CN208186388U - 热力氧化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种热力氧化装置，属于气体处理领域。热力氧化装置包括：进气室，换热室，氧化室，阻隔室，阻隔室设置在进气室和换热室之间，阻隔室上设置有气压供应装置，气压供应装置用于为阻隔室提供正压或者负压；阻隔室设置在进气室和换热室之间；多个导气管道。这种热力氧化装置不仅可以使得待氧化的气体得到充分的氧化，还可以防止待氧化的气体逸出到外界环境中。

Description

热力氧化装置

技术领域

本实用新型涉及气体处理领域，具体而言，涉及一种热力氧化装置。

背景技术

现有的有机废气热力氧化处理装置主要有直燃式热氧化炉和蓄热式氧化炉。热力氧化处理装置是通过高温将废气中的有机物(VOCs) 氧化成对应的二氧化碳和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量。

直燃式热氧化炉炉分热回收式和不带热回收式。热回收式的直燃式热氧化炉，通过引风机的作用直接送入废气焚烧炉，有机混合废气首先进入换热器进行预热，使之与燃烧后高温烟气进行热交换，然后进入炉膛，在燃烧机的火焰高温作用下，使混合气体分解成二氧化碳和水。若进入的混合废气温度达到反应温度，燃烧机可以关闭；如果达不到反应温度，通过燃烧机火焰实现补偿加热，使它完全燃烧。由于热回收式换热器材料耐温限制，热回收式的直燃式热氧化炉多用于处理低浓度气体，因而经常需要补充燃料加热帮助氧化反应，不带热回收的直燃式热氧化炉炉是一种最简单的热氧化炉，利用辅助燃料燃烧火焰所发生热量，把有机混合气体的温度提高到反应温度，从而发生氧化分解，处理后高温烟气直接经烟囱排放。

蓄热式氧化炉主体结构由燃烧室、蓄热室和切换阀等组成。蓄热式氧化炉采用陶瓷蓄热材料吸收、释放热量，将由燃烧室出来的高温烟气热量蓄留，并预热进入蓄热床的有机混合废气，预热到一定温度的有机混合废气在燃烧室发生氧化反应，生成二氧化碳和水，得到净化。

蓄热式氧化炉在处理废气时，需要经常切换阀门，对阀门的性能及密封要求高，容易导致有机物气体泄漏、串气等，降低处理效率。

实用新型内容

本实用新型提供了一种热力氧化装置，旨在解决现有技术中热力氧化装置存在的上述问题。

本实用新型是这样实现的：

一种热力氧化装置，包括：

进气室，所述进气室上设置有第一进气口；

换热室，所述换热室上设置有第一出气口，所述第一出气口设置在所述换热室上靠近所述进气室的一端；

氧化室，所述氧化室和所述换热室上远离所述进气室的一端连通，所述氧化室的内部设置有用于加热所述氧化室内气体的加热件；

阻隔室，所述阻隔室设置在所述进气室和所述换热室之间，所述阻隔室上设置有气压供应装置，所述气压供应装置用于为所述阻隔室提供正压或者负压；

多个导气管道，多个所述导气管道均贯穿所述阻隔室和所述换热室，多个所述导气管道的一端均位于所述进气室的内部，多个所述导气管道的另一端均位于所述氧化室的内部；

所述阻隔室和所述进气室之间通过第一隔离板分隔，所述阻隔室和所述换热室通过第二隔离板分隔，所述第一隔离板和所述第二隔离板上均设置有供所述导气管道贯穿的通孔。

在本实用新型较佳的实施例中，所述换热室的内部设置有导流件，所述导流件用于控制气体从所述氧化室到所述第一出气口的流动路径，以增加气体在所述换热室内的流动路程。

在本实用新型较佳的实施例中，所述导流件设置为板状，所述导流件设置为多个，多个所述导流件沿着所述导气管道的轴向间隔设置，多个所述导流件和所述换热室之间均形成供气体通过的通气孔，相邻的所述通气孔分别设置在所述导气管道的轴向的两侧。

在本实用新型较佳的实施例中，所述换热室上设置有余热旁通口，所述余热旁通口设置在所述氧化室和所述第一出气口之间，所述换热室上连接有第二控制阀，所述第二控制阀用于控制所述换热室内的气体经过所述余热旁通口流出的流量。

