CN111174222A - 一种新型有机废气多级催化燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型有机废气多级催化燃烧装置，包括依次通过吸附管路连通的废气入口、并联设置的两个吸附箱、主排风机和烟囱，还包括催化净化装置和脱附风机，两个并联的吸附箱一端连接有补气管路，另一端通过脱附管路依次与催化净化装置和脱附风机连通，脱附风机通过管路分别与烟囱和并联设置的两个吸附箱相连通，补气管路上设置有补气入口，管路上均设置有阀门；废气入口、并联设置的两个吸附箱、主排风机和烟囱构成吸附通路，补气入口、并联设置的两个吸附箱、催化净化装置、脱附风机构成循环的脱附通路，同时脱附风机通过管路与烟囱相连通，用于排出净化后的气体。本发明中装置废气净化率高，且避免了脱附过程中的二次污染。

Description

一种新型有机废气多级催化燃烧装置

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，具体涉及一种新型有机废气多级催化燃烧装置。

背景技术

随着工业的高速发展，各行各业排放的废气污染物总量日益增加，如家具制造、半导体光伏、化工、汽车涂装、印刷业等工业排放的有机废气中存在大量的挥发性有机物(VOCs)，特别是苯系物、醇系物、醛系物和酮系物等有毒有害气体含量较高。这些气体不但对车间的从业人员造成严重的身体伤害，而且扩散到大气中，会对工厂周围居民的健康造成危害。

目前，常见的有效的处理方式是催化燃烧处理法，催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用，在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行，借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO₂和H₂O，同时放出大量热能，从而达到去除废气中的有害物的方法。然而，对于风量大以及排放废气浓度大的情况下，采用现有的直燃式废气处理装置存在使用设备庞大、耗用经费过高的缺点。

发明内容

本发明的目的是针对上述缺陷，提供一种新型的阻力小、净化效率高、进行多级催化反应、安全可靠的催化燃烧装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种新型有机废气多级催化燃烧装置，包括依次通过吸附管路连通的废气入口、并联设置的两个吸附箱、主排风机和烟囱，所述催化燃烧装置还包括催化净化装置和脱附风机，两个并联的所述吸附箱一端连接有补气管路，另一端通过脱附管路依次与所述催化净化装置和脱附风机连通，所述脱附风机通过管路分别与所述烟囱和并联设置的两个所述吸附箱相连通，所述补气管路上设置有补气入口，所述管路上均设置有阀门；所述废气入口、并联设置的两个吸附箱、主排风机和烟囱构成吸附通路，所述补气入口、并联设置的两个吸附箱、催化净化装置、脱附风机构成循环的脱附通路，同时所述脱附风机通过管路与烟囱相连通，用于排出净化后的气体。

进一步的技术方案，所述催化净化装置包括依次通过管路连通的热交换器、预热室和催化室，所述催化室出口通过管路依次与所述热交换器和所述脱附风机连接。

进一步的技术效果在于，使用时，热交换器将有机气体分解后的热能和废气源冷气流进行冷热交换，置换热能，提高废气源的温度；废气源在进入催化室之前，经温度检测仪检测，温度达不到催化反应的条件，由布置在预热室内进行温度的第二次提升；达到温度条件的废气源进入催化室进行催化反应，废气源在催化室内高温氧化反应并放出热量，进入到热交换器中与进入到热交换器内将热能转换给废气源冷气流，实现了热量的重复利用，带有余热的净化后的气体也可返回吸附箱，脱附吸附箱内的有机气体，最终降温后气体由烟囱排出。

进一步的技术方案，所述预热室内设置有红外线加热管，所述预热室前后管路上分别设置有阻火阀和泄压阀门。

进一步的技术效果在于，利用电加热的辐射原理，具有效率高、加热快、寿命长的优点。

进一步的技术方案，所述催化室包括初步催化反应室和深度催化反应室，所述初步催化反应室采用抽屉式的内置蜂窝状催化剂，中间分插电加热组件，所述深度催化反应室由多层蜂窝状内置催化剂组成。

