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CN1222715C - 废气处理装置 - Google Patents

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CN1222715C CN01121199.7A CN01121199A CN1222715C CN 1222715 C CN1222715 C CN 1222715C CN 01121199 A CN01121199 A CN 01121199A CN 1222715 C CN1222715 C CN 1222715C
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Abstract

本发明提供一种废气处理装置，该装置能够最大可能地回收废气催化氧化反应产生的热量，让待调节的第一废气预热器中的处理过的气体的温度达到不能冷凝水分和/或腐蚀气体的任意水平。废气处理装置包括含分子氧的气体的加料设备、第二至第n个废气预热器、热量回收设备和反应器。

Description

废气处理装置
本发明涉及含有可燃化合物废气处理装置以及使用该装置处理废气的方法。
从生产化学物质过程中排出的废气可能含有少量的单一或混合的可燃化合物如饱和烃像甲烷、乙烷或丙烷；不饱和烃像乙烯或丙烯；一氧化碳；有机酸像苯二酸、马来酸或(甲基)丙烯酸；醛像甲醛；酯或醇，这些可燃化合物甚至少量也会放出令人不愉快的气味。这些废气未经处理就排放到大气中是几乎不能接受的。
作为这样一种措施，JP-A-57-58012提出一种废气处理装置。图1是JP-A-57-58012公开的说明废气处理装置的框图。在图1中，该装置操作如下：加热通过第一热交换器2和第二热交换器3加入的废气，这些热交换器串联配置在加入废气的设备与催化氧化反应器1之间，一部分来自反应器1的经热处理的气体作为热源加到第二热交换器3，来自热量回收设备4的处理过的气体作为热源加到第一热交换器2，一部分或全部在第二热交换器3中使用的处理过的气体加到反应器1，余下的处理过的气体连同来自反应器1的废气一起加到热量回收设备4。让在第一热交换器2中使用的处理过的气体排出系统之外，不加不必需的空气而在反应器1温度下保持适当反应是可能的。另外通过利用热量回收设备4回收产生的热量，有可能降低排到系统之外的热量损失。即由于热量回收设备4吸收因废气中可燃物质组成转化反应所产生的热量不同，来自第一热交换器的处理过的气体的温度保持在基本固定的水平。当废气中的氧量对于处理可燃组分不足时，在废气进行处理之前可以加空气。
在生产过程中因操作条件的变动，由该过程排出的废气组成常常变化，这种变化可能引起已处理气体露点的变化，因此导致在第一热交换器2中冷凝。废气可以包括少量腐蚀性物质如硫，它因在热交换器中冷凝而造成腐蚀。另外，因为粉碎催化剂的粉尘由反应器1开始沿很长的路径散开，该粉尘粘附在被冷凝物覆盖的部分上面，因此可能降低热交换能力。
为了避免这种情况，必需升高加入第一热交换器2的处理过的气体的温度，即处理过的气体在热量回收设备4出口的温度。使用废热锅炉作为热量回收设备4时，例如，通过提高锅炉中产生的蒸汽压力，即提高蒸发温度，降低锅炉中回收的热量和提高在第一热交换器入口和出口处理过的气体的温度的方法是可能的。因为锅炉产生的蒸汽一般与工厂的蒸汽系统相连，所以加入蒸汽系统的蒸汽压力保持在固定水平是可取的。由于这种原因，通过根据废气处理装置的操作条件改变废热锅炉产生的蒸汽压力，在任意水平上调整处理过的气体的温度是极困难的。因此，进行处理的废气限于很窄的范围，其装置也可能不能用于处理由生产过程排出的废气。
因此，本发明的目的是提供一种废气处理装置，对于相应于主要由有机化合物生产过程排出的废气组成变化，该装置的操作具有广泛的适应性，即能够将第一废气预加热器中的处理过的气体温度调节到任意的不低于其露点的温度，能够稳定操作而不用非常大量加入含有分子氧的气体，能够最大可能地回收由催化氧化废气产生的热量。
