CN114534430A - 一种高温废气处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高温废气处理设备，涉及废气处理技术领域。该设备包括：气体收集罩、进气管、反应腔、第一隔热层、电源柜、配电柜、微波放电单元、进气口和出气口；其中，气体收集罩通过进气管由进气口进入反应腔；反应腔的外壁设置第一隔热层；电源柜与配电柜设置在第一隔热层的外壁；微波放电单元设置在反应腔内。本发明实现了对高温废气高效处理的同时，延长了处理设备的使用寿命，降低了使用成本，提高了经济效益。

Description

一种高温废气处理设备

技术领域

本发明涉及高温废气处理技术领域，具体而言，涉及一种高温废气处理设备。

背景技术

随着经济与科技技术的快速发展，工业废气、大气污染给人们生活带来了许多困扰，甚至危害到人体生命健康。工业废气，大致包括二氧化碳、二硫化碳、硫化氢、氟化物、氮氧化物、氯、氯化氢、一氧化碳、硫酸、铅汞、铍化物、烟尘及生产性粉尘，排入大气，会污染空气，这些物质一般均表现为具有温度高、浓度大、烟尘浓以及可燃可爆的特定，废气的这些特点不但在治理上的具有复杂性和特殊性，而且高温且高浓度的废气对处理设备本身造成不可估量的影响，严重影响废气处理设备的使用寿命，增大了处理成本。

现有的针对废气处理的工艺要求进气温度不能过高，因此针对高温浓度的废气处理需要预先进行降温处理，以防止造成设备故障。

然而，现有技术中处理高温废气的方式在实际环境中，易出现废气降温过程能耗大，降温不及时造成废气处理设备内部组件使用寿命的缩短，增加设备成本，经济效益不高。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种高温废气处理设备，以解决现有技术中处理高温废气的方式在实际环境中，易出现废气降温过程能耗大，降温不及时造成废气处理设备内部组件使用寿命的缩短，增加设备成本，经济效益不高的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种高温废气处理设备，其特征在于，包括：气体收集罩、进气管、反应腔、第一隔热层、电源柜、配电柜、微波放电单元、进气口和出气口；

其中，所述气体收集罩通过进气管由所述进气口进入所述反应腔；所述反应腔的外壁设置第一隔热层；所述电源柜与所述配电柜设置在所述第一隔热层的外壁；所述微波放电单元设置在所述反应腔内。

可选的，所述微波放电单元包括催化剂一和紫外灯管。

可选的，所述微波放电单元还包括催化剂二和等离子发生器；其中，所述催化剂一和所述催化剂二的功能相同。

可选的，所述微波放电单元包括紫外灯管时，所述设备还包括微波源。

可选的，所述微波源包括：磁控管、波导和方圆转换辐射器；所述磁控管与所述波导之间设置第二隔热层；所述波导与所述方圆转换辐射器第三隔热层。

可选的，所述磁控管为液冷磁控管。

可选的，所述第二隔热层与所述第三隔热层厚度不同。

可选的，所述电源柜与所述配电柜分别与所述反应腔的外壁活动连接。

可选的，所述电源柜与所述配电柜的外壁分别设置散热装置。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种高温废气处理设备，包括：气体收集罩、进气管、反应腔、第一隔热层、电源柜、配电柜、微波放电单元、进气口和出气口；其中，所述气体收集罩通过进气管由所述进气口进入所述反应腔；所述反应腔的外壁设置第一隔热层；所述电源柜与所述配电柜设置在所述第一隔热层的外壁；所述微波放电单元设置在所述反应腔内。也就是说，本发明通过在废气处理设备的外壁增加隔热层，并改变设备中各组件的结构以及组件之间的连接方式，实现了对高温废气高效处理的同时，延长了处理设备的使用寿命，降低了使用成本，提高了经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本发明一实施例提供的高温废气处理设备的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的高温废气处理设备中的微波放电单元的结构示意图。

1-气体收集罩、2-进气管、3-反应腔、4-第一隔热层、5-电源柜、6-配电柜、7-微波放电单元、8-进气口和9-出气口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明一实施例提供的高温废气处理设备的结构示意图；图2为本发明另一实施例提供的高温废气处理设备中的微波放电单元的结构示意图。以下将结合图1至图2，对本发明实施例所提供的高温废气处理设备的处理过程进行详细说明。

图1为本发明一实施例提供的高温废气处理设备的结构示意图，如图1所示，该高温废气处理设备，包括：气体收集罩1、进气管2、反应腔3、第一隔热层4、电源柜5、配电柜6、微波放电单元7、进气口8和出气口9。

本发明实施例中，高温废气指的是从化工厂、钢铁厂、制药厂以及炼焦厂和炼油厂等工业生产过程中产生的温度大于300度以上的废气，此类气体排放的气味大，严重污染环境和影响人体健康，且不易处理，对处理设备损害严重。

示例性的，废气包括：单个原子(稀有气体)、一种元素组成的单质分子(氧气、臭氧)、多种元素组成的化合物，例如，工业气体，二氧化碳、二硫化碳、硫化氢、氟化物、氮氧化物、氯、氯化氢、一氧化碳、硫酸(雾)铅汞、铍化物、烟尘及生产性粉尘以及气体混合物(空气)。

具体的，气体收集罩1用于与高温废气的排放出口连接，将废气进行集中的收集，气体收集罩1耐高温且耐腐蚀的材料；进气管2是一种管道，进气管2的尺寸可根据实际环境的需求进行合理的设置；第一隔热层4是用于对反应腔3保温，加快废气处理效率的隔热层。示例性的，第一隔热层4可以为陶瓷纤维纸。

