CN109268850A - 一种废气处理装置及具有该废气处理装置的热处理窑炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废气处理装置及具有该废气处理装置的热处理窑炉，废气处理装置包括具有燃烧室的焚烧炉以及与燃烧室相连的燃烧器，焚烧炉设有气体进口和气体出口，气体进口和气体出口均与燃烧室连通，燃烧室内安装有耐热且具有蓄热性能的可加热部件，可加热部件具有若干供气体通过的孔隙。热处理窑炉包括炉体，炉体连接有进气管路和废气排出管路，进气管路连接有一气源，还包括废气处理装置，废气排出管路与废气处理装置的气体进口连通，废气处理装置的换热器串接在进气管路上。本发明具有结构简单紧凑、占用空间小、可靠性高、处理效率高、热利用效率高、适用范围广等优点。

Description

一种废气处理装置及具有该废气处理装置的热处理窑炉

技术领域

本发明涉及废气及余热处理装备技术领域，具体涉及一种废气处理装置及具有该废气处理装置的热处理窑炉。

背景技术

在化工、冶炼、粉末冶金、电子、陶瓷、涂料、家具、皮革等行业的生产过程中，往往会产生一定量的有机废气，包括碳烃化合物、苯及苯系物、醇类、酮类、酚类、醛类、酯类、胺类等化合物，这些有机废气是大气污染的重要来源。与其它大工业生产可以集中处理废气废物不同，这些领域的生产规模一般相对较小，设备安装空间也十分有限，而传统的废气处理装置规格大、价格高，中小企业难以承受，往往是不做任何处理就直接外排。

近年来，随着我国进入以创新驱动发展的新阶段，国家及地方政府对环境保护的要求越来越严，有机废气的控制和处理成为重要目标。

现有的废气处理主要有稀释扩散法、水吸收法、催化氧化工艺、低温等离子体处理法和焚烧法等。其中，焚烧法因具有工艺简单、操作方便、可回收热能等优点，应用较为普遍。焚烧法是指利用某些废气中污染物可以燃烧氧化的特性，将其燃烧转变为无害或易于进一步处理和回收物质的方法，该法的主要化学反应是燃烧氧化，少数是热分解，利用高温分解有机污染物，成为二氧化碳和水。

现有的废气焚烧处理系统主要由燃烧器、焚烧炉和换热器组成。进行废除焚烧处理时，有机废气进入焚烧炉燃烧室内，燃烧器辅助燃料燃烧引燃有机废气，烟气经烟气出口进入换热器，预热空气，回收部分热量。

该种废气焚烧处理系统的有机废气处理效率较高，可达99%以上。能够适用于有机废气浓度较高、产量较大的情况。然而，为了保证充分的燃烧和热分解，需要较长的反应时间，要保证处理效率，就必须增加整个废气焚烧处理系统的体积规格，需要较大的安装空间，不太适合中等规模及以下的公司企业，也不适合有机废气浓度较低、产量较小的情况，否则相对处理成本会很高。此外，现有废气焚烧处理系统由于是直接在燃烧室内采用燃料燃烧有机废气，热利用率低，成本较高，且废气燃烧不够充分。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单紧凑、占用空间小、可靠性高、处理效率高、热利用效率高、适用范围广的废气处理装置，还相应提供一种具有该废气处理装置的热处理窑炉。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种废气处理装置，包括具有燃烧室的焚烧炉以及与所述燃烧室相连的燃烧器，所述焚烧炉设有气体进口和气体出口，所述气体进口和气体出口均与燃烧室连通，所述燃烧室内安装有耐热且具有蓄热性能的可加热部件，所述可加热部件具有若干供气体通过的孔隙。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述可加热部件将所述燃烧室分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室通过可加热部件的孔隙连通，所述气体进口与第一腔室连通，所述气体出口与第二腔室连通，所述燃烧器与所述第一腔室相连。

