CN207196522U - 一种蓄热式有机废气催化燃烧反应床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蓄热式有机废气催化燃烧反应床，包括腔室、分别设置于腔室上的废气入口和净气出口、设置于废气入口和净气出口之间用于净化废气的净化装置，净化装置包括依次朝下设置于腔室内的热交换器、催化加热器和蓄热器，废气入口位于所述热交换器的上端面，净气出口位于所述热交换器的侧端面，废气入口连接有依次穿过所述热交换器、催化加热器、蓄热器至所述腔室的底端的管道；废气通过废气入口进入管道内，经过热交换器利用余热进行预热，再穿过催化加热器到达蓄热器内从管道输出，再次进入催化加热器进行无焰火催化燃烧反应，将废气中的碳氢化合物氧化成二氧化碳和水，最后净化后的气体再次通过热交换器从净气出口输出。

Description

一种蓄热式有机废气催化燃烧反应床

技术领域

本实用新型涉及环保设备技术领域，更具体地说，它涉及一种蓄热式有机废气催化燃烧反应床。

背景技术

有机废气催化燃烧反应是在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳，从而达到有机废气的净化，在现今的工业行业中，有机废气的治理通常采用催化燃烧法。

目前，市场上公开号为CN106545871A的中国专利公开了一种有机废气催化燃烧处理装置，其包括腔体，腔体包括入口和出口，入口用于送入废气，腔体上设有第一风机和第二风机，第一风机的出风口设有第一导管，第二风机的出风口设有第二导管，第一导管和第二导管分别插设于腔体内，且第一导管靠近入口，第二导管靠近出口，腔体内设有沿废气流动方向依次设置的电加热器和催化燃烧机构，且电加热器和催化燃烧机构设于第一导管与第二导管之间，第一导管的管壁上开设有第一通孔，第二导管上设有第二通孔，第一通孔的开口方向与废气的流动方向相同，第二通孔的开口方向与废气的流动方向垂直，利用第一风机向废气中混入空气，利用第二风机令催化燃烧后的废气降温；然而，排放的净气在燃烧后产生的余热未能被利用，使得这种有机废气催化燃烧处理装置回收利用率不高，耗能大。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种高效节能的蓄热式有机废气催化燃烧反应床。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种蓄热式有机废气催化燃烧反应床，包括腔室、分别设置于所述腔室上的废气入口和净气出口、以及设置于所述废气入口和所述净气出口之间用于废气催化燃烧的净化装置，所述净化装置包括依次朝下设置于所述腔室内用于有机废气初次加热的热交换器、用于对有机废气进行催化燃烧反应的催化加热器和用于储存所述腔室内热量的蓄热器，所述废气入口位于所述热交换器的上端面，所述净气出口位于所述热交换器的侧端面，所述废气入口连接有依次穿过所述热交换器、所述催化加热器、所述蓄热器至所述腔室的底端的管道。

如此设置，有机废气通过废气入口进入腔室上的管道内，经过热交换器利用余热进行初次加热，再穿过催化加热器到达蓄热器至腔室的底端从管道输出，在穿过催化加热器后，有机废气温度二次提升，再次进入催化加热器进行无焰火催化燃烧反应，将有机废气中的碳氢化合物氧化成二氧化碳和水，最后净化后的气体再次进入热交换器，并从净气出口输出；净化气体在热交换器的余热可对之后的未净化有机废气进行初次加热，实现余热利用，通过蓄热器减少热量的流失，减少能量消耗，便于余热的利用。

进一步设置：所述催化加热器包括初次催化加热器和位于所述初次催化加热器下端的二次催化加热器。

如此设置，有机废气经过初次催化加热器后，若有剩余未反应彻底的有机废气可以通过二次催化加热器进行再次反应，使有机废气催化燃烧的更彻底。

进一步设置：所述初次催化加热器包括催化室和位于所述催化室下端的加热室，所述催化室包括陶瓷蜂窝体和用于降低废气燃烧反应的活化能的催化剂层，所述催化剂层附着在所述陶瓷蜂窝体上的表面，所述加热室内设置有用于提高废气温度的红外电热管。

