CN207203849U - 一种工业尾气催化净化及热量利用装置 - Google Patents
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Abstract
一种工业尾气催化净化及热量利用装置，由空气压缩机、热交换器、启动加热器、多级结构的催化反应器、催化剂、除尘净化器、余热锅炉、热量利用设备和配套的检测控制元器件构成。将除尘净化后的低热值、低浓度工业尾气与压缩空气混合送入多级结构的催化反应器中，尾气中的CO、H2、烃类与催化剂进行分级多次催化氧化反应并净化，根据氧化反应所产生的热量和压力不同的气体，分别送入不同的热量利用设备，低热值、低浓度工业尾气全部被催化净化后，再排入大气。本实用新型有效地解决了低热值、低浓度工业尾气的净化及热量利用问题，既解决工业尾气的环保达标排放，又达到对低热值低浓度资源的回收和高效利用，最终实现环保和经济双丰收。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工业尾气的处理及能量利用，特别是一种低热值、低浓度工业尾气的催化净化及热量利用装置。
背景技术
低热值、低浓度工业尾气，特指热值较低，不能直接点燃或者虽能直接点燃，但无法实现稳定燃烧，且尾气中CO、H2、烃（烷、炔、烯、苯、醚、酚、酯、醇及其衍生物）含量小于15%的尾气。由于其有效成分较低，且其它惰性气体（如N2、CO2等）含量相对较高，若回收利用，则处理成本过高，经济性差；若作为燃气利用，又很难实现稳定可靠的燃烧。现有技术中，工业企业基本都采用直接放空或者伴烧后放空的方式来处理这类工业尾气。造成这类工业尾气无法达标排放，污染环境的同时，还浪费了热能。随着催化剂技术的发展，催化净化方法开始用于工业尾气的处理。如CN102974216A公开的“工业尾气中一氧化二氮的炭催化还原处理方法”和CN104624223A公开的“一种用于工业尾气净化的连续脱砷催化剂及其制备方法”，仍未能解决低热值、低浓度工业尾气的催化净化及热量利用问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种工业尾气催化净化及热量利用装置，其将经除尘和初步净化后的低热值、低浓度工业尾气引入催化反应器中，使这类工业尾气中的CO、H2、烃（烷、炔、烯、苯、醚、酚、酯、醇及其衍生物）与催化剂进行氧化反应，生成CO2和水等的同时，并根据氧化反应产生的热量和压力不同的气体，有针对性地分别加以利用。克服了现有技术存在的诸多不足之处，既解决了低热值、低浓度工业尾气的环保达标排放，又达到对低热值、低浓度资源的高效利用，最终实现环保和经济双丰收，有效地解决了低热值、低浓度工业尾气的催化净化及热量利用问题，其形状、构造或者其结合提出了一种适于实用的新的技术方案。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
一种工业尾气催化净化及热量利用装置，由空气压缩机、热交换器、启动加热器、多级结构的催化反应器、催化剂、除尘净化器、余热锅炉、热量利用设备和配套的检测控制元器件构成，其与现有技术的突出区别在于：低热值、低浓度工业尾气管道与压缩空气管道相连后，接入热交换器的入口，热交换器的出口接启动加热器后与催化反应器的首级输入口相连，催化反应器的首级输出口与余热锅炉的入口相连，余热锅炉的出口再与低热值、低浓度工业尾气管道相连后，接入催化反应器的次级输入口，催化反应器的次级输出口与余热锅炉的入口相连，余热锅炉的出口又与低热值、低浓度工业尾气管道相连后，接入催化反应器的第三级输入口，如此重复，直至催化反应器的末级输出口与热交换器的入口相连，热交换器的出口与热量利用设备的入口相连，热量利用设备的出口与大气相连。
本实用新型的独特设计，有效地解决了现有技术中处理成本高，经济性差，不能稳定燃烧，很难用于工业设备，直接放空或者伴烧后放空则易造成超标排放，不仅污染环境，而且还浪费能源的低热值、低浓度工业尾气的处理难题，实现了工业尾气的环保达标排放和高效利用低热值低浓度资源的双重功效。
下面结合附图和实施例对本实用新型进行阐述。
附图说明
图1是本实用新型的结构及原理示意图。
具体实施方式
具体实施方式旨在进一步详细描述和解释本实用新型，而不是以任何方式限定本实用新型。本领域普通技术人员对本实用新型所作的任何简单改进和替换，均应落入本实用新型的保护范围之内。
