CN208332290U - 蓄热式催化燃烧设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种蓄热式催化燃烧设备，包括：废气进气管、排气管、第一引风机、第二引风机、控制器、第一管道、第二管道和两个或两个以上燃烧室；在第一管道上设有第一单向阀门；在第二管道上设有第二单向阀门；所述燃烧室内从下到上依次设有蓄热体、催化体和电加热丝；所述蓄热体和催化体的表面分别设有第一温度传感器。所述控制器根据燃烧室内蓄热体和催化体的温度大小来控制第一单向阀门和第二单向阀门的打开和关闭，从而控制燃烧室的工作状态，保证了燃烧室内催化体具有较好的活性。此外，燃烧室内还设有混风机，该结构能够进一步保证当燃烧室温度过高时，快速降温，有利于提高对废气的净化质量和净化效率。

Description

蓄热式催化燃烧设备

技术领域

本实用新型涉及废气燃烧处理技术领域，具体涉及一种蓄热式催化燃烧设备。

背景技术

随着科技的发展，工业行业，尤其是石油、化工、橡胶、油漆、涂装、家俱、印制铁罐、印刷等行业生产过程中产生了大量中高浓度有机废气，该废气需要经过净化处理才能排入大气环境中。现有技术中通常采用对活性炭吸附燃烧法或直接氧化燃烧法对有机废气进行净化处理，但是以上方法不能彻底净化有机废气，易产生NOx二次气态污染物。

现有技术中，还提出了一种蓄热式催化氧化装置，该装置内部设有催化剂，该装置的原理是将进入装置内的废气在催化剂的作用下氧化分解为二氧化碳和水，反应后的高温烟气进入特殊结构的蓄热体，使反应产生的热量被蓄热体吸收，然后处理后的气体经烟筒排放。在此过程中，催化剂的温度很重要，在反应处理前，需要通过燃料把催化剂加热到一定的温度范围(例如，250～300℃)，在该温度范围下，催化剂具有较好的催化效果，能够降低反应的活化能，提高反应速率；而废气在处理的过程中是会放出大量的热能，该热能虽然被蓄热体吸收，但是也提高了催化剂的温度，如果温度过高，催化剂的活性将受到很大影响，尤其是对于浓度很高的废气，单位时间内反应放热是很大的，催化剂的活性受到影响，将直接导致废气的净化效果变差，会有大量的污染物排入大气环境中，不利于环保。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种蓄热式催化燃烧设备。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：一种蓄热式催化燃烧设备，包括：废气进气管、排气管、第一引风机、第二引风机、控制器和两个或两个以上燃烧室；

