CN107366923B - 一种催化燃烧床及其催化燃烧方法 - Google Patents

一种催化燃烧床及其催化燃烧方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种催化燃烧床及其催化燃烧方法,涉及废气处理设备和方法领域。所述换热器I的下出气口与阻火器的进气口连接,阻火器的出气口与催化分解床的下进气口连接,催化分解床的下出气口与换热器I的上进气口连接,换热器I的上出气口与引风机的进风口连接,引风机的出风口与换热器II的上进气口连接,换热器II的上出气口与烟囱连接,催化分解床的上进气口与空气加热器的出气口连接,空气加热器的进气口与换热器II的下出气口连接,换热器II的下进气口与送风机的出风口连接,送风机的进风口与空气过滤器连接。本发明的有益效果在于:本发明解决了轻质易燃易爆有机废气进入带有电加热系统的发生爆破的问题,同时降低系统运行成本。

Description

一种催化燃烧床及其催化燃烧方法
技术领域
本发明主要涉及废气处理设备和方法领域,具体是一种催化燃烧床及其催化燃烧方法。
背景技术
有机废气处理是指在工业生产过程中产生的有机废气进行吸附、过滤、净化的处理工作。有机废气处理问题难点:有机废气一般都存在易燃易爆、有毒有害、处理难度大的特点。目前,有机废气净化装置采用的净化治理工艺有催化燃烧法、活性炭吸附法、冷凝法、吸收法以及等离子体氧化法等,一定程度上解决了有机废气对环境的污染,但是以上净化治理装置也存在诸多问题。
催化燃烧法使用广泛,将有机废气在一定温度(200~400℃)的下进行燃烧并通过催化剂进行催化,使有机废气转化为CO2和H2O。然而在现有催化燃烧装置中存在轻质易燃易爆有机废气进入带有电加热系统易发生爆破的问题,安全隐患较大。
发明内容
为解决现有技术的不足,本发明提供了一种催化燃烧床及其催化燃烧方法,解决轻质易燃易爆有机废气进入带有电加热系统的发生爆破的问题,同时降低系统运行成本。
本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:
一种催化燃烧床,包括蝶阀、换热器I、阻火器、催化分解床、空气加热器、换热器II、烟囱、引风机、送风机、空气过滤器,所述蝶阀包括第一蝶阀、第二蝶阀、第三蝶阀,所述第一蝶阀与换热器I的下进气口连接,所述换热器I的下出气口与阻火器的进气口连接,所述阻火器的出气口与催化分解床的下进气口连接,所述催化分解床的下出气口与换热器I的上进气口连接,所述换热器I的上出气口与引风机的进风口连接,所述第二蝶阀位于换热器I与引风机之间,所述引风机的出风口与换热器II的上进气口连接,所述换热器II的上出气口与烟囱连接,所述第三蝶阀位于催化分解床与空气加热器之间,所述催化分解床的上进气口与空气加热器的出气口连接,所述空气加热器的进气口与换热器II的下出气口连接,所述换热器II的下进气口与送风机的出风口连接,所述送风机的进风口与空气过滤器连接。
所述催化分解床内设有催化剂。
上述催化燃烧床的催化燃烧方法,步骤如下:
步骤一:将第二蝶阀和第三蝶阀打开,使空气经过空气过滤器,在送风机的作用下,通过换热器II,在空气加热器的作用下,将空气加热成480℃的高温空气,然后进入到催分解床中,在引风机的作用下,高温空气经过换热器I,经过引风机进入到换热器II中;
步骤二:将第一蝶阀打开,废气经过换热器I进行预热,预热热源为催化分解床反应后的高温气体,所述高温气体的温度为300-350℃,将废气温度从10℃提高至150℃;
步骤三:预热之后的气体经过阻火器之后进入到催化分解床中,与高温空气进行混合,使废气温度提升达到催化反应温度280-350℃,然后气流上升至催化反应区,在催化剂表面发生反应,分解为CO2和H2O,分解后的高温气体在催化分解床的下出气口排出;
步骤四:在引风机的作用下,分解后的气体经过换热器I,经过引风机进入到换热器II中,然后进入到烟囱达标排放。
步骤五:步骤四中进入到换热器II中的分解气体作为预热热源将空气从常温加热到100℃左右。
所述气体温度通过热电偶测量。
对比现有技术,本发明的有益效果是:
本发明解决了轻质易燃易爆有机废气进入带有电加热系统的发生爆破的问题,同时降低系统运行成本。本发明通过阻火器防止燃烧气体进入催化分解床,避免爆炸,将换热器I、催化分解床、空气加热器、换热器II与送风机结合在一起,将废气进行催化分解,并在引风机的作用下实现废气的排放,整个废气在处理过程中,安全、环保,并且将催化反应之后的分解气体作为换热器I和换热器II的预热热源,温度回收利用,降低了系统运行成本。
附图说明
附图1是本发明催化燃烧床的示意图。
附图中所示标号:1、换热器I;2、阻火器;3、催化分解床;4、空气加热器;5、换热器II;6、烟囱;7、引风机;8、送风机;9、空气过滤器;10、第一蝶阀;11、第二蝶阀;12、第三蝶阀;13、热电偶。
具体实施方式
