埋氣到工藝要求溫度值的目的。正常工況下，在脫氧裝置運行一段時間后，完全可以關閉或微開電加熱器2。經初步估算，改進后的脫氧裝置的能耗僅為原設計脫氧裝置能耗的50%,其節能效果十分顯著。
附圖1 :原有脫氧裝置流程示意圖附圖2 :改進后的脫氧裝置流程示意圖附圖標記說明如下I脫氧器 2電加熱器 3管殼式換熱器 4水冷卻器5換熱盤管 6板式換熱器a含氧填埋氣進入盤管換熱b冷激氣進入脫氧器c預熱填埋氣進入脫氧器[0021 ]d含氧填埋氣出電加熱器e含氧填埋氣進入電加熱器f含氧填埋氣預熱后出板式換熱器g脫氧填埋氣初冷后出板式換熱器h脫氧填埋氣進入板式換熱器k含氧填埋氣出盤管后進入板式換熱器m脫氧填埋氣進入水冷卻器η循環水出水冷卻器P脫氧填埋氣出水冷卻器q循環水進水冷卻器
具體實施方式
改進后的生活垃圾填埋氣脫氧裝置如圖2所示，將管殼式換熱器換成了板式換熱器6，并增加了換熱盤管5，包括脫氧器1、電加熱器2、換熱盤管5、板式換熱器6和水冷卻器4，換熱盤管5安裝在脫氧器I的下部，換熱盤管5的入口接來自上游工序的含氧填埋氣，其出口連接到板式換熱器6的冷介質側，經過板式換熱器6換熱的含氧填埋氣被送入電加熱器2，溫度達到工藝要求值的含氧填埋氣出電加熱器后進入脫氧器1，經過脫氧器I脫氧后的高溫填埋氣與脫氧器下部的換熱盤管5中的含氧填埋氣進行熱交換，再經脫氧器I的出口被送入板式換熱器6的熱介質側，從板式換熱器6的熱介質側出來的脫氧后的填埋氣進入水冷卻器4冷卻降溫。改進后的脫氧裝置的工作原理如下裝置開車初期，來自上游エ序的含氧填埋氣經脫氧器I下部的蛇形盤管5進入板式換熱器6的冷介質側，經過電加熱器2溫度升高到エ藝要求值后進入脫氧器I。在脫氧劑床層，填埋氣中的O2與少量的CH4,反應生成CO2和H2O,從而脫除填埋氣中的氧(該反應屬放熱反應，填埋氣中的溫升與其中的氧含量成正比)。脫氧后的高溫填埋氣在脫氧器I下部首先與蛇形盤管5中的含氧填埋氣換熱而預熱含氧填埋氣，然后進入板式換熱器6的熱介質偵牝繼續與冷介質側的含氧填埋氣換熱，從而使出板式換熱器6的含氧填埋氣的溫度達到 エ藝要求值(這時關閉或微開電加熱器)，再進入脫氧器I脫氧。脫氧后的填埋氣出板式換熱器6后進入水冷卻器4冷卻降溫，然后去下一道處理工序。
權利要求1.一種生活垃圾填埋氣脫氧裝置，包括脫氧器(I)、電加熱器(2)、換熱器和水冷卻器(4)，其特征在于，所述的換熱器為板式換熱器(6)，在所述的脫氧器(I)的下部設置有換熱盤管(5)，所述的換熱盤管(5)的入口接來自上游工序的含氧填埋氣，其出口連接到板式換熱器(6)的冷介質側，經過板式換熱器(6)換熱的含氧填埋氣被送入電加熱器(2)，溫度達到工藝要求值的含氧填埋氣出電加熱器后進入脫氧器(1)，經過脫氧器(I)脫氧后的高溫填埋氣與脫氧器下部的換熱盤管(5)中的含氧填埋氣進行熱交換，再經脫氧器(I)的出口被送入板式換熱器(6)的熱介質側，從板式換熱器(6)的熱介質側出來的脫氧后的填埋氣進入水冷卻器(4)冷卻降溫。
專利摘要本實用新型屬于生活垃圾填埋氣凈化提純制天然氣技術領域，涉及一種生活垃圾填埋氣脫氧裝置，包括脫氧器、電加熱器、板式換熱器和水冷卻器，在脫氧器的下部設置有換熱盤管，所述的換熱盤管的入口接來自上游工序的含氧填埋氣，其出口連接到板式換熱器的冷介質側，經過板式換熱器換熱的含氧填埋氣被送入電加熱器，溫度達到工藝要求值的含氧填埋氣出電加熱器后進入脫氧器，經過脫氧器脫氧后的高溫填埋氣與脫氧器下部的換熱盤管中的含氧填埋氣進行熱交換，再經脫氧器的出口被送入板式換熱器的熱介質側，從板式換熱器的熱介質側出來的脫氧后的填埋氣進入水冷卻器冷卻降溫。本實用新型能夠大幅度降低能耗、節約成本。
文檔編號C10L3/08GK202849360SQ20122052342
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月12日 優先權日2012年10月12日
發明者李必忠, 李太平 申請人:北京惠博普能源技術有限責任公司