进一步的技术效果在于，达到温度条件的废气源进入初步催化反应室；初步催化反应室采用抽屉式的内置蜂窝状催化剂，中间分插电加热组件，利用红外线辐射原理，使蜂窝状催化剂温度达到反应温度，使部分有机废气进行分解，释放出能量，直接使废气温度提升；温度提升后的有机气体进入深度催化反应室，满足反应条件的有机气体在此完全分解，废气变成洁净气体，废气净化率显著提高。

进一步的技术方案，两个并联设置的所述吸附箱与所述催化净化装置之间的脱附管路上设置有补冷进气入口，用于对催化净化装置内废气浓度进行调整。

进一步的技术效果在于，当催化净化装置中废气浓度过高，导致催化反应温度过高时，打开补冷进气入口，补充空气以稀释废气浓度，使设备进入正常运行状态。

进一步的技术方案，所述废气入口与两个并联设置的所述吸附箱之间的吸附管路上设置有干式过滤箱。

进一步的技术效果在于，用于去除废气中存在的微量粉尘，干式过滤箱外型美观、结构坚固耐用、高强度、不易变形且过滤效果好。

本发明具有如下有益效果：通过并联设置的两个吸附箱对废气进行吸附，废气经过净化后进行排出，废气中的有机气体吸附到吸附箱内的吸附材料上；然后再对吸附箱内的吸附材料上的有机气体进行脱附,使吸附材料恢复吸附功能，同时将大风量、中低浓度的有机废气转换成小风量、高浓度的有机废气；随后浓缩后的有机废气借助催化净化装置内的催化剂，在低温条件下实现对有机气体中有机物的完全氧化，净化后的气体带有余热可返回吸附箱，对吸附箱内的有机气体进行脱附，再次进入到催化净化装置。该装置的废气净化率高，且避免了脱附过程中的二次污染。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中催化室的主要结构示意图；

其中，具体附图标记如下：废气入口1，干式过滤箱2，吸附箱3，主排风机4，烟囱5，吸附管路6，催化净化装置7，脱附风机8，补气管路9，脱附管路10，补冷进气入口11，阀门12，热交换器13，预热室14，催化室15，初步催化反应室16，深度催化反应室17，补气入口18。

具体实施方式

参考图1，本发明提供一种新型有机废气多级催化燃烧装置，包括依次通过吸附管路6连通的废气入口1、并联设置的两个内部填充有活性炭吸附层的吸附箱3、主排风机4和烟囱5，催化燃烧装置还包括催化净化装置7和脱附风机8，两个并联的吸附箱3一端连接有补气管路9，另一端通过脱附管路10依次与催化净化装置7和脱附风机8连通，脱附风机8通过管路分别与烟囱5和并联设置的两个吸附箱3相连通，补气管路9上设置有补气入口18，管路上均设置有阀门12。废气入口1、并联设置的两个吸附箱3、主排风机4和烟囱5构成吸附通路，大风量、低浓度的废气源中的有机气体经过吸附箱3的吸附浓转换成小风量、高浓度的有机气体，经过净化后的气体经过烟囱5排出。补气入口18、并联设置的两个吸附箱3、催化净化装置7、脱附风机8构成循环的脱附通路，吸附箱3内活性炭吸附层上的有机溶剂经过脱附，进入到催化净化装置7进行催化氧化燃烧反应，经过净化后的带有余热的气体重新进入到吸附箱3进行脱附；脱附风机8通过管路与烟囱5相连通，实现了将降温后最终净化后的气体由烟囱5排出。两个并联设置的吸附箱3与催化净化装置7之间的脱附管路10上设置有补冷进气入口11，用于对催化净化装置7内废气浓度进行调整；废气入口1与两个并联设置的吸附箱3之间的吸附管路6上设置有干式过滤箱2。

