一种应用于天然气催化增效的节能装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于天然气催化增效技术领域，尤其涉及一种应用于天然气催化增效的节能装置。
【背景技术】
[0002]天然气在综合利用中，存在燃烧不充分，烟气中含有大量的未参与燃烧的天然气和氮氧化物，产生资源浪费和环保压力。现有天然气催化增效技术存在工艺简单、技术单一、操作繁琐、工作效率低等情况。此外，现有的混合器为缓冲罐，混合效果差，长时间使用底部容易产生积液影响使用。
[0003]另外，我国天然气进入能源领域时间较短，在整个能源领域仅占5%左右。天然气的主要成分是甲烷，氮、硫的含量低，是一种清洁能源，被认为是本世纪可替代煤炭和石油的主要能源之一。完全燃烧产物只有水和二氧化碳，不含硫化物和铅，相对于煤炭和石油等能源，使用天然气后一氧化碳降低80%，碳氢化合物降低60%，氮氧化合物降低70%。但由于传统燃烧过程中，由于空气/燃料比较低，甲烷不能被完全燃烧，产生大量C0。同时在火焰燃烧方式下，氧化反应主要按自由基机理进行，各种自由基相互作用也可产生C0。其次，由于天然气燃烧温度在1500°C?2000°C，此时空气中的队和02会被活化，反应产生N0X。
[0004]现有天然气增效剂有。
[0005]1、贵金属增效剂。
[0006]贵金属增效剂Pd、Pt是常见的贵金属增效剂，它们对各种常见燃气均具有很好的完全氧化活性。但由于贵金属在高温在高温下发挥性、烧结、中毒和昂贵的价格，在催化燃烧中的应用受到一定限制，一般仅用在燃烧器中的低温起燃阶段。
[0007]2、复合氧化物增效剂。
[0008]复合氧化物增效剂容易形成氧化还原循环，可以使晶格氧顺利释放和修复。与贵金属增效剂相比，复合氧化物增效剂具有原料丰富、价格低廉等优点。但其在催化燃烧中的稳定性则太不理想。
[0009]结合以上天然气增效剂的不足，填补天然气催化燃烧领域的空缺，天然气增效剂必须改变原有的理念，来实现天然气燃耗所需真正有效的增效剂产品。
【发明内容】
[0010]本发明就是针对上述问题，提供一种可大幅度提高天然气能效、降低成本的应用于天然气催化增效的节能装置。
[0011]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括底座，其结构要点底座上设置有立式增效剂储罐、电磁计量栗和混合器，增效剂储罐上端设置有竖向加液管和排空管，加液管上端连接有加液阀，排空管上端连接有排空阀；增效剂储罐下端出口通过第一管道与电磁计量栗下端进口相连，第一管道上设置有第一截止阀，电磁计量栗上端出口分别与第二管道一端、第三管道一端、第四管道一端相连，第二管道另一端与所述增效剂储罐上端的回液口相连，第二管道上设置有第二截止阀；第三管道另一端连接有压力表，第三管道上设置有第三截止阀；第四管道另一端与所述混合器下部增效剂加注口相连，第四管道上设置有第四截止阀，混合器下端设置有天然气入口 ；混合器上端出口分别与第五管道一端、第六管道一端相连，第五管道另一端与竖向催化反应器上端进口相连，第五管道上设置有第五截止阀；第六管道另一端分别与第七管道一端、第八管道一端相连，第六管道上设置有第六截止阀；第七管道另一端与催化反应器下端出口相连，第七管道上设置有第七截止阀；第八管道另一端连接有第八截止阀。
[0012]作为一种优选方案，本发明所述混合器包括外壳，外壳内中部设置有磁化柱，围绕磁化柱由上至下设置有螺旋盘管，螺旋盘管下端与所述天然气入口相连，螺旋盘管上端与所述混合器上端出口相连；螺旋盘管上设置有通孔；所述增效剂加注口设置在外壳上与外壳内部连通；所述通孔为多个，沿螺旋盘管螺旋轨迹均布；所述磁化柱采用烧结钕铁硼。
[0013]作为另一种优选方案，本发明所述增效剂储罐上设置有液位计；所述底座采用钢制底座，底座下端设置有万向脚轮，底座上方罩有不锈钢箱体。
