CN114909665A - 一种蓄热式高浓度有机废气离子分解系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄热式高浓度有机废气离子分解系统，包括第一蓄热床、第二蓄热床、离子分解器、离子源、阀门、引风机和烟囱，所述第一蓄热床和第二蓄热床均包括壳体和填充于所述壳体内的蜂窝陶瓷蓄热体，壳体和蜂窝陶瓷蓄热体之间为硅酸铝保温棉，所述离子分解器的一端与所述第一蓄热床连接、另一端与所述第二蓄热床连接，所述离子源设置于离子分解器的上部，所述第一蓄热床和第二蓄热床分别通过阀门与外部有机废气连通，所述第一蓄热床和第二蓄热床还分别通过阀门与所述引风机连通，所述引风机还与所述烟囱连接。本发明加热效率高，无二次污染，能够对热量进行回收利用，并有效降低能耗和提高有机废气的分解效率。

Description

一种蓄热式高浓度有机废气离子分解系统

技术领域

本发明涉及有机废气处理技术领域，特别涉及一种蓄热式高浓度有机废气离子分解系统。

背景技术

VOCs（Volatile Organic Compounds）是指沸点在50℃～260℃，室温下饱和蒸气压超过133.3Pa的易挥发性有机化合物。VOCs主要来自涂装、印刷、家电、电线电机制造、绝缘材料、造漆等行业在生产过程中排放的污染物，其废气净化处理已愈来愈引起人们的重视。VOCs废气的排放随生产行业、工业条件的不同，其组成、浓度也各不相同，因此对其治理技术的选用取决于各行业有机污染物的性质、浓度、净化要求及经济性等因素。对VOCs废气的常规处理方法有吸收法、吸附法、膜分离法、冷凝法、燃烧法、生物法、脉冲电晕法和高级氧化法等。

常规燃烧法工艺为RTO、TO等设备，多采用天然气、煤气进行燃烧，或者采用电加热来对废气进行加热，这些加热方式有二次污染，加热不均匀和能耗较高等缺陷。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种蓄热式高浓度有机废气离子分解系统，加热均匀且加热效率高，无二次污染，能够对热量进行回收利用，并能有效降低能耗和提高有机废气的分解效率。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种蓄热式高浓度有机废气离子分解系统，包括第一蓄热床、第二蓄热床、离子分解器、离子源、阀门、引风机和烟囱，所述第一蓄热床和第二蓄热床均包括壳体和填充于所述壳体内的蜂窝陶瓷蓄热体，所述壳体和蜂窝陶瓷蓄热体之间为硅酸铝保温棉，所述离子分解器的一端与所述第一蓄热床连接、另一端与所述第二蓄热床连接，所述离子源设置于所述离子分解器的上部，所述第一蓄热床和第二蓄热床分别通过所述阀门与外部有机废气连通，所述第一蓄热床和第二蓄热床还分别通过所述阀门与所述引风机连通，所述引风机还与所述烟囱连接。

进一步地，所述蜂窝陶瓷蓄热体的载面孔结构为正方形或正六边形。

进一步地，所述蜂窝陶瓷蓄热体的孔道为相互平行的直通道结构。

进一步地，所述离子分解器的侧面还设置有检修门。

进一步地，所述离子分解器为进口抑波段离子分解器。

进一步地，所述蓄热式高浓度有机废气离子分解系统还包括管道，所述离子分解器的一端通过所述管道与所述第一蓄热床连接、另一端也通过所述管道与所述第二蓄热床连接。

本发明具有如下有益效果：

本发明通过第一蓄热床和第二蓄热床对有机废气进行换热升温后，进入到所述离子分解器中进行高温分解，所述离子源用于对所述有机废气进行加热，加热均匀且加热效率高，能够提高有机废气的分解效率。另外，经过高温分解后的气体分别通过所述第一蓄热床、第二蓄热床和阀门依次进入到所述引风机和烟囱排出到外部环境。其中，位于所述第一蓄热床和第二蓄热床内的蜂窝陶瓷蓄热体可以对热量进行回收利用，无二次污染并能够有效降低能耗。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种蓄热式高浓度有机废气离子分解系统的整体结构示意图。