如此设置，有机废气先利用加热室的红外电热管进行三次升温，再经过催化室利用催化剂层降低燃烧反应的活化能，利用陶瓷蜂窝体承载催化剂层可减少催化剂的用量。

进一步设置：所述催化剂层为铂催化剂层或堇青石催化剂层。

如此设置，铂催化剂层和堇青石催化剂层属于贵金属催化剂层，有易回收和易氧化等功能，提高催化作用，促进反应的发生。

进一步设置：所述蓄热器包括放置有鹅卵石的蓄热室一和放置有石灰棉的蓄热室二，所述蓄热室一位于所述蓄热室二的上端。

如此设置，分两个蓄热目的是提高蓄热率，利用鹅卵石的比热容大，散热慢的原理来实现蓄热的目的，利用石灰棉的隔热作用防止更多热量的流失。

进一步设置：在所述热交换器与所述废气入口之间设置有挡板，所述挡板的一侧设置有供所述管道穿过的通孔。

如此设置，当有机废气通过通孔进入管道内，后经过催化燃烧反应净化后，净化后的气体从二次催化加热器往上再次飘入热交换器，挡板的设置便于净化后的气体从净气口中输出，防止净化后的气体从废气入口输出。

进一步设置：在所述热交换器与所述催化加热器的之间设置有隔板，所述隔板靠近净气出口的一端设置有若干个气孔。

如此设置，设置隔板为了降低热量的流失，气孔的设置是便于净化后的气体排出和空气中氧气的流入。

进一步设置：所述腔室的外周壁设置有保温层。

如此设置，腔室内产生的热量经过保温层进行保温，减少热量的流失，方便余热的利用。

综上所述：有机废气通过废气入口进入腔室上的管道内，经过热交换器利用余热进行初次加热；再穿过催化加热器到达蓄热器至腔室内从管道输出，在穿过催化加热器后，有机废气温度二次提升，再次进入催化加热器进行无焰火催化燃烧反应，将有机废气中的碳氢化合物氧化成二氧化碳和水，最后净化后的气体再次进入热交换器，并从净气出口输出热；净化气体在热交换器的余热可对之后的未净化有机废气进行初次加热，实现余热利用，通过蓄热器减少热量的流失，减少能量消耗，便于余热的利用，净化装置的外周壁设置有保温层，防止热量的流失。

附图说明

图1为蓄热式有机废气催化燃烧反应床的结构示意图；

图2为蓄热式有机废气催化燃烧反应床的剖视图。

图中：1、废气入口；2、净气出口；3、净化装置；4、热交换器；5、催化加热器；6、蓄热器；7、管道；8、初次催化加热器；9、二次催化加热器；10、催化室；11、加热室；12、陶瓷蜂窝体；13、保温层；14、红外电热管；15、蓄热室一；16、蓄热室二；19、挡板；20、隔板；21、通孔；22、气孔；23、催化剂层；24、腔室。

具体实施方式

参照图1至图2对蓄热式有机废气催化燃烧反应床做进一步说明。

一种蓄热式有机废气催化燃烧反应床，如图1所示，包括腔室24、分别设置于腔室24上的废气入口1和净气出口2、以及设置于废气入口1和净气出口2之间用于有机废气催化燃烧的净化装置3。

其中，如图1和图2所示，净化装置3位于腔室24内，且净化装置3包括依次朝下设置有用于有机废气初次加热的热交换器4、用于对有机废气进行催化燃烧反应的催化加热器5和用于储存热量的蓄热器6；废气入口1位于热交换器4的上端面，净气出口2位于热交换器4的侧端面。

如图1和图2所示，废气入口1连接有依次穿过热交换器4、催化加热器5、蓄热器6至腔室24的底端的管道7；催化加热器5包括初次催化加热器8和位于初次催化加热器8下端的二次催化加热器9，二次催化加热器9与初次催化加热器5结构采用相同设置。

初次催化加热器8包括催化室10和位于催化室10下端的加热室11；催化室10包括陶瓷蜂窝体12和附着在陶瓷蜂窝体12上的表面且用于降低有机废气燃烧反应活化能的催化剂层23；催化剂层23为铂催化剂层或堇青石催化剂层中的任意一种；加热室11内设置有用于提高有机废气温度的红外电热管14。

