CN106582262A - 一种蓄热式VOCs催化氧化装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种蓄热式VOCs催化氧化装置及工艺，包括催化氧化装置，所述催化氧化装置包括箱体以及设置于箱体内部的催化剂层、蓄热层和任选地温度传感器，箱体上设置有有机废气进气口、净化气体出气口和清扫气体进气口；有机废气进气口通过阀门与待处理废气进气管相连，净化气体出气口通过阀门与净化气体出气管相连，清扫气体进气口通过阀门与清扫气体进气管相连；所述蓄热式VOCs催化氧化装置包括至少三个通过连通装置相互连通的催化氧化装置。该装置解决了催化氧化装置工作状态切换时VOCs泄漏问题，兼顾了装置的安全性与运行连续性，并且热效率高、运行成本低、结构紧凑及维护方便，适用于工业VOCs的净化处理。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，涉及一种有机废气净化处理装置，尤其涉及一种蓄热式VOCs催化氧化装置及工艺。
背景技术
随着我国经济的发展，工业固定源的挥发性有机物(VOCs)对我国重点城市群和重点区域大气污染的影响日益凸现。VOCs所涉及的行业众多，包括涂装工艺、石油石化、包装印刷、医药化工等。2010年5月，国务院办公厅提出了加强挥发性有机物污染防治工作的要求，2015年6月19日，根据《中华人民共和国大气污染防治法》、《排污费征收使用管理条例》、《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》等规定，财政部、发改委和环保部三部委联合印发《挥发性有机物排污收费试点办法》，也体现了国家对VOCs污染治理的高度重视。
目前，VOCs净化处理技术可分为回收技术与销毁技术两大类。回收技术是通过物理方法采用选择性吸附或选择性渗透实现富集分离有机污染物，包括吸附、吸收、冷凝及膜分离等。销毁技术是通过氧化反应，将有机污染物氧化为二氧化碳和水等无害小分子的方法，包括催化燃烧、催化氧化、生物氧化、低温等离子体和光催化氧化等。针对工业VOCs排放强度大、污染物种类多、持续时间长的特点，蓄热式催化氧化技术或集成吸附浓缩技术的蓄热催化氧化技术成为工业VOCs污染治理的首选。
目前普遍使用的是两体蓄热式催化氧化装置，如CN 102721073A公开了一种带余热利用的蓄热式催化氧化装置，包括两个相同的催化氧化装置，每个催化氧化装置分别包括上、下蓄热体、辅助加热器、温度传感器，上、下蓄热体之间设有催化剂，换向阀为四通换向阀，换向阀通过管道连接在两个催化氧化装置的底部，两个催化氧化装置的上部连通，连通管道设有余热利用器，每个催化氧化装置的顶部设有紧急排放阀。该装置借助催化燃烧过程中产生的热量维持催化燃烧持续运行，并将余热利用装置设置在两个催化氧化装置的上部，通过换热器将催化燃烧产生的热量传递给提取热量的介质，回收多余热量。但是，该装置通过换向阀改变气流方向，在进行换向操作时，部分待处理废气不可避免的会直接流向气体出口，造成废气泄漏，另外，该装置需要先对有机废气进行加热，再进行催化燃烧，能耗较大。
CN 103216838A公开了一种无泄漏蓄热式催化氧化装置，包括四个催化氧化装置及五个换向阀，换向阀为升降式三通截止阀，其中每两个催化氧化装置及两个换向阀组成一个工作单元，两个工作单元的两个进气升降式三通截止阀分别与第五个换向阀的两个管口连通，催化氧化装置内装有蓄热材料和催化剂，工作单元内，进气与出气升降式三通截止阀分别通过管道连接在两个催化氧化装置的底部，每个工作单元内换向操作是在不工作的状态下进行。该装置通过一个升降式三通截止阀连接两个两体蓄热式催化氧化装置，每个工作单元内换向操作是在不工作的状态下进行。但是，该装置设备利用率低，且没有从根本上解决部分待处理废气的泄漏问题。
此外，VOCs催化氧化装置中的催化氧化反应常易引发爆燃等情况，影响企业安全生产，如何能够既实现高效低耗脱除VOCs，又保证装置的安全性是需解决的一个重要问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种蓄热式VOCs催化氧化装置及工艺，所述装置解决了传统两体蓄热催化氧化装置的废气泄漏问题，并具有热效率高及运行成本低的优点，适用于工业VOCs的净化处理。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种蓄热式VOCs催化氧化装置，包括催化氧化装置，所述催化氧化装置包括箱体以及设置于箱体内部催化剂层和蓄热层，箱体上设置有有机废气进气口与净化气体出气口，箱体上还设置有清扫气体进气口；有机废气进气口通过阀门与待处理废气进气管相连，净化气体出气口通过阀门与净化气体出气管相连，清扫气体进气口通过阀门与清扫气体进气管相连；