附图标记：

第一蓄热床1； 第二蓄热床2； 离子分解器3； 离子源4； 检修门5；

管道6； 阀门7； 引风机8； 烟囱9。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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，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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

如图1所示，本发明实施例提供的一种蓄热式高浓度有机废气离子分解系统可以包括第一蓄热床1、第二蓄热床2、离子分解器3、离子源4、阀门7、引风机8和烟囱9等。

本实施例中，所述第一蓄热床1和第二蓄热床2的结构相似，均包括壳体和蜂窝陶瓷蓄热体，所述蜂窝陶瓷蓄热体填充于所述壳体内。所述壳体和蜂窝陶瓷蓄热体之间为硅酸铝保温棉。其中，所述陶瓷蓄热体能够进行热量回收，因此能够有效降低能耗，基本无二次污染。

进一步地，所述蜂窝陶瓷蓄热体的载面孔结构为正方形或正六边形。实施时，所述蜂窝陶瓷蓄热体的孔道为相互平行的直通道结构。如此，能够大大降低气孔流经的阻力，大幅提高所述蜂窝陶瓷蓄热体的单孔体积换热效率。

需要说明的是，所述蜂窝陶瓷蓄热体的蜂窝格将气流分割成若干小流股，气流在所述蜂窝陶瓷蓄热体中流过时，形成强烈的紊流，有效的冲破了所述蜂窝陶瓷蓄热体表面的附面层。又由于球径很小，传导半径小、热阻小、密度高、导热性好，故可实现所述蜂窝陶瓷蓄热体的烧嘴部分频繁且快速换向的要求。

所述蜂窝陶瓷蓄热体可利用20-30次/h的换向，高温烟气流经蓄热体床层后便可将烟气降至130℃左右排放。高温煤气和空气流经蓄热体在相同路径内即可分别预热到仅比烟气温度低100℃左右，温度效率高达90%以上。因蓄热体体积十分小巧，加之小球床的流通能力强，即使积灰后阻力增加也不影响热换指标。蓄热小球具有抗氧化、抗渣性强的特点。陶瓷小球的更换、清洗非常方便，并可重复使用。

本实施例中，所述离子分解器3的一端与所述第一蓄热床1连接、另一端与所述第二蓄热床2连接。所述离子源4设置于所述离子分解器3的上部，所述第一蓄热床1和第二蓄热床2分别通过所述阀门7与外部有机废气连通。所述第一蓄热床1和第二蓄热床2还分别通过所述阀门7与所述引风机8连通，所述引风机8还与所述烟囱9连接。

工作时，VOCs有机废气首先进入到所述第一蓄热床1中进行换热升温至550℃左右，再进入到所述离子分解器3进行二次升温760-850℃，并将VOCs有机废气分解为二氧化碳和水，所述离子分解器3排出的高温废气进入到第二蓄热床2中预热初始废气，降温至100℃以下。当所述第二蓄热床2中的温度达到600℃左右时，切换所述阀门7，热空气从所述第一蓄热床1排出，所述VOCs有机废气则从所述第二蓄热床2进入。如此往复，处理后的烟气在所述引风机8的作用下通入到所述烟囱9，并排放到大气中，从而提高对VOCs有机废气的分解效率。