由于对上述问题进行了艰苦研究，我们发现了通过将含有分子氧的气体加到催化氧化反应器入口处，利用部分或全部来自反应器的处理过的气体作为第二废气预热器和/或热量回收设备的热源，以及另外将部分或全部来自第二预热器的处理过的气体作为第一预热器的热源，有可能将第一预热器中的处理废气温度调节到任意不低于该气体的露点的温度，结果本发明实现了。
另外，本发明的目的是克服上述问题，并提供一种使用处理废气装置的废气处理方法，该装置能够将废气预热器中的废气温度调节到任意水平。
本发明涉及废气处理装置，其特征在于该装置包括处理含有可燃化合物废气的催化氧化反应器；将废气加到反应器的设备；用于预热废气的多个预热设备；以及回收来自反应器处理过的气体的热量的热量回收设备；配置含有分子氧的气体的加料设备，将含有分子氧的气体加到第一废气预热器的废气入口与反应器进口之间的至少一个任意点(其中本文中使用的术语“第一废气预热器”是指废气首先进入的预热器，此处预热器串联安装，或废气首先进入平行安装的预热器中任一个预热器)；适合于将来自反应器的处理过的气体作为热源加到第二个至第n个废气预热器中的至少一个预热器和热量回收设备(其中术语“第n个废气预热器”是指废气首先进入的预热器，这里预热器串联安装，或废气首先进入平行安装的预热器)；构建成使用与加到反应器的废气混合的来自第二个至第n个废气预热器中的至少一个预热器的处理过的气体，并将来自热量回收设备的处理过的气体加到第一预热器；或构建成将来自第二个至第n个废气预热器中任一个预热器的处理过的气体和来自热量回收设备的处理过的气体作为热源加到第一预热器。
此外，本发明涉及使用上述装置处理废气的方法。
尽管预热器的数量n不受特别限制，但从操作方便的观点来看，限制到n＝2是可取的。
另外，本发明涉及废气处理装置，其特征在于该装置包括处理含有可燃化合物废气的催化氧化反应器；将废气加到反应器的设备；用于预热废气的多个预热设备；以及回收来自反应器的处理过的气体热量的热量回收设备；提供含有分子氧的气体加料设备，将含有分子氧的气体加到第一废气预热器的废气进口与反应器进口之间的至少一个任意点(其中本文中使用的术语“第一废气预热器”是指废气首先进入的预热器，此处预热器串联安装，或废气首先进入平行安装的预热器中任一个预热器)；适合于将部分或全部来自反应器的处理过的气体加到第二个至第n个废气预热器中的至少一个预热器(其中这里使用的术语“第n个废气预热器”是指废气首先进入的预热器，这里预热器串联安装，或废气首先进入平行安装的预热器)；以及构建成将来自第二个至第n个废气预热器中的处理过的气体作为热源加到第一预热器，和来自第一预热器和反应器的处理过的气体(包括其中加入处理过的气体的量为零的情况)作为热源加到热量回收设备。
此外，本发明涉及使用上述装置处理废气的方法。
尽管预热器的数量n不受特别限制，但从操作方便的观点来看，限制到n＝2是可取的。
根据本发明，能够将第一预热器出口的处理气体温度升到比在通常装置中同样量的含分子氧气体的露点更高的水平，因此能够克服与冷凝相关的问题，并且使得催化氧化废气产生的热量最大可能地被回收。
通过下述优选实施方案的描述，本发明的上述的和其他的目的、特点和优点将变得非常明显。
引入并构成说明书一部分的附图，连同用于解释本发明原理的说明，说明了本发明的几个方面。附图中：
图1是说明根据通常技术处理废气的装置流程图；
图2是说明一种本发明处理废气装置流程图；
图3是说明另一种本发明处理废气装置流程图；
图4也是说明另一种本发明处理废气装置流程图。
下面根据附图说明本发明。如后面所使用的，术语“废气”是指含有可燃化合物的待处理气体，术语“处理过的气体”是指在催化氧化反应器中处理过的，并接着从反应器排出的气体。
图2是说明一种本发明处理废气装置流程实施例的图。在图2中，两个废气预热器配置在加废气设备205与催化氧化反应器201之间，沿废气流动方向串联配置。含有可燃化合物的废气212采用加废气设备205加到第一废气预热器202和第二废气预热器203，用来自反应器201和热量回收设备204的处理过的气体加热到适当温度，此后加到反应器201。