所述蓄热式VOCs催化氧化装置包括至少三个通过连通装置相互连通的催化氧化装置；
任选地，每个催化氧化装置的箱体内部安装有温度传感器。
每个催化氧化装置的箱体上设置有泄爆阀和排污口。
所述待处理有机废气进气口、净化气体出气口及清扫气体进气口均设置于催化氧化装置的箱体下部。
优选地，所述清扫气体进气口与有机废气进气口连通。
优选地，所述清扫气体进气管通过风机与净化气体出气管相连。
所述阀门和温度传感器均与控制系统相连。
优选地，所述控制系统为PLC控制系统。
所述连通装置为连接箱体或连接管道。
优选地，所述连通装置位于催化氧化装置顶部。
所述连通装置中设置有加热单元，所述加热单元与控制系统相连。
优选地，所述加热单元为电热管。
优选地，所述电热管外侧安装有罩壳。
所述连通装置上设置有人孔。
优选地，所述人孔的个数与催化氧化装置的个数相同。
所述催化氧化装置的箱体和连通装置的内表面自内向外覆盖有耐火材料层和保温层。
优选地，所述温度传感器位于催化氧化装置的耐火材料层和保温层之间。
所述蓄热层位于催化剂层下部。
优选地，所述蓄热层中的蓄热材料为鞍环蓄热陶瓷和/或蜂窝蓄热陶瓷。
优选地，所述装置进行催化氧化降解有机废气时，蓄热层的温度为350～400℃。
优选地，所述催化剂层中的催化剂为蜂窝型贵金属催化剂。
优选地，所述催化剂为Pt和/或Pd。
优选地，所述催化剂层进行催化氧化的温度为250～500℃，优选为300℃。
本发明还提供了利用所述蓄热式VOCs催化氧化装置降解VOCs的工艺，所述工艺包括以下步骤：
(1)打开第一个催化氧化装置的待处理废气进气口和第二个催化氧化装置的净化气体出气口连接的阀门，其他阀门均关闭，此时第一个催化氧化装置的蓄热层温度为350～400℃；
(2)待处理废气进入第一个催化氧化装置后与其中的蓄热层进行热量交换，温度达到250～500℃，在催化剂层进行催化氧化，之后经连通装置进入第二个催化氧化装置，在第二个催化氧化装置的催化剂层继续进行催化氧化降解，催化氧化过程中放出的热量预热蓄热层，经净化后的气体从第二个催化氧化装置的净化气体出气口排入净化气体出气管；
(3)待第二个催化氧化装置的蓄热层温度达到350～400℃，关闭第一个催化氧化装置的待处理废气进气口和第二个催化氧化装置的净化气体出气口连接的阀门，打开第二个催化氧化装置的待处理废气进气口和第三个催化氧化装置的净化气体出气口连接的阀门以及第一个催化氧化装置的清扫气体进气口连接的阀门；
(4)待处理废气进入第二个催化氧化装置，与其中的蓄热层进行热量交换，温度达到250～500℃，在催化剂层发生催化氧化后经连通装置进入第三个催化氧化装置，在其中进行催化氧化，放出的热量预热其中的蓄热层，净化后的气体经第三个催化氧化装置的净化气体出气口流出，与此同时，清扫气体进入第一个催化氧化装置，清扫气体与残留在第一个催化氧化装置中的待处理废气经连通装置进入第三个催化氧化装置中，经催化氧化后从第三个催化氧化装置中排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的蓄热式VOCs催化氧化装置的任意两个催化氧化装置与连通装置形成一个工作单元，有机废气由一个催化氧化装置进入，经连通装置由另一个催化氧化装置排出，当一个催化氧化装置由进气状态切换至空闲状态时，通过清扫气体进气管通入部分净化气体吹扫催化氧化装置，残留在催化氧化装置中的有机废气通过清扫进入工作单元中得以降解，解决了催化氧化装置工作状态切换时的VOCs泄漏问题；
本发明提供的蓄热式VOCs催化氧化装置热效率高，正常运行后无需额外加热，运行成本低：所述蓄热式VOCs催化氧化装置中安装有蓄热材料，能够将VOCs催化氧化过程中放出的热量储存起来，用于预热待处理废气，使其达到适宜的氧化温度(约为300℃)，并在催化剂作用下发生氧化反应；
本发明提供的蓄热式VOCs催化氧化装置的每个催化氧化装置均安装泄爆阀，提高了装置的安全性；
本发明提供的蓄热式VOCs催化氧化装置通过连通装置将多个催化氧化装置连接起来，结构紧凑；
本发明提供的蓄热式VOCs催化氧化装置的连通装置上安装人孔，催化氧化装置安装排污口，装置易于维护。