结合附图和具体实施例,对本发明作进一步说明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
一种催化燃烧床,包括蝶阀、换热器I1、阻火器2、催化分解床3、空气加热器4、换热器II5、烟囱6、引风机7、送风机8、空气过滤器9,所述蝶阀包括第一蝶阀10、第二蝶阀11、第三蝶阀12,所述第一蝶阀10与换热器I1的下进气口连接,第一蝶阀10控制废气的通入,所述换热器I1的下出气口与阻火器2的进气口连接,所述阻火器2的出气口与催化分解床3的下进气口连接,通过阻火器2防止燃烧气体进入催化分解床3,避免爆炸,所述催化分解床3的下出气口与换热器I1的上进气口连接,使得反应后的气体作为换热器I1的预热热源,将温度回收利用,降低了系统运行成本;所述换热器I1的上出气口与引风机7的进风口连接,所述第二蝶阀11位于换热器I1与引风机7之间,第二蝶阀11控制废气排出,所述引风机7的出风口与换热器II5的上进气口连接,催化反应之后的分解气体进入到换热器II5作为预热热源,将温度回收利用,降低了系统运行成本;所述换热器II5的上出气口与烟囱6连接,所述第三蝶阀12位于催化分解床3与空气加热器4之间,第三蝶阀12控制空气的通入,所述催化分解床3的上进气口与空气加热器4的出气口连接,所述空气加热器4的进气口与换热器II5的下出气口连接,所述换热器II5的下进气口与送风机8的出风口连接,所述送风机8的进风口与空气过滤器9连接。
进一步的,所述催化分解床3内设有催化剂。
上述催化燃烧床的催化燃烧方法,步骤如下:
步骤一:将第二蝶阀11和第三蝶阀12打开,使空气经过空气过滤器9,在送风机8的作用下,通过换热器II5,在空气加热器4的作用下,将空气加热成高温空气,然后进入到催化分解床3中,在引风机7的作用下,高温空气经过换热器I1,经过引风机7进入到换热器II5中;
步骤二:将第一蝶阀10打开,废气经过换热器I1进行预热,将温度从10℃提高至150℃;
步骤三:预热之后的气体经过阻火器2之后进入到催化分解床3中,与高温空气进行混合,使废气温度提升达到催化反应温度,然后气流上升至催化反应区,在催化剂表面发生反应,分解为CO2和H2O,分解后的高温气体在催化分解床3的下出气口排出;
步骤四:在引风机7的作用下,分解后的气体经过换热器I1,作为换热器I1中的预热热源,然后经过引风机7进入到换热器II5中,最后进入到烟囱6达标排放;
步骤五:步骤四中进入到换热器II5中的分解气体作为预热热源将空气预热。
进一步的,所述空气在空气加热器4的作用下,将空气加热成480℃的高温空气。
进一步的,所述步骤二中催化分解床3反应后的高温气体温度为300-350℃。
进一步的,所述废气的催化反应温度为280-350℃。
进一步的,所述气体温度通过热电偶13测量,保证废气处理过程中的有效催化分解。
实施例1
一种催化燃烧床,包括蝶阀、换热器I1、阻火器2、催化分解床3、空气加热器4、换热器II5、烟囱6、引风机7、送风机8、空气过滤器9,所述蝶阀包括第一蝶阀10、第二蝶阀11、第三蝶阀12,所述第一蝶阀10与换热器I1的下进气口连接,所述换热器I1的下出气口与阻火器2的进气口连接,所述阻火器2的出气口与催化分解床3的下进气口连接,所述催化分解床3内设有催化剂,所述催化分解床3的下出气口与换热器I1的上进气口连接,所述换热器I1的上出气口与引风机7的进风口连接,所述第二蝶阀11位于换热器I1与引风机7之间,所述引风机7的出风口与换热器II5的上进气口连接,所述换热器II5的上出气口与烟囱6连接,所述第三蝶阀12位于催化分解床3与空气加热器4之间,所述催化分解床3的上进气口与空气加热器4的出气口连接,所述空气加热器4的进气口与换热器II5的下出气口连接,所述换热器II5的下进气口与送风机8的出风口连接,所述送风机8的进风口与空气过滤器9连接。
上述催化燃烧床的催化燃烧方法,步骤如下:
步骤一:将第二蝶阀11和第三蝶阀12打开,使空气经过空气过滤器9,在送风机8的作用下,通过换热器II5,在空气加热器4的作用下,将空气加热成480℃的高温空气,然后进入到催分解床中,在引风机7的作用下,高温空气经过换热器I1,经过引风机7进入到换热器II5中;
步骤二:将第一蝶阀10打开,废气经过换热器I1进行预热,预热热源为催化分解床3反应后的高温气体,所述高温气体的温度为300℃,将废气温度从10℃提高至150℃;
步骤三:预热之后的气体经过阻火器2之后进入到催化分解床3中,与高温空气进行混合,使废气温度提升达到催化反应温度350℃,然后气流上升至催化反应区,在催化剂表面发生反应,分解为CO2和H2O,分解后的高温气体在催化分解床3的下出气口排出;
步骤四:在引风机7的作用下,分解后的气体经过换热器I1,经过引风机7进入到换热器II5中,然后进入到烟囱6达标排放。
步骤五:步骤四中进入到换热器II5中的分解气体作为预热热源将空气从常温加热到100℃左右。