这种废气212一般含有从生产过程排出的废气，如苯二酸、马来酸、环氧乙烷、(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯这样的化学物质。来自各种过程的废气以单一形式或混合物形式出现。加废气的设备205不受特别限制，但只是需要能够加废气212。加废气的设备实例可以包括旋转机械，如鼓风机和风扇。此外，使用塔的加料方法时，在废气情况下操作压力本身由在加压条件下操作的吸收或汽提塔提供，或者在抽空装置和任选地抽吸废气的废气处理装置的处理过的气体出口处安装的加废气设备可以列举作为加废气的设备。
第一预热器202系指废气预热器，该预热器通过使用来自热量回收设备204和/或第二预热器203的处理过的气体作为热源使废气温度升高。第二预热器203系指废气预热器，该预热器通过使用来自反应器201的处理过的气体作为热源使废气温度升高。仅需要安装这些废气预热器至少各一个。其数量没有特别限制。这些废气预热器不限于考虑模式，仅需要通过热交换能够升高废气的温度。任何已知的热交换器都可以用作废气预热器。在其他类型的热交换器中使用板式热交换器是特别有利的。
含有分子氧的气体加料设备207与在第一预热器202废气进口与反应器201进口之间任意点的废气管道相连。特别地，加料设备207与在第一预热器202废气出口与第二预热器203废气进口之间和/或在第二预热器203废气出口与反应器201进口之间的第一预热器202废气进口相连。优选地，在第一预热器202废气出口与反应器201进口之间进行这种连接，特别是与反应器201进口连接。如本文使用的术语“含有分子氧的气体213”涉及空气、氧气、富氧空气以及从其他设备排放的含有分子氧的处理过的气体。
根据例如采用无控制转动功能的鼓风机的假设，现在考虑加含有分子氧的气体的设备213。分别通过使用控制阀，根据在处理过的气体中氧气浓度，对加在加废气设备205与第一预热器202之间的含有分子氧的气体213(后面偶尔称之“用于预混合的含有分子氧的气体的量”)的流动体积进行调节，或根据在第一预热器出口处理气体的温度，调节旁路的含氧气体(含有氧的气体加到第二预热器进口和/或反应器进口)加入量。在这种情况下，因为这种含有分子氧的气体的量是根据来自分别配置的检测器信号进行控制，鼓风机排风量可能随用于处理废气所固有的必需量波动。由于偏离废气处理所需要量，引起的波动可能引起系统波动。因此，变得难以稳定地操作反应器。另外，因为排气体量的减少降低了在反应器中的压力损失，所以鼓风机排风压力可能降低。因为使用控制阀降低流动体积而增加压力损失，鼓风机消耗了不必要的电能，因此其条件会造成不经济的操作。为了稳定地处理废气本身，必需防止来自鼓风机气体量的波动。测量处理过的气体中的氧气浓度，并基于这种浓度调节由鼓风机排出气体的量就可以克服这个问题。
加含有分子氧的气体的设备207如此构建，以致接受置于第一预热器202处理气体出口侧管道上的氧浓度检测器209的信号。特别是，通过测量发现从第一预热器202排出的处理过的气体中氧气浓度过低时，使用如鼓风机或风扇之类的通常已知供气设备加含分子氧的气体，这种设备配置能够以各种转数驱动的驱动部件。关于测量处理过的气体中氧气浓度的方法，因为反应器201往前的处理过的气体系统不允许来自任何其他设备的气体，在该系统中氧浓度不改变，所以氧浓度检测器209可以安装在处理过的气体系统中的任意位置。测量设备实例包括磁类型和二氧化锆类型的已知氧浓度测量设备。对于调节所排放含分子氧的气体的量的设备211，可以列举控制转数的逆变器控制设备或减速比控制设备，特别是采用逆变器控制设备控制马达转数的方法。
尤其，通过使用检测器209测量处理过的气体中的氧气浓度，配置能够以各种转数驱动的驱动部件的含分子氧的气体的加气设备207，以及调节加气设备排放量的设备211，就可调节加含分子氧的气体的量和加入为催化氧化废气正好足够需要的含氧气体。