其中，气体收集罩通过进气管由进气口进入反应腔；反应腔的外壁设置隔热层；电源柜与配电柜设置在隔热层的外壁；微波放电单元设置在反应腔内。

可选的，微波放电单元包括催化剂一和紫外灯管；催化剂二和等离子发生器；其中，催化剂一和催化剂二的功能相同。

本发明实施例中，反应腔3中包括紫外灯管时，还包括微波源。紫外灯管在微波的作用下，激发出紫外光对废气进行高能断键。这里紫外灯管为双汞齐紫外灯管。

具体的，如图2所示，微波源包括：磁控管、波导和方圆转换辐射器；磁控管与波导之间设置第二隔热层；波导与方圆转换辐射器第三隔热层。其中，第二隔热层与第三隔热层厚度不同，磁控管为液冷磁控管。

本发明实施例中，微波源阵列式设置在反应腔外隔热层的一个面上。微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电波，被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频点磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成分子的相互摩擦运动的效应，此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化等一些列物化过程而达到微波加热的目的。

采用微波加热，具有以下优点：加热时间短；热能利用率高，节省能源；加热均匀；微波源易于控制，微波还能诱导催化反应的发生。

反应腔3的进气口8和出气口9位置处设置金属网，金属网的孔径小于或等于3mm，从而有效的防止微波泄露到空气中，对人体造成安全危害，提高了设备的安全性。

需要说明的是，上述第一隔热层、第二隔热层和第三隔热层均为微波可透过的材料。

示例性的，液冷磁控管是一种基于循环冷液将磁控管中的热量带出，实现对磁控管的快速散热的新型磁控管。液冷磁控管具有更长寿命，工作可靠性和稳定性大大增强的特点。

可选的，微波放电单元包括催化剂一、紫外灯管和微波源。在另一种可实现的方案中，微波放电单元包括催化剂二和等离子发生器。其中，催化剂一和催化剂二的功能相同。

本发明实施例中，催化剂一和催化剂二是作用相同的催化剂，均用于加快废气处理效率。示例性的，催化剂一可以为金属纳米颗粒、金属氧化物，例如，二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、二氧化锆(ZrO2)和硫化镉(CdS)等多种氧化物硫化物半导体。催化剂一和催化剂二的不同在于，若使用不同的催化剂，催化效率不同。

可选的，电源柜5与配电柜6分别与反应腔3的外壁活动连接；电源柜与配电柜的外壁分别设置散热装置。

本发明实施例中，电源柜5为独立电源柜，电源柜5采用油浸液冷电源、耐高温，散热散热好的灯丝线，与主机间不接触，电源柜5外部设置隔热层，并且设置有散热冷却的通风口。电源柜5用于将为磁控管提供电量，每一磁控管单独配置一个电源，因此电源数量与磁控管数量对应，从而方便后续的设备维护工作进行。

具体的，配电柜6为380v的独立配电柜，与主机不接触，同时外部隔热层，单独设置冷却器为配电柜散热。

本发明实施例中公开的一种高温废气处理设备，包括：气体收集罩1、进气管2、反应腔3、第一隔热层4、电源柜5、配电柜6、微波放电单元7、进气口8和出气口9；其中，气体收集罩通过进气管由进气口进入反应腔；反应腔的外壁设置隔热层；电源柜与配电柜设置在隔热层的外壁；微波放电单元设置在反应腔内。也就是说，本发明通过在废气处理设备的外壁增加隔热层，并改变设备中各组件的结构以及组件之间的连接方式，实现了对高温废气高效处理的同时，延长了处理设备的使用寿命，降低了使用成本，提高了经济效益。

需要说明的是，本实施例中与其它实施例中相同步骤和相同内容的说明，可以参照其它实施例中的描述，此处不再赘述。

以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (9)

1.一种高温废气处理设备，其特征在于，包括：气体收集罩、进气管、反应腔、第一隔热层、电源柜、配电柜、微波放电单元、进气口和出气口；

其中，所述气体收集罩通过进气管由所述进气口进入所述反应腔；所述反应腔的外壁设置第一隔热层；所述电源柜与所述配电柜设置在所述第一隔热层的外壁；所述微波放电单元设置在所述反应腔内。

2.根据权利要求1所述的高温废气处理设备，其特征在于，所述微波放电单元包括催化剂一和紫外灯管。

3.根据权利要求2所述的高温废气处理设备，其特征在于，所述微波放电单元还包括催化剂二和等离子发生器；其中，所述催化剂一和所述催化剂二的功能相同。

4.根据权利要求2所述的高温废气处理设备，其特征在于，所述微波放电单元包括紫外灯管时，所述设备还包括微波源。

5.根据权利要求4所述的高温废气处理设备，其特征在于，所述微波源包括：磁控管、波导和方圆转换辐射器；所述磁控管与所述波导之间设置第二隔热层；所述波导与所述方圆转换辐射器第三隔热层。

6.根据权利要求5所述的高温废气处理设备，其特征在于，所述磁控管为液冷磁控管。

7.根据权利要求5所述的高温废气处理设备，其特征在于，所述第二隔热层与所述第三隔热层厚度不同。

8.根据权利要求1所述的高温废气处理设备，其特征在于，所述电源柜与所述配电柜分别与所述反应腔的外壁活动连接。

9.根据权利要求8所述的高温废气处理设备，其特征在于，所述电源柜与所述配电柜的外壁分别设置散热装置。

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