CN208312410U - 多级高效型催化反应炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了多级高效型催化反应炉，应用于有机废气的热氧化方式。区别于常规的催化燃烧炉，本装置采用多级催化氧化方式，利用催化剂将有机废气转化成二氧化碳和水，对有机废气的净化率达到99％以上。本装置包括换热器、一级加热器(燃烧器)、一级催化剂、一级加热器(燃烧器)、二级催化剂，本装置一级和二级加热方式可以选用电加热、天然气或柴油进行加热，一级催化热量换热后全部在二级催化反应利用，如热量不足，通过二级加热进行补充。本实用新型设备操作简单，结构紧凑，净化效果高，解决了单一催化氧化净化效率不足，加热源没有天然气等一系列问题，为环保净化提供一种有效选择方式。

Description

多级高效型催化反应炉

技术领域

本实用新型涉及有机废气催化反应装置以及热回用装置领域，特别涉及多级高效型催化反应炉。

背景技术

催化反应炉作为处理有机废气的净化装置，广泛应用于有机废气处理行业，但由于催化反应效率有限，随着目前环保形势的日益严峻，常规的催化反应针对某些高浓度废气已很难满足环保排放要求，而如果选择RTO或TNV或直燃炉等方式，都需要现场配有天然气或柴油，对基础设施要求较高。如果仅通过消耗电耗或少量天然气就能实现对废气的高效净化，无疑是一种极佳的选择方案。

不同类型的催化剂催化效率不同，针对不同浓度，选择不同类型的催化剂更能优化设备结构，在低能耗的情况下实现高效的去除。

通过催化反应，将有机物转换成二氧化碳和水，将有害物质无害化同时产生的热量还可以回用，变废为宝。既实现环保运行又实现经济生产，一举两得。如何有效实现催化反应炉的高效净化，而且将净化装置小型化，且能实现低能耗运行，是催化反应装置的创新关键。

实用新型内容

本实用新型提出一种多级高效型催化反应炉，实现催化反应高效净化有机废气同时高效回收热量，通过较低反应温度的前提下，多级净化，达到高效使用要求。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

多级高效型催化反应炉，包括：炉体、风机、换热器、预热模块、一级催化净化模块和二级催化净化模块，所述风机、预热模块、一级催化净化模块、换热器和二级催化净化模块依次连通，所述风机位于炉体左侧，所述预热模块位于风机的右侧，所述一级催化净化模块位于预热模块右侧，所述换热器固定安装于炉体内并靠近预热模块，所述二级催化净化模块设置于一级催化净化模块上部，所述二级催化净化模块的右侧开设排气口。

进一步地，所述一级催化净化模块包括：由左至右依次连通的一级加热器和一级催化剂，所述一级加热器与预热模块相连通，所述一级催化剂与换热器的进气口相连通。

进一步地，所述二级催化净化模块包括：由左至右依次连通的二级加热器和二级催化剂，所述二级加热器与换热器的出气口相连通，所述二级催化剂右侧开设排气口。

进一步地，所述一级催化剂和二级催化剂均为多层排布的催化剂。

进一步地，所述一级催化剂和二级催化剂均为5层。

进一步地，所述风机为防爆变频式。

进一步地，所述一级加热器和二级加热器为电加热、天然气或柴油进行加热。

本实用新型的有益效果是：

(1)多级高效催化反应炉采用多级催化方式，循环利用有机物分解产生的热量，对废气进行高效去除，净化效率高。

(2)多级高效催化反应炉的级数根据不同废气浓度及要求选择不同数级的催化反应，可以在二级基础上再增加一级或多级催化反应。

(3)利用催化剂对有机物进行分解，燃烧温度相比于RTO更低，将二级催化剂的催化反应效率进一步提升，选用更高效的催化剂，通过多级催化反应，确保有机物质高效分解。

(4)热量循环利用，一级催化反应热量先经过换热器换热，剩余热量全部进入二级，降低能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，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，术语“左”、“右”、指示的方位或位置关系为基于附图1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装置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。

多级高效型催化反应炉，如图1所示，包括：炉体、风机1、换热器2、预热模块7、一级催化净化模块和二级催化净化模块，风机1、预热模块7、一级催化净化模块、换热器2和二级催化净化模块依次连通，风机1位于炉体左侧，预热模块7位于风机1的右侧，一级催化净化模块位于预热模块7右侧，换热器2固定安装于炉体内并靠近预热模块7，二级催化净化模块设置于一级催化净化模块上部，二级催化净化模块的右侧开设排气口。