调节旁路的含分子氧的气体的量的控制器210是如此构建的，以便接受处理过的气体温度测量设备208的信号，该设备配置在第一预热器202处理过的气体出口侧的管道上。通过测量发现来自第一预热器202的处理过的气体温度低于预定水平时，控制器210致动，以提高旁路的含分子氧的气体的量。顺便地，来自第一预热器的处理过的气体温度可使用已知检测器进行控制，如使用铂、镍、铜电阻温度计或使用铜-康铜、铁-康铜、铬铝热电偶或铂铑-铂的护套式热电偶温度计。含分子氧的气体加到第一预热器202与第二预热器203之间和/或第二预热器203与反应器201之间的位置。当来自第一预热器202的处理过的气体温度低于该气体露点时，例如，在由加料设备207排出的含氧气体的量保持在固定水平的条件下，可以提高旁路的含分子氧的气体的量。在极端的情况下，来自含分子氧的气体加料设备207排放气体以全部量作为旁路的含分子氧的气体加入。反过来，这样的温度比该气体露点高得多时，从经济的观点来看，有必要降低其温度。如偶尔需要，来自含分子氧的气体加料设备207排放气体以全部量作为预混含分子氧的气体加入。调节分流的含分子氧气体量的控制器210实例可以包括控制阀，它对本技术的技术人员来说是已知的。
特别地，通过配置用来测量来自第一预热器的处理过的气体温度的控制器208，以及用于调节供往第一预热器废气出口与反应器进口之间任意点的含分子氧气体的量的控制器210，就可将待加入含分子氧的气体分开，并可任意调节来自废气预热器的处理过的气体的温度。
通过转数控制调节鼓风机排出风量和通过控制阀调节旁路的含分子氧气体的量，可在任意调节的处理过的气体214的温度而稳定地操作反应器。
在反应器201中，处理在废气中含有的可燃化合物，即采用氧化催化剂氧化处理该化合物。如偶然需要，可使用如气相色谱之类的分析仪证实废气中可燃有机化合物的理想氧化度。此处使用的氧化催化剂可以选自该技术领域中已知的氧化催化剂。氧化催化剂实例可以包括耐火无机氧化物模制片，氧化物如活化氧化铝，活性碳、二氧化钛，或含有活性组分的沸石，活性组分如分散在其中或叠加其上的像铂或钯之类的贵金属或像铜、钴、镍之类的贱金属，或用分散在耐火无机金属中的活性组分涂敷的堇青石蜂窝结构。由于饱和烃不易燃烧，而不饱和烃相对容易燃烧，所以建议反应器进口温度固定在不低于250℃的水平，反应器出口温度固定在600-700℃的水平，另外催化剂层的温度升高固定在不高于430℃的水平。
热量回收设备204配置在反应器201与第一预热器202之间。第二预热器203配置在反应器201与循环鼓风机206之间。热量回收设备204出口通过管道与循环鼓风机206进口相连，还与第一预热器202相连。循环鼓风机206出口分别通过控制阀215与反应器201相连，还通过控制阀216与第一预热器202相连。来自反应器201的部分或全部处理过的气体用作第二预热器203和热量回收设备204的热源。
将来自反应器201的热处理过的气体加到热量回收设备204，该设备是已知的废热锅炉，和第二预热器203。已加到第二预热器203的处理过的气体被用来升高其中废气温度，然后通过循环鼓风机206和控制阀216加到第一预热器202进口。采用这种程序，有可能预热废气，同时升高来自第一预热器202的处理过的气体的温度。因此，该装置如此构建，以致使用来自热量回收设备204和第二预热器203的处理过的气体作为第一预热器202的热源。
另外，通过第二预热器203加入的处理过的气体和通过热量回收设备204加入的部分处理过的气体，必要时，通过循环鼓风机206和控制阀215加到反应器201。采用这种程序，有可能提高进入反应器201的气体量，并能够有效回收其中产生的热量。因此，来自第二预热器203的处理过的气体和来自热量回收设备204的部分处理过的气体，如果必要的话，可以加到反应器201。
此外，来自反应器201的热处理过的气体，如果必要的话，可以只是通过热量回收设备204。
将已使第一预热器202中废气温度升高并因此成为低的温度的处理过的气体加到该处理过的气体排放设备(未说明)，再释放到大气中。另外，因为处理过的气体中的氧在氧化有害组分时被消耗掉，因此，呈非常不足的状态，所以许可处理过的气体有效用作惰性气体，作为储槽的密封气体，或在某些其他设备中作为氧化反应稀释气体。
根据含分子氧的气体的增加或减少和反应器进口和出口温度的变化，通过用控制阀调节处理过的气体的流动体积，可以稳定地处理废气。废气产生的热量很少时，例如，通过使用全部量的含分子氧的气体作为旁路的含氧气体，并将来自热量回收设备和第二预热器的处理过的气体作为热源加到第一预热器，可将第一预热器的处理气体温度固定在不低于该气体露点。废气产生的热量很多时，通过使用含分子氧的气体作为预混合的含分子氧的气体和作为旁路的含氧气体，并将热量回收设备的处理过的气体作为热源加到第一预热器，可将第一预热器的处理气体温度固定在不低于该气体露点(在这种情况下，第二预热器的处理过的气体，如偶然需要时，部分来自热量回收设备的处理过的气体送入反应器进口)。因此，处理装置中气体的流动体积平衡和热平衡的变化，比在通常的装置中预先加入以及处置的含分子氧气体要更宽些，第一预热器的处理过的气体出口的温度可以调节到不低于该气体露点的任意水平。因此，加料设备不需要采用过度高的排放压力进行操作。这个事实证明了从节约能源的观点来看是特别有利的。