参考图2，催化净化装置7包括依次通过管路连通的热交换器13、预热室14和催化室15，，预热室14前后管路上分别设置有阻火阀和泄压阀门，催化室15出口通过管路依次与热交换器13和脱附风机8连接；预热室14内设置有红外线加热管；催化室15包括初步催化反应室16和深度催化反应室17，初步催化反应室16采用抽屉式的内置蜂窝状催化剂，中间分插电加热组件，深度催化反应室17由多层蜂窝状内置催化剂组成。

本发明工作流程：打开吸附管路6上的阀门，废气源经过废气入口1进入到干式过滤箱2，除去废气中存在的微量粉尘，随后进入到吸附箱3中，对废气源中的有机溶剂进行吸收，净化后达标的气体在主排风机4的作用下经过烟囱5排出；关闭吸附管路6上的阀门，热空气通过补气入口18进入到吸附箱3中，对吸附箱3内的有机溶剂气体进行脱附，脱附后的有机溶剂进入热交换器13中，在热交换器13中，有机气体分解后的产生的热能与有机溶剂冷气流进行热交换，有机溶剂进行初步加热；有机气体在进入催化室15之前，经温度检测仪检测，温度达不到催化反应的条件，在预热室14内进行温度的第二次提升；达到温度条件的有机气体进入催化室15进行催化反应，有机气体在催化室15内高温氧化反应放出的热量，进入到热交换器13中与进入到热交换器13内的有机溶剂冷气流进行热能转换，实现了热量的重复利用，带有余热的净化后的气体也可返回吸附箱3脱附吸附箱3内的有机溶剂，最终降温后的气体由烟囱5排出。

当催化净化装置7中废气浓度过高，导致催化反应温度过高时，打开补冷进气入口11，补充空气以稀释废气浓度，使设备进入正常运行状态。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (6)

1.一种新型有机废气多级催化燃烧装置，其特征在于，包括依次通过吸附管路连通的废气入口、并联设置的两个吸附箱、主排风机和烟囱，所述催化燃烧装置还包括催化净化装置和脱附风机，两个并联的所述吸附箱一端连接有补气管路，另一端通过脱附管路依次与所述催化净化装置和脱附风机连通，所述脱附风机通过管路分别与所述烟囱和并联设置的两个所述吸附箱相连通，所述补气管路上设置有补气入口，所述管路上均设置有阀门；所述废气入口、并联设置的两个吸附箱、主排风机和烟囱构成吸附通路，所述补气入口、并联设置的两个吸附箱、催化净化装置、脱附风机构成循环的脱附通路，同时所述脱附风机通过管路与烟囱相连通，用于排出净化后的气体。

2.根据权利要求1所述的新型有机废气多级催化燃烧装置，其特征在于，所述催化净化装置包括依次通过管路连通的热交换器、预热室和催化室，所述催化室出口通过管路依次与所述热交换器和所述脱附风机连接。

3.根据权利要求2所述的新型有机废气多级催化燃烧装置，其特征在于，所述预热室内设置有红外线加热管，所述预热室前后管路上分别设置有阻火阀和泄压阀门。

4.根据权利要求2所述的新型有机废气多级催化燃烧装置，其特征在于，所述催化室包括初步催化反应室和深度催化反应室，所述初步催化反应室采用抽屉式的内置蜂窝状催化剂，中间分插电加热组件，所述深度催化反应室由多层蜂窝状内置催化剂组成。

5.根据权利要求1或2所述的新型有机废气多级催化燃烧装置，其特征在于，两个并联设置的所述吸附箱与所述催化净化装置之间的脱附管路上设置有补冷进气入口，用于对催化净化装置内废气浓度进行调整。

6.根据权利要求1所述的新型有机废气多级催化燃烧装置，其特征在于，所述废气入口与两个并联设置的所述吸附箱之间的吸附管路上设置有干式过滤箱。

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