CN203010637U - 用于漆包机烘炉废气处理的流化床催化燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于漆包机烘炉废气处理的流化床催化燃烧器，包括催化室筒体，催化剂及其载体，催化室筒体中有若干层多孔板，催化剂及其载体形成颗粒状置于多孔板上，催化室筒体连接有振动源。催化室内的小球状催化剂在振动力的作用下处于振动流化状态，在废气处理中可有效降低风阻，提高催化反应速率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于处理漆包机烘炉产生的废气的催化燃烧装置。
背景技术
漆包线生产过程是在铜线材的表面涂覆漆包线漆，经漆包机烘炉烘干固化而成。漆包线漆一般情况是由成膜物质树脂和溶剂组成，在漆包机烘炉中，漆包线漆的溶剂挥发，不挥发的树脂形成均匀的漆膜。漆包线漆的溶剂多是苯类、酚类等对人和环境有害的物质，占到漆包线漆的70wt%左右，加热后挥发成气体，若直接排放不仅污染了环境，有机溶剂的能量也未得到充分利用。目前漆包线生产厂的废气处理方法大多采用催化燃烧器，在无明火状态下经催化燃烧后放出大量热能，有机溶剂经燃烧转化为二氧化碳和水，同时释放出热能加热空气，热空气再送入烘炉炉膛，热风可循环往复使用。采用催化燃烧有机溶剂，释放出的热能可减少漆包机烘炉的电能消耗，也能减少环境污染。
催化燃烧使用的催化剂通常为载体型催化剂，催化剂载体根据不同的形状、材料，可分为三氧化二铝小球载体、蜂窝陶瓷载体及金属薄片载体等几类。附载于载体上的催化剂可分为贵金属类例如钯、铂。非贵金属类如鈷、镍、钼、铜、铬等，贵金属与如氧化铈、氧化镧等稀土氧化物复合催化剂。催化剂的作用可使燃烧条件降低，使低浓度的有机溶剂气体与空气组成的混合气在350～700℃温度范围内就可发生氧化反应。
现有的漆包机烘炉使用的用于催化反应的反应器（催化室）是固定床式反应器，其结构为一箱体式，底部为多孔板或筛网，用以承载包含载体和催化活性成分的块状催化剂。待处理的低浓度的有机溶剂气体与空气组成的混合气经加热由风机送入催化室，在块状催化剂上燃烧，经燃烧产生的混合气部分再循环，部分作为废气排出。固定床式反应器结构简单，操作方便，但是也存在若干不足之处：气体流过催化块的阻力比较大，催化块蜂窝孔之间的通孔还可能错位，风阻更大；虽然催化块上的气体通道为若干互相平行的圆形或矩形的通孔，通孔的数量和直径增加有助于减小气体阻力，但气体的运动方向为恒定的直线方向，气体与催化剂之间的湍动程度不足，导致气体与催化剂表面缺乏碰撞，部分气体直接通过催化块没有与催化剂充分接触，难以进行氧化反应，因此转化率较低，导致经过催化燃烧后，总有部分未经转化的气体排入大气，不利于环境保护。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种改进的催化燃烧装置，该装置采用流化床催化燃烧方式，在废气处理中可有效降低风阻，提高催化反应速率。
本实用新型的流化床催化燃烧器包括催化室筒体，催化剂及其载体，其特征在于，所述催化室筒体中有若干层多孔板，所述催化剂及其载体形成颗粒状置于多孔板上，催化室筒体连接有振动源。
催化室筒体下方可以有缓冲减震器，以利于将催化室筒体安装在支撑平台或地板上。
催化室筒体中可以有温度传感器，用于检测催化燃烧温度，以便控制催化燃烧室温度。
振动源可以是变频电机带动的偏心块或偏心轮装置，或者电磁振荡器。
多孔板优选为3～6层。
上述催化剂载体可以是蜂窝陶瓷载体或者由金属丝、金属片缠绕成球状载体。
本实用新型催化室内的若干小球状催化剂在振动力的作用下，催化剂持续被抛掷和跳动，整个催化剂层处于振动流化状态，可降低气体的阻力，由于小球不规则运动，废气与小球催化剂碰撞的速率和程度有所提高，从而提高废气转化率，小球催化剂之间的摩擦，可以清除催化剂表面形成的污垢，具有自洁效果。催化剂处于运动中，对局部过热而导致催化剂烧结的现象也有所改善。采用多级燃烧振动床，有结构紧凑的优点，而且由于反应器多级串联布置，反应气体的通过催化室的停留时间分布趋于集中，有利于转化率提高。