顺便地，构成装置的设备、器具和部件可用管道适当地连接起来。
上述的装置有两个串联配置的废气预热器。在使用三个这样废气预热器装置的情况下，可以设想将三个废气预热器置于第一预热器202与第二预热器203之间的方法或将三个废气预热器置于第二预热器203与反应器201之间的方法(加含分子氧的气体之前)。在这种情况下，正如图2所说明的，废气和处理过的气体的流动是基本相同的。从废气上游端来看，这些废气预热器被看作第一、第二与第三废气预热器。来自反应器201的处理过的气体可以加到其他废气预热器。废气预热器的数目进一步增加时，这些废气预热器可以与废气预热器的数目是3时的同样方式配置。
图3是说明另一种本发明处理废气装置流程图。在图3中说明的装置中，使用的设备和器具具有与图2说明的同样功能。它们采用图2使用的相应标号加100作为标号表示。图2与3流程之间很大的差别在于图3装置有平行配置的废气预热器，而图2装置有串联配置的废气预热器。
在图3中，两个废气预热器302和303平行地配置在加废气设备305与催化氧化反应器301之间。因为在该装置中废气预热器除了它们平行地配置之外，基本上与图2装置中的相同，所以废气和处理气体流动方式与图2装置中的相同。
上述装置有两个平行地配置的废气预热器。在使用三个废气预热器的装置的情况下，可以设想将这样的废气预热器配置在第一预热器302(在循环鼓风机之前)与第二预热器303之间的方法，或将它们配置在第二预热器303与反应器301之间的方法。在这种情况下，正如图3所说明的，废气和处理过的气体流动是基本相同的。从废气上游端来看，这些废气预热器被看作第一、第二与第三废气预热器。来自反应器301的处理气体可以加到其他废气预热器。废气预热器的数目进一步增加时，这些废气预热器可以与废气预热器数目是3时的同样方式配置。
图4还是说明另一种本发明处理废气装置流程图。在图4说明的装置中，使用的设备和器具具有与图2说明的同样功能。它们采用图2使用的相应标号加200作为标号表示。在图4中，两个废气预热器402和403串联地配置在加废气的设备405与催化氧化反应器401之间。通过控制阀418在第一预热器402进口与出口之间设置旁路。加含分子氧气体的设备407与反应器401进口相连。加含分子氧的气体的设备407自然地以各种不同的方式，例如与第一预热器402与反应器401之间、第一预热器402与第二预热器403废气进口之间和/或第二预热器403废气出口与反应器401进口之间的第一预热器402废气进口相连。在上述其他方式中，第一预热器402与反应器401进口之间的连接，特别是与反应器401进口的连接证明是有利的。
废气412向前通过加废气设备405和两个废气预热器402和403与来自加含分子氧气体的设备407的含分子氧气体混合并进入反应器401。
热量回收设备404通过控制阀419与反应器401相连，还通过与其平行配置的废气预热器402和403同反应器401相连。来自第一预热器402的处理过的气体，以及如果需要，来自反应器401的处理过的气体可作为热量回收设备404的热源。
来自反应器401的热处理过的气体，通过两个废气预热器402和403加入热量回收设备404，并通过控制阀419平行地送到热量回收设备404，然后除去热量，最后释放到大气。
反应器401中产生的废气热量很少和处理过的气体的露点比较低时，建议使用图4说明的装置。在这种情况下，可以通过调节旁路第一预热器402的废气流动体积，将该装置中各个部分的温度分别保持在适当的水平。另外，由于热量回收设备404安装在处理过的气体流动路径最后部分，很自然的只是，第一预热器402没有可能带来像结露水这样的问题。此外，由于处理过的气体无任何流动路径旁路热量回收设备404，以及可能降低热量回收设备404中产生的蒸汽压力，在反应器401中产生的热量可以有效地加以回收，并且还可以减少往系统外的废热损失。
