[发明专利]一种热脱附尾气催化燃烧高温烟气余热分级利用系统及工艺

说明书

本发明公开了一种热脱附尾气催化燃烧高温烟气余热分级利用系统及工艺，属于土壤修复技术领域。它包括流化床；空气供给单元，其向流化床输送助燃空气；燃气供给单元，其向流化床输送燃气；燃油供给单元，其向流化床输送燃油；催化剂供给单元，其向流化床内补充催化剂；还包括一级板式换热器，流化床产生的高温烟气从一级板式换热器的热流体入口一输入，空气供给单元输送的助燃空气经一级板式换热器的冷流体入口一后，从冷流体出口一输出，再输入流化床中。催化燃烧产生的高温烟气通过一级板式热交换器与空气供给单元输送的低温助燃空气进行热交换，得到的高温助燃空气输入流化床，提高了催化燃烧效果，且对高温烟气的余热能量进行了有效利用。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，更具体地说，涉及一种热脱附尾气催化燃烧高温烟气余热分级利用系统及工艺。

背景技术

土壤热脱附修复技术具有污染物处理温度范围宽、修复周期短、效率高等优势，已被广泛应用于有机污染场地的土壤修复治理中，热脱附技术实际上是将土壤中的污染物转移到尾气中，因此热脱附尾气中含有大量的有毒有害有机气体。

现有尾气处理技术主要有冷凝法、吸附法、热力燃烧法及催化燃烧法，其中催化燃烧法可以使热脱附尾气中的有机污染物在温度较低的条件下氧化分解为CO₂和H₂O，同时放出大量热，具有无火焰、安全性好、所需温度低以及运行费用较低等优点，催化燃烧反应中释放的热量与进入催化床时废气中有机物质浓度成一定正比，当废气中有机物质浓度超过一定值后，催化燃烧装置产生的热量不但可以维持自身系统的运行，同时可以对外输出热能，但现有的催化燃烧技术中存在系统自身能耗高且余热能量不能有效利用的问题。

经检索，中国专利公开号：CN 211141867 U；公开日：2020年7月31日；公开了一种利用燃气热脱附余热干化污泥的装置，包括污泥干化设备、气液分离器、热脱附装置加热井；所述热脱附装置加热井的高温气体出口连通所述污泥干化设备的高温尾气进口；所述污泥干化设备的污泥干化废气出口连通所述气液分离器的气体进口；所述气液分离器的尾气出口连通所述热脱附装置加热井的气体进口。该申请案的装置提供了一种利用余热能量的思路，即利用余热能量对废水处理系统的污泥进行干化，对余热能量进行了利用，但该申请案的装置对余热能量的利用率有限，且该装置的布置要专门附近针对配设有废水处理系统的加热井进行，适用范围有限。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，根据本发明的一方面，提供了一种热脱附尾气催化燃烧高温烟气余热分级利用系统，包括：

流化床，热脱附尾气在流化床中被催化燃烧并产生高温烟气从流化床顶部输出；

空气供给单元，其与流化床连通，向流化床输送助燃空气；

燃气供给单元，其与流化床连通，向流化床输送燃气；

燃油供给单元，其与流化床连通，向流化床输送燃油；

催化剂供给单元，其与流化床连通，向流化床内补充催化剂；

还包括：

一级板式换热器，流化床产生的高温烟气从一级板式换热器的热流体入口一输入，空气供给单元输送的助燃空气经一级板式换热器的冷流体入口一后，从冷流体出口一输出，再输入流化床中。

根据本发明实施例的热脱附尾气催化燃烧高温烟气余热分级利用系统，可选地，还包括二级板式换热器，其包括：

二级燃气板式换热器，一级板式换热器的热流体出口一与二级燃气板式换热器的热流体入口二连通，燃气供给单元输送的燃气经二级燃气板式换热器的冷流体入口二后，从冷流体出口二输出，再输入流化床中；

二级燃油板式换热器，一级板式换热器的热流体出口一与二级燃油板式换热器的热流体入口三连通，燃油供给单元输送的燃气经二级燃油板式换热器的冷流体入口三后，从冷流体出口三输出，再输入流化床中。

根据本发明实施例的热脱附尾气催化燃烧高温烟气余热分级利用系统，可选地，所述空气供给单元包括：