附图说明
图1是实施例1提供的四体蓄热式VOCs催化氧化装置的催化氧化装置的管路连接示意图。
图2是实施例1提供的四体蓄热式VOCs催化氧化装置的结构图。
图3是实施例1提供的四体蓄热式VOCs催化氧化装置的侧视图。
其中：1，第一催化氧化装置；2，第二催化氧化装置；3，第三催化氧化装置；1-1，第一进气阀门；1-2，第一出气阀门；1-3，第一清扫气阀门；2-1，第二进气阀门；2-2，第二出气阀门；2-3，第二清扫气阀门；3-1，第三进气阀门；3-2，第三出气阀门；3-3，第三清扫气阀门；4，风机；5，连接箱体；6，排污口；7，泄爆阀；8，螺栓；9，人孔；10-1，第一电热管；10-2，第二电热管；11，保温层；12，耐火材料层；13，催化剂层；14，蓄热陶瓷层；15，栅板；16，待处理废气进气口；17，清扫气体进气口；18，电热管罩壳；19，净化气出气口；20，待处理废气进气管；21，净化气体出气管；22，清扫气体进气管。
具体实施方式
一种蓄热式VOCs催化氧化装置，包括催化氧化装置，所述催化氧化装置包括箱体以及设置于箱体内部的催化剂层和蓄热层，箱体上设置有有机废气进气口与净化气体出气口，箱体上还设置有清扫气体进气口；有机废气进气口通过阀门与待处理废气进气管相连，净化气体出气口通过阀门与净化气体出气管相连，清扫气体进气口通过阀门与清扫气体进气管相连；
所述蓄热式VOCs催化氧化装置包括至少三个通过连通装置相互连通的催化氧化装置；
任选地，每个催化氧化装置的箱体内部安装有温度传感器。
VOCs通过有机废气进气管进入各个催化氧化装置，在催化氧化装置中进行催化氧化，净化后的气体经净化气体出气管排空；用于清扫催化氧化装置中残留的有机废气通过清扫气体进气管进入催化氧化装置中。
本发明提供的蓄热式VOCs催化氧化装置通过控制催化氧化装置的有机废气进气口与净化气体出气口连接的阀门，能够使得装置中的任意两个催化氧化装置与连接箱体形成一个工作单元，有机废气从一个催化氧化装置进入，经连接箱体由另一个催化氧化装置排出，通过开启清扫气体进气口连接的阀门可对不在工作单元中的催化氧化装置进行清扫，将残留在催化氧化装置中的有机废气清扫至工作单元，避免催化氧化装置工作状态切换时VOCs泄漏。
本发明提供的蓄热式VOCs催化氧化装置中至少包含三个催化氧化装置，所述催化氧化装置的个数可为3个、4个、5个或大于5个等。通过控制催化氧化装置的有机废气进气口、净化气体出气口及清扫气体进气口连接的阀门的开启与关闭，能够使得多个催化氧化装置中的任意两个与连通装置形成一个工作单元，当处理的有机废气流量比较大时，其余的催化氧化装置中的任意两个也能形成工作单元，从而顺利地将有机废气处理掉。
所述蓄热式VOCs催化氧化装置启动时，需通入预热后的有机废气，以保证有机废气在催化剂层顺利的进行催化氧化反应，有机废气在催化氧化的过程中产生的热量被蓄热层吸收，当蓄热层的温度达到350～400℃时，其可直接预热有机废气使其满足催化氧化的温度，此时便可不对有机废气预热。
每个催化氧化装置上设置有泄爆阀和排污口，提高了装置的安全性。
所述待处理有机废气进气口、净化气体出气口及清扫气体进气口均设置于催化氧化装置的箱体下部。
优选地，所述清扫气体进气口与有机废气进气口连通。
所述清扫气体进气管通过风机与净化气体出气管相连，当需要对催化氧化装置进行清扫时，打开风机，此时净化气体出气管中的净化气流入清扫气体进气管中，对催化氧化装置进行清扫，由于净化气体具有一定的温度，清扫过程中不会造成工作单元的催化氧化装置的温度骤减，有利于提高有机废气的净化效率。工作过程中，也可直接通入空气对催化氧化装置进行清扫。
所述阀门只要能够用于控制有机废气是否进入催化氧化装置即可，阀门的具体形式不作限定，可为电动阀门或气动阀门。
所述阀门和温度传感器均与控制系统相连，催化氧化装置工作状态及气流流向的切换由控制系统自动控制和调节。
优选地，所述控制系统为PLC控制系统。
所述控制系统能够根据温度传感器传出的温度控制催化氧化装置的进气口与出气口连接的阀门的关闭与开启，从而控制催化氧化装置处于工作状态或空闲状态，控制系统使得该装置智能化和自动化程度显著提高。
所述连通装置的具体结构不作限定，其只要能够使得催化氧化装置之间相互连通即可。所述连通装置优选为连接箱体或连接管道。
优选地，所述连通装置位于催化氧化装置顶部。
