流体净化系统及流体净化方法与流程

本发明涉及流体净化。更具体地，本发明涉及一种流体净化系统以及流体净化方法。

背景技术：

1、含可燃组分(如可燃气体、蒸气、溶剂、其他挥发性有机组分、可燃污染物和/或其混合物)的工艺气体可以采用各种方法来进行热处置。例如，可以在直燃式燃烧室中进行燃烧。燃烧器加热燃烧室，通过适当的喷射装置(例如喷枪)将工艺气体引入燃烧室，用作燃烧空气或与燃烧空气混合。在适当的温度和停留时间下，工艺气体或其可燃组分在燃烧室中完全氧化。然后对热气体进行冷却，若无需进一步处理来去除污染物，则通过烟囱释放到环境中。

2、燃烧室中直接氧化的优势在于，可以处置高负荷的低排气流量或高腐蚀性污染物(例如卤化物)。如果供应气体具有相应高的热值，燃烧器的消耗则会降至最低限度。燃烧室中直接氧化的另一优势在于，也可处置呈潜在可燃混合物或含类燃料成分的气体。然而，如果待处置气体的热值降低，则须燃烧或添加额外的初级燃料(例如天然气)和/或须提供其他热能，才能维持燃烧室中直接氧化必要的温度。但若无法充分利用产生的热量，这种排气净化却在很长一段时间内既缺经济意义，又乏生态意义。

3、低负荷工艺气体可以使用蓄热式焚化(regenerativer thermischer oxidation，rto)来进行处置，初级能源需求显著下降。然而，如果可燃化合物的浓度增高，则须利用空气或纯气进行适当稀释来确保系统安全。基于rto原理的系统缺陷在于，必须具备一定的耐腐蚀性(例如废气中的卤化物)，而这通常只能通过特定的材料选择(例如高质量、耐腐蚀的不锈钢)及相关高成本系统来实现。

4、直燃式燃烧室和基于rto原理的系统都不适合所有可能的操作条件或技术目的。

5、在此背景下，本发明目的是提供一种净化废气或排气等流体的改进技术方案。

技术实现思路

1、为了达成上述目的，本发明提出了根据独立权利要求所述的流体净化系统以及流体净化方法。本发明其他方面和改进方案参阅从属权利要求、下述内容及附图。

2、根据第一方面，本发明涉及一种流体净化系统。该流体净化系统包括具有第一燃烧室和至少一个蓄热器的蓄热式焚化炉(rto炉)。rto炉配置为使用rto净化第一流体流。所述流体净化系统还包括与rto炉分立的第二燃烧室，该第二燃烧室配置为通过焚化来净化与第一流体流不同的第二流体流。所述流体净化系统还包括传热装置，该传热装置配置为从rto炉向第二燃烧室传输过程热以调节第二燃烧室中的温度。

3、根据第二方面，本发明涉及一种流体净化方法。所述方法包括：在具有第一燃烧室和至少一个蓄热器的rto炉中蓄热式焚化第一流体流。所述方法还包括：在与rto炉分立的第二燃烧室中焚化第二流体流。第二流体流不同于第一流体流。所述方法还包括：通过从rto炉向第二燃烧室传输的过程热来调节第二燃烧室中的温度。

4、本发明系统和本发明方法允许协同利用直燃式焚化与蓄热式焚化，以便实现安全经济的操作。第二燃烧室提供的附加燃烧空间可以利用rto炉的过程热来进行加温，以便除了第一流体流之外还能安全氧化例如第二燃烧室中高热值和/或载有腐蚀性物质的第二流体流。rto炉即可省去高耐腐蚀材料。第二流体流可以例如是排气流、废气流和/或液流，本发明意义上极具优势的方面在于，该第二流体流的组分对常规rto炉中的处理具有负面影响，例如腐蚀性组分、超出rto炉容量的高能组分、损伤换热器陶瓷的组分以及可能导致rto炉污染的组分。通过将焚化与rto相结合，可以省却分开的各个技术方案，例如rto炉的安全装置也可用于第二燃烧室。因此，相较公知方法，可以降低本发明系统或本发明方法的开支。具体而言，第二燃烧室可以利用来自rto炉的过程热来进行加温，而无需漫长或海量的准备工作(例如启动燃烧器进行加热)，因此第二燃烧室能够对第二流体流进行安全灵活的热处理。

技术特征：

1.一种流体净化系统(100、200、300)，包括：

2.根据权利要求1所述的流体净化系统(100、200、300)，其中，通过从所述蓄热式焚化炉(110、210)向所述第二燃烧室(120、220)传输的所述过程热(103、203)，至少基本上被动调节所述第二燃烧室(120、220)中的温度。

3.根据权利要求1或2所述的流体净化系统(100、200、300)，其中，所述传热装置(130、230)配置为仅当所述第一燃烧室(111、211)达到预定温度后才从所述蓄热式焚化炉(110、210)散发所述过程热(103、203)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的流体净化系统(100、200、300)，还包括：第一流体供应装置(240)，配置为仅当所述第一燃烧室(111、211)达到第一预定温度后才将所述第一流体流(101、201)供应给所述蓄热式焚化炉(110、210)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的流体净化系统(100、200、300)，还包括：第二流体供应装置(260)，配置为仅当所述第二燃烧室(120、220)达到第二预定温度后才将所述第二流体流(102、202)供应给所述第二燃烧室(120、220)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的流体净化系统(300)，其中，所述传热装置(130、230)配置为从所述蓄热式焚化炉(110、210)向所述第二燃烧室(120、220)传输烟气形式的过程热(103、203)，且其中，所述烟气流过所述第二燃烧室(120、220)以调节所述第二燃烧室(120、220)中的温度。