附图说明
图1是本实用新型一种实施方式结构示意图。
图2是本实用新型第二实施方式结构示意图。
具体实施方式
图1所示的催化室是一种立式布置的多级流化床催化燃烧器，由进气口1、出气口4、催化室筒体8、多孔板2、由载体及催化剂构成的小球状或颗粒状催化剂3、温度传感器5、振动源6、缓冲减震器7组成。
催化室筒体8的形状可以是圆形筒、方形筒或者其他形状的筒体，作为漆包机烘炉废气排放的通道。包含有烘炉废气和空气的待处理混合气由进气口1进入催化室筒体8，经催化燃烧后由出气口4排出，催化室筒体8的下部可以有支架9。
多孔板2安装在催化室筒体8的内部，催化剂3堆放在多孔板2上。催化剂3的堆放高度以20～60mm为宜，催化剂3的粒径以5～20mm为宜，催化剂3的载体可以是多空蜂窝陶瓷载体或金属丝、金属片缠绕形成球状载体，活性催化剂可采用现有的贵金属例如钯、铂类或贵金属与稀土复合类催化剂。多孔板2可以是钻有无数小孔的不锈钢板，或者不锈钢筛网，多孔板2中孔径应小于催化剂3的粒径。多孔板2的层数以3～6块为宜，多孔板2以叠层方式布置，多孔板2上部的空间高度以催化剂3堆放高度的3～6倍为宜。
温度传感器5安装在催化室筒体8内部，用于检测催化室筒体8内部的温度，以便控制合适的催化燃烧温度。
振动源6连接在支架9上。振动源6是变频电机带动偏心块或偏心轮旋转的装置，依靠机械惯性产生振动，调整电机电源频率和偏心块质量，可以方便地改变振动频率和振幅。振动源6也可以是电磁振荡器。通过振动源6的震荡使催化室筒体8产生震荡，带动催化室筒体8带动多孔板2发生震荡，从而使催化剂3在多孔板2上出现跳动。
缓冲减震器7位于支架9的下部，安装在支撑平台或者地板上，使催化室筒体8及其支架9可安装于支撑平台或者地板上。缓冲减震器7可采用弹簧或橡胶块，优选是弹簧减震。
本实用新型流化床燃烧器的布置及运行与现有的固定床燃烧器相同，使用风机输入由漆包机烘炉废气和空气组成的混合气，混合气温度根据催化剂的活性调整在350～700℃，催化室内的温度须控制在750℃以下，混合气催化燃烧后，有机溶剂经燃烧转化为二氧化碳和水并放出热能，燃烧后产生的混合气部分再循环，部分经热量回收后作为废气排出。
该流化床燃烧器可以替代现有的固定床燃烧器单独使用，也可以与流化床燃烧器串联使用，废气处理效果更好。
图2示出卧式布置的多级流化床燃烧器，由催化室筒体8、多孔板2、由载体及催化剂构成的小球状或颗粒状催化剂3、温度传感器5、振动源6、缓冲减震器7组成。若干多孔板2和温度传感器5安装在催化室筒体8内部，多孔板2以平行方式布置，催化剂3堆积在多孔板2上，变频电机驱动的偏心轮旋转装置构成的振动源6位于催化室筒体8的上部，减震弹簧7位于催化室筒体8的下部。气流的方向由箭头所示，由废气和空气组成的混合气体由进气口1进入，在第二级燃烧器，由于气体的压力差，气体是由上往下流动，燃烧后从出气口4排出。
Claims (6)
1.一种用于漆包机烘炉废气处理的流化床催化燃烧器，包括催化室筒体，催化剂及其载体，其特征在于，所述催化室筒体中有若干层多孔板，所述催化剂及其载体形成颗粒状置于多孔板上，催化室筒体连接有振动源。
2.根据权利要求1所述用于漆包机烘炉废气处理的流化床催化燃烧器，其特征在于，所述催化室筒体下方有缓冲减震器。
3.根据权利要求1所述用于漆包机烘炉废气处理的流化床催化燃烧器，其特征在于，所述催化室筒体中有温度传感器。
4.根据权利要求1所述用于漆包机烘炉废气处理的流化床催化燃烧器，其特征在于，所述振动源是变频电机带动的偏心块或偏心轮装置，或者电磁振荡器。
5.根据权利要求1所述用于漆包机烘炉废气处理的流化床催化燃烧器，其特征在于，所述多孔板为3～6层。
6.根据权利要求1所述用于漆包机烘炉废气处理的流化床催化燃烧器，其特征在于，所述载体是蜂窝陶瓷载体或者由金属丝、金属片缠绕成球状载体。
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