CN114699911B - 一种基于热量回收的臭氧破坏装置及其臭氧破坏方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于热量回收的臭氧破坏装置及其臭氧破坏方法，该臭氧破坏装置通过设置预热温度监测件，对流出预热单元的气体温度进行实时监测，并以流动空气作为加热介质，当空气加热到设定预热温度阈值时及时通入臭氧废气开启正式的加热工作，减少了预热阶段的功耗；通过设置热量回收腔和位于热量回收腔内的加热管路，并将加热管路与催化单元的进气口连通、热量回收腔与催化单元的出气口连通，配合加热温度监测件，完成对臭氧废气由预热单元加热到高温净化气体加热的过渡，实现了对催化反应中热量的回收利用，提高了装置的能量利用率，显著减少了装置的整体功耗；通过将废气先通入预催化腔反应后再通入催化腔进行反应，避免了催化剂局部过热。

Description

一种基于热量回收的臭氧破坏装置及其臭氧破坏方法

技术领域

本发明涉及臭氧处理技术领域，尤其涉及一种基于热量回收的臭氧破坏装置及其臭氧破坏方法。

背景技术

现有基于催化分解法的高浓度臭氧破坏装置的主要工作过程为：对含有臭氧的废气预热，将废气中的水汽转化为水蒸气（水汽与臭氧分子在催化剂表面存在竞争吸附，影响催化效率）；将预热后的废气通入匀流装置；废气经过匀流后进入催化腔与催化剂反应消除废气中的臭氧；将催化反应后得到的净化气体排出装置。

在该过程中，存在以下问题：

（1）由于含有臭氧的废气输入流量过大、气体匀流不足、臭氧浓度过高等因素，容易导致催化腔内的催化剂局部过热，进而破坏催化剂结构，降低催化剂活性，影响后期催化效率；

（2）臭氧与催化剂反应过程中会释放大量热，传统装置直接将经过催化反应后带有热量的净化气体排出装置，使得装置整体的能量利用率较低，同时直接排放到外界的高温气体会产生热污染，处理不当甚至会威胁工人安全；

（3）在高浓度臭氧破坏装置的运行过程中，为减小废气中水汽对催化剂活性的影响，需要对废气进行持续加热，长时间的加热过程将消耗大量电能，造成装置的功耗过高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的能量利用率低、功耗高的缺点，而提出的一种基于热量回收的臭氧破坏装置及其臭氧破坏方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于热量回收的臭氧破坏装置，包括用于对气体进行预热的预热单元、用于传输预热气体的传输单元、用于回收热量并对臭氧废气进行加热的热量回收单元、用于对臭氧废气进行催化破坏的催化单元、用于将气体排出的排气单元、以及控制单元。预热单元包括进气端、出气端和预热温度监测件，预热温度监测件设置在出气端外壁上；传输单元包括用于传输预热后测试空气的空气传输管路、用于传输预热后臭氧废气的废气传输管路和用于控制预热气体流向的流向控制件，流向控制件的一端与出气端连通，流向控制件的另一端与空气传输管路和废气传输管路二者之一连通；热量回收单元包括加热管路、热量回收腔和加热温度监测件，加热管路设置在热量回收腔内，加热管路与废气传输管路连通，加热管路远离废气传输管路的一端设有测温室，加热温度监测件的一端设置在热量回收腔的侧壁外侧，加热温度监测件的另一端依次穿过加热回收腔的侧壁、加热回收腔、测温室侧壁后与加热管路接触；催化单元的进气口与加热管路连通，催化单元的出气口与热量回收腔连通；排气单元包括用于排出高温净化气体的第一排气管路、用于排出气体的第二排气管路和用于控制气体排出的排气控制件，第一排气管路与热量回收腔底部连通，排气控制件的一端与空气传输管路和第一排气管路二者之一连通，排气控制子单元的另一端与第二排气管路连通；控制单元的输入端与预热温度监测件电连接，控制单元的输出端与流向控制件和排气控制件电连接，控制单元的输入端与加热温度监测件电连接，控制单元的输出端与预热单元电连接。