所述连通装置中设置有加热单元，所述加热单元与控制系统相连。所述加热装置的设置是为了在装置启动时，预热催化氧化装置中的蓄热层，使其温度达到350～400℃，进而蓄热层再预热待处理有机废气，使其能够顺利在催化剂层进行催化氧化，降解为二氧化碳和水。所述加热单元与控制系统相连能够保证蓄热层达到指定温度时停止加热单元的加热。
所述加热单元能够起到加热的作用即可，具体的加热器不作限定，所述加热单元优选为电热管。
优选地，所述电热管外侧安装有罩壳，所述电热管罩壳用于保护电热管并且方便电热管的装卸。
所述连通装置上设置有人孔。
优选地，所述人孔的个数与催化氧化装置的个数相同。
所述人孔的设置是为了方便蓄热式VOCs催化氧化装置的检修。
所述催化氧化装置的箱体和连通装置的内表面自内向外覆盖有耐火材料层和保温层，从而减少催化氧化装置中热量的散失，起到隔热保温的作用。
优选地，所述温度传感器位于催化氧化装置的耐火材料层和保温层之间。所述温度传感器主要是监测蓄热层的温度，并将信号传递给控制系统，当蓄热层的温度达到350～400℃时，控制系统能够自动控制各个阀门的开启与关闭以及加热单元的工作与否，从而控制催化氧化装置的工作状态、空闲状态及清扫状态的转换。
所述蓄热层位于催化剂层下部。由于有机废气进气口、净化气体出气口及清扫气体进气口均设置在箱体下部，蓄热层设置于催化剂层下部有利于有机废气的预热及催化降解。
优选地，所述蓄热层中的蓄热材料为鞍环蓄热陶瓷和/或蜂窝蓄热陶瓷。VOCs被氧化为二氧化碳和水等无害小分子，氧化过程产生的热量通过蓄热介质储存起来用于待处理废气的预热，所述蓄热材料用于本发明提供的装置中蓄热效果好。
优选地，所述装置进行催化氧化降解有机废气时，蓄热层的温度为350～400℃，蓄热层需达到这一温度，其所在的催化氧化装置才能用于工作单元。所述蓄热层的温度可为360℃、370℃、380℃、385℃、390℃或395℃等。
优选地，所述催化剂层中的催化剂为蜂窝型贵金属催化剂。
优选地，所述催化剂为Pt和/或Pd。所述催化剂用于有机废气的催化氧化降解效率高。
优选地，所述催化剂层进行催化氧化的温度为250～500℃，如260℃、280℃、300℃、320℃、350℃、380℃、400℃、420℃、450℃或480℃等，优选为300℃。
所述催化氧化装置的理论使用温度范围为200～650℃，如220℃、280℃、300℃、320℃、350℃、380℃、400℃、450℃、500℃、550℃或600℃等。
所述蓄热层下部还设置有栅板，用于支撑所述蓄热层和催化剂层。所述进气口、出气口、泄爆阀和排污口均位于所述栅板之下。
本发明还提供了利用所述蓄热式VOCs催化氧化装置降解VOCs的工艺，所述工艺包括以下步骤：
(1)打开蓄热式VOCs催化氧化装置中的第一个催化氧化装置的待处理废气进气口和第二个催化氧化装置的净化气体出气口连接的阀门，其他阀门均关闭，此时第一个催化氧化装置的蓄热层温度为350～400℃；
(2)待处理废气进入第一个催化氧化装置后与其中的蓄热层进行热量交换，温度达到250～500℃，在催化剂层进行催化氧化，之后经连通装置进入第二个催化氧化装置，在第二个催化氧化装置的催化剂层继续进行催化氧化降解，催化氧化过程中放出的热量预热蓄热层，经净化后的气体从第二个催化氧化装置的净化气体出气口排入净化气体出气管；
(3)待第二个催化氧化装置的蓄热层温度达到350～400℃，关闭第一个催化氧化装置的待处理废气进气口和第二个催化氧化装置的净化气体出气口连接的阀门，打开第二个催化氧化装置的待处理废气进气口和第三个催化氧化装置的净化气体出气口连接的阀门以及第一个催化氧化装置的清扫气体进气口连接的阀门；
(4)待处理废气进入第二个催化氧化装置，与其中的蓄热层进行热量交换，温度达到250～500℃，在催化剂层发生催化氧化后经连通装置进入第三个催化氧化装置，在其中进行催化氧化，放出的热量预热其中的蓄热层，净化后的气体经第三个催化氧化装置的净化气体出气口流出，与此同时，清扫气体进入第一个催化氧化装置，清扫气体与残留在第一个催化氧化装置中的待处理废气经连通装置进入第三个催化氧化装置中，经催化氧化后从第三个催化氧化装置中排出。
所述第一个催化氧化装置、第二个催化氧化装置及第三个催化氧化装置仅仅是为了区分不同的催化氧化装置，在实际使用过程中，本领域的技术人员可任选催化氧化装置中的三个，然后对其进行编号。
当蓄热式VOCs催化氧化装置中含有4以上的催化氧化装置时，其使用方法与上述使用方法相同。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：一种四体蓄热式VOCs催化氧化装置