所述焚烧炉设有用于拆装所述可加热部件的可拆卸安装结构。

所述可拆卸安装结构包括盖板和安装在焚烧炉上用于装卸可加热部件的装卸口，所述盖板通过紧固件以可拆卸方式连接于焚烧炉上并将所述装卸口封闭。

所述燃烧室内设有防止可加热部件移动的定位机构，所述定位机构为设于燃烧室内壁上的定位槽，所述可加热部件卡设于所述定位槽中。

所述可加热部件为多孔材料制件。

所述废气处理装置还包括用于回收余热的换热器，所述换热器安装在所述第二腔室中。

所述焚烧炉设有供换热器装入和取出第二腔室的开口，且焚烧炉通过紧固件连接有将所述开口封闭的可拆卸端盖。

所述气体进口设于所述可拆卸端盖上。

一种热处理窑炉，包括炉体，所述炉体连接有进气管路和废气排出管路，所述进气管路连接有一气源，还包括上述的废气处理装置，所述废气排出管路与所述废气处理装置的气体进口连通，所述废气处理装置的换热器串接在所述进气管路上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的废气处理装置，在燃烧室内安装有耐热且具有蓄热性能的可加热部件，对废气进行焚烧时，废气燃烧的热量可将可加热部件加热至高温状态，燃烧室内废气向气体出口运动时会通过可加热部件的孔隙，使废气中未燃烧充分的成分与可加热部件充分接触发生燃烧或分解，由于废气与高温的可加热部件接触面积大，可使废气高效、快速的燃烧和分解，从而大大提高处理效率和热利用效率，并使废气燃烧或分解更加充分。该废气处理装置在保证高处理效率和高热利用效率的情况下，不需要增大体积和占用空间，具有结构简单紧凑、占用空间小、可靠性高的优点。该废气处理装置尤其适用于中等规模及以下的生产企业，可以很方便地安装在车间、平台等有限空间内，并且既能处理浓度高、产量大的有机废气，也能高效地处理低浓度、产量小的有机废气，适用范围广。

本发明的热处理窑炉由于采用了本发明的废气处理装置，也具有该废气处理装置具有的优点。

附图说明

图1为废气处理装置的结构示意图简图。

图2为热处理窑炉的结构示意图简图。

图例说明：

1、焚烧炉；11、燃烧室；111、第一腔室；112、第二腔室；12、气体进口；13、气体出口；2、燃烧器；3、可加热部件；4、换热器；41、进口管；42、出口管；5、炉体；6、进气管路；7、废气排出管路。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本实施例的废气处理装置，包括具有燃烧室11的焚烧炉1以及与燃烧室11相连的燃烧器2，焚烧炉1设有气体进口12和气体出口13，气体进口12和气体出口13均与燃烧室11连通，燃烧室11内安装有耐热且具有蓄热性能的可加热部件3，可加热部件3具有若干供气体通过的孔隙。对废气进行焚烧时，废气燃烧的热量可将可加热部件3加热至高温状态，燃烧室11内废气向气体出口13运动时会通过可加热部件3的孔隙，使废气中未燃烧充分的成分与可加热部件3充分接触发生燃烧或分解，由于废气与高温的可加热部件3接触面积大，可使废气高效、快速的燃烧和分解，从而大大提高处理效率和热利用效率，并使废气燃烧或分解更加充分。该废气处理装置在保证高处理效率和高热利用效率的情况下，不需要增大体积和占用空间，具有结构简单紧凑、占用空间小、可靠性高的优点。该废气处理装置尤其适用于中等规模及以下的生产企业，可以很方便地安装在车间、平台等有限空间内，并且既能处理浓度高、产量大的有机废气，也能高效地处理低浓度、产量小的有机废气，适用范围广。

本实施例中，可加热部件3为多孔材料制件，其孔隙率高，利于使废气燃烧和分解更加高效和充分，且可加热部件3采用多孔材料制作，取材方便、易于制作、制作成本低。多孔材料优选采用耐高温、蓄热能力强的多孔材料。本实施例制作可加热部件3的多孔材料具体采用泡沫铁镍或者泡沫陶瓷。在其他实施例中，可加热部件3也可是多孔材料以外的其他耐热且具有蓄热性能的材料，例如钢丝球、金属网等构件。燃烧器2为现有技术，可以通过市购得到，其是一种辅助引燃和加热装置，若废气热值足够大、浓度足够高，后面的燃烧过程可能不需要燃料的持续加入。

本实施例中，可加热部件3将燃烧室11分隔成第一腔室111和第二腔室112，第一腔室111和第二腔室112通过可加热部件3的孔隙连通，气体进口12与第一腔室111连通，气体出口13与第二腔室112连通，燃烧器2与第一腔室111相连。这样使得通入燃烧室11内的所有废气都经过可加热部件3再由气体出口13排出，能够进一步提高处理效率及热利用效率，并进一步提高废气燃烧或分解的充分性。

本实施例中，焚烧炉1设有用于拆装可加热部件3的可拆卸安装结构，方便可加热部件3的安装、更换和检修维护。

本实施例中，可拆卸安装结构包括盖板和安装在焚烧炉1上用于装卸可加热部件3的装卸口，盖板通过紧固件以可拆卸方式连接于焚烧炉1上并将装卸口封闭。拆卸盖板，即可装入或取出可加热部件3，该可拆卸安装结构的结构简单、制造成本低、拆装方便。