7.根据权利要求6所述的流体净化系统(100、200、300)，其中，所述传热装置(130、230)配置为根据所述第二燃烧室(120、220)中的温度来设定从所述蓄热式焚化炉(110、210)向所述第二燃烧室(120、220)传输的烟气体积流量且/或设定所述第二燃烧室(120、220)中的温度要调节到的预定值范围。

8.根据权利要求6或7所述的流体净化系统(100、200、300)，其中，所述传热装置(130、230)配置为从所述蓄热式焚化炉(110、210)的第一燃烧室(111、211)和/或从所述蓄热式焚化炉(110、210)的旁路(217)排出烟气，且其中，所述旁路(217)配置为控制性引导部分烟气旁经所述蓄热式焚化炉(110、210)的至少一个蓄热器(112、212-1、212-2、212-3)。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的流体净化系统(300)，其中，所述旁路(217)配置为在蓄热式焚化炉(110、210)的超自热操作期间引导部分烟气旁经所述蓄热式焚化炉(110、210)的至少一个蓄热器(112、212-1、212-2、212-3)。

10.根据上述权利要求中任一项所述的流体净化系统(100、200、300)，其中，所述蓄热式焚化炉(110、210)还包括至少一个燃烧器(213-1、213-2)，配置为控制性燃烧附加燃料，以便调节所述第一燃烧室中的温度(111、211)。

11.根据权利要求10所述的流体净化系统(100、200、300)，其中，所述至少一个燃烧器(213-1、213-2)配置为在所述蓄热式焚化炉(110、210)加热期间燃烧所述附加燃料，以便将所述第一燃烧室(111、211)中的温度调节到预定值范围，其中，所述蓄热式焚化炉(110、210)包括用于排出烟气的至少一个出口(214、215、216)，其中，所述至少一个蓄热器(112、212-1、212-2、212-3)布置于所述至少一个出口(214、215、216)与所述第一燃烧室(111、211)之间，且其中，所述至少一个出口(214、215、216)配置为将所述第一燃烧室(111、211)中的温度调节到所述预定值范围后，产生一定体积流量的烟气通过所述至少一个蓄热器(112、212-1、212-2、212-3)以加温所述至少一个蓄热器(112、212-1、212-2、212-3)。

12.根据上述权利要求中任一项所述的流体净化系统(100、200、300)，还包括：

13.根据上述权利要求中任一项所述的流体净化系统(100、200、300)，还包括：既耦接至所述蓄热式焚化炉(110、210)又耦接至所述第二燃烧室(120、220)的引风机(270)，配置为产生从所述蓄热式焚化炉(110、210)和所述第二燃烧室(120、220)流向所述引风机(270)的至少一股烟气流。

14.根据权利要求13所述的流体净化系统(200)，还包括：所述引风机(270)与所述蓄热式焚化炉(110、210)和所述第二燃烧室(120、220)之间布置的新鲜空气供应装置(290)，配置为根据所述至少一股烟气流的温度控制性供应新鲜空气(207)。

15.根据上述权利要求中任一项所述的流体净化系统(100、200、300)，其中，所述第二流体流(102、202)的热值高于所述第一流体流(101、201)的热值，且/或其中，所述第二流体流(102、202)中的污染物浓度高于所述第一流体流(101、201)中的污染物浓度，且/或其中，所述第二流体流(102、202)的体积流量小于所述第一流体流(101、201)的体积流量，且/或其中，所述第二流体流(102、202)含有至少一种腐蚀性物质、污染性物质和/或损伤所述至少一个蓄热器(112、212-1、212-2、212-3)的物质。

16.一种流体净化方法(400)，包括：

17.根据权利要求16所述的方法(400)，其中，通过从所述蓄热式焚化炉向所述第二燃烧室传输的过程热被动调节所述第二燃烧室中的温度。

18.根据权利要求16或17所述的方法(400)，其中，仅当所述第一燃烧室达到预定温度后，才从所述蓄热式焚化炉向所述第二燃烧室传输所述过程热。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法(400)，还包括：

20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法(400)，其中，通过过程热调节(406)所述第二燃烧室中的温度包括如下步骤：

技术总结本发明涉及一种流体净化系统。该流体净化系统包括具有第一燃烧室和至少一个蓄热器的蓄热式焚化炉(RTO炉)。RTO炉配置为通过蓄热式焚化来净化第一流体流。该流体净化系统还包括与RTO炉分立的第二燃烧室，该第二燃烧室配置为通过焚化来净化与第一流体流不同的第二流体流。该流体净化系统还包括传热装置，该传热装置配置为从RTO炉向第二燃烧室传输过程热以调节第二燃烧室中的温度。技术研发人员：克里斯蒂安·艾希霍恩,艾哈德·里德,雷卡·富克斯,卡斯滕·瓦尔德多尔弗,马丁·韦尔内,弗洛里安·希尔丁格受保护的技术使用者：杜尔系统斯图加特股份公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12