图1是四体蓄热式VOCs催化氧化装置的催化氧化装置管路连接示意图，所述连接管路包括：待处理废气进气管20、净化气体出气管21、清扫气体进气管22及第一催化氧化装置1、第二催化氧化装置2和第三催化氧化装置3；每个催化氧化装置的箱体下部设置有待处理有机废气进气口16、净化气体出气口19和清扫气体进气口17；第一催化氧化装置1、第二催化氧化装置2和第三催化氧化装置3的待处理有机废气进气口分别通过第一进气阀门1-1、第二进气阀门2-1和第三进气阀门3-1与待处理废气进气管20相连；第一催化氧化装置1、第二催化氧化装置2和第三催化氧化装置3的净化气体出气口分别通过第一出气阀门1-2、第二出气阀门2-2和第三出气阀门3-2与净化气体出气管21相连；第一催化氧化装置1、第二催化氧化装置2和第三催化氧化装置3的清扫气体进气口分别通过第一清扫气阀门1-3、第二清扫气阀门2-3和第三清扫气阀门3-3与清扫气体进气管22相连；清扫气体进气管22通过风机4与净化气体出气管21连通。
图2是四体蓄热式VOCs催化氧化装置的结构图，所述装置包括三个催化氧化装置(第一催化氧化装置1、第二催化氧化装置2和第三催化氧化装置3)和一个位于催化氧化装置顶部的连接箱体5；每个催化氧化装置的箱体内部自下而上设置有栅板15、蓄热陶瓷层14以及催化剂层13，每个催化氧化装置的箱体下部安装有排污口6、泄爆阀7、待处理废气进气口16、净化气出气口19和清扫气体进气口17，清扫气体进气口17与待处理废气进气口16相连通(如图3所示)；连接箱体5安装有三个人孔9，与三个催化氧化装置分别对应，并在人孔之间安装有第一电热管10-1和第二电热管10-2；连接箱体5通过螺栓8与每个催化氧化装置连通；催化氧化装置的箱体与连接箱体内表面自外向内覆盖有保温层11与耐火材料层12，起到隔热保温的作用，温度传感器设置于保温层11和耐火材料层12之间，用于蓄热陶瓷层14的温度测量。
图3是四体蓄热式VOCs催化氧化装置的侧视图，待处理废气进气口16与净化气出气口19分置于催化氧化装置两侧，清扫气体进气口17与待处理废气进气口16连通；电热管外侧安装有罩壳18。
装置开始运行时，首先通过待处理废气进气管20通入新鲜空气对四体蓄热式VOCs催化氧化装置进行预热，控制系统自动检测后开启第一进气阀门1-1、第二出气阀门2-2及第一电热管10-1，其余阀门及风机4关闭，新鲜空气经第一催化氧化装置1底部的待处理废气进气口16进入第一催化氧化装置1，并依次通过其内部设置的栅板15、蓄热陶瓷层14以及催化剂层13进入连接箱体，通过第一电热管10-1将新鲜空气加热，加热后的新鲜空气进入第二催化氧化装置2，并通过第二催化氧化装置2内部设置的催化剂层13，在蓄热陶瓷层14与蓄热介质发生热交换，待蓄热介质温度达到350～400℃后，控制系统接收信号后，结束预热过程并使控制装置进入工作状态。
装置进入工作状态后，待处理废气进气管20进气切换为有机废气，控制系统自动关闭第一进气阀门1-1和第二出气阀门2-2，开启第二进气阀门2-1和第三出气阀门3-2，有机废气经待处理废气进气口16进入第二催化氧化装置2，有机废气依次通过第二催化氧化装置2内部设置的栅板15和蓄热陶瓷层14，并与蓄热陶瓷层14发生热交换被加热至约300℃，然后经催化剂层13和连接箱体5进入第三催化氧化装置3，并通过第三催化氧化装置3中设置的催化剂层13，有机废气在第二催化氧化装置2和第三催化氧化装置3中的催化剂层发生催化氧化反应，生成二氧化碳和水等无害小分子并释放热量，反应后的净化气体通过第三催化氧化装置3的蓄热陶瓷层14与蓄热介质发生热交换，后经第三催化氧化装置3的净化气出气口19进入净化气体出气管21排空，待第三催化氧化装置3中的蓄热陶瓷层温度达到350～400℃后，控制系统自动控制装置进入下一工作循环。