较佳地，预热单元还包括预热管路和加热腔，预热管路位于加热腔内，预热管路的一端与进气端连接，预热管路的另一端与出气端连接，进气端和出气端分别设置在加热腔的两端。进一步地，预热管路呈螺旋状延伸。

较佳地，加热管路呈螺旋状延伸。

较佳地，测温室的侧壁外表面上设有隔热层。

较佳地，催化单元包括反应筒、隔板、催化子单元和预催化子单元，预催化子单元、隔板和催化子单元自反应筒内远离加热回收单元的一端至靠近加热回收单元的一端依次设置；催化子单元包括沿径向自内向外共轴设置的导流管、催化腔内层套筒和催化腔外层套筒，导流管与加热管路连通，导流管与催化腔内层套筒之间形成热量回收室，热量回收室与热量回收腔连通，催化腔内层套筒和催化腔外层套筒之间形成催化腔，催化腔内层套筒和催化腔外层套筒上均设有多个第一扩散孔，催化腔外层套筒与反应筒侧壁之间形成扩散室；隔板上与导流管对应的位置设有第一通孔，导流管与第一通孔连通，隔板上位于催化腔外层套筒外侧的位置设有扩散孔；预催化子单元包括沿径向自内向外与导流管共轴设置的预催化腔内层套筒和预催化腔外层套筒，预催化腔内层套筒的内径大于第一通孔的内径，预催化腔外层套筒的外径不大于催化腔外层套筒的外径，预催化腔内层套筒和预催化腔外层套筒之间形成预催化腔，预催化腔内层套筒和预催化腔外层套筒上均设有多个第二扩散孔，预催化腔外层套筒与反应筒侧壁之间形成预扩散室。进一步地，多个第一扩散孔均匀设置在催化腔内层套筒和催化腔外层套筒上，多个第二扩散孔均匀设置在预催化腔内层套筒和预催化腔外层套筒上。