顺便地，构成该装置的设备、器具和部件可适当地用管道连接。
上述装置有两个串联配置的废气预热器。在使用三个废气预热器的情况下，将这三个废气预热器置于第一预热器402与第二预热器403之间的方法或将三个废气预热器置于第一预热器402与反应器401之间的方法(加含分子氧的气体之前)是可能的。在这种情况下，正如图4所说明的，废气和处理过的气体的流动是基本相同的。从废气上游端来看，这些废气预热器被看作第一、第二与第三废气预热器。来自反应器401的处理过的气体可以加到其他废气预热器。此外，废气预热器数目增加时，这些废气预热器可以与废气预热器数目是3时同样方式配置。
因此，可以选择合适的废气处理装置，这取决于废气热量和处理过的气体的露点变化程度。
实施例
现在，下面参看实施例专门描述本发明。分两种情况作以说明；一种情况是由催化氧化废气产生大量的热量，另一种情况是少量的这样的热量。
(1)产生少量热量的废气处理
对比实施例1：图1的通常技术
将反应器出口的部分处理过的气体加到第二预热器(第二热交换器)，在其中将待处理的废气预热，使反应器中的温度保持在适当水平。来自第二预热器的处理过的气体连同余下的处理过的气体一起送到热量回收设备，回收由蒸汽带走的热量，上述处理过的气体另外还使第一预热器(第一热交换器)中的废气温度升高，并释放到大气中。使用空气作为废气处理的含分子氧的气体。预先加入空气并与废气混合。
因此，未处理过的气体从第二预热器循环到反应器或从热量回收设备(废热锅炉)循环到第二预热器出口。尽管在第一预热器(第一热交换器)出口的处理过的气体温度是109℃，但装置的能力逐渐降低，因为第一预热器在其侧的处理过的气体(升高温度)上生成露水，催化剂离散粉尘粘附在加热表面上。由于在废气中含有的少量硫组分被冷凝，所以加热表面受到腐蚀并会破裂。
实施例1：部分处理过的气体未通过热量回收设备就加到第一预热器。
作为解决上述问题的一种措施，改变从第二预热器到热量回收设备进口的流动路径，以便到达回收设备出口，降低待回收的热量。因此，在第一预热器出口的处理过的气体的温度升高直到115℃，克服了冷凝问题。
对比实施例2：增加氧化反应的空气量
增加在图1说明的装置中的空气量时，处理过的气体的温度仅升得很少，没有克服冷凝问题。另外，处理气体中氧浓度增高，因需要加入过度大量的空气，迫使这种操作无效进行。
实施例2
在图2中，含分子氧的气体在加到反应器之前加到废气中，来自反应器的热处理过的气体通过热量回收设备、第二预热器、循环鼓风机和控制阀加到第一预热器。使用如前使用的同样空气量，第一预热器出口的温度增高直到127℃，消除了冷凝问题。
对比实施例1和2与实施例1和2的结果列于表1。
表1
                产生低热量时
对比实施例1   实施例1 对比实施例2   实施例2
    (A)     1200     ←     ←     ←
    (B)(B-1)(B-2)(B-3)(B-4) 40040040 ←40040 ←92092 ←04040
    (B-5)(B-6)     440440     440440     492492     400440
    (B-7)(B-8)(B-9)(B-10)(B-11)     2501904400250     242198198←242     332160492←332     255185185←255
    (B-12)(B-13)     0250     ←242     ←332     ←255
    (B-14)     440     440     492     440
    (C)(C-1)(C-2)(C-3)(C-4) 60412700109 ←412←115 ←443←110 ←412←127
    (D)     1.0     1.0     3.1     1.0
其中：
(A)：反应器产生的热量(104千焦/小时)
(B)：流动体积(Nm3/分)
(B-1)：待处理废气量
(B-2)：作为预混合加入的空气量
(B-3)：通过旁路加入的空气量