有机废气在风机1的引导下经预热模块7进入一级催化净化模块，经过一级催化净化反应后，进入换热器2，将部分热量传递给预热模块7，以使下一批刚进入的有机废气得以预热，换热后的有机废气继续进入二级催化净化模块，在此补充热量并进行二级催化净化。

在上述方案的基础上，一级催化净化模块包括：由左至右依次连通的一级加热器3和一级催化剂4，一级加热器3与预热模块7相连通，一级催化剂4与换热器2的进气口相连通。

更进一步地，二级催化净化模块包括：由左至右依次连通的二级加热器5和二级催化剂6，二级加热器5与换热器2的出气口相连通，二级催化剂右侧开设排气口。一级加热器3和二级加热器5为电加热、天然气或柴油进行加热。

如此，废气由风机1带动进入预热模块7，然后经一级催化净化模块进行加热催化净化，产生的高温废气进入换热器2换热，将部分热量通过换热器2传递给预热模块7内的进气废气，剩余热量进入二级催化净化模块反应，不足的热量通过二级加热器5自动补充。

在多级高效催化反应炉中，催化剂根据不同废气成分而选择，催化剂结构形式以及具体成分也有所不同，一级催化针对较高浓度的有机物，可选用堇青石陶瓷蜂窝为第一载体，高性能改性氧化铝、稀土复合氧化物为第二载体，负载铂、钯活性触媒或选用铈系复合氧化物触媒。二级(或多级)催化针对较低浓度的有机物，可选用钴、铈系复合氧化触媒或铂触媒。

具体地，一级催化剂4和二级催化剂6均为多层排布的催化剂。如此，能够确保布风均匀。优选一级催化剂4和二级催化剂6均为5层。

进一步地，风机1为防爆变频式。变频调节在PLC控制系统内便可实现设定，具体控制过程采用现有手段。

为了降低废气中的粉尘含量，排气口位置处的炉壁上固定设置倾斜挡风板8，排气口下方开设集尘槽9，集尘槽9与集尘室(未示出)相连通，倾斜挡风板8优选为四个，每个均位于不同的高度。倾斜挡风板8的与水平方向的夹角优选为75～80度。

上述多级高效催化反应炉的一级催化反应的热量经过换热后全部利用于二级催化反应。每级的催化反应效率在90％以上，总净化效率在99％以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (7)

1.多级高效型催化反应炉，其特征在于，包括：炉体、风机(1)、换热器(2)、预热模块(7)、一级催化净化模块和二级催化净化模块，所述风机(1)、预热模块(7)、一级催化净化模块、换热器(2)和二级催化净化模块依次连通，所述风机(1)位于炉体左侧，所述预热模块(7)位于风机(1)的右侧，所述一级催化净化模块位于预热模块(7)右侧，所述换热器(2)固定安装于炉体内并靠近预热模块(7)，所述二级催化净化模块设置于一级催化净化模块上部，所述二级催化净化模块的右侧开设排气口。

2.根据权利要求1所述的多级高效型催化反应炉，其特征在于，所述一级催化净化模块包括：由左至右依次连通的一级加热器(3)和一级催化剂(4)，所述一级加热器(3)与预热模块(7)相连通，所述一级催化剂(4)与换热器(2)的进气口相连通。

3.根据权利要求2所述的多级高效型催化反应炉，其特征在于，所述二级催化净化模块包括：由左至右依次连通的二级加热器(5)和二级催化剂(6)，所述二级加热器(5)与换热器(2)的出气口相连通，所述二级催化剂右侧开设排气口。

4.根据权利要求3所述的多级高效型催化反应炉，其特征在于，所述一级催化剂(4)和二级催化剂(6)均为多层排布的催化剂。

5.根据权利要求4所述的多级高效型催化反应炉，其特征在于，所述一级催化剂(4)和二级催化剂(6)均为5层。

6.根据权利要求1所述的多级高效型催化反应炉，其特征在于，所述风机(1)为防爆变频式。

7.根据权利要求3所述的多级高效型催化反应炉，其特征在于，所述一级加热器(3)和二级加热器(5)为电加热、天然气或柴油进行加热。