在本实用新型较佳的实施例中，所述氧化室的内部设置有分流板，所述分流板用于将从多个所述导气管道中流出的气体朝向不同的方向分流，以强化从多个所述导气管道中流出的气体在所述氧化室的内部形成湍流。

在本实用新型较佳的实施例中，所述导气管道上靠近所述分流板的一端设置为弧形，且弧形的一端的延伸方向和所述分流板的分流方向相同，所述导气管道和所述分流板均采用碳化硅材料制成。

在本实用新型较佳的实施例中，所述加热件采用碳化硅材料制成，所述加热件设置为多个间隔分布，多个所述加热件均贯穿所述氧化室，多个所述加热件的延伸方向均和所述氧化室内的气体的流动方向垂直。

在本实用新型较佳的实施例中，所述换热室包括第一外壳和第一保温件，所述第一外壳包裹所述第一保温件，所述第一保温件采用保温材料制成，所述第一外壳采用金属材料制成。

在本实用新型较佳的实施例中，所述氧化室包括第二外壳和第二保温件，所述第二外壳包裹所述第二保温件，所述第二保温件采用保温材料制成，所述第二外壳采用金属材料制成。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括第二气体供应装置，所述第二气体供应装置和所述第一进气口连接，所述第二气体供应装置用于将待氧化气体抽送至所述进气室内。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过上述设计得到的热力氧化装置，在使用的时候，需要进行氧化的待氧化气体首先经过第一进气口进入到进气室的内部，然后进入到导气管道中，在导气管道中先经过阻隔室，然后经过换热室，之后进入到氧化室中进行氧化，经过加热件的加热，氧化室内的气体的温度大于待氧化的气体氧化所需要的温度，此时待氧化的气体进行氧化反应，释放出热量和尾气，尾气经过换热室和导气管道中的待氧化气体进行换热，从而可以对导气管道中的待氧化气体进行加热，使得导气管道中的待氧化气体得到预热，导气管道中处于氧化室内的待氧化气体在高温的导气管道中即可进行部分氧化，从而导气管道中的气体从导气管道中流出的时候，会伴随着高压快速流出，在氧化室的内部发生充分的混合，有利于提高氧化的程度，而当阻隔室内为正气压且大于换热室和进气室内的气压，从而可以有效防止进气室或者换热室内的气体逸出，有效降低待氧化气体在氧化之前逸出的风险，并且温度较低的空气在流经阻隔室的时候，可以为阻隔室降温，从而有利于降低换热室和进气室上和阻隔室靠近的一端的温度，从而可以降低热胀冷缩对进气室和换热室中气体的逸出带来的不利影响，当阻隔室内为负气压且小于换热室和进气室的气压，通过牵引装置将进气室或者换热室内逸出到阻隔室的气体通过管道与第二气体供应装置连接，使泄漏气体重新进入进气室，有效防止未处理气体往外泄露。综上，这种热力氧化装置不仅可以使得待氧化的气体得到充分的氧化，还可以防止待氧化的气体逸出到外界环境中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的热力氧化装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施方式提供的具有第二气体供应装置的热力氧化装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施方式提供的热力氧化装置中的第一隔离板的结构示意图；

图4是本实用新型实施方式提供的热力氧化装置中的导流件的结构示意图。

图标：100-热力氧化装置；110-氧化室；111-第二外壳；112-第二保温件；120-加热件；130-分流板；140-导流件；141-通气孔；150- 导气管道；160-换热室；161-第一外壳；162-第一保温件；164-余热旁通口；165-第二控制阀；166-第一出气口；170-阻隔室；171-气压供应装置；175-第一隔离板；176-第二隔离板；180-进气室；181-第一进气口；182-第二气体供应装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

本实施例提供了一种热力氧化装置100，请参阅图1、图2、图3 以及图4，其中图1和图2中线头表示的是气体在氧化室110内的流动方向。

这种热力氧化装置100包括：

进气室180，进气室180上设置有第一进气口181；

换热室160，换热室160上设置有第一出气口166，第一出气口 166设置在换热室160上靠近进气室180的一端；

氧化室110，氧化室110和换热室160上远离进气室180的一端连通，氧化室110的内部设置有用于加热氧化室110内气体的加热件 120；

阻隔室170，阻隔室170设置在进气室180和换热室160之间，阻隔室170上设置有气压供应装置171，气压供应装置171用于为阻隔室170提供正压或者负压；

多个导气管道150，多个导气管道150均贯穿阻隔室170和换热室160，多个导气管道150的一端均位于进气室180的内部，多个导气管道150的另一端均位于氧化室110的内部；

