CN109550388A - 车间废气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车间废气处理装置，其包括箱体，箱体内设有入气管路、出气管路、净化模块和除硝模块；入气管路一端导通至箱体外侧、另一端与净化模块的输入端相导通；净化模块的输出端与除硝模块的输入端相导通；出气管路一端导通至箱体外侧、另一端与除硝模块的输出端相导通；净化模块包括设于其输入端一侧的电加热器和设于其输出端一侧的VOC反应催化器；除硝模块包括设于其输入端一侧的氨水喷枪和设于其输出端一侧的脱硝催化器。本发明结构简单、易于制备。可对车间生产过程中产生的废气进行净化和脱硝一体化处理。能大幅降低设备运行成本、减少系统复杂度和占地面积。

Description

车间废气处理装置
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，具体来说涉及一种车间废气处理装置，用于对车间生产过程中产生的废气进行净化和脱硝一体化处理。
背景技术
在很多化工产品的生产过程中，会不可避免的产生废气。在现有技术中，一般采用催化燃烧的方式对车间废气进行处理，将废气中的VOC成分以催化燃烧的方式 转化为CO2和H2O 。这种技术方案存在的问题是：若废气中还含有氮化物成分，则该氮化物成分会在催化燃烧的过程中与氧气结合生成较高浓度的氮氧化物。从而形成新的污染源。因此必须在催化燃烧器的输出端额外设置一个脱硝装置，针对燃烧过程中产生的氮氧化物气体进行脱硝处理。造成整条加工流水线的废气处理系统较为复杂，不但增加了运行成本，更占据较大的车间空间，压缩了工作人员的行动空间范围。因此，如何开发出一种新型的车间废气处理装置，能够实现对VOC和氮氧化物的一体化处理，降低设备运行成本、减少系统复杂度，增加车间工作人员的可移动范围，是本领域技术人员需要研究的方向。
发明内容
本发明提供了一种车间废气处理装置，用于对车间废气中的有机成分和无机成分进行一体化处理，
其采用的具体技术方案如下：
一种车间废气处理装置，其包括箱体，所述箱体内设有入气管路、出气管路、净化模块和除硝模块； 所述入气管路一端导通至箱体外侧、另一端与净化模块的输入端相导通；所述净化模块的输出端与除硝模块的输入端相导通；所述出气管路一端导通至箱体外侧、另一端与除硝模块的输出端相导通；所述净化模块包括设于其输入端一侧的电加热器和设于其输出端一侧的VOC反应催化器；所述除硝模块包括设于其输入端一侧的氨水喷枪和设于其输出端一侧的脱硝催化器。
通过采用这种技术方案：车间加工产生的废气由入气管路进入箱体中，首先到达净化模块，在净化模块中首先由电加热器进行加热达到反应温度，随后在经过VOC反应催化器时产生氧化反应，使废气中的VOC被分解净化。在这个反应过程中废气里的氮化物反应生成氮氧化物气体、随着废气一同进入除硝模块，氨水喷枪喷洒氨水雾，废气中的氮氧化物与氨水混合后在脱硝催化器中发生反应，被氧化为高温的氮气和水蒸汽，并沿着出气管路排出箱体。
优选的是，上述车间废气处理装置中：所述除硝模块还包括静态混合器，所述静态混合器设于氨水喷枪与脱硝催化器之间。
通过采用这种技术方案：设置静态混合器使得氨水喷枪射出的氨水雾气与废气进行充分均匀的混合，优化了废气中的氮氧化物和氨水在后继的脱硝催化器上的反应效率。
更优选的是，上述车间废气处理装置中：所述入气管路与出气管路共同构成一个板式热交换器。
通过采用这种技术方案：车间废气在沿入气管路传输的过程中和出气管路中的水蒸汽及氮气进行热交换。由此在废气进入净化模块之前对废气进行预热，减少了电加热管的输出功率，起到节能减排的技术效果。同时降低了从出气管路输出的氮气和水蒸气的温度
进一步优选的是，上述车间废气处理装置中：还包括第一热电偶，所述第一热电偶安装于电加热器与入气管路之间。
通过采用这种技术方案：以第一热点偶对由入气管路进入净化模块的废气温度进行检测，当入气管路中的废气已经达到反应温度时，工作人员可根据第一热电偶的检测信号相应控制电加热器的工作，实现智能化控制和节能减排。
进一步优选的是，上述车间废气处理装置中：还包括第二热电偶，所述第二热电偶安装于电加热器与VOC反应催化器之间。
通过采用这种技术方案：以第二热电偶对经进电加热器加热后输出至VOC反应催化器的废气的温度也进行检测，观测其是否达到反应温度。
进一步优选的是，上述车间废气处理装置中：还包括第三热电偶，所述第三热电偶安装于VOC反应催化器与氨水喷枪之间。
通过采用这种技术方案：以第三热电偶检测净化输出至除硝模块中的废气温度。工作人员根据第三热电偶的检测信号相应关断/开启对箱体内输入废气，防止箱体内温度过高导致气压增加而损坏箱体内的VOC反应催化器及脱硝催化器。
更进一步优选的是，上述车间废气处理装置中：所述箱体内上还设有泄压管路，所述泄压管路的输出端导通至箱体外侧、输入端导通至净化模块的输出端；所述泄压管路的输出端设有爆破片。
通过采用这种技术方案：当箱体内温度过高而工作人员未及时关断对箱体内废气的输入时，爆破片在压力作用下破开，箱体内的气体通过泄压管路直接排除箱体，起到保护箱体内设备的功能。
与现有技术相比，本发明能够对车间废气中的VOC成分进行净化处理并对和无机成分进行一体化处理