(B-4)：空气总量
(B-5)：第一预热器进口处的气体量
(B-6)：反应器进口处的气体量
(B-7)：气体量：反应器出口→第二预热器
(B-8)：气体量：反应器出口→废热锅炉
(B-9)：废热锅炉进口处的废气量
(B-10)：气体量：废热锅炉→循环鼓风机
(B-11)：在循环鼓风机进口处的气体量
(B-12)：气体量：循环鼓风机→反应器
(B-13)：气体量：循环鼓风机→第一废气预热器
(B-14)：在第一预热器进口处的废气量
(C)：温度条件(℃)
(C-1)：在第一预热器进口处废气温度
(C-2)：反应器进口温度
(C-3)：反应器出口温度
(C-4)：在第一预热器出口处处理过的气体温度
(D)：处理过的气体中的O2浓度(以体积计％)
由表1中给出的对比实施例1和实施例1和2结果比较可以看出，尽管氧化反应使用的空气量在进行比较的这些实施例之间是相同的，但在实施例1和2的情况下，通过将来自第二预热器的处理过的气体直接地加到第一预热器，可使在第一预热器出口的处理过的气体温度升高，在第一预热器出口处理过的气体中的氧浓度在进行比较的这些实施例之间是相同的。
(2)产生大量热的废气处理
对比实施例3：通常的技术
与(1)类似，将部分在反应器出口的处理过的气体加到第二预热器，在其中预热废气。在这种情况下，由于在反应器中产生的热量很大，当从第二预热器出口加入的废气直接地加到反应器时，反应器内被异常地加热到非常高的温度。让第二预热器出口的处理过的气体循环到反应器进口，以抑制反应器内异常的温度升高。当产生的热量更大时，还可以将热量回收设备出口的部分气体循环到反应器。顺便地，加入用于氧化反应的空气并预先与废气混合。
因此，由循环鼓风机到第一预热器(废热锅炉)没有任何气体流入。
在这种情况下，尽管在第一预热器出口的处理过的气体温度是128℃，但存在着与对比实施例1操作中同样问题。
对比实施例4：增加氧化反应的空气量
在这种情况下，由于从循环鼓风机到第一预热器(废热锅炉)无任何气体流入，如在(1)的情况下，在第一预热器出口的处理过的气体温度不能通过简单改变流动路径升高。虽然用于氧化反应的空气从114Nm3/分增加到164Nm3/分，但温度没有明显升高，处理过的气体中氧浓度却增加到2.7体积％，因需要加入过度大量的空气，使这种操作无效地进行。
实施例3
在图2中，从如催化剂、组件器具耐热性以及该装置的稳定操作这样一些因素的观点来看，部分空气(74Nm3/分)作为旁路加到反应器进口。将第二预热器出口的处理过的气体循环到反应器进口，以使反应器中异常的温度升高得到抑制。当产生的热量仍更大时，也可将热量回收设备出口的部分气体循环到反应器。
使用如对比实施例3中同样的空气量，在第一预热器出口处的处理过的气体的温度升高直到137℃，克服了冷凝问题。
对比实施例3和4以及实施例3的结果列于表2。
表2
             产生高热量
对比实施例3 对比实施例4     实施例3
    (A)     3000     ←     ←
    (B)(B-1)(B-2)(B-3)(B-4) 4201140114 ←1640164 ←4074114
    (B-5)(B-6)     534534     584584     460534
    (B-7)(B-8)(B-9)(B-10)(B-11)     190344344125315     20038438467267     207327327108315
    (B-12)(B-13)     3150     267←     315←
    (B-14)     534     584     534
    (C)(C-1)(C-2)(C-3)(C-4) 60300700128 ←←←129 ←←←137
    (D)     1.0     2.7     1.0
其中：
(A)：反应器产生的热量(104千焦/小时)
(B)：流动体积(Nm3/分)
(B-1)：待处理气体量
(B-2)：作为预混合加入的空气量
(B-3)：通过旁路加入的空气量
(B-4)：空气总量
(B-5)：第一预热器进口处的气体量
(B-6)：反应器进口处的气体量
(B-7)：气体量：反应器出口→第二预热器