较佳地，流向控制件和排气控制件均为两位三通电磁阀。

较佳地，排气单元还包括用于对高温净化气体进行冷却的水冷套，水冷套套设在第二排气管路侧壁上。

本发明还提供了上述基于热量回收的臭氧破坏装置的臭氧破坏方法，该臭氧破坏方法包括以下步骤：

S1.预热阶段，包括：

S11.由进气端向预热单元通入未经加热的空气，空气经预热单元加热后经由出气端流出，预热温度监测件监测流出的空气温度，并将监测到的空气温度传递给控制单元；

S12.控制单元判断空气温度是否低于设定预热温度阈值，若是，进行步骤S13，若否，进行步骤S15；

S13.控制单元控制流向控制件与空气传输管路连通，控制单元控制排气控制件与空气传输管路连通；

S14.重复步骤S11至S12；

S15.控制单元控制流向控制件与废气传输管路连通，控制单元控制排气控制件与第一排气管路连通；

S16.由进气端向预热单元通入与空气相同流量的未经加热的臭氧废气；

S2.加热功率调整阶段，包括：

S21.加热温度监测件监测加热管路内臭氧废气的温度，并将监测到的废气温度传递给控制单元；

S22.控制单元判断废气温度是否高于设定加热温度阈值，若是，进行步骤S23；

S23.控制单元逐步减小预热单元的功率；

S24.控制单元判断预热单元是否停止工作，若否，进行步骤S22。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过设置预热温度监测件，对流出预热单元的气体温度进行实时监测，并以流动空气作为加热介质，当空气加热到设定预热温度阈值时及时通入臭氧废气开启正式的加热工作，减少了预热阶段的功耗；通过设置热量回收腔和位于热量回收腔内的加热管路，并将加热管路与催化单元的进气口连通、热量回收腔与催化单元的出气口连通，配合加热温度监测件，完成对臭氧废气由预热单元加热到高温净化气体加热的过渡，实现了对催化反应中热量的回收利用，提高了装置的能量利用率，显著减少了装置的整体功耗；通过设置催化子单元和预催化子单元，加热管路与导流管连通，导流管与预催化子单元连通，预催化子单元与催化子单元的催化腔连通，先使混有高浓度臭氧的废气通过预催化子单元的预催化腔进行催化反应，降低臭氧浓度，再将较低臭氧浓度的废气通入催化子单元的催化腔进行充分反应，避免了催化腔中的催化反应强度过大导致的催化剂局部过热。

附图说明

图1为本发明一实施例的一种基于热量回收的臭氧破坏装置的立体结构示意图；

图2为图1的正视结构示意图；

图3为图1的右视结构示意图；

图4为图3沿A-A方向的剖视结构示意图；

图5为图4中A处的放大结构示意图；

图6为本发明一实施例的加热管路的结构示意图；

图7为本发明一实施例的隔板的结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请结合参见图1至图4，本发明的一种基于热量回收的臭氧破坏装置，包括预热单元1、传输单元2、热量回收单元3、催化单元4、排气单元5和控制单元（图中未示出）。预热单元1用于对气体进行预热，从而将气体中混合的水汽蒸发，避免大量水汽与催化剂接触影响催化效率；传输单元2用于传输预热气体；热量回收单元3用于回收热量并对臭氧废气进行加热；催化单元4用于对臭氧废气进行催化破坏；排气单元5用于将气体排出；控制单元用于控制预热气体的传输和气体的排出。

预热单元1包括进气端11、出气端12和预热温度监测件13，预热温度监测件13设置在出气端12外壁上，预热温度监测件13的输出端与控制单元的输入端电连接，气体经由进气端11进入预热单元1，经预热单元1加热后由出气端12流出，预热温度监测件13监测流出的气体温度，并将监测到的气体温度传递给控制单元。

在一优选的实施方式中，请参见图4，预热单元1还包括预热管路14和加热腔15，预热管路14位于加热腔15内，预热管路14的一端与进气端11连接，预热管路14的另一端与出气端12连接，进气端11和出气端12分别设置在加热腔15的两端，气体经由进气端11进入预热管路14，经加热腔15加热后由出气端12流出，预热温度监测件13监测流出的气体温度，并将监测到的气体温度传递给控制单元。

为了增加气体在加热腔15内停留的时间，保证加热效果，预热管路14呈螺旋状延伸，如此，还可同时增加预热管路14与加热腔15热源的接触面积，使加热效果更好。

传输单元2包括用于传输预热后测试空气的空气传输管路21、用于传输预热后臭氧废气的废气传输管路22和用于控制预热气体流向的流向控制件23，流向控制件23的一端与出气端12连通，流向控制件23的另一端与空气传输管路21和废气传输管路22二者之一连通，流向控制件23的输入端与控制单元的输出端电连接，以在控制单元的控制下与空气传输管路21和废气传输管路22二者之一连通，当预热温度监测件13监测到流出的测试空气的温度低于设定预热温度阈值N1时，控制单元控制流向控制子单元23与空气传输管路21连通，当预热温度监测件13监测到流出的测试空气的温度不低于设定预热温度阈值N1时，控制单元控制流向控制子单元23与废气传输管路22连通，设定预热温度阈值N1为将气体中混合的水汽蒸发的最低温度要求。