所述废气进气管通过所述第一引风机分别与每个所述燃烧室的进气口相连；

在所述第一引风机与每个所述燃烧室的进气口之间分别设有第一管道；

在所述第一管道上设有第一单向阀门；

每个所述燃烧室的排气口均通过所述第二引风机与所述排气管的一端相连；

在每个所述燃烧室的排气口与所述第二引风机之间分别设有第二管道；

在所述第二管道上设有第二单向阀门；

所述燃烧室内从下到上依次设有蓄热体、催化体和电加热丝；

所述电加热丝、第一引风机、第二引风机、第一单向阀门和第二单向阀门分别与所述控制器电连接。

可选的，所述蓄热体和催化体的表面分别设有第一温度传感器；

所述第一温度传感器与所述控制器电连接。

可选的，所述燃烧室内还设有混风机；

所述混风机与所述控制器电连接；

在所述混风机工作的状态下，外界的空气能够进入所述燃烧室。

可选的，所述排气管的另一端连接烟囱。

可选的，在所述废气进气管上还设置有过滤器，所述过滤器用于过滤废气中的颗粒物。

可选的，在所述过滤器的前端还设有空气进气管，所述空气进气管上设有第三单向阀门。

可选的，该设备还包括：显示模块；

在所述排气管上还设置有第二温度传感器；

所述显示模块和第二温度传感器分别与所述控制器电连接；

所述显示模块用于显示所述第二温度传感器采集的排气温度。

可选的，该设备还包括：旁路管道；

所述旁路管道的一端连通至所述过滤器与第一引风机之间；

所述旁路管道的另一端与所述排气管连通；

在所述旁路管道的两端分别设有第四单向阀门。

可选的，所述催化体为贵金属蜂窝陶瓷催化剂。

本实用新型还提供了一种蓄热式催化燃烧设备，包括：废气进气管、排气管、第一引风机、第二引风机、控制器、第一三向阀、第二三向阀和两个燃烧室；

所述废气进气管通过所述第一引风机分别与每个所述燃烧室的进气口相连；

在所述第一引风机与每个所述燃烧室的进气口之间分别设有第一管道；

所述第一三向阀的三端分别通过管道连接所述第一引风机的出风口和两个燃烧室的第一管道；

每个所述燃烧室的排气口均通过所述第二引风机与所述排气管的一端相连；

在每个所述燃烧室的排气口与所述第二引风机之间分别设有第二管道；

所述第二三向阀的三端分别通过管道连接所述第二引风机的进风口和两个燃烧室的第二管道；

所述燃烧室内从下到上依次设有蓄热体、催化体和电加热丝；所述蓄热体和催化体的表面分别设有第一温度传感器；

所述电加热丝、第一引风机、第二引风机、第一三向阀、第二三向阀和第一温度传感器分别与所述控制器电连接。

本实用新型采用以上技术方案，所述蓄热式催化燃烧设备，包括：废气进气管、排气管、第一引风机、第二引风机、控制器和两个或两个以上燃烧室；所述废气进气管通过第一引风机分别与每个燃烧室的进气口相连；在第一引风机与每个燃烧室的进气口之间分别设有第一管道；在第一管道上设有第一单向阀门；每个燃烧室的排气口均通过第二引风机与排气管的一端相连；在每个燃烧室的排气口与第二引风机之间分别设有第二管道；在第二管道上设有第二单向阀门；所述燃烧室内从下到上依次设有蓄热体、催化体和电加热丝；所述蓄热体和催化体的表面分别设有第一温度传感器。所述控制器根据燃烧室内蓄热体和催化体的温度大小来控制第一单向阀门和第二单向阀门的打开和关闭，从而控制燃烧室的工作状态，保证了燃烧室内催化体具有较好的活性，大大提高了净化质量和效率。

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是本实用新型蓄热式催化燃烧设备实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型蓄热式催化燃烧设备实施例二的结构示意图；

图3是本实用新型蓄热式催化燃烧设备实施例二的工作原理结构示意图；

图4是本实用新型蓄热式催化燃烧设备实施例三的结构示意图。

图中：1、废气进气管；2、排气管；3、第一引风机；4、第二引风机；5、控制器；6、燃烧室；7、第一三向阀；8、第一单向阀门；9、第二三向阀；10、第二单向阀门；11、进气阀门；12、蓄热体；13、催化体；14、电加热丝；15、第一温度传感器；16、混风机；17、烟囱；18、过滤器；19、空气进气管；20、第三单向阀门；21、显示模块；22、第二温度传感器；23、旁路管道；24、第四单向阀门。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种蓄热式催化燃烧设备的实施方式，实施例一所述的设备包括：废气进气管1、排气管2、第一引风机3、第二引风机4、控制器5和两个或两个以上燃烧室6；

所述废气进气管1通过所述第一引风机3分别与每个所述燃烧室6的进气口相连；

在所述第一引风机3与每个所述燃烧室6的进气口之间分别设有第一管道；

在所述第一管道上设有第一单向阀门8；

每个所述燃烧室6的排气口均通过所述第二引风机4与所述排气管2的一端相连；

具体的，所述排气管2的另一端连接烟囱17。

在每个所述燃烧室6的排气口与所述第二引风机4之间分别设有第二管道；

在所述第二管道上设有第二单向阀门10；

所述燃烧室6内从下到上依次设有蓄热体12、催化体13和电加热丝14；

所述电加热丝14、第一引风机3、第二引风机4、第一单向阀门8和第二单向阀门10分别与所述控制器5电连接。

进一步的，所述蓄热体12和催化体13的表面分别设有第一温度传感器15；

所述第一温度传感器15与所述控制器5电连接。

本实施例在实际使用中，所述燃烧室6的数量可以为两个，也可以为三个，下面以两个举例说明该设备的工作原理。

在废气进气管1的最前端设有进气阀门11，所述控制器5控制第一引风机3、第二引风机4和电加热丝14开始工作，并且将第一单向阀门8和第二单向阀门10打开，使有机废气在第一引风机3的作用下进入第一燃烧室6和第二燃烧室6。

最开始，催化体13需要电加热丝14加热，升温至250～300℃左右，在此温度下，进入燃烧室6内的废气被蓄热体12渐渐加热后进入催化体13，废气中的有机成分在催化体13的作用下被氧化分解为二氧化碳和水，反应后的高温烟气进入特殊结构的陶瓷蓄热体12，绝大部分的热量被蓄热体12吸收(95％以上)，温度降至接近入口的温度后，在第二引风机4的作用下经第二管道和排气管2，最终由烟筒排放出去。