(B-8)：气体量：反应器出口→废热锅炉
(B-9)：废热锅炉进口处的废气量
(B-10)：气体量：废热锅炉→循环鼓风机
(B-11)：在循环鼓风机进口处的气体量
(B-12)：气体量：循环鼓风机→反应器
(B-13)：气体量：循环鼓风机→第一废气预热器
(B-14)：在第一预热器进口处的废气量
(C)：温度条件(℃)
(C-1)：在第一预热器进口处废气温度
(C-2)：反应器进口温度
(C-3)：反应器出口温度
(C-4)：在第一预热器出口处处理过的气体温度
(D)：处理气体中的O2浓度(以体积计％)
由表2中给出的对比实施例3和实施例3结果比较可以看出，虽然用于氧化反应的空气量在进行比较的这些实施例之间是相同的，但在第一预热器出口的处理过的气体的温度在实施例3的情况下可能升高。
在第一预热器出口的处理过的气体中的氧浓度在进行比较的这些实施例之间是相同的。

Claims (8)

1、一种用于含有可燃化合物的废气处理装置，其特征在于该装置包括废气处理的催化氧化反应器；将废气加到反应器的设备；用于加热废气的多个预热设备；回收来自所述反应器的处理过的气体热量的热量回收设备；含有分子氧的气体加料设备，将含有分子氧的气体加到废气加料设备与第一废气预热器的废气进口之间的至少一个任意点及第二废气预热器的废气进口与所述反应器进口之间的至少一个任意点；将来自所述反应器的处理过的气体作为热源加到第二个至第n个废气预热器中的至少一个预热器和所述热量回收设备；来自所述第二个至第n个废气预热器中的至少一个预热器的处理过的气体与加到所述反应器的废气混合，并且来自所述热量回收设备的处理过的气体加到所述第一废气预热器；或来自所述第二个至第n个废气预热器中至少一个预热器的处理过的气体，和来自所述热量回收设备的处理过的气体，作为热源加到所述第一废气预热器。
2、根据权利要求1所述的装置，其中来自所述热量回收设备的部分处理过的气体加到所述的反应器。
3、根据权利要求1或2所述的装置，该装置还包括来自所述第一废气预热器的处理过的气体的温度测量设备，和含分子氧的气体流量控制器以调节加到所述第一废气预热器废气出口与所述反应器废气进口之间的任意点的含分子氧气体的量以及通过调节所述含分子氧的气体的量将自所述第一废气预热器的处理过的气体的温度设定在任意水平。
4、一种用于含有可燃化合物的废气处理装置，其特征在于该装置包括处理废气的催化氧化反应器；将废气加到反应器的设备；用于加热废气的多个预热设备；回收来自所述反应器的处理过的气体热量的热量回收设备；含有分子氧的气体加料设备，将含有分子氧的气体加到废气加料设备与第一废气预热器的废气进口之间的至少一个任意点及第二废气预热器的废气进口与所述反应器进口之间的至少一个任意点；将部分或全部来自所述反应器的处理过的气体加到第二个至第n个废气预热器中的至少一个预热器；来自所述第二个至第n个废气预热器的处理过的气体作为热源加到所述第一废气预热器；和来自所述第一废气预热器和所述反应器的处理过的气体作为热源加到所述热量回收设备，其中包括来自所述反应器的处理过的气体的量为零的情况。
5、根据权利要求1、2或4所述的装置，该装置还包括处理过的气体中氧气浓度的检测器；配置以各种转数驱动的驱动部件的含分子氧的气体加料设备；以及所述加料设备的排放气体流量控制器；使用所述的排放气体流量控制器并控制所述加料设备驱动部分的转数，以调节待排放含分子氧的气体的量，使要维持的处理过的气体中的氧气浓度设定在任意水平。
6、根据权利要求5所述的装置，其中将含有分子氧的气体加料设备如此构建，以致接受置于第一预热器的处理过的气体出口侧管道上的氧浓度检测器的信号。
7、根据权利要求6所述的装置，该装置还包括用来调节排放的含分子氧的气体的量的设备，其中通过测量发现从第一预热器排出的处理过的气体中氧气浓度过低时，使用供气设备加含分子氧的气体，这种设备配置能够以各种转数驱动的驱动部件，以便调节含分子氧的气体的量和加入为催化氧化废气正好足够需要的含氧气体。
8、一种用于含有可燃化合物的废气的处理方法，其特征在于使用权利要求1-7中任一项所述的废气处理装置。
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