阻隔室170和进气室180之间通过第一隔离板175分隔，阻隔室 170和换热室160通过第二隔离板176分隔，第一隔离板175和第二隔离板176上均设置有供导气管道150贯穿的通孔。

需要进行氧化的待氧化气体首先经过第一进气口181进入到进气室180的内部，然后进入到导气管道150中，在导气管道150中先经过阻隔室170，然后经过换热室160，之后进入到氧化室110中进行氧化，经过加热件120的加热，氧化室110内的气体的温度大于待氧化的气体氧化所需要的温度，此时待氧化的气体进行氧化反应，释放出热量和尾气，尾气经过换热室160和导气管道150中的待氧化气体进行换热，从而可以对导气管道150中的待氧化气体进行加热，使得导气管道150中的待氧化气体得到预热，导气管道150中处于氧化室110内的待氧化气体在导气管道150中即可进行部分氧化，从而导气管道150中的气体从导气管道150中流出的时候，会伴随着高压快速流出，在氧化室110的内部发生充分的混合，有利于提高氧化的程度，而阻隔室170内为正气压且大于换热室160和进气室180内的气压时，可以有效防止进气室180或者换热室160内的气体逸出，从而有效降低待氧化气体在氧化之前逸出的风险，并且温度较低的空气在流经阻隔室170的时候，可以为阻隔室170降温，从而有利于降低换热室160和进气室180上和阻隔室170靠近的一端的温度，从而可以降低热胀冷缩对进气室180和换热室160中气体的逸出带来的不利影响。

由于待氧化气体中的有机物浓度越高，其在氧化的过程中释放的热量越多，从而在应用于待氧化气体中有机物浓度较高的情况下，待氧化气体在导气管道150中被氧化的越充分，待氧化气体在氧化室 110中的氧化可以达到非常高的水平。

在本实施例中，阻隔室170为正压时，气压供应装置171为风机，利用风机将外界环境中的空气送入到阻隔室170的内部，从而为阻隔室170的内部提供高压的环境，以防止进气室180或者换热室160 中的气体逸出，阻隔室170为负压时，负压供应装置171为风机，利用风机入风口将阻隔室170内气体抽取形成负压，使进气室180或者换热室160逸出到阻隔室170的气体，通过管道与第二气体供应装置 182连接，使未处理气体重新进入到进气室180内，因而有效防止未处理气体泄漏。

可选的，在本实施例中，换热室160的内部设置有导流件140，导流件140用于控制气体从氧化室110到第一出气口166的流动路径，以增加气体在换热室160内的流动路程。

导流件140可以延长气体从氧化室110到第一出气口166的流动路程，从而可以延长气体在换热室160内的驻留时间，从而可以提高从氧化室110中流入到换热室160内的气体对导气管道150内的气体的热量交换的效果，提高导气管道150内的气体的温度。

可选的，在本实施例中，导流件140设置为板状，导流件140 设置为多个，多个导流件140沿着导气管道150的轴向间隔设置，多个导流件140和换热室160之间均形成供气体通过的通气孔141，相邻的通气孔141分别设置在导气管道150的轴向的两侧。

导流件140将换热室160内的气体的流动路径更改为S形，可以有效提高从氧化室110中流入到换热室160内的气体对导气管道150 内的气体的热量交换的效果。

由于导流件140设置为板状，从而可以将换热室160分隔为多个相连的部分，在每个部分的内部其温度大小不一致，靠近氧化室110 的部分的温度高于远离氧化室110的部分的温度，从而可以根据不同部分温度的不同来在不同的位置设置余热旁通口164，从而达到满足对不同温度气体的余热利用需求，同时使废气产生的热量尽可能多地被用于预热待处理气体。