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为实施例1的结构示意图。
各附图标记与部件名称对应关系如下：
1、箱体；2、入气管路；3、出气管路；4、净化模块；5、除硝模块；7、泄压管路；41、电加热器；42、VOC反应催化器；51、氨水喷枪；52、脱硝催化器；53、静态混合器；61、第一热电偶；62、第二热电偶；63、第三热电偶；71、爆破片。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步描述。
如图1所示为本发明的实施例1：
一种车间废气处理装置，其包括箱体1，所述箱体1内设有入气管路2、出气管路3、净化模块4，除硝模块5和泄压管路7。
所述入气管路2一端导通至箱体1外侧、另一端与净化模块4的输入端相导通；所述净化模块4的输出端与除硝模块5的输入端相导通；所述出气管路3一端导通至箱体1外侧、另一端与除硝模块5的输出端相导通；所述入气管路2与出气管路3共同构成一个板式热交换器。
所述净化模块4包括设于其输入端一侧的电加热器41和设于其输出端一侧的VOC反应催化器42；所述除硝模块5包括氨水喷枪51，静态混合器53和脱硝催化器52。氨水喷枪51设于其输入端一侧，脱硝催化器52设于其输出端一侧，静态混合器53设于氨水喷枪51与脱硝催化器52之间。
还包括第一热电偶61，第二热电偶62和第三热电偶63。
所述第一热电偶61安装于电加热器41与入气管路2之间、用于检测输入至净化模块4中的废气温度，工作人员根据第一热电偶61反馈的检测信号相应控制电加热器41的开启/关断。所述第二热电偶62安装于电加热器41与VOC反应催化器42之间、用于检测进电加热器41加热后输出至VOC反应催化器42的废气的温度是否达到反应温度。所述第三热电偶63安装于VOC反应催化器42与氨水喷枪51之间、用于检测净化4输出至除硝模块5中的废气温度。所述泄压管路7的输出端导通至箱体1外侧、输入端导通至净化模块4的输出端；所述泄压管路7的输出端设有爆破片71。
实践中，其工作过程如下：
车间加工产生的废气由入气管路2进入箱体1中，该废气在沿入气管路2运输过程中和出气管路3中的水蒸汽及氮气进行热交换、进行预热。随后该废气到达净化模块4，第一电热偶61对废气当前温度进行检测，若其到达反应温度，则工作人员关闭电加热器41。若否，则开启电加热器41对废气进行进一步加热使其达到反应温度。随后废气到达VOC反应催化器42，在经过VOC反应催化器42时产生氧化反应，使废气中的VOC组分被分解净化。其反应公式为：
在这个反应过程中，废气里的氮化物反应生成氮氧化物气体、随着废气一同进入除硝模块5，氨水喷枪51喷洒氨水雾，废气中的氮氧化物与氨水在静态混合器53中充分均匀混合后进入脱硝催化器52并发生反应，氧化为高温的氮气和水蒸汽。其反应公式为：
4NO+4NH3+O2→ 4N2 + 6H2O
NO + NO2 + 2NH3→ 2N2 + 3H2O
6NO2+8NH3→ 7N2 + 12H2O
最终，完成除硝的高温的氮气和水蒸汽沿着出气管路排出箱体1。并在沿出气管路3输出的过程中与入气管路2中的废气进行热交换。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种车间废气处理装置，其特征在于：包括箱体（1），所述箱体（1）内设有入气管路（2）、出气管路（3）、净化模块（4）和除硝模块（5）；
所述入气管路（2）一端导通至箱体（1）外侧、另一端与净化模块（4）的输入端相导通；所述净化模块（4）的输出端与除硝模块（5）的输入端相导通；所述出气管路（3）一端导通至箱体（1）外侧、另一端与除硝模块（5）的输出端相导通；
所述净化模块（4）包括设于其输入端一侧的电加热器（41）和设于其输出端一侧的VOC反应催化器（42）；
所述除硝模块（5）包括设于其输入端一侧的氨水喷枪（51）和设于其输出端一侧的脱硝催化器（52）。
2.如权利要求1所述车间废气处理装置，其特征在于：所述除硝模块（5）还包括静态混合器（53），所述静态混合器（53）设于氨水喷枪（51）与脱硝催化器（52）之间。
3.如权利要求1所述车间废气处理装置，其特征在于：所述入气管路（2）与出气管路（3）共同构成一个板式热交换器。
4.如权利要求3所述车间废气处理装置，其特征在于：还包括第一热电偶（61），所述第一热电偶（61）安装于电加热器（41）与入气管路（2）之间。
5.如权利要求3所述车间废气处理装置，其特征在于：还包括第二热电偶（62），所述第二热电偶（62）安装于电加热器（41）与VOC反应催化器（42）之间。
6.如权利要求3所述车间废气处理装置，其特征在于：还包括第三热电偶（63），所述第三热电偶（63）安装于VOC反应催化器（42）与氨水喷枪（51）之间。
7.如权利要求1所述车间废气处理装置，其特征在于：所述箱体（1）内上还设有泄压管路（7），所述泄压管路（7）的输出端导通至箱体（1）外侧、输入端导通至净化模块（4）的输出端；所述泄压管路（7）的输出端设有爆破片（71）。
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