请结合参见图4、图5和图6，热量回收单元3包括加热管路31、热量回收腔32和加热温度监测件33，加热管路31设置在热量回收腔32内，加热管路31与废气传输管路22连通以使臭氧废气通入加热管路31内，并在热量回收腔32的作用下进行加热，所述加热管路31远离废气传输管路22的一端设有测温室311，加热温度监测件33的一端设置在热量回收腔32的侧壁外侧，加热温度监测件33的另一端依次穿过加热回收腔32的侧壁、加热回收腔32、测温室311侧壁后与加热管路31接触，以在保证加热温度监测件33的使用寿命的同时，能够对加热管路31内的臭氧废气的温度进行准确监测，加热温度监测件33的输出端与控制单元电连接，控制单元的输出端与预热单元1电连接，以将加热管路31内的臭氧废气的温度传递给控制单元，控制单元根据接收到的温度，在温度不低于设定加热温度阈值N2时，逐步减小预热单元1的功率，即逐步减小对流入预热单元1的臭氧废气的加热强度，减小废气加热工作对预热单元1的依赖，更多地使用高温净化气体对废气进行加热，设定加热温度阈值N2为参与催化反应的废气的最低温度要求，可与设定预热温度阈值N1相等。

在一优选的实施方式中，加热管路31呈螺旋状延伸，以增加臭氧废气在加热回收腔32内停留的时间、以及增加加热管路31与热量回收腔32热源的接触面积，保证加热效果。

为了减弱测温室311外部环境对测温室311内温度的影响，测温室311的侧壁外表面上设有隔热层，该隔热层可以为隔热胶等。

催化单元4的进气口与加热管路31连通以使加热后的臭氧废气流入催化单元4进行催化破坏，催化单元4的出气口与热量回收腔32连通以将高温净化气体通入热量回收腔32中，并使用高温净化气体对加热管31中的臭氧废气进行加热。

在一优选的实施方式中，请参见图4，催化单元4包括反应筒41、隔板42、催化子单元43和预催化子单元44，预催化子单元44、隔板42和催化子单元43自反应筒41内远离热量回收单元3的一端至靠近热量回收单元3的一端依次设置。

催化子单元43包括沿径向自内向外共轴设置的导流管431、催化腔内层套筒432和催化腔外层套筒433，导流管431与加热管路31连通，导流管431与催化腔内层套筒432之间形成热量回收室6，热量回收室6与热量回收腔32连通，催化腔内层套筒432和催化腔外层套筒433之间形成催化腔71，催化腔内层套筒432和催化腔外层套筒433上均设有多个第一扩散孔，以便于气体沿径向扩散，催化腔外层套筒433与反应筒41侧壁之间形成扩散室81。

请结合参见图4和图7，隔板42上与导流管431对应的位置设有第一通孔421，导流管431与第一通孔421连通，以使臭氧废气通过第一通孔421进入预催化子单元44内进行催化反应消耗掉一部分臭氧，从而降低臭氧浓度，隔板42上位于催化腔外层套筒433外侧的位置均匀设有多个扩散孔422，以将预催化子单元44内的气体通入催化子单元43进行进一步地催化反应，从而避免催化腔71中的催化反应强度过大，致使催化剂局部温度过高，催化剂失效，进而影响催化效率。

请继续参见图4，预催化子单元44包括沿径向自内向外与导流管431共轴设置的预催化腔内层套筒441和预催化腔外层套筒442，预催化腔内层套筒441的内径大于第一通孔421的内径，预催化腔外层套筒442的外径不大于催化腔外层套筒433的外径，预催化腔内层套筒441和预催化腔外层套筒442之间形成预催化腔72，预催化腔内层套筒331和预催化腔外层套筒332上均设有多个第二扩散孔，以便于臭氧废气沿径向扩散，预催化腔外层套筒442与反应筒41侧壁之间形成预扩散室82。