另外，本发明实施例采用离子源4作为能量源，并对所述离子分解器3进行加热，能耗低，具有加热均匀和加热快等特点。

需要说明的是，离子是一种能量形式，而不是热量形式，但在介质中可以转化为热量。材料对离子的反应可以分为四种情况：穿透离子、反射离子、吸收离子和部分吸收离子。

一般在能加工领域中，所处理的材料大多是介质材料，而介质材料通常都不同程度地吸收离子能，介质材料与离子电磁场相互耦合，会形成各种功率耗散从而道道能量转化的目的。能量转化的方式有许多种，如离子传导、偶极子转动、界面极化、磁滞、压电现象、电致伸缩、核磁共振、铁磁共振等，其中离子传导及偶极子转动是离子加热的主要原理。离子加热是一种依靠物体吸收离子能将其转换成热能，使自身整体同时升温的加热方式而完全区别于其他常规加热方式。传统加热方式是根据热传导、对流和辐射原理使热量从外部传至物料热量，热量总是由表及里传递进行加热物料，物料中不可避免地存在温度梯度，故加热的物料不均匀，致使物料出现局部过热，影响加热技术与传统加热方式不同，它是通过被加热体内部偶极分子高频往复运动，产生“内摩擦热”而使被加热物料温度升高，不须任何热传导过程，就能使物料内外部同时加热、同时升温，加热速度快且均与，仅需传统加热方式的能耗的几分之一或几十份之一就可达到加热目的。从理论分析，物质在离子场中所产生的热量大小与物质种类及其介电特性有很大关系，即离子对物质具有选择性加热的特性。

为了便于对所述离子分解器3的检修，所述离子分解器3的侧面还设置有检修门5。

优选地，所述离子分解器3为进口抑波段离子分解器3。

本实施例中，所述蓄热式高浓度有机废气离子分解系统还包括管道6。所述离子分解器3的一端通过所述管道6与所述第一蓄热床1连接、另一端也通过所述管道6与所述第二蓄热床2连接。所述管道6用于实现所述离子分解器3、第一蓄热床1和第二蓄热床2间的废气传输。

综上所述，本发明实施例通过第一蓄热床1和第二蓄热床2对有机废气进行换热升温后，进入到所述离子分解器3中进行高温分解，所述离子源4用于对所述有机废气进行加热，加热均匀且加热效率高，能够提高有机废气的分解效率。

另外，经过高温分解后的气体分别通过所述第一蓄热床1、第二蓄热床2和阀门7依次进入到所述引风机8和烟囱9排出到外部环境。其中，位于所述第一蓄热床1和第二蓄热床2内的蜂窝陶瓷蓄热体可以对热量进行回收利用，无二次污染并能够有效降低能耗。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种蓄热式高浓度有机废气离子分解系统，其特征在于，包括第一蓄热床、第二蓄热床、离子分解器、离子源、阀门、引风机和烟囱，所述第一蓄热床和第二蓄热床均包括壳体和填充于所述壳体内的蜂窝陶瓷蓄热体，所述壳体和蜂窝陶瓷蓄热体之间为硅酸铝保温棉，所述离子分解器的一端与所述第一蓄热床连接、另一端与所述第二蓄热床连接，所述离子源设置于所述离子分解器的上部，所述第一蓄热床和第二蓄热床分别通过所述阀门与外部有机废气连通，所述第一蓄热床和第二蓄热床还分别通过所述阀门与所述引风机连通，所述引风机还与所述烟囱连接。

2.根据权利要求1所述的蓄热式高浓度有机废气离子分解系统，其特征在于，所述蜂窝陶瓷蓄热体的载面孔结构为正方形或正六边形。

3.根据权利要求2所述的蓄热式高浓度有机废气离子分解系统，其特征在于，所述蜂窝陶瓷蓄热体的孔道为相互平行的直通道结构。

4.根据权利要求1所述的蓄热式高浓度有机废气离子分解系统，其特征在于，所述离子分解器的侧面还设置有检修门。

5.根据权利要求1所述的蓄热式高浓度有机废气离子分解系统，其特征在于，所述离子分解器为进口抑波段离子分解器。

6.根据权利要求1所述的蓄热式高浓度有机废气离子分解系统，其特征在于，所述蓄热式高浓度有机废气离子分解系统还包括管道，所述离子分解器的一端通过所述管道与所述第一蓄热床连接、另一端也通过所述管道与所述第二蓄热床连接。

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