[0014]作为另一种优选方案，本发明所述催化反应器包括金属壳体，金属壳体两端为所述催化反应器上端进口和下端出口 ；金属壳体内设置有贵金属氧化剂，贵金属氧化剂成固态蜂窝状纳米吸附于金属壳体内壁上，所述贵金属氧化剂采用PD、PT和正辛基二茂铁贵金属氧化剂。
[0015]作为另一种优选方案，本发明所述电磁计量栗的控制信号输入端口与PLC的控制信号输出端口相连，PLC的检测信号输入端口与流量计的检测信号输出端口相连，流量计设置在所述天然气入口处。
[0016]作为另一种优选方案，本发明所述电磁计量栗采用DPMWA4/1.6-1型电磁计量栗，电磁计量栗的加注频率为0?1200次/分钟，单次加药量为0.lg ;所述流量计向PLC发送4?20mA流量信号；所述0次/分钟对应4mA流量信号，1200次/分钟对应20mA流量信号。
[0017]作为另一种优选方案，本发明所述混合器出口处混合气体各组分体积百分数含量为??天然气99%，乙二醇独丁醚0.1%，松节油0.15%，a-烷基脂0.05%，叔丁基铁茂0.1%，环烷酸钾0.1%，航空煤油0.5%ο
[0018]作为另一种优选方案，本发明所述增效剂储罐内加注的增效剂各组分重量份数为:正辛基二茂铁2?10份、纳米级Ni和Cu-Zn合金2?10份、Fe3043?13份、Ti023?12份、AL2033?10份、Si020.5?1.5份、120号溶剂油45?60份、分散剂0.5?1.5份。
[0019]其次，本发明所述增效剂采用抗氧剂T-155或抗氧剂T501。
[0020]另外，本发明所述增效剂的制备方法包括以下步骤。
[0021]1)将纳米级Ni和Cu-Zn合金、Fe304、Ti02、AL203、Si02溶于120号溶剂油中得到混合液。
[0022]2)用超声波粉碎机将混合液各组分进一步分散，再加温到40?45°C搅拌后，加入正辛基二茂铁，再次加温到40?45°C后，用研磨机研磨100?120分钟后分装至镀锌包装桶中。
[0023]本发明有益效果。
[0024]本发明设置第六截止阀便于更换催化反应器，保持连续生产。
[0025]本发明通过各部件、设备的配合使用，得到了一种自动化程度高、操作简单及催化增效为一体的高效节能装置。
[0026]本发明催化反应器出口可连接到工作现场相关设备上进行使用。
[0027]本发明设置压力表，便用于检测电磁计量栗液体压力。
[0028]本发明设置催化反应器，使混合后的天然气形成低能量的表面自由基，生成振动激发态产物，并以红外辐射方式释放出能量；有效地抑制生成有毒有害物质的副反应发生，基本上不产生或很少产生NOx、CO和HC等污染物。
[0029]本发明采用先增效再催化的连接设置，将天然气燃烧热效率发挥到极致，真正实现高效节能，低排环保；天然气能效提高8?12%，成本降低10?20%，降低氮氧化物排放20?35%。提高了企业的工作效率、降低了运营成本、改善了生活环境。
【附图说明】
[0030]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
[0031]图1是本发明结构示意图。
[0032]图2是本发明混合器结构示意图。
[0033]图3是本发明催化反应器结构示意图。
[0034]图4是使用本发明增效剂窑炉内火焰温度场分布图(带颜色才能清楚表达)。
[0035]图5是使用本发明增效剂前的测试结果表格。
[0036]图6是使用本发明增效剂后的测试结果表格。
[0037]图中，1.底座、2.为增效剂储罐、3.为液位计、4.为加液管、5.为排空阀、6.第一截止阀、7.电磁计量栗、8.压力表、9.天然气入口、10.增效剂加注口、11.混合器、12.混合器上端出口、13.催化反应器、14.第六截止阀、15.不锈钢箱体、16.螺旋盘管、17.外壳、18.磁化柱、19.蜂窝状、20.金属壳体。
【具体实施方式】<