预热后的臭氧废气经由加热管路31、导流管431进入预催化子单元44后，沿径向依次通过预催化腔内层套筒441和预催化腔外层套筒442完成预催化反应，废气中臭氧浓度得到降低，废气进入预扩散室82后经由扩散孔422进入扩散室81，并沿径向依次通过催化腔外层套筒433和催化腔内层套筒432完成充分催化反应，得到高温净化气体，与传统的沿着反应腔轴向扩散废气的方式相比，本发明中废气通过预催化腔内层套筒441和预催化腔外层套筒442上的第二扩散孔、隔板42上的扩散孔422、催化腔外层套筒433和催化腔内层套筒432上的第一扩散孔扩散，使通入催化剂的气流更均匀，进一步避免了催化剂局部过热。高温净化气体进入热量回收室6对导流管431内的臭氧废气进行加热后，进入热量回收腔32对加热管路31内的臭氧废气进行加热，从而使热量得到了充分利用。

为了使臭氧废气均匀扩散，进一步避免局部过热，多个第一扩散孔均匀设置在催化腔内层套筒432和催化腔外层套筒433上，多个第二扩散孔均匀设置在预催化腔内层套筒441和预催化腔外层套筒442上。

排气单元5包括用于排出高温净化气体的第一排气管路51、用于排出气体的第二排气管路52和用于控制气体排出的排气控制件53，第一排次管路51与热量回收腔32底部连通，排气控制件53的一端与空气传输管路21和第一排气管路51二者之一连通，排气控制件53的另一端与第二排气管路52连通，排气控制件53与控制单元电连接，当预热温度监测件13监测到流出的测试空气的温度低于设定预热温度阈值N1时，控制单元控制排气控制件53与空气传输管路21连通，当预热温度监测件13监测到流出的测试空气的温度不低于设定预热温度阈值N1时，控制单元控制排气控制件53与第一排气管路51连通。

为避免高温净化气体直接排放对环境造成热污染，保障工人安全，排气单元5还包括用于对高温净化气体进行冷却的水冷套54，水冷套54套设在第二排气管路52侧壁上。

在实际使用时，废气传输管路22和加热管路31可以通过VCR接头连通，加热管路31和导流管431可以通过VCR接头连通，第一排气管路51和热量回收腔32底部可以通过VCR接头连通，以保证密封性，防止气体泄漏；流向控制件13和排气控制件53可以为两位三通电磁阀；加热温度监测件33可以为带测温探针的温度开关；预催化腔72的整体尺寸小于催化腔71的整体尺寸，预催化腔72中的催化剂含量显著低于催化腔71中的催化剂含量。

使用过程：由进气端11向预热单元1通入未经加热的空气，空气经预热单元1加热后经由出气端12流出，预热温度监测件13监测流出的空气温度，并将监测到的空气温度传递给控制单元；

控制单元接收到空气温度后，判断空气温度是否低于设定预热温度阈值N1，若是，则控制单元控制流向控制件13与空气传输管路21连通，控制单元控制排气控制件53与空气传输管路21连通，以将预热温度不达标的空气通过空气传输管路21、第二排气管路52排出；若否，则控制单元控制流向控制件13与废气传输管路22连通，控制单元控制排气控制件53与第一排气管路51连通，以能够将预热温度达标的气体经催化单元4、热量回收单元3后，通过第一排气管路51和第二排气管路52排出；

当空气温度不低于设定预热温度阈值N1时，由进气端11向预热单元1通入与空气相同流量的未经加热的臭氧废气，臭氧废气经预热单元1加热后经由出气端流出后，依次通过流向控制件13、废气传输管路22、加热管路31和导流管431进入预催化子单元44，接着通过第二扩散孔沿径向依次穿过预催化腔内层套筒441、预催化腔72和预催化腔外层套筒442进入预扩散室82，在该过程中含有高浓度臭氧的废气与预催化腔中催化剂快速反应，消耗掉一部分臭氧，起到降低臭氧浓度的作用；废气通过隔板42上的扩散孔422进入扩散室81，接着通过第一扩散孔沿径向依次穿过催化腔外层套筒433、催化腔71和催化腔内层套筒432进入热量回收室6，此时原废气中的臭氧经过在预催化腔72、催化腔71中的催化反应被破除，伴随着催化反应会产生大量热，使净化气体呈现出高温性；在热量回收室6中，高温净化气体为之后通入导流管431的废气加热并进入热量回收腔32；在热量回收腔32中，高温净化气体继续为之后通入加热管路31的废气加热，加热温度监测件33实时监测加热管路31内废气的温度；

