CN111735068A - 一种废气催化燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废气催化燃烧装置，通过制冷环制冷环的设置，可以有效将催化剂载体处燃烧产生的热量，由内向外传递，从而有效抑制在废气不断燃烧过程中温度的异常升高，同时在位于催化剂载体内的多个自开合鳃瓣的设置，在催化剂载体内温度过高时，其会在气撑网作用下展开，从而加速向外导热的速度，当催化剂载体内温度正常时，自开合鳃瓣逐渐恢复形变，恢复原来的导热速度，从而可以实现通过自开合鳃瓣根据装置本体内废气燃烧速度，自动调节向外导热换热速度的效果，可以有效降低因燃烧时间延长造成的温度异常升高从而产生氮氧化物的情况发生，进而有效避免需要对处理后的废气进行二次处理，有效降低废气处理成本投入。

Description

一种废气催化燃烧装置

技术领域

本发明涉及一种废气处理装置，尤其涉及一种废气催化燃烧装置。

背景技术

工业生产排放的废气，常对环境和人体健康产生有害影响，在排入大气前应采取净化措施处理，使之符合废气排放标准的要求，这一过程称为废气净化，常用的废气净化方法有吸收法，吸附法，冷凝法和燃烧法四种，催化燃烧是典型的气—固相催化反应，它借助催化剂降低了反应的活化能，使其在较低的起燃温度200～300℃下进行无焰燃烧，有机物质氧化发生在固体催化剂表面，同时产生CO和HO，并放出大量的热量，因其氧化反应温度低，所以大大地抑制了空气中的N形成高温NOx。而且由于催化剂有选择性催化作用，有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化过程，使其多数形成分子氮(N)。

现有技术中在对废气进行催化燃烧过程中，存在一个最大的问题就是对温度的控制，在废气持续燃烧作用下，极易产生大量热量，造成温度升高，使得产生较多的氮氧化物等污染性气体，导致废气处理不完全甚至需要进行二次处理排放，造成废气处理成本增高，效率降低。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种废气催化燃烧装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种废气催化燃烧装置，包括装置本体，所述装置本体上下两端分别固定连接有和出气管，所述和出气管均与装置本体内相通，所述装置本体左右两端分别固定连接有进水管和出水管，所述装置本体内部固定连接有安装板，所述安装板上安装有多个横向均匀分布的催化剂载体，多个所述催化剂载体外端均套设有多个相互对应的制冷环制冷环，横向相邻的两个所述制冷环制冷环之间固定连接有连通管，靠近所述装置本体左右内壁的多个纵向相邻的两个制冷环制冷环之间固定连接有纵向细管，左右两个所述纵向细管分别与进水管以及出水管相通，所述制冷环制冷环包括多个沿着催化剂载体表面周向分布的外吸热半球，相邻两个所述外吸热半球之间固定连接有外吸热主管，所述外吸热主管靠近催化剂载体的一端固定连接有两个内吸热支管，所述内吸热支管端部固定连接有内嵌引热球，所述内嵌引热球位于催化剂载体内。

进一步的，同一个所述外吸热主管上的两个内吸热支管均延伸至催化剂载体内，且两个内吸热支管延伸至催化剂载体内的长度不同，使得多个内嵌引热球延伸至催化剂载体内的长度不同，从而可以在催化剂载体内形成双层的向外导热的内嵌环，进而有效保证催化剂载体内的温度不易过高，进而有效保证在对废气进行催化燃烧时，不易产生氮氧化物等污染气体。

进一步的，所述进水管、连通管、纵向细管、外吸热主管、外吸热半球、内吸热支管、内嵌引热球以及出水管均先固化连通，通过进水管处通入冷凝水，可以经过纵向细管、制冷环制冷环进而从出水管流出，实现内外热量的交换，进而有效保证装置本体内废气燃烧的温度不易因燃烧时间的延长而不断升高。

进一步的，所述内嵌引热球外表面固定连接有多个均匀分布的自开合鳃瓣，相邻的来年各个所述自开合鳃瓣首尾相互重叠接触，多个自开合鳃瓣的设置，在催化剂载体内温度过高时，其会膨胀展开，从而加速向外导热的速度，当催化剂载体内温度正常时，自开合鳃瓣逐渐恢复形变，恢复原来的导热速度，从而可以实现通过自开合鳃瓣根据装置本体内废气燃烧速度，自动调节向外导热换热速度的效果，一方面有效保证装置本体内废气然燃烧的稳定性，另一方面可以有效降低因燃烧时间延长造成的温度异常升高从而产生氮氧化物的情况发生。