可选的，在本实施例中，换热室160上设置有余热旁通口164，余热旁通口164设置在氧化室110和第一出气口166之间，换热室 160上连接有第二控制阀165，第二控制阀165用于控制换热室160 内的气体经过余热旁通口164流出的流速。

第二控制阀165通过控制气体经过余热旁通口164的流速来控制从余热旁通口164中流出的气体的量，从而可以根据对于热量的需求的不同来控制不同的量的气体经过余热旁通口164流出。

在本实施例中，可以根据实际的需求来设置余热旁通口164的位置，由于换热室160上不同的位置温度不同，通过换热室160上的温度来确定余热旁通口164的位置。

可选的，在本实施例中，第二控制阀165为流量控制阀。

流量控制阀为本领域技术人员所熟知的现有技术，其具体的结构和使用方式均为现有技术，在此不再赘述。

可选的，在本实施例中，氧化室110的内部设置有分流板130，分流板130用于将从多个导气管道150中流出的气体朝向不同的方向分流，以促使从多个导气管道150中流出的气体在氧化室110的内部形成湍流。

分流板130将氧化室110内的气体进行分流，而朝向不同方向运动的气体均需要流入到换热室160的内部，在流入到换热室160的途中会发生碰撞而形成湍流，从而可以有利于气体的充分混合，提高气体的氧化效果。

可选的，在本实施例中，导气管道150上靠近分流板130的一端设置为弧形，且弧形的一端的延伸方向和分流板130的分流方向相同，导气管道150和分流板130均采用碳化硅材料制成。

碳化硅具有强度高、硬度高、耐高温、耐腐蚀、抗热抗震性好、导热系数大以及抗氧化性好等优越性能，其在1400℃左右高温依然可保持良好的强度和硬度。

待氧化的气体在导气管道150中经过不同的导气管道150流出，在流出的时候即朝向不同的方向流动，从而可以提高气体分流的效果，提高湍流形成的效果，提高气体的混合程度。

可选的，在本实施例中，加热件120采用碳化硅材料制成，加热件120设置为多个间隔分布，多个加热件120均贯穿氧化室110，多个加热件120的延伸方向均和氧化室110内的气体的流动方向垂直。

采用碳化硅材料制成的加热件120，在氧化反应发生之后，即可关闭加热，由于氧化反应可以释放热量，从而可以使得碳化硅保持较高的温度，而气体在经过碳化硅的时候，可以得到充分的氧化。

可选的，在本实施例中，换热室160包括第一外壳161和第一保温件162，第一外壳161包裹第一保温件162，第一保温件162采用保温棉制成，第一外壳161采用金属材料制成。

第一保温件162可以为换热室160提供保温效果，而金属材料制成的第一外壳161可以具有很高的强度，具有较长的使用寿命。

可选的，在本实施例中，氧化室110包括第二外壳111和第二保温件112，第二外壳111包裹第二保温件112，第二保温件112采用保温棉制成，第二外壳111采用金属材料制成。