随着催化反应的持续进行，催化反应愈加充分，热回收室6和热量回收腔32中净化气体的温度逐步升高，对后续进入加热管路31的废气的加热效果越来越好。在保证加热温度监测件33实时监测温度始终高于设定加热温度阈值N2前提下，逐步减小预热单元1的功率，即逐步减小对流入预热单元1的臭氧废气的加热强度，减小废气加热工作对预热单元1的依赖，更多地使用高温净化气体对废气进行加热，直至预热单元1停止工作，此时装置对于废气的加热工作完全依赖臭氧催化反应产生的热量，在热量回收腔32中达到加热要求的高温净化气体实现对废气的充分加热，后续的所有加热工作均借助催化反应独立完成，实现对催化反应中热量的回收利用，同时显著减少装置的整体功耗。

本发明还提供了上述实施例的基于热量回收的臭氧破坏装置的臭氧破坏方法，该臭氧破坏方法包括以下步骤：

S1.预热阶段，包括：

S11.由进气端11向预热单元1通入未经加热的空气，空气经预热单元1加热后经由出气端12流出，预热温度监测件13监测流出的空气温度，并将监测到的空气温度传递给控制单元；

S12.控制单元判断空气温度是否低于设定预热温度阈值N1，若是，进行步骤S13，若否，进行步骤S15；

S13.控制单元控制流向控制件13与空气传输管路21连通，控制单元控制排气控制件53与空气传输管路21连通，以将预热温度不达标的空气通过空气传输管路21、第二排气管路52排出；

S14.重复步骤S11至S12；

S15.控制单元控制流向控制件13与废气传输管路22连通，控制单元控制排气控制件53与第一排气管路51连通，以能够将预热温度达标的气体经催化单元4、热量回收单元3后，通过第一排气管路51和第二排气管路52排出；

S16.由进气端11向预热单元1通入与空气相同流量的未经加热的臭氧废气；

该阶段的作用：预热单元的加热效果在初始工作阶段无法瞬间达到最佳加热效果，为避免对通入预热单元的流动废气加热不足，传统方法是将加热腔或其他加热设备稳定运行一段时间后，再通入废气进行加热工作，这种方法无法及时向工作人员反馈对流动气体的加热效果，加热设备在加热工作前需要盲目运行一段时间，造成额外的能耗浪费。本发明以流动空气作为加热介质，通过预热温度监测件13实时监测流出的气体温度，验证对流动气体的加热效果，当达到指定加热效果后及时通入废气开启正式的加热工作，减少装置在加热准备阶段的功耗。

S2.加热功率调整阶段，包括：

S21.加热温度监测件33监测加热管路31内臭氧废气的温度，并将监测到的废气温度传递给控制单元；

S22.控制单元判断废气温度是否高于设定加热温度阈值N2，若是，进行步骤S23；

S23.控制单元逐步减小预热单元1的功率；

S24.控制单元判断预热单元是否停止工作，若否，进行步骤S22。

该阶段的作用：对废气由预热单元1加热到高温净化气体加热的过渡阶段，高温净化气体的温度不可能瞬间提高的理想水平，即不可能瞬间就满足对废气的加热要求。该阶段设置高温净化气体和预热单元1两个加热源，在预热单元1功率逐渐降低、高温净化气体温度逐渐升高的情况下，保证废气在该阶段的温度不低于设定加热温度阈值N2。当预热单元1停止工作时，装置对于废气的加热工作完全依赖臭氧催化反应产生的热量，在热量回收腔32中达到加热要求的高温净化气体实现对废气的充分加热，后续的所有加热工作均借助催化反应独立完成，实现对催化反应中热量的回收利用，同时显著减少装置的整体功耗。