进一步的，所述自开合鳃瓣内部镶嵌有空心导热囊，所述自开合鳃瓣内镶嵌有多个均匀分别分布的导热针，所述导热针靠近自开合鳃瓣内部的一端与空心导热囊固定连接，所述空心导热囊远离导热针的一端固定连接有导热杆，所述导热杆贯穿内嵌引热球并延伸至内嵌引热球内，使用时，导热针将来自催化剂载体内的热量导入空心导热囊并沿着导热杆进入到内嵌引热球内的冷凝水中，从而实现热量向外界的传递。

进一步的，所述导热针端部与自开合鳃瓣外表面相互平齐，且导热针端部贯穿自开合鳃瓣外表面与催化剂载体相接触，温度异常升高后，空心导热囊会膨胀，从而带动导热针端部从自开合鳃瓣内延伸而出，进而更加充分与催化剂载体接触，进而对催化剂载体处温度向外的引导作用更好。

进一步的，相邻两个所述自开合鳃瓣相互重叠的部分设有气撑网，所述气撑网中部与位于上方的自开合鳃瓣固定连接，所述气撑网外端与两个自开合鳃瓣相接触处固定连接。

进一步的，所述气撑网靠近气腔一侧的外表面为弹性密封材质制成，且气撑网与两个自开合鳃瓣之间均形成气腔，受热时，其腔内的空气膨胀，从而使得自开合鳃瓣与相邻的自开合鳃瓣分开，重合处的气撑网可以展开，从而增大与催化剂载体内热量的接触面积，使得向外导热效果更好，进而使得废气燃烧催化过程更加稳定。

进一步的，所述气撑网内部为多个纵横分布的空心导热管编织而成，所述空心导热管内部填充有汽化液，且汽化液在空心导热管内的填充度为50-60%，汽化液受热汽化，可以充满整个空心导热管，使得在气撑网展开时，对气撑网产生一定的支撑力，有效保证在温度较高的情况下，自开合鳃瓣能够稳定的处于展开状态。

进一步的，多个所述空心导热管相互接触的节点处包裹有硅胶球，硅胶球的设置，可以有效对空心导热管的位置起到限制作用，使其在自开合鳃瓣开合的过程中不易发生相互之间的移位，进而有效维持其对于展开的自开合鳃瓣较好的支撑力。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明方案通过制冷环制冷环的设置，可以有效将催化剂载体处燃烧产生的热量，由内向外传递，从而有效抑制在废气不断燃烧过程中温度的异常升高，同时在位于催化剂载体内的多个自开合鳃瓣的设置，在催化剂载体内温度过高时，其会在气撑网作用下展开，从而加速向外导热的速度，当催化剂载体内温度正常时，自开合鳃瓣逐渐恢复形变，恢复原来的导热速度，从而可以实现通过自开合鳃瓣根据装置本体内废气燃烧速度，自动调节向外导热换热速度的效果，一方面有效保证装置本体内废气然燃烧的稳定性，另一方面可以有效降低因燃烧时间延长造成的温度异常升高从而产生氮氧化物的情况发生。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为本发明的正面的结构示意图；

附图2为本发明的制冷环套在催化剂载体上时截面的结构示意图；

附图3为本发明的内嵌引热球的结构示意图；

附图4为图3中A处的结构示意图；

附图5为本发明的自开合鳃瓣展开时部分的结构示意图。

其中：1装置本体、21进气管、22出气管、31进水管、32出水管、4催化剂载体、5纵向细管、6制冷环、61外吸热主管、62外吸热半球、63内嵌引热球、7内吸热支管、8自开合鳃瓣、9导热杆、10空心导热囊、11导热针、12气撑网。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如附图1所示的本发明的一种废气催化燃烧装置，包括装置本体1，装置本体1上下两端分别固定连接有21和出气管22，21和出气管22均与装置本体1内相通，装置本体1左右两端分别固定连接有进水管31和出水管32，装置本体1内部固定连接有安装板，安装板上安装有多个横向均匀分布的催化剂载体4，多个催化剂载体4外端均套设有多个相互对应的制冷环制冷环6，横向相邻的两个制冷环制冷环6之间固定连接有连通管，靠近装置本体1左右内壁的多个纵向相邻的两个制冷环制冷环6之间固定连接有纵向细管5，左右两个纵向细管5分别与进水管31以及出水管32相通，进水管31、连通管、纵向细管5、外吸热主管61、外吸热半球62、内吸热支管7、内嵌引热球63以及出水管32均先固化连通，通过进水管31处通入冷凝水，可以经过纵向细管5、制冷环制冷环6进而从出水管32流出，实现内外热量的交换，进而有效保证装置本体1内废气燃烧的温度不易因燃烧时间的延长而不断升高。