装置进行工作循环切换，关闭第二进气阀门2-1和第三出气阀门3-2，开启第三进气阀门3-1和第一出气阀门1-2，并开启风机4和第三清扫气阀门3-3，有机废气依次经过第三催化氧化装置3、连接箱体5和第一催化氧化装置1，从第一催化氧化装置1的第一出气阀门1-2流出至净化气体出气管21，有机废气在第三催化氧化装置3的蓄热陶瓷层14与蓄热介质发生热交换被加热至约300℃，在第三催化氧化装置3和第一催化氧化装置1的催化剂层发生催化氧化反应，生成二氧化碳和水等无害小分子并释放热量，反应后的净化气体与第一催化氧化装置1的蓄热陶瓷层14发生热交换，然后自第一催化氧化装置1的净化气出气口19进入净化气体出气管21；部分净化气体经过清扫气体进气管22、清扫气体进气口17进入第二催化氧化装置2，吹扫上一工作循环结束后第二催化氧化装置2空腔中残留的有机废气，残留的有机废气依次经过第二催化氧化装置2、连接箱体5进入第一催化氧化装置1，残留的有机废气在第二催化氧化装置2和第一催化氧化装置1的催化剂层发生氧化反应，从而解决了有机废气泄漏问题；待第一催化氧化装置1的蓄热陶瓷层温度达到350～400℃后，装置进入下一工作循环。
在本实施实例中，工作循环的切换通过蓄热陶瓷层的温度进行控制，以避免过高的温度影响催化剂寿命，当有机废气浓度变化不大的情况下，也可以设定每一个工作循环的时间，根据时间进行工作循环的切换。通过3个以上催化箱体的循环净化，实现无缝切换，达到零泄漏，从而提高了装置整体的净化效率。
在本实施实例中，采用净化后的气体吹扫空闲的催化氧化装置，由于净化后气体具有较高温度，通常不需要额外加热，也可以在根据气体通过催化剂层的温度控制电加热器开闭。
在对设备进行检修时，可以开启连接箱体上设置的人孔更换或维护催化剂层，设备清洗过程中的液相残留可通过排污口排出。
本VOCs催化氧化装置较适宜的VOCs浓度>1.0g/m3，若待处理废气浓度小于1.0g/m3，也可以在本装置之前先采用沸石转轮吸附浓缩技术，将VOCs浓度提高到本装置适用的浓度。
蓄热式VOCs催化氧化装置可包含三个以上相互连通的催化氧化装置，本领域的技术人员可根据实际需要设置具体的催化氧化装置的个数，并应用本领域的知识轻易的操作蓄热式VOCs催化氧化装置。
实施例2：
利用实施例1所述的蓄热式VOCs催化氧化装置降解VOCs，VOCs中含有的有机物包括苯、甲苯、二甲苯、二异丙胺、甲酸乙酯、四氢呋喃、乙醇、异丁酸异丁酯、苯乙烯、1,3-溴氯丙烷、二氯甲烷和甲醇；VOCs中有机污染物的浓度为1000mg/m3～5000mg/m3。处理流程如下：
经过水洗及碱洗预处理的VOCs进入催化氧化实施例1所述的蓄热式VOCs催化氧化装置，其运行过程与实施例1中所述的运行方式相同，运行过程中催化氧化装置的箱体温度最低为350℃，最高为550℃，有机污染物在催化氧化装置中被氧化为二氧化碳和水等无害小分子，净化气体通过净化气体出气管排空。
处理过程中对催化氧化单元的第一进气阀门1-1进口、第一出气阀门1-2内部、第二进气阀门2-1进口、第二出气阀门2-2出口、第三进气阀门3-1内部及第三出气阀门出口的气体进行有机污染物含量检测，结果如表1所示。
表1
注：表中所述1-1表示第一进气阀门；1-2表示第一出气阀门；2-1表示第二进气阀门；2-2表示第二出气阀门；3-1表示第三进气阀门；3-2表示第三出气阀门；催化燃烧(RCO)处理率＝一个工作单元中(有机污染物进气口浓度-有机污染物出气口浓度)/有机污染物进气口浓度；所述催化燃烧(RCO)处理率为本次催化氧化过程中的最大降解率。表1中3-2出口苯的浓度、2-2出口甲醇的浓度及3-2出口甲醇的浓度为工作流程中下箱体截留有机污染物造成的测试误差所致。
从表1可以看出，实施例1提供的蓄热式VOCs催化氧化装置能够有效降解有机废气中的有机污染物。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种蓄热式VOCs催化氧化装置，包括催化氧化装置，所述催化氧化装置包括箱体以及设置于箱体内部的催化剂层和蓄热层，箱体上设置有有机废气进气口与净化气体出气口，其特征在于，箱体上还设置有清扫气体进气口；有机废气进气口通过阀门与待处理废气进气管相连，净化气体出气口通过阀门与净化气体出气管相连，清扫气体进气口通过阀门与清扫气体进气管相连；
所述蓄热式VOCs催化氧化装置包括至少三个通过连通装置相互连通的催化氧化装置；
任选地，每个催化氧化装置的箱体内部安装有温度传感器。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个催化氧化装置的箱体上设置有泄爆阀和排污口。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述待处理有机废气进气口、净化气体出气口及清扫气体进气口均设置于催化氧化装置的箱体下部；
所述清扫气体进气口与有机废气进气口连通；
优选地，所述清扫气体进气管通过风机与净化气体出气管相连。