在废气燃烧氧化的过程中，释放出大量的热，该热量大部分被蓄热体12吸收用以减少辅助燃料的消耗。蓄热体12被加热，燃烧氧化后的干净气体逐渐降低温度，使得最终出口处的净化气体温度略高于燃烧室6入口温度。为了使催化体13具有更好的活性，需要将燃烧室6内的温度保持在一定的适宜温度范围内(比如，250～300℃)。

所述设置在蓄热体12和催化体13的表面上的第一温度传感器15实时采集蓄热体12和催化体13的温度信息，并将该温度信息转换成电信号传送给控制器5。当有机废气浓度够高，反应所放出的热能足够时，此时，所述控制器5会控制电热丝停止加热。本实施例借助催化体13可使有机废气在较低的起燃温度下，发生燃烧，分解成CO₂和H₂O放出大量的热，并且在有机废气浓度一定的情况下可以实现达到起燃温度后无需再靠外界供热。

如果有机废气浓度过高，单位时间内反应产生大量热能，会使催化体13的温度过高，此时为了使燃烧室6内的温度保持在催化体13适宜的温度范围内，当第一温度传感器15采集的蓄热体12和催化体13的温度超过最大适宜温度一定数值时(比如，超过最大适宜温度的10％)，所述控制器5会控制相应燃烧室6进气方向上的第一单向阀门8和排气方向上的第二单向阀门10关闭，使外界的有机废气不能进入该燃烧室6进行反应，这个处理的目的是通过停止进气的方式让该燃烧室6暂停工作，以降低该燃烧室6内蓄热体12和催化体13的温度；当该燃烧室6内蓄热体12和催化体13的温度降到预设温度时，控制器5可将该燃烧室6进气方向上的第一单向阀门8和排气方向上的第二单向阀门10打开，使外界的有机废气进入该燃烧室6继续进行反应。

类似以上过程，控制器5能够根据第一燃烧室6和第二燃烧室6内的温度来控制燃烧室6的工作状态，当任一燃烧室6温度过高时，控制器5都可控制相应的第一单向阀门8和第二单向阀门10关闭，使外界的有机废气不能进入该燃烧室6进行反应。

本实施例中，控制器5根据燃烧室6内蓄热体12和催化体13的温度大小来控制第一单向阀门8和第二单向阀门10的打开和关闭，从而控制燃烧室6的工作状态，实现了燃烧室6内催化体13具有较好的活性，大大提高了净化质量和效率。

如图2和图3所示，本实用新型还提供了另一种蓄热式催化燃烧设备的实施方式，实施例二在实施例一的基础上，还包括：

所述燃烧室6内设有混风机16；

所述混风机16与所述控制器5电连接；

在所述混风机16工作的状态下，外界的空气能够进入所述燃烧室6。

该混风机16用于当燃烧室6温度过高时，或者是实施例一中所述的第一单向阀门8或第二单向阀门10出现故障不能正常关闭时，可启动该混风机16，该混风机16能够把外界的凉风吸入第一燃烧室6和/或第二燃烧室6内，以更快的降低燃烧室6内温度，保证催化体13的活性。

需要说明的是，在所述废气进气管1上还设置有过滤器18，所述过滤器18用于过滤废气中的颗粒物。该过滤器18过滤掉废气内的颗粒物有利于进入燃烧室6内的有机废气更充分的燃烧，同时也能够增加燃烧室6的使用寿命。

进一步的，该设备还包括：显示模块21；

在所述排气管2上还设置有第二温度传感器22；

所述显示模块21和第二温度传感器22分别与所述控制器5电连接；

所述第二温度传感器22采集排气管2上的净化气体的温度，并将该温度传给所述控制器5，控制器5能够控制所述显示模块21，将排气温度显示出来，以便操作人员观察，了解设备的运行状况。

需要补充说明的是，该设备还包括：旁路管道23；

所述旁路管道23的一端连通至所述过滤器18与第一引风机3之间；

所述旁路管道23的另一端与所述排气管2连通；

在所述旁路管道23的两端分别设有第四单向阀门24。

所述旁路管道23是在应急情况下使用的，主控制器5控制电加热丝14、第一引风机3和第二引风机4均停止工作，并控制第一单向阀门8和第二单向阀门10关闭，控制第四单向阀门24打开，使进来的废气绕过燃烧室6，只能经由旁路管道23排到烟囱17。

需要进一步补充说明的是，在所述过滤器18的前端还设有空气进气管19，所述空气进气管19上设有第三单向阀门20。在该燃烧设备长期不使用之前，可打开第三单向阀门20、燃烧室6的进出口方向上的阀门以及旁路管道23两端的第四单向阀门24，使外界的空气进入燃烧室6和旁路管道23，以便将燃烧室6和旁路管道23内残留的废气或净化气体排出，有利于增加燃烧设备的使用寿命。

