[发明专利]碳氢类化合物深度净化系统

说明书

本发明公开了一种碳氢类化合物深度净化系统，包括碳氢化合物处理单元，其包括串联的低温反应器和高温反应器，以及与低温反应器和高温反应器一一对应设置的第一加热器和第二加热器，低温反应器连接有进气管路，高温反应器连接有出气管路，低温反应器的出气口通过中间管路和高温反应器的进气口相连；低温反应器和高温反应器之间设有换热模块，待处理气体经第一加热器加热，并在低温反应器内完成低温催化氧化处理，通过换热模块换热之后，再经第二加热器加热并在高温反应器内完成高温催化氧化处理。采用以上方案，有利于提高污染物脱出高效性和稳定性、系统反应的安全性，提高系统运行节能性和稳定性，降低系统的整体制造成本和加工难度。

技术领域

本发明涉及一种碳氢类化合物深度净化系统，用于含氧气体的催化氧化净化处理。

背景技术

诸如压缩空气类气体在使用前通常会要求进行净化处理，尤其是一些实验室或科研机构对压缩空气的净化等级要求更高。催化氧化是深度净化该类气体，去除气体中碳氢化合物污染的主要手段之一，然而常规一段式催化氧化反应，由于需要脱除C₁～C₅的碳氢类化合物，故需要较高的反应温度，而高分子量C₅₊的碳氢类化合物处理时所需反应温度又比较低，故在设计承压反应设备时，往往在综合考虑经济性后，对设备材质的设计和选择上未留有足够的富余量，如被处理气体中的碳氢类化合物异常波动，极易造成反应系统飞温，导致设备承压强度急剧降低，从而引发安全事故。另外，一段式的反应方式，对污染物的处理深度上无法稳定保证，产品气的品质容易出现波动。

发明内容

为改进以上现有技术的不足，本发明提供一种碳氢类化合物深度净化系统，通过两段式催化氧化，对不同分子量的碳氢化合物进行分段深度处理，以提高设备运转稳定性和产品质量一致性等。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种碳氢类化合物深度净化系统，包括碳氢化合物处理单元，其特征在于：所述碳氢化合物处理单元包括串联的低温反应器和高温反应器，以及与低温反应器和高温反应器一一对应设置的第一加热器和第二加热器，所述低温反应器连接有进气管路，高温反应器连接有出气管路，低温反应器的出气口通过中间管路和高温反应器的进气口相连；

所述低温反应器和高温反应器之间设有换热模块，待处理气体经第一加热器加热，并在低温反应器内完成低温催化氧化处理，通过换热模块换热之后，再经第二加热器加热并在高温反应器内完成高温催化氧化处理。

采用以上结构，主要以两段式结构进行碳氢化合物的脱出，前段在低温反应器内，低温条件下脱出大分子量C₅₊的碳氢化合物，后段在高温反应器中，高温条件下脱出C₁～C₅的碳氢类化合物，由于通过前段处理，后段高温反应器中的处理负荷大大江都，为深度脱出低分子碳氢化合物创造了更好的条件，且因为含量较多的大分子量C₅₊的碳氢化合物已被脱出，故在高温反应器中，只有少量来源与大气的C₁～C₅的碳氢类化合物，其反应波动较小，高温环境和催化剂的作用下，既能其确保反应的充分性，也能够在微量的反应下对系统温度有效的控制，可有效避免在高温环境急剧反应造成的反应器床层温度不易控制，导致的飞温现象，大大提升系统的安全性。

作为优选：所述换热模块包括至少一个换热器A和至少一个换热器B，所述换热器A和换热器B依次设置于中间管路上，且换热器A位于换热器B上游；

其中，换热器A用于进气管路与中间管路之间的热交换，换热器B用于出气管路与中间管路之间的热交换。采用以上方案，通过换热器A可利用低温反应器的出气温度对其进气温度进行预热，而通过换热器B可利用高温反应器内的出气高温对其进气温度进行预热，有利于充分利用热能，降低对应加热器的功率，同时实现起到单元出气降温的作用，避免对高温反应器下游管线或设备造成损伤。