4.根据权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述阀门和温度传感器均与控制系统相连；
优选地，所述控制系统为PLC控制系统。
5.根据权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，所述连通装置为连接箱体或连接管道；
优选地，所述连通装置位于催化氧化装置顶部。
6.根据权利要求1-5之一所述的装置，其特征在于，所述连通装置中设置有加热单元，所述加热单元与控制系统相连；
优选地，所述加热单元为电热管；
优选地，所述电热管外侧安装有罩壳。
7.根据权利要求1-6之一所述的装置，其特征在于，所述连通装置上设置有人孔；
优选地，所述人孔的个数与催化氧化装置的个数相同。
8.根据权利要求1-7之一所述的装置，其特征在于，所述催化氧化装置的箱体和连通装置的内表面自内向外覆盖有耐火材料层和保温层；
优选地，所述温度传感器位于催化氧化装置的耐火材料层和保温层之间。
9.根据权利要求1-8之一所述的装置，其特征在于，所述蓄热层位于催化剂层下部；
优选地，所述蓄热层中的蓄热材料为鞍环蓄热陶瓷和/或蜂窝蓄热陶瓷；
优选地，所述蓄热层的温度为350～400℃；
优选地，所述催化剂层中的催化剂为蜂窝型贵金属催化剂；
优选地，所述催化剂为Pt和/或Pd；
优选地，所述催化剂层进行催化氧化的温度为250～500℃，优选为300℃。
10.利用权利要求1-9之一所述的蓄热式VOCs催化氧化装置降解VOCs的工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：
(1)打开第一个催化氧化装置的待处理废气进气口和第二个催化氧化装置的净化气体出气口连接的阀门，其他阀门均关闭，此时第一个催化氧化装置的蓄热层温度为350～400℃；
(2)待处理废气进入第一个催化氧化装置后与其中的蓄热层进行热量交换，温度达到250～500℃，在催化剂层进行催化氧化，之后经连通装置，进入第二个催化氧化装置，在第二个催化氧化装置的催化剂层继续进行催化氧化降解，催化氧化过程中放出的热量预热蓄热层，经净化后的气体从第二个催化氧化装置的净化气体出气口排入净化气体出气管；
(3)待第二个催化氧化装置的蓄热层温度达到350～400℃，关闭第一个催化氧化装置的待处理废气进气口和第二个催化氧化装置的净化气体出气口连接的阀门，打开第二个催化氧化装置的待处理废气进气口和第三个催化氧化装置的净化气体出气口连接的阀门以及第一个催化氧化装置的清扫气体进气口连接的阀门；
(4)待处理废气进入第二个催化氧化装置，与其中的蓄热层进行热量交换，温度达到300℃，在催化剂层发生催化氧化后经连通装置进入第三个催化氧化装置，在其中进行催化氧化，放出的热量预热其中的蓄热层，净化后的气体经第三个催化氧化装置的净化气体出气口流出，与此同时，清扫气体进入第一个催化氧化装置，清扫气体与残留在第一个催化氧化装置中的待处理废气经连通装置进入第三个催化氧化装置中，经催化氧化后从第三个催化氧化装置中排出。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109404938A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-03-01 | 恩伟（杭州）环保科技有限公司 | 一种挥发性有机物处理设备 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09262437A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Cataler Kogyo Kk | 蓄熱式排ガス浄化装置 |
| JPH09262434A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Trinity Ind Corp | 触媒式蓄熱脱臭処理装置 |
| CN1175910A (zh) * | 1995-02-13 | 1998-03-11 | 恩格尔哈德公司 | 木材生产工艺中废气的纯化方法 |
| JPH10238741A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-09-08 | Trinity Ind Corp | 触媒燃焼式蓄熱排ガス処理装置 |