本实施例中，燃烧室11内设有防止可加热部件3移动的定位机构，定位机构为设于燃烧室11内壁上的定位槽，可加热部件3卡设于定位槽中。定位槽对可加热部件3进行定位，可防止可加热部件3在燃烧室11内移动，保证工作的稳定可靠性。

本实施例中，废气处理装置还包括用于回收余热的换热器4，换热器4安装在第二腔室112中。换热器4安装在第二腔室112中不仅能够提高结构的紧凑性，且热回收效率更高。换热器4的进口管41和出口管42分别伸出至焚烧炉1的外部。上述换热器4采用现有技术，可以采用市购的管壳式换热器和板翅式换热器等。

本实施例中，焚烧炉1设有供换热器4装入和取出第二腔室112的开口，且焚烧炉1通过紧固件连接有将开口封闭的可拆卸端盖。通过拆装可拆卸端盖，可以将换热器4装入和取出第二腔室112，方便换热器4的安装和检修维护。

本实施例中，气体进口12设于可拆卸端盖上，使气体进口12的加工制作更加容易。

如图2所示，本实施例的热处理窑炉，包括炉体5，炉体5连接有进气管路6和废气排出管路7，进气管路6连接有一气源（图中未示出），该气源将气体供入炉体5的炉膛中，供给的气体可以是空气，也可以是热处理物料工艺所需的工艺气体，还包括上述的废气处理装置，废气排出管路7与废气处理装置的气体进口12连通，废气处理装置的换热器4串接在进气管路6上。这样，热处理窑炉产生的废气可通过废气排出管路7直接通入废气处理装置的燃烧室11进行焚烧处理，气源供给的气体则经过换热器4进行热交换升温够再进入炉体5的炉膛。该热处理窑炉充分利用了燃烧废气的余热，可节省能耗，大大降低成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种废气处理装置，包括具有燃烧室（11）的焚烧炉（1）以及与所述燃烧室（11）相连的燃烧器（2），所述焚烧炉（1）设有气体进口（12）和气体出口（13），所述气体进口（12）和气体出口（13）均与燃烧室（11）连通，其特征在于：所述燃烧室（11）内安装有耐热且具有蓄热性能的可加热部件（3），所述可加热部件（3）具有若干供气体通过的孔隙。

2.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于：所述可加热部件（3）将所述燃烧室（11）分隔成第一腔室（111）和第二腔室（112），所述第一腔室（111）和第二腔室（112）通过可加热部件（3）的孔隙连通，所述气体进口（12）与第一腔室（111）连通，所述气体出口（13）与第二腔室（112）连通，所述燃烧器（2）与所述第一腔室（111）相连。

3.根据权利要求2所述的废气处理装置，其特征在于：所述焚烧炉（1）设有用于拆装所述可加热部件（3）的可拆卸安装结构。

4.根据权利要求3所述的废气处理装置，其特征在于：所述可拆卸安装结构包括盖板和安装在焚烧炉（1）上用于装卸可加热部件（3）的装卸口，所述盖板通过紧固件以可拆卸方式连接于焚烧炉（1）上并将所述装卸口封闭。

5.根据权利要求4所述的废气处理装置，其特征在于：所述燃烧室（11）内设有防止可加热部件（3）移动的定位机构，所述定位机构为设于燃烧室（11）内壁上的定位槽，所述可加热部件（3）卡设于所述定位槽中。

6.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于：所述可加热部件（3）为多孔材料制件。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的废气处理装置，其特征在于：所述废气处理装置还包括用于回收余热的换热器（4），所述换热器（4）安装在所述第二腔室（112）中。

8.根据权利要求7所述的废气处理装置，其特征在于：所述焚烧炉（1）设有供换热器（4）装入和取出第二腔室（112）的开口，且焚烧炉（1）通过紧固件连接有将所述开口封闭的可拆卸端盖。

9.根据权利要求8所述的废气处理装置，其特征在于：所述气体进口（12）设于所述可拆卸端盖上。

10.一种热处理窑炉，包括炉体（5），所述炉体（5）连接有进气管路（6）和废气排出管路（7），所述进气管路（6）连接有一气源，其特征在于：还包括如权利要求7至9中任一项所述的废气处理装置，所述废气排出管路（7）与所述废气处理装置的气体进口（12）连通，所述废气处理装置的换热器（4）串接在所述进气管路（6）上。