CN115090075A - 一种电加热法催化净化VOCs气体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电加热法催化净化VOCs气体的装置，其结构包括外箱体、内箱体、石棉保温层、进气管、预热管、活性炭过滤腔、多孔隔板、催化材料、金属材料、交流电源、催化加热腔、出气管。需要被处理的VOCs气体通过进气管进入装置中，先经过活性炭腔吸滤烟尘后进入催化加热腔，在装置上半段采用电加热的方式，并且在金属材料表面生长纳米级结构催化材料，这样的原位加热结构能够控制传热方向，提高热效率，减少热损失。设置于内箱体和外箱体之间的石棉保温层可以起到保温隔热的作用。净化后的气体经过预热管利用余热对未处理的VOCs气体进行预热。本发明的有益效果是，结构简单，占地面积小，对废气进行催化净化的效率高，符合环保的要求。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，具体是一种电加热法催化净化VOCs气体装置。
背景技术
VOCs即挥发性有机物，通常分为非甲烷碳氢化合物、含氧有机化合物、卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物等几大类。大部分VOCs气体对人体有很大的危害，同时也是导致城市雾霾和光化学污染的重要前体物。常见的VOCs废气处理方法一般包括生物处理法、成膜分离法、光处理法、吸收法、燃烧法和冷凝法。其中的催化转化法是在一定温度下将废气中的气态污染物在催化剂的作用下转化为非污染物或者其他易于去除的物质，从而达到废弃气体净化目的的方法；它的优势在于：催化剂的存在使有机物在热破坏时比直接燃烧法需要更少的保留时间和更低的温度。常规的加热装置选择从外到内的加热方式，相较于自内而外的加热而言，热损失更大，能量利用率更低，因此要重点提高热效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电加热法催化净化VOCs气体装置，以解决上述背景中所提到的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电加热法催化净化VOCs气体装置，包括外箱体、内箱体、石棉保温层、进气管、预热管、活性炭过滤腔、多孔隔板、催化材料、金属材料、交流电源、催化加热腔、出气管。其特征在于：所述的外箱体一侧面接有进气管；所述的外箱体和内箱体之间填充有石棉保温层；所述的进气管连接活性炭过滤腔；所述的多孔隔板分隔开活性炭过滤腔和催化加热腔；所述的催化加热腔为整个装置的主体，其上连接有交流电源；所述的交流电源为国家标准交流电压；所述的金属材料作为生长催化材料的载体，可以加热；所述的催化材料包括MnO2、TiO2等，用来催化净化气体；所述的预热管在进气管处包裹一部分管道，用于对未处理的气体进行预热。
作为本发明进一步的方案，所述的催化材料为纳米级催化材料，催化材料由内向外进行加热，传热方向可以控制，热损失少，热效率高。
作为本发明进一步的方案，所述的可加热金属材料是催化材料生长的载体，呈网状排列，可以增加与气体的接触面积。
作为本发明进一步的方案，所述的活性炭过滤腔为活性炭颗粒填充而成，初步过滤气体中的烟尘。
作为本发明进一步的方案，所述的石棉保温层起到保温隔热作用，能够保证整个装置的温度稳定。
作为本发明进一步的方案，所述的交流电源为金属网的加热提供能量。
作为本发明进一步的方案，所述的内箱体的底部与所述的外箱体之间设有固定两者的横撑。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：待净化的气体通过进气管进入装置后，先经过活性炭过滤腔进行初步过滤，然后依次通过多孔隔板和催化加热腔。在催化加热腔内，催化材料生长在金属材料表面；金属材料呈网状排列，增大了与气体接触的面积；交流电源加热金属材料，实现了催化材料由内向外原位加热；气体中的污染物在催化材料的作用下，转化为非污染物或其他易于除去的物质。该装置控制了传热方向，增大了反应面积，尽快达到反应所需的温度，减少了反应的热损失，提高了反应的热效率。
附图说明
图1为本发明电加热法催化净化VOCs气体装置的轴测图。
图2为本发明电加热法催化净化VOCs气体装置的A-A面剖视图。
图3为本发明电加热法催化净化VOCs气体装置的B-B面剖视图。
图4为本发明电加热法催化净化VOCs气体装置的C-C面剖视图。
图5为本发明电加热法催化净化VOCs气体装置单根金属材料生长催化材料图及其剖视图。