请参阅图2，制冷环制冷环6包括多个沿着催化剂载体4表面周向分布的外吸热半球62，相邻两个外吸热半球62之间固定连接有外吸热主管61，外吸热主管61靠近催化剂载体4的一端固定连接有两个内吸热支管7，内吸热支管7端部固定连接有内嵌引热球63，内嵌引热球63位于催化剂载体4内，同一个外吸热主管61上的两个内吸热支管7均延伸至催化剂载体4内，且两个内吸热支管7延伸至催化剂载体4内的长度不同，使得多个内嵌引热球63延伸至催化剂载体4内的长度不同，从而可以在催化剂载体4内形成双层的向外导热的内嵌环，进而有效保证催化剂载体4内的温度不易过高，进而有效保证在对废气进行催化燃烧时，不易产生氮氧化物等污染气体。

请参阅图3，内嵌引热球63外表面固定连接有多个均匀分布的自开合鳃瓣8，相邻的来年各个自开合鳃瓣8首尾相互重叠接触，多个自开合鳃瓣8的设置，在催化剂载体4内温度过高时，其会膨胀展开，从而加速向外导热的速度，当催化剂载体4内温度正常时，自开合鳃瓣8逐渐恢复形变，恢复原来的导热速度，从而可以实现通过自开合鳃瓣8根据装置本体1内废气燃烧速度，自动调节向外导热换热速度的效果，一方面有效保证装置本体1内废气然燃烧的稳定性，另一方面可以有效降低因燃烧时间延长造成的温度异常升高从而产生氮氧化物的情况发生。

请参阅图4，自开合鳃瓣8内部镶嵌有空心导热囊10，自开合鳃瓣8内镶嵌有多个均匀分别分布的导热针11，导热针11靠近自开合鳃瓣8内部的一端与空心导热囊10固定连接，空心导热囊10远离导热针11的一端固定连接有导热杆9，导热杆9贯穿内嵌引热球63并延伸至内嵌引热球63内，使用时，导热针11将来自催化剂载体4内的热量导入空心导热囊10并沿着导热杆9进入到内嵌引热球63内的冷凝水中，从而实现热量向外界的传递，导热针11端部与自开合鳃瓣8外表面相互平齐，且导热针11端部贯穿自开合鳃瓣8外表面与催化剂载体4相接触，温度异常升高后，空心导热囊10会膨胀，从而带动导热针11端部从自开合鳃瓣8内延伸而出，进而更加充分与催化剂载体4接触，进而对催化剂载体4处温度向外的引导作用更好。

请参阅图5，相邻两个自开合鳃瓣8相互重叠的部分设有气撑网12，气撑网12中部与位于上方的自开合鳃瓣8固定连接，气撑网12外端与两个自开合鳃瓣8相接触处固定连接，气撑网12靠近气腔一侧的外表面为弹性密封材质制成，且气撑网12与两个自开合鳃瓣8之间均形成气腔，受热时，其腔内的空气膨胀，从而使得自开合鳃瓣8与相邻的自开合鳃瓣8分开，重合处的气撑网12可以展开，从而增大与催化剂载体4内热量的接触面积，使得向外导热效果更好，进而使得废气燃烧催化过程更加稳定，气撑网12内部为多个纵横分布的空心导热管编织而成，空心导热管内部填充有汽化液，且汽化液在空心导热管内的填充度为50-60%，汽化液受热汽化，可以充满整个空心导热管，使得在气撑网12展开时，对气撑网12产生一定的支撑力，有效保证在温度较高的情况下，自开合鳃瓣8能够稳定的处于展开状态，多个空心导热管相互接触的节点处包裹有硅胶球，硅胶球的设置，可以有效对空心导热管的位置起到限制作用，使其在自开合鳃瓣8开合的过程中不易发生相互之间的移位，进而有效维持其对于展开的自开合鳃瓣8较好的支撑力。

