CN201179424Y - 储热式有机废气催化净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种储热式有机废气催化净化装置，包括催化净化装置，所述催化净化装置包括第一储热器、第二储热器、加热器、催化反应器、第一气体分配室、第二气体分配室。所述第一、第二储热器内安装有蜂窝状储热块。所述催化反应器内安装有蜂窝状镍－钯氧化催化剂。所述催化净化装置的两端分别与进气管道和出气管道连接，进气管道与出气管道之间设有气体转换阀，气体转换阀一侧为废气进入口，另一侧连接引风装置，引风装置另一端为干净气排出口。本实用新型用于净化有机废气，热交换效率高、设备简单且运行成本低，可以解决治理工业有机废气时运行能耗成本高的问题，符合节能减排的要求，具有明显的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种废气净化装置，具体涉及一种储热式有机废气催化净化装置。
背景技术
石化、溶剂、试剂、涂料、油漆等的生产以及喷涂漆、印刷、家电、机电、制鞋、塑料、食品加工、木材加工等行业的发展造成了烃类(如苯系物等)及其含氧衍生物(如醛、酮、酯类化合物等)等易挥发性有机污染物的排放。易挥发性有机污染物(VOCs)大多具有一定的环境毒性，如大多数污染物有毒、有恶臭，部分甚至有致癌作用。在阳光照射下，碳氢化合物、氮氧化合物与氧化剂发生光化学反应，生成光化学烟雾等，对大气环境造成了日益严重的污染，进而危害到人体健康，必须采取相应的控制手段来减轻或消除废气对环境的危害。
催化燃烧法是最有效和最有应用前景的VOCs净化技术，采用合适的催化剂，使废气中的VOCs在催化剂作用下在较低的温度下氧化或分解，达到节能的目的，该法辅助燃料费用低，VOCs去除率高，不容易产生二次污染。
为了进一步降低治理过程中的能耗运行成本和设备价格，针对不同的应用场合又开发了更为先进的储热式催化燃烧法。储热式催化燃烧法(Regenerative Catalytic Oxidizer，简称RCO)主要适应于中高浓度(如500-4000mg/m3)的有机废气的净化，有一个催化反应器和二个储热器，通过互相切换完成储热、放热和氧化的过程。
目前国内同类型有机废气的净化设备绝大部分都采用金属材质的热交换器来达到冷热气体交换，降低治理能耗运行成本的目的。由于这类热交换器是通过金属材质的壁传递热量，热交换效率不会太高。所以这类设备在实际应用中还是需要相当数量的能耗支出，尤其是在治理一部分有机物含量比较低的工业有机废气时，能源的消耗还是比较大的，基于这个原因限制了这类设备在治理工业有机废气中的广泛应用。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种储热式有机废气催化净化装置，它可以提高设备的热交换效率，切实降低设备在运行中的能耗成本。
为解决上述技术问题，本实用新型储热式有机废气催化净化装置的技术解决方案为：
包括催化净化装置，所述催化净化装置包括第一储热器、第二储热器、加热器、催化反应器、第一气体分配室、第二气体分配室；所述催化反应器的一端设有加热器，加热器连接第一储热器；所述催化反应器的另一端连接第二储热器；所述第一储热器与第一气体分配室连接，所述第二储热器与第二气体分配室连接。
所述第一、第二储热器内安装有蜂窝状储热块。
所述储热块为马来石/堇青石。
所述催化反应器内安装有蜂窝状镍-钯氧化催化剂。
所述加热器为电加热器。
所述催化净化装置的两端分别与进气管道和出气管道连接，进气管道与出气管道之间设有气体转换阀，气体转换阀一侧为废气进入口，另一侧连接引风装置，引风装置另一端为干净气排出口。
本实用新型可以达到的技术效果是：
本实用新型用于净化有机废气，热交换效率高、设备简单且运行成本低，可以解决治理工业有机废气时运行能耗成本高这一关键问题，符合节能减排的要求，具有明显的经济效益和社会效益。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
图1是本实用新型储热式有机废气催化净化装置的结构示意图。
图中，1第一储热器，2第二储热器，3电加热器，4催化反应器，5第一气体分配室，6第二气体分配室，7进气管道，8出气管道，9气体转换阀，10催化净化装置，11废气进入口，12引风装置，13干净气排出口，T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7温度传感器。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型储热式有机废气催化净化装置10，包括二个储热器(第一储热器1、第二储热器2)、一个电加热器3、一个催化反应器4和两个气体分配室(第一气体分配室5、第二气体分配室6)；
储热器1、2内安装有马来石/堇青石这种高效吸热材质的蜂窝状储热块，储热块的规格为200×100×100mm；储热块在储热器1、2内以水平方向分层安装，每层之间留有20mm的空隙。储热块是蜂窝状形式，在纵向具有大量的直通孔道，冷热气体由这些孔道通过，达到储热和放热的热交换效果。储热块的装填量视要治理的有机废气流量和浓度而定，一般为1m3储热块能热交换5000m3/h气体流量，废气中有机物含量500mg～4000mg/m3。
催化反应器4内安装有蜂窝状镍-钯氧化催化剂，催化剂的规格为100×100×40mm；催化剂以水平方向分层安装，每层之间留有20mm的空隙。催化剂的装填量视要治理的有机废气流量而定，一般为1m3催化剂能治理10000m3/h工业有机废气。
催化反应器4的一端设有电加热器3，电加热器3连接第一储热器1；催化反应器4的另一端连接第二储热器2；第一储热器1与第一气体分配室5连接，第二储热器2与第二气体分配室6连接。