图6为本发明电加热法催化净化VOCs气体装置整体金属材料网状排列生长催化材料结构示意图。
图中：外箱体1、进气管2、预热管3、活性炭过滤腔4、石棉保温层5、多孔隔板6、催化材料7、金属网8、交流电源9、催化加热腔10、出气管11、内箱体12。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员对本技术更加清楚，下面结合附图一~七说明各个构件的具体结构及其原理。
参见附图所示，一种电加热法催化净化VOCs气体装置，包括外箱体1、进气管2、预热管3、活性炭过滤腔4、石棉保温层5、多孔隔板6、催化材料7、金属材料8、交流电源9、催化加热腔10、出气管11、内箱体12。所述的外箱体1一侧面接有进气管2；所述的外箱体1和内箱体12之间填充有石棉保温层5；所述的进气管2连接活性炭过滤腔4；所述的多孔隔板6分隔开活性炭过滤腔4和催化加热腔10；所述的催化加热腔10为整个装置的主体，其上连接有交流电源9；所述的交流电源9为国家标准交流电压；所述的金属材料8作为生长催化材料7的载体，可以加热；所述的催化材料7包括MnO2、TiO2等，用来催化净化气体；所述的预热管3在进气管处包裹一部分管道，用于对未处理的气体进行预热。
作为本发明进一步的方案，所述的催化材料7为纳米级催化材料，催化材料由内向外进行加热，传热方向可以控制，热损失少，热效率高。
作为本发明进一步的方案，所述的可加热金属材料8是催化材料生长的载体，呈网状排列，可以增加与气体的接触面积。
作为本发明进一步的方案，所述的活性炭过滤腔4为活性炭颗粒填充而成，初步过滤气体中的烟尘。
作为本发明进一步的方案，所述的石棉保温层5起到保温隔热作用，能够保证整个装置的温度稳定。
作为本发明进一步的方案，所述的交流电源9为金属网的加热提供能量。
作为本发明进一步的方案，所述的内箱体12的底部与所述的外箱体1之间设有固定两者的横撑。
本发明的工作原理是：待净化的烟气通过进气管2进入整个装置，先通过活性炭过滤腔4进行初步过滤，除去其中的烟尘，然后经过多孔隔板6进入催化加热腔10。在催化加热腔10内，催化材料7生长在金属材料8表面，金属材料呈网状排列可以充分与气体相接触。交流电源9提供反应所需要的能量，使催化材料7达到催化反应所需的温度，烟气在催化材料7的催化作用下发生反应，达到净化的效果。在外箱体1和内箱体12之间填充石棉保温层5来保证整个装置温度恒定。净化后的气体经过预热管3后进行收集，利用余热对未处理的VOCs气体进行预热。
以上所述是对于该案例的说明，而非对本发明保护范围的限定。本行业相关人员依据上述实例所记载的方案进行简单修改和替换获得的其他实施案例，其仍属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种电加热法催化净化VOCs气体的装置，包括外箱体、内箱体、石棉保温层、进气管、预热管、活性炭过滤腔、多孔隔板、催化材料、金属材料、交流电源、催化加热腔、出气管，其特征在于：所述的外箱体一侧面接有进气管；所述的外箱体和内箱体之间填充有石棉保温层；所述的进气管连接活性炭过滤腔；所述的多孔隔板分隔开活性炭过滤腔和催化加热腔；所述的催化加热腔为整个装置的主体，其上连接有交流电源；所述的交流电源为国家标准交流电压；所述的金属材料作为生长催化材料的载体，可以加热；所述的催化材料包括MnO2、TiO2等，用来催化净化气体；所述的预热管在进气管处包裹一部分管道，用于对未处理的气体进行预热。
2.根据权利要求1所述的一种电加热法催化净化VOCs气体装置，其特征在于，所述的催化材料为纳米级催化材料，催化材料由内向外进行加热，传热方向可以控制，热损失少，热效率高。
3.根据权利要求1所述的一种电加热法催化净化VOCs气体装置，其特征在于，所述的可加热金属材料是催化材料生长的载体，呈网状排列，可以增加与气体的接触面积。
4.根据权利要求1所述的一种电加热法催化净化VOCs气体装置，其特征在于，所述的活性炭过滤腔为活性炭颗粒填充而成，初步过滤气体中的烟尘。
5.根据权利要求1所述的一种电加热法催化净化VOCs气体装置，其特征在于，所述的石棉保温层起到保温隔热作用，能够保证整个装置的温度稳定。
6.根据权利要求1所述的一种电加热法催化净化VOCs气体装置，其特征在于，所述的交流电源为金属网的加热提供能量。
7.根据权利要求1所述的一种电加热法催化净化VOCs气体装置，其特征在于，所述的内箱体的底部与所述的外箱体之间设有固定两者的横撑。
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