第二保温件112可以位氧化室110提供保温效果，而金属材料制成的第二外壳111可以具有很高的强度，具有较长的使用寿命。

可选的，在本实施例中，还包括第二气体供应装置182，第二气体供应装置182和第一进气口181连接，第二气体供应装置182用于将待氧化气体抽送至进气室180内。

第二气体供应装置182将待氧化的气体抽送到进气室180内，可以为进气室180提供一定的正压，促进气体待氧化的气体流动至氧化室110内。

可选的，在本实施例中，第二气体供应装置182为风机。

风机为本领域技术人员所熟知的现有技术，其具体的结构和使用方式均为现有技术，在此不再赘述。

本实施例提供的热力氧化装置100的工作原理是，在工作的时候，需要进行氧化的待氧化气体首先经过第一进气口181进入到进气室180的内部，然后进入到导气管道150中，在导气管道150中先经过阻隔室170，然后经过换热室160，之后进入到氧化室110中进行氧化，经过加热件120的加热，氧化室110内的气体的温度大于待氧化的气体氧化所需要的温度，此时待氧化的气体进行氧化反应，释放出热量和尾气，尾气经过换热室160和导气管道150中的待氧化气体进行换热，从而可以对导气管道150中的待氧化气体进行加热，使得导气管道150中的待氧化气体得到预热，导气管道150中处于氧化室 110内的待氧化气体在导气管道150中即可进行部分氧化，从而导气管道150中的气体从导气管道150中流出的时候，会伴随着高压快速流出，在氧化室110的内部发生充分的混合，有利于提高氧化的程度，而当阻隔室170内为正气压且大于换热室160和进气室180内的气压时，从而可以有效防止进气室180或者换热室160内的气体逸出，有效降低待氧化气体在氧化之前逸出的风险，并且温度较低的空气在流经阻隔室170的时候，可以为阻隔室170降温，从而有利于降低换热室160和进气室180上和阻隔室170靠近的一端的温度，从而可以降低热胀冷缩对进气室180和换热室160中气体的逸出带来的不利影响。综上，这种热力氧化装置100不仅可以使得待氧化的气体得到充分的氧化，还可以防止待氧化的气体逸出到外界环境中。

以上仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热力氧化装置，其特征在于，包括：

进气室，所述进气室上设置有第一进气口；

换热室，所述换热室上设置有第一出气口，所述第一出气口设置在所述换热室上靠近所述进气室的一端；

氧化室，所述氧化室和所述换热室上远离所述进气室的一端连通，所述氧化室的内部设置有用于加热所述氧化室内气体的加热件；

阻隔室，所述阻隔室设置在所述进气室和所述换热室之间，所述阻隔室上设置有气压供应装置，所述气压供应装置用于为所述阻隔室提供正压或者负压；

多个导气管道，多个所述导气管道均贯穿所述阻隔室和所述换热室，多个所述导气管道的一端均位于所述进气室的内部，多个所述导气管道的另一端均位于所述氧化室的内部；

所述阻隔室和所述进气室之间通过第一隔离板分隔，所述阻隔室和所述换热室通过第二隔离板分隔，所述第一隔离板和所述第二隔离板上均设置有供所述导气管道贯穿的通孔。

2.根据权利要求1所述的热力氧化装置，其特征在于，所述换热室的内部设置有导流件，所述导流件用于控制气体从所述氧化室到所述第一出气口的流动路径，以增加气体在所述换热室内的流动路程。

3.根据权利要求2所述的热力氧化装置，其特征在于，所述导流件设置为板状，所述导流件设置为多个，多个所述导流件沿着所述导气管道的轴向间隔设置，多个所述导流件和所述换热室之间均形成供气体通过的通气孔，相邻的所述通气孔分别设置在所述导气管道的轴向的两侧。

4.根据权利要求1所述的热力氧化装置，其特征在于，所述换热室上设置有余热旁通口，所述余热旁通口设置在所述氧化室和所述第一出气口之间，所述换热室上连接有第二控制阀，所述第二控制阀用于控制所述换热室内的气体经过所述余热旁通口流出的流量。

5.根据权利要求1所述的热力氧化装置，其特征在于，所述氧化室的内部设置有分流板，所述分流板用于将从多个所述导气管道中流出的气体朝向不同的方向分流，以强化从多个所述导气管道中流出的气体在所述氧化室的内部形成湍流。

6.根据权利要求5所述的热力氧化装置，其特征在于，所述导气管道上靠近所述分流板的一端设置为弧形，且弧形的一端的延伸方向和所述分流板的分流方向相同，所述导气管道和所述分流板均采用碳化硅材料制成。

7.根据权利要求1所述的热力氧化装置，其特征在于，所述加热件采用碳化硅材料制成，所述加热件设置为多个间隔分布，多个所述加热件均贯穿所述氧化室，多个所述加热件的延伸方向均和所述氧化室内的气体的流动方向垂直。

8.根据权利要求1所述的热力氧化装置，其特征在于，所述换热室包括第一外壳和第一保温件，所述第一外壳包裹所述第一保温件，所述第一保温件采用保温材料制成，所述第一外壳采用金属材料制成。

9.根据权利要求1所述的热力氧化装置，其特征在于，所述氧化室包括第二外壳和第二保温件，所述第二外壳包裹所述第二保温件，所述第二保温件采用保温材料制成，所述第二外壳采用金属材料制成。

10.根据权利要求1所述的热力氧化装置，其特征在于，还包括第二气体供应装置，所述第二气体供应装置和所述第一进气口连接，所述第二气体供应装置用于将待氧化气体抽送至所述进气室内。