如图4所示，本实用新型还提供了第三种蓄热式催化燃烧设备的实施方式，实施例三包括：废气进气管1、排气管2、第一引风机3、第二引风机4、控制器5、第一三向阀7、第二三向阀9和两个燃烧室6；

所述废气进气管1通过所述第一引风机3分别与每个所述燃烧室6的进气口相连；

在所述第一引风机3与每个所述燃烧室6的进气口之间分别设有第一管道；

所述第一三向阀7的三端分别通过管道连接所述第一引风机3的出风口和两个燃烧室6的第一管道；

每个所述燃烧室6的排气口均通过所述第二引风机4与所述排气管2的一端相连；

在每个所述燃烧室6的排气口与所述第二引风机4之间分别设有第二管道；

所述第二三向阀9的三端分别通过管道连接所述第二引风机4的进风口和两个燃烧室6的第二管道；

所述燃烧室6内从下到上依次设有蓄热体12、催化体13和电加热丝14；所述蓄热体12和催化体13的表面分别设有第一温度传感器15；

所述电加热丝14、第一引风机3、第二引风机4、第一三向阀7、第二三向阀9和第一温度传感器15分别与所述控制器5电连接。

该实施例的工作原理与实施例一中描述的相似，只不过本实施例中是采用第一三向阀7和第二三向阀9来代替实施例一中的第一单向阀和第二单向阀。相应的，本实用新型也可以将实施例二中的第一单向阀和第二单向阀用第一三向阀7和第二三向阀9来代替，在此不再赘述。

可以理解的是，以上各实施例中所述催化体13为贵金属蜂窝陶瓷催化剂。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种蓄热式催化燃烧设备，其特征在于，包括：废气进气管、排气管、第一引风机、第二引风机、控制器和两个或两个以上燃烧室；

所述废气进气管通过所述第一引风机分别与每个所述燃烧室的进气口相连；

在所述第一引风机与每个所述燃烧室的进气口之间分别设有第一管道；

在所述第一管道上设有第一单向阀门；

每个所述燃烧室的排气口均通过所述第二引风机与所述排气管的一端相连；

在每个所述燃烧室的排气口与所述第二引风机之间分别设有第二管道；

在所述第二管道上设有第二单向阀门；

所述燃烧室内从下到上依次设有蓄热体、催化体和电加热丝；

所述电加热丝、第一引风机、第二引风机、第一单向阀门和第二单向阀门分别与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述蓄热体和催化体的表面分别设有第一温度传感器；

所述第一温度传感器与所述控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述燃烧室内还设有混风机；

所述混风机与所述控制器电连接；

在所述混风机工作的状态下，外界的空气能够进入所述燃烧室。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述排气管的另一端连接烟囱。

5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，在所述废气进气管上还设置有过滤器，所述过滤器用于过滤废气中的颗粒物。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，在所述过滤器的前端还设有空气进气管，所述空气进气管上设有第三单向阀门。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，还包括：显示模块；

在所述排气管上还设置有第二温度传感器；

所述显示模块和第二温度传感器分别与所述控制器电连接；

所述显示模块用于显示所述第二温度传感器采集的排气温度。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，还包括：旁路管道；

所述旁路管道的一端连通至所述过滤器与第一引风机之间；

所述旁路管道的另一端与所述排气管连通；

在所述旁路管道的两端分别设有第四单向阀门。

9.根据权利要求1至8任一项所述的设备，其特征在于，所述催化体为贵金属蜂窝陶瓷催化剂。

10.一种蓄热式催化燃烧设备，其特征在于，包括：废气进气管、排气管、第一引风机、第二引风机、控制器、第一三向阀、第二三向阀和两个燃烧室；

所述废气进气管通过所述第一引风机分别与每个所述燃烧室的进气口相连；

在所述第一引风机与每个所述燃烧室的进气口之间分别设有第一管道；

所述第一三向阀的三端分别通过管道连接所述第一引风机的出风口和两个燃烧室的第一管道；

每个所述燃烧室的排气口均通过所述第二引风机与所述排气管的一端相连；

在每个所述燃烧室的排气口与所述第二引风机之间分别设有第二管道；

所述第二三向阀的三端分别通过管道连接所述第二引风机的进风口和两个燃烧室的第二管道；

所述燃烧室内从下到上依次设有蓄热体、催化体和电加热丝，所述蓄热体和催化体的表面分别设有第一温度传感器；

所述电加热丝、第一引风机、第二引风机、第一三向阀、第二三向阀和第一温度传感器分别与所述控制器电连接。