Claims (7)

1.一种催化燃烧床,其特征在于:包括蝶阀、换热器I(1)、阻火器(2)、催化分解床(3)、空气加热器(4)、换热器II(5)、烟囱(6)、引风机(7)、送风机(8)、空气过滤器(9),所述蝶阀包括第一蝶阀(10)、第二蝶阀(11)、第三蝶阀(12),所述第一蝶阀(10)与换热器I(1)的下进气口连接,所述换热器I(1)的下出气口与阻火器(2)的进气口连接,所述阻火器(2)的出气口与催化分解床(3)的下进气口连接,所述催化分解床(3)的下出气口与换热器I(1)的上进气口连接,所述换热器I(1)的上出气口与引风机(7)的进风口连接,所述第二蝶阀(11)位于换热器I(1)与引风机(7)之间,所述引风机(7)的出风口与换热器II(5)的上进气口连接,所述换热器II(5)的上出气口与烟囱(6)连接,所述第三蝶阀(12)位于催化分解床(3)与空气加热器(4)之间,所述催化分解床(3)的上进气口与空气加热器(4)的出气口连接,所述空气加热器(4)的进气口与换热器II(5)的下出气口连接,所述换热器II(5)的下进气口与送风机(8)的出风口连接,所述送风机(8)的进风口与空气过滤器(9)连接。
2.根据权利要求1所述的催化燃烧床,其特征在于:所述催化分解床(3)内设有催化剂。
3.一种根据权利要求1所述的催化燃烧床的催化燃烧方法,其特征在于:步骤如下:
步骤一:将第二蝶阀(11)和第三蝶阀(12)打开,使空气经过空气过滤器(9),在送风机(8)的作用下,通过换热器II(5),在空气加热器(4)的作用下,将空气加热成高温空气,然后进入到催化分解床(3)中,在引风机(7)的作用下,高温空气经过换热器I(1),经过引风机(7)进入到换热器II(5)中;
步骤二:将第一蝶阀(10)打开,废气经过换热器I(1)进行预热,将温度从10℃提高至150℃;
步骤三:预热之后的气体经过阻火器(2)之后进入到催化分解床(3)中,与高温空气进行混合,使废气温度提升达到催化反应温度,然后气流上升至催化反应区,在催化剂表面发生反应,分解为CO2和H2O,分解后的高温气体在催化分解床(3)的下出气口排出;
步骤四:在引风机(7)的作用下,分解后的气体经过换热器I(1),作为换热器I(1)中的预热热源,然后经过引风机(7)进入到换热器II(5)中,最后进入到烟囱(6)达标排放;
步骤五:步骤四中进入到换热器II(5)中的分解气体作为预热热源将空气预热。
4.根据权利要求3所述的一种催化燃烧床的催化燃烧方法,其特征在于:所述空气在空气加热器(4)的作用下,将空气加热成480℃的高温空气。
5.根据权利要求3所述的一种催化燃烧床的催化燃烧方法,其特征在于:所述步骤二中催化分解床(3)反应后的高温气体温度为300-350℃。
6.根据权利要求3所述的一种催化燃烧床的催化燃烧方法,其特征在于:所述废气的催化反应温度为280-350℃。
7.根据权利要求3所述的一种催化燃烧床的催化燃烧方法,其特征在于:所述气体温度通过热电偶(13)测量。
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