蓄热器6包括放置有鹅卵石的蓄热室一15和放置有石灰棉的蓄热室二16，蓄热室一15位于蓄热室二16的上端；在热交换器4与有机废气入口1之间设置有挡板19，挡板19一侧设置有供管道7穿过的通孔21；在热交换器4与催化加热器5的底端设置有隔板20，隔板20的靠近净气出口2的一端设置有若干个气孔22；腔室24的外周壁设置有保温层13。

工作原理：有机废气通过废气入口1进入腔室24上的管道7内，经过热交换器4利用余热进行初次加热，再穿过催化加热器5底端到达蓄热器6至腔室24底端从管道7输出；经过催化加热器5，有机废气的温度二次提升，再次进入催化加热器5进行无焰火催化燃烧反应时，有机废气先利用加热室11的红外电热管14进行三次升温，再经过催化室10利用铂催化剂层或堇青石催化剂层降低燃烧反应的活化能，利用陶瓷蜂窝体12承载催化剂层23减少催化剂的用量；有机废气经过初次催化加热器8后，若有剩余未反应彻底的有机废气可以通过二次催化加热器9进行再次反应，使有机废气催化燃烧的更彻底，燃烧反应后将有机废气中的碳氢化合物氧化成二氧化碳和水，最后净化后的气体再次进入热交换器4，并从净气出口2输出；净化后的气体在热交换器4的余热可对之后的未净化有机废气进行初次加热，实现余热利用；蓄热器6通过利用鹅卵石的比热容大，散热慢的原理来实现蓄热的目的，利用石灰棉的隔热作用防止更多热量的流失，减少能量消耗，便于余热的利用，另外，净化装置3的外周壁设置有保温层13，防止热量的流失。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种蓄热式有机废气催化燃烧反应床，包括腔室(24)、分别设置于所述腔室(24)上的废气入口(1)和净气出口(2)、以及设置于所述废气入口(1)和所述净气出口(2)之间用于废气催化燃烧的净化装置(3)，其特征在于：所述净化装置(3)包括依次朝下设置于所述腔室(24)内用于有机废气初次加热的热交换器(4)、用于对有机废气进行催化燃烧反应的催化加热器(5)和用于储存所述腔室(24)内热量的蓄热器(6)，所述废气入口(1)位于所述热交换器(4)的上端面，所述净气出口(2)位于所述热交换器(4)的侧端面，所述废气入口(1)连接有依次穿过所述热交换器(4)、所述催化加热器(5)、所述蓄热器(6)至所述腔室(24)的底端的管道(7)。

2.根据权利要求1所述的一种蓄热式有机废气催化燃烧反应床，其特征在于：所述催化加热器(5)包括初次催化加热器(8)和位于所述初次催化加热器(8)下端的二次催化加热器(9)。

3.根据权利要求2所述的一种蓄热式有机废气催化燃烧反应床，其特征在于：所述初次催化加热器(8)包括催化室(10)和位于所述催化室(10)下端的加热室(11)，所述催化室(10)包括陶瓷蜂窝体(12)和用于降低废气燃烧反应活化能的催化剂层(23)，所述催化剂层(23)附着在所述陶瓷蜂窝体(12)上的表面，所述加热室(11)内设置有用于提高废气温度的红外电热管(14)。

4.根据权利要求3所述的一种蓄热式有机废气催化燃烧反应床，其特征在于：所述催化剂层(23)为铂催化剂层或堇青石催化剂层。

5.根据权利要求1所述的一种蓄热式有机废气催化燃烧反应床，其特征在于：所述蓄热器(6)包括放置有鹅卵石的蓄热室一(15)和放置有石灰棉的蓄热室二(16)，所述蓄热室一(15)位于所述蓄热室二(16)的上端。

6.根据权利要求1所述的一种蓄热式有机废气催化燃烧反应床，其特征在于：在所述热交换器(4)与所述废气入口(1)之间设置有挡板(19) ，所述挡板(19)一侧设置有供所述管道(7)穿过的通孔(21)。

7.根据权利要求1所述的一种蓄热式有机废气催化燃烧反应床，其特征在于：在所述热交换器(4)与所述催化加热器(5)的之间设置有隔板(20)，所述隔板(20)靠近净气出口(2)的一端设置有气孔(22)。

8.根据权利要求1所述的一种蓄热式有机废气催化燃烧反应床，其特征在于：所述腔室(24)的外周壁设置有保温层(13)。