| US20100322834A1 (en) * | 2006-04-13 | 2010-12-23 | Takehiko Ito | Method of and Apparatus for Treating Gas Containing Nitrous Oxide |
| CN102764564A (zh) * | 2012-07-27 | 2012-11-07 | 海湾环境科技（北京）股份有限公司 | 废气回收处理系统及其回收处理工艺 |
| CN203208897U (zh) * | 2013-04-12 | 2013-09-25 | 扬州松泉环保科技有限公司 | 一种蓄热式催化氧化炉 |
| CN103363533A (zh) * | 2013-07-11 | 2013-10-23 | 杭州侨兴热炉设备有限公司 | 一种用于催化净化工业有机废气和产生高温气体的装置 |
| CN203442846U (zh) * | 2013-05-30 | 2014-02-19 | 杭州尹力环保科技有限公司 | 一种整体式有机废气蓄热催化反应设备 |
| CN103868081A (zh) * | 2012-12-17 | 2014-06-18 | 张荣兴 | 一种挥发性有机化学废气处理并回收能源的方法及装置 |
-
2015
- 2015-10-19 CN CN201510676220.0A patent/CN106582262A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1175910A (zh) * | 1995-02-13 | 1998-03-11 | 恩格尔哈德公司 | 木材生产工艺中废气的纯化方法 |
| JPH09262434A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Trinity Ind Corp | 触媒式蓄熱脱臭処理装置 |
| JPH09262437A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Cataler Kogyo Kk | 蓄熱式排ガス浄化装置 |
| JPH10238741A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-09-08 | Trinity Ind Corp | 触媒燃焼式蓄熱排ガス処理装置 |
| US20100322834A1 (en) * | 2006-04-13 | 2010-12-23 | Takehiko Ito | Method of and Apparatus for Treating Gas Containing Nitrous Oxide |
| CN102764564A (zh) * | 2012-07-27 | 2012-11-07 | 海湾环境科技（北京）股份有限公司 | 废气回收处理系统及其回收处理工艺 |
| CN103868081A (zh) * | 2012-12-17 | 2014-06-18 | 张荣兴 | 一种挥发性有机化学废气处理并回收能源的方法及装置 |
| CN203208897U (zh) * | 2013-04-12 | 2013-09-25 | 扬州松泉环保科技有限公司 | 一种蓄热式催化氧化炉 |
| CN203442846U (zh) * | 2013-05-30 | 2014-02-19 | 杭州尹力环保科技有限公司 | 一种整体式有机废气蓄热催化反应设备 |
| CN103363533A (zh) * | 2013-07-11 | 2013-10-23 | 杭州侨兴热炉设备有限公司 | 一种用于催化净化工业有机废气和产生高温气体的装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109404938A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-03-01 | 恩伟（杭州）环保科技有限公司 | 一种挥发性有机物处理设备 |
| CN109404938B (zh) * | 2018-12-11 | 2024-04-02 | 恩伟（杭州）环保科技有限公司 | 一种挥发性有机物处理设备 |
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