本发明的一种基于热量回收的臭氧破坏装置及其臭氧破坏方法，通过设置预热温度监测件，对流出预热单元的气体温度进行实时监测，并以流动空气作为加热介质，当空气加热到设定预热温度阈值时及时通入臭氧废气开启正式的加热工作，减少了预热阶段的功耗；通过设置热量回收腔和位于热量回收腔内的加热管路，并将加热管路与催化单元的进气口连通、热量回收腔与催化单元的出气口连通，配合加热温度监测件，完成对臭氧废气由预热单元加热到高温净化气体加热的过渡，实现了对催化反应中热量的回收利用，提高了装置的能量利用率，显著减少了装置的整体功耗；通过设置催化子单元和预催化子单元，加热管路与导流管连通，导流管与预催化子单元连通，预催化子单元与催化子单元的催化腔连通，先使混有高浓度臭氧的废气通过预催化子单元的预催化腔进行催化反应，降低臭氧浓度，再将较低臭氧浓度的废气通入催化子单元的催化腔进行充分反应，避免了催化腔中的催化反应强度过大导致的催化剂局部过热。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，包括：

用于对气体进行预热的预热单元，所述预热单元包括进气端、出气端和预热温度监测件，所述预热温度监测件设置在所述出气端外壁上；

用于传输预热气体的传输单元，所述传输单元包括用于传输预热后测试空气的空气传输管路、用于传输预热后臭氧废气的废气传输管路和用于控制预热气体流向的流向控制件，所述流向控制件的一端与所述出气端连通，所述流向控制件的另一端与所述空气传输管路和所述废气传输管路二者之一连通；

用于回收热量并对臭氧废气进行加热的热量回收单元，所述热量回收单元包括加热管路、热量回收腔和加热温度监测件，所述加热管路设置在所述热量回收腔内，所述加热管路与所述废气传输管路连通，所述加热管路远离所述废气传输管路的一端设有测温室，所述加热温度监测件的一端设置在所述热量回收腔的侧壁外侧，所述加热温度监测件的另一端依次穿过所述热量回收腔的侧壁、所述热量回收腔、所述测温室侧壁后与所述加热管路接触；

用于对臭氧废气进行催化破坏的催化单元，所述催化单元的进气口与所述加热管路连通，所述催化单元的出气口与所述热量回收腔连通；

用于将气体排出的排气单元，所述排气单元包括用于排出高温净化气体的第一排气管路、用于排出气体的第二排气管路和用于控制气体排出的排气控制件，所述第一排气管路与所述热量回收腔底部连通，所述排气控制件的一端与所述空气传输管路和所述第一排气管路二者之一连通，所述排气控制件的另一端与所述第二排气管路连通；以及

控制单元，所述控制单元的输入端与所述预热温度监测件电连接，所述控制单元的输出端与所述流向控制件和所述排气控制件电连接，所述控制单元的输入端与所述加热温度监测件电连接，所述控制单元的输出端与所述预热单元电连接；

其中，当所述预热温度监测件监测到流出的测试空气的温度低于设定预热温度阈值时，所述控制单元控制所述流向控制件与所述空气传输管路连接，所述控制单元控制所述排气控制件与所述空气传输管路连通；当所述预热温度监测件监测到流出的测试空气的温度不低于设定预热温度阈值时，所述控制单元控制所述流向控制件与所述废气传输管路连通，所述控制单元控制所述排气控制件与所述第一排气管路连通，由所述进气端向所述预热单元通入与测试空气相同流量的未经加热的臭氧废气；当所述加热温度监测件监测到的所述加热管路内的臭氧废气的温度不低于设定加热温度阈值时，所述控制单元控制所述预热单元减小功率。