通过制冷环制冷环6的设置，可以有效将催化剂载体4处燃烧产生的热量，由内向外传递，从而有效抑制在废气不断燃烧过程中温度的异常升高，同时在位于催化剂载体4内的多个自开合鳃瓣8的设置，在催化剂载体4内温度过高时，其会在气撑网12作用下展开，从而加速向外导热的速度，当催化剂载体4内温度正常时，自开合鳃瓣8逐渐恢复形变，恢复原来的导热速度，从而可以实现通过自开合鳃瓣8根据装置本体1内废气燃烧速度，自动调节向外导热换热速度的效果，一方面有效保证装置本体1内废气然燃烧的稳定性，另一方面可以有效降低因燃烧时间延长造成的温度异常升高从而产生氮氧化物的情况发生。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种废气催化燃烧装置，包括装置本体（1），所述装置本体（1）上下两端分别固定连接有（21）和出气管（22），所述（21）和出气管（22）均与装置本体（1）内相通，所述装置本体（1）左右两端分别固定连接有进水管（31）和出水管（32），所述装置本体（1）内部固定连接有安装板，所述安装板上安装有多个横向均匀分布的催化剂载体（4），其特征在于：多个所述催化剂载体（4）外端均套设有多个相互对应的制冷环制冷环（6），横向相邻的两个所述制冷环制冷环（6）之间固定连接有连通管，靠近所述装置本体（1）左右内壁的多个纵向相邻的两个制冷环制冷环（6）之间固定连接有纵向细管（5），左右两个所述纵向细管（5）分别与进水管（31）以及出水管（32）相通，所述制冷环制冷环（6）包括多个沿着催化剂载体（4）表面周向分布的外吸热半球（62），相邻两个所述外吸热半球（62）之间固定连接有外吸热主管（61），所述外吸热主管（61）靠近催化剂载体（4）的一端固定连接有两个内吸热支管（7），所述内吸热支管（7）端部固定连接有内嵌引热球（63），所述内嵌引热球（63）位于催化剂载体（4）内。

2.根据权利要求1所述的一种废气催化燃烧装置，其特征在于：同一个所述外吸热主管（61）上的两个内吸热支管（7）均延伸至催化剂载体（4）内，且两个内吸热支管（7）延伸至催化剂载体（4）内的长度不同。

3.根据权利要求1所述的一种废气催化燃烧装置，其特征在于：所述进水管（31）、连通管、纵向细管（5）、外吸热主管（61）、外吸热半球（62）、内吸热支管（7）、内嵌引热球（63）以及出水管（32）均先固化连通。

4.根据权利要求1所述的一种废气催化燃烧装置，其特征在于：所述内嵌引热球（63）外表面固定连接有多个均匀分布的自开合鳃瓣（8），相邻的来年各个所述自开合鳃瓣（8）首尾相互重叠接触。

5.根据权利要求4所述的一种废气催化燃烧装置，其特征在于：所述自开合鳃瓣（8）内部镶嵌有空心导热囊（10），所述自开合鳃瓣（8）内镶嵌有多个均匀分别分布的导热针（11），所述导热针（11）靠近自开合鳃瓣（8）内部的一端与空心导热囊（10）固定连接，所述空心导热囊（10）远离导热针（11）的一端固定连接有导热杆（9），所述导热杆（9）贯穿内嵌引热球（63）并延伸至内嵌引热球（63）内。

6.根据权利要求5所述的一种废气催化燃烧装置，其特征在于：所述导热针（11）端部与自开合鳃瓣（8）外表面相互平齐，且导热针（11）端部贯穿自开合鳃瓣（8）外表面与催化剂载体（4）相接触。

7.根据权利要求6所述的一种废气催化燃烧装置，其特征在于：相邻两个所述自开合鳃瓣（8）相互重叠的部分设有气撑网（12），所述气撑网（12）中部与位于上方的自开合鳃瓣（8）固定连接，所述气撑网（12）外端与两个自开合鳃瓣（8）相接触处固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种废气催化燃烧装置，其特征在于：所述气撑网（12）靠近气腔一侧的外表面为弹性密封材质制成，且气撑网（12）与两个自开合鳃瓣（8）之间均形成气腔。

9.根据权利要求8所述的一种废气催化燃烧装置，其特征在于：所述气撑网（12）内部为多个纵横分布的空心导热管编织而成，所述空心导热管内部填充有汽化液，且汽化液在空心导热管内的填充度为50-60%。

10.根据权利要求9所述的一种废气催化燃烧装置，其特征在于：多个所述空心导热管相互接触的节点处包裹有硅胶球。

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