一种工业尾气催化净化及热量利用装置，由空气压缩机1、热交换器2、启动加热器3、多级结构的催化反应器4、催化剂5、除尘净化器6、余热锅炉7、热量利用设备8和配套的检测控制元器件构成，其与现有技术的突出区别在于：来自除尘净化器6的低热值、低浓度工业尾气与来自空气压缩机1的空气混合，经热交换器2后，进入启动加热器3，将混合气体加热到200℃，送入催化反应器4的首级与催化剂5进行催化氧化反应后，混合气体被净化的同时，也被再加热到400～600℃，将该混合气体引入余热锅炉7，进行热量交换，产生蒸汽。经过热量交换后的混合气体温度下降至250～300℃，继续混入的低热值、低浓度工业尾气，一并再进入催化反应器4的次级与催化剂5进行催化氧化反应，其过程及原理与首级反应相同，……。在进行同样的多次分级反应后，低热值低浓度工业尾气全部被催化净化，产生的热量由余热锅炉7应用。催化反应器4的末级出口的气体温度为400～600℃，接入热交换器2，利用该热量加热后续进入的，来自除尘净化器6和空气压缩机1的混合气体，使该混合气体温度升至催化剂5氧化反应的起活温度，即可停止启动加热器3，整套装置便可自行运转。而催化反应器4末级出口的气体经热交换器2换热后被引入最终热量利用设备8（用于产生蒸汽、发电、或加热物料）后排放至大气。
将低热值、低浓度工业尾气加入到压缩空气中，使整个催化氧化反应始终处于过氧状态，有效降低或解决催化剂的积碳问题；根据低热值、低浓度工业尾气成分的不同，催化反应器的级数可为一级或多级（取决于出口处混合气体的热值和氧含量，热值高，允许的氧含量低时，级数就多，反之亦然），以增强催化剂对尾气中多组份的催化氧化反应的适应性；配套的检测控制元器件用于控制每一级反应器的出口温度，保证催化剂运行在允许的工作温度内；整套装置的环保性能、安全性能和热量回收率大大提高。
本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。
Claims (1)
1.一种工业尾气催化净化及热量利用装置，由空气压缩机(1)、热交换器(2)、启动加热器(3)、多级结构的催化反应器(4)、催化剂(5)、除尘净化器(6)、余热锅炉(7)、热量利用设备(8)和配套的检测控制元器件构成，其特征在于：低热值、低浓度工业尾气管道与压缩空气管道相连后，接入热交换器(2)的入口，热交换器(2)的出口接启动加热器(3)后与催化反应器(4)的首级输入口相连，催化反应器(4)的首级输出口与余热锅炉(7)的入口相连，余热锅炉(7)的出口再与低热值、低浓度工业尾气管道相连后，接入催化反应器(4)的次级输入口，催化反应器(4)的次级输出口与余热锅炉(7)的入口相连，余热锅炉(7)的出口又与低热值、低浓度工业尾气管道相连后，接入催化反应器(4)的第三级输入口，如此重复，直至催化反应器(4)的末级输出口与热交换器(2)的入口相连，热交换器(2)的出口与热量利用设备(8)的入口相连，热量利用设备(8)的出口与大气相连。
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| CN201720947017.7U CN207203849U (zh) | 2017-08-01 | 2017-08-01 | 一种工业尾气催化净化及热量利用装置 |
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| CN201720947017.7U CN207203849U (zh) | 2017-08-01 | 2017-08-01 | 一种工业尾气催化净化及热量利用装置 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107433127A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-12-05 | 云南省贵金属新材料控股集团有限公司 | 一种低热值工业尾气催化氧化净化及能量利用的方法及装置 |
| CN111203095A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-29 | 河南英伟泰环境科技有限公司 | 一种voc尾气处理工艺 |
| CN111672296A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-09-18 | 昆山亿政食品有限公司 | 一种高效节能的无焰尾气处理装置 |
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2017
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