2.如权利要求1所述的一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，所述预热单元还包括预热管路和加热腔，所述预热管路位于所述加热腔内，所述预热管路的一端与所述进气端连接，所述预热管路的另一端与所述出气端连接，所述进气端和所述出气端分别设置在所述加热腔的两端。

3.如权利要求2所述的一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，所述预热管路呈螺旋状延伸。

4.如权利要求1所述的一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，所述加热管路呈螺旋状延伸。

5.如权利要求1所述的一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，所述测温室的侧壁外表面上设有隔热层。

6.如权利要求1所述的一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，所述催化单元包括反应筒、隔板、催化子单元和预催化子单元，所述预催化子单元、所述隔板和所述催化子单元自所述反应筒内远离所述热量回收单元的一端至靠近所述加热回收单元的一端依次设置；

所述催化子单元包括沿径向自内向外共轴设置的导流管、催化腔内层套筒和催化腔外层套筒，所述导流管与加热管路连通，所述导流管与所述催化腔内层套筒之间形成热量回收室，所述热量回收室与所述热量回收腔连通，所述催化腔内层套筒和所述催化腔外层套筒之间形成催化腔，所述催化腔内层套筒和所述催化腔外层套筒上均设有多个第一扩散孔，所述催化腔外层套筒与所述反应筒侧壁之间形成扩散室；

所述隔板上与所述导流管对应的位置设有第一通孔，所述导流管与所述第一通孔连通，所述隔板上位于所述催化腔外层套筒外侧的位置设有扩散孔；

所述预催化子单元包括沿径向自内向外与所述导流管共轴设置的预催化腔内层套筒和预催化腔外层套筒，所述预催化腔内层套筒的内径大于所述第一通孔的内径，所述预催化腔外层套筒的外径不大于所述催化腔外层套筒的外径，所述预催化腔内层套筒和预催化腔外层套筒之间形成预催化腔，所述预催化腔内贮存预催化剂，所述预催化腔内层套筒和所述预催化腔外层套筒上均设有多个第二扩散孔，所述预催化腔外层套筒与所述反应筒侧壁之间形成预扩散室。

7.如权利要求6所述的一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，所述多个第一扩散孔均匀设置在所述催化腔内层套筒和所述催化腔外层套筒上，所述多个第二扩散孔均匀设置在所述预催化腔内层套筒和所述预催化腔外层套筒上。

8.如权利要求1所述的一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，所述流向控制件和所述排气控制件均为两位三通电磁阀。

9.如权利要求1所述的一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，所述排气单元还包括用于对高温净化气体进行冷却的水冷套，所述水冷套套设在所述第二排气管路侧壁上。

10.一种如权利要求1至9任一项所述的基于热量回收的臭氧破坏装置的臭氧破坏方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.预热阶段，包括：

S11.由所述进气端向所述预热单元通入未经加热的空气，空气经所述预热单元加热后经由所述出气端流出，所述预热温度监测件监测流出的空气温度，并将监测到的空气温度传递给所述控制单元；

S12.所述控制单元判断空气温度是否低于设定预热温度阈值，若是，进行步骤S13，若否，进行步骤S15；

S13.所述控制单元控制所述流向控制件与所述空气传输管路连通，所述控制单元控制所述排气控制件与所述空气传输管路连通；

S14.重复步骤S11至S12；

S15.所述控制单元控制所述流向控制件与所述废气传输管路连通，所述控制单元控制所述排气控制件与所述第一排气管路连通；

S16.由所述进气端向所述预热单元通入与空气相同流量的未经加热的臭氧废气；

S2.加热功率调整阶段，包括：

S21.所述加热温度监测件监测所述加热管路内臭氧废气的温度，并将监测到的废气温度传递给控制单元；

S22.所述控制单元判断废气温度是否高于设定加热温度阈值，若是，进行步骤S23；

S23.所述控制单元逐步减小所述预热单元的功率；

S24.所述控制单元判断所述预热单元是否停止工作，若否，进行步骤S22。

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