催化净化装置10的两端分别与进气管道7和出气管道8连接。进气管道7与出气管道8之间设有气体转换阀9，气体转换阀9一侧为废气进入口11，另一侧连接引风装置12，引风装置12另一端为干净气排出口13。
引风装置12可以是鼓风机。
如图1所示，进气管道7上设有温度传感器T1，用于显示进气温度；第一储热器1中部设有温度传感器T3，第二储热器2中部设有温度传感器T6，温度传感器T3、T6用于监测储热器内部的温度；第一储热器1近催化反应器4一侧设有温度传感器T4，近第一气体分配室5一侧设有温度传感器T2；第二储热器2近催化反应器4一侧设有温度传感器T5，近第二气体分配室6一侧设有温度传感器T7；温度传感器T4、T5用于检测催化反应器4的温度，以保证催化系统在安全温度下进行；温度传感器T2、T7用于检测储热器1、2的温度，当T2、T7显示的温度达到650℃时系统切换。
使用时，使需治理的有机废气(冷气流)通过废气进入口11，经进气管道7进入第一气体分配室5，气体分配室的作用是使有机废气均匀地进入储热器。有机废气通过第一气体分配室5进入第一储热器1中的储热块孔道后，进入电加热器3，电加热器3工作，把冷气流加热至催化剂所需温度点后，再进入催化反应器4，在催化反应器4中，有机废气中的有机物与氧气在催化剂的作用下发生氧化反应，在此过程中有机废气得到净化，与此同时气流的温度得到提高。热气流通过第二储热器2中储热块的孔道，经第二气体分配室6，通过出气管道8，在引风装置12的作用下通过干净气排出口13排入大气。热气流在通过第二储热器2中储热块的孔道的过程中，热量留下保存在储热块体内，通过这样的热交换，使净化气体降温的同时，第二储热器2升温。
在此过程中，第二储热器2上的温度传感器T5、T6、T7会不断显示温度的升高，当T7的温度升至设定的650℃时，电加热器3关闭，气体转化阀9自动切换，使需治理的有机废气(冷气流)反向先经第二气体分配室6进入第二储热器2，通过储热块孔道进入催化反应器4，此时的冷气流会把第二储热器2的热量逐步带走，这样热交换的同时提高了进入催化反应器4的气体的温度，有机废气中的有机物与氧在催化剂作用下的氧化反应继续发生，而此时的高温气流通过第一储热器1中的储热块孔道，经第一气体分配室5，通过进气管道7，在引风装置12的作用下通过干净气排出口13排入大气。
同样，热气流在通过第一储热器1中储热块孔道的过程中，热量留下保存在储热块体内，通过这样的热交换，使净化气体降温的同时，第一储热器1升温。在此过程中，第一储热器1中的温度传感器T4、T3、T2会不断显示温度升高，当温度升至650℃时，气体转化阀9再次自动切换，使需要治理的有机废气(冷气流)反向先进入第一储热器1。如此重复切换过程20分钟进行一次。当满足此工艺条件要求的有机废气中有机物含量在500mg/m3以上时，能量的消耗只在设备启动时发生的20分钟之内，其余时间则完全依靠设备自身高效热交换完成。通过这样的改进能够大幅度降低有机废气治理的运行能耗成本。
Claims (10)
1、一种储热式有机废气催化净化装置，包括催化净化装置，其特征在于：所述催化净化装置包括第一储热器、第二储热器、加热器、催化反应器、第一气体分配室、第二气体分配室；
所述催化反应器的一端设有加热器，加热器连接第一储热器；所述催化反应器的另一端连接第二储热器；所述第一储热器与第一气体分配室连接，所述第二储热器与第二气体分配室连接。
2、根据权利要求1所述的储热式有机废气催化净化装置，其特征在于：所述第一、第二储热器内安装有储热块。
3、根据权利要求2所述的储热式有机废气催化净化装置，其特征在于：所述储热块为蜂窝状。
4、根据权利要求2或3所述的储热式有机废气催化净化装置，其特征在于：所述储热块为马来石/堇青石。
5、根据权利要求2或3所述的储热式有机废气催化净化装置，其特征在于：所述储热块在第一、第二储热器内以水平方向分层安装，每层之间留有20mm的空隙。
6、根据权利要求1所述的储热式有机废气催化净化装置，其特征在于：所述催化反应器内安装有镍-钯氧化催化剂。
7、根据权利要求6所述的储热式有机废气催化净化装置，其特征在于：所述催化剂为蜂窝状。
8、根据权利要求6或7所述的储热式有机废气催化净化装置，其特征在于：所述催化剂以水平方向分层安装，每层之间留有20mm的空隙。
9、根据权利要求1所述的储热式有机废气催化净化装置，其特征在于：所述加热器为电加热器。
10、根据权利要求1所述的储热式有机废气催化净化装置，其特征在于：所述催化净化装置的两端分别与进气管道和出气管道连接，进气管道与出气管道之间设有气体转换阀，气体转换阀一侧为废气进入口，另一侧连接引风装置，引风装置另一端为干净气排出口。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101496985B (zh) * | 2009-01-31 | 2012-05-23 | 杨峥雄 | 一种烘箱排气处理装置和方法 |
| CN114870622A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-09 | 中科领清(北京)环境科技有限公司 | 一种有机废气治理装置 |
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2008
- 2008-03-03 CN CNU2008200604745U patent/CN201179424Y/zh not_active Expired - Fee Related
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