CN208553758U - 一种消除垃圾处理尾气中co的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种消除垃圾处理尾气中CO的装置，包括壳体、真空保温层、预处理管道、催化管道和辅助加热器。壳体内固定设处理仓，所述处理仓内设有可拆卸安装的预处理管道和催化管道，壳体和处理仓之间为保温层，预处理管道端口和同侧催化管道的端口通过弯管接头相连通。预处理管道通过弱电场实现待处理气体微量杂质分离，催化管道内的催化铜网用于CO的催化氧化，底部设置的烟尘焦油电捕获罐用于防止催化剂中毒。本装置用于垃圾处理尾气的超标CO的催化氧化清除，通过气体分流处理和微处理单元组合设计，有效避免大范围催化剂中毒，提高装置可靠性，具有低能耗高效率的优点，在垃圾处理领域可广泛推广。

Description

一种消除垃圾处理尾气中CO的装置

技术领域

本实用新型属于环境处理过程中的废气处理领域，具体涉及一种消除垃圾处理尾气中CO的装置。

背景技术

垃圾焚烧或热解处理已经逐渐替代传统的卫生填埋方法，进而成为目前最热门的垃圾处理方式。然而，垃圾焚烧或热解过程中极易产生二噁英、硫化物、氮氧化合物、CO等有毒污染气体，造成垃圾处理厂周围环境的二次污染尤其是大气污染。近年来，针对二噁英等剧毒气体，研究人员通过对垃圾进行除氯、除芳烃、高温燃烧或裂解等方式得到了有效控制，针对硫化物和氮氧化合物，目前已经拥有多种技术较为成熟的脱硫脱硝设备，以上两种垃圾处理过程中产生的空气污染物已经基本得到处理或控制。

然而，由于CO相对稳定的分子结构和物理、化学性质，使其难以通过常规方法得到有效处理，现有的处理方法中往往采用高压电弧氧化等高能耗、高成本的处理方式，难以推广。同时，由于CO的产生条件极为简单，贯穿于垃圾燃烧或裂解过程中的任何存在高温的时期，可通过碳元素的不完全燃烧、炭与CO2的化合反应，含碳有机物的高温分解等多种途径产生，而这些产生CO的反应物又是垃圾中的主要成分，因此，在处理CO的过程中难以像处理二噁英等垃圾污染物的方式那样进行源头控制，只能通过高效吸收或氧化尾气中的CO的方式杜绝垃圾处理尾气中CO排放。目前常用的消除尾气中CO的氧化方法是CO高压电弧氧化法，但因为高压电弧氧化法成本高，如何设计一种低能耗、低成本的消除尾气中CO的装置是本技术方案亟待解决的技术问题。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供一种消除垃圾处理尾气中CO的装置，以解决现有技术中消除尾气中CO的装置能耗高、成本高的技术问题。催化氧化处理CO的关键在于选择低成本的高效催化剂，并能够提供稳定的CO催化反应环境，同时由于催化反应的特殊性，要求待催化组分中没有容易导致催化剂中毒的物质，催化剂与反应物之间有较大的接触面积等。本实用新型提供了一种消除垃圾处理尾气中CO的装置，采用的是金属Cu在高温下与通入装置中的热空气中的O₂反应生成CuO，CuO将CO氧化成CO₂并排放，同时自身被还原成Cu。需要说明的是，本装置适用于经过除尘、脱硫脱硝、除焦等净化处理后CO含量超标的垃圾处理尾气中CO的处理。

一种消除垃圾处理尾气中CO的装置，包括壳体、保温层、处理仓、预处理管道、催化管道；所述壳体内固定设有处理仓，所述处理仓内设有可拆卸安装的预处理管道和催化管道，所述壳体和处理仓之间为保温层，所述预处理管道一侧端口和同侧催化管道的端口通过弯管接头相连通。

进一步地，所述预处理管道数量和催化管道数量均为一个或多个；所述预处理管道数量与所述催化管道数量相同；每一根所述预处理管道通过所述弯管接头与所述催化管道相连通，并构成一个微处理单元；所述预处理管道底部有进气口，所述催化管道底部有出气口。垃圾处理尾气从所述预处理管道底部进入预处理管道，气流方向为竖直向上，气流经过弯管接头进入所述催化管道，气流方向竖直向下，催化处理之后的垃圾处理尾气经催化管道底部出口排出。

进一步地，所述催化管道的顶部有可拆卸安装的铜网悬挂架，铜网悬挂架上悬挂有铜网固定框，催化铜网可拆卸安装在铜网固定框上。在拆卸铜网悬挂架时，可将催化管道内部的催化铜网从催化管道内部统一取出，且铜网固定框可以从所述铜网悬挂架上拆卸或安装，从而方便催化铜网的清洗、活化或更换。

进一步地，所述催化铜网安装方向与气流方向平行。用以防止待处理气体中的微量甚至痕量固相、液相杂质附着在铜网上降低CO与铜网的接触面积导致的催化效率降低。

进一步地，所述催化管道的底部安装有烟尘焦油电捕获罐，用于捕获进入催化管道中的微量或痕量烟尘、焦油，及时将催化管道中的烟尘、焦油等微量或痕量固相、液相杂质从催化管道中移出，杜绝装置运行过程中的催化剂中毒。垃圾处理气体完成催化氧化反应后通过催化管道底部烟尘焦油电捕获罐上的水平排气管排出进行达标排放。

进一步地，预处理管道内部设有弱电场。在电场作用下，待处理的垃圾处理尾气中的少量灰尘、烟焦油等微小颗粒物聚集在所述预处理管道内壁。

进一步地，所述预处理管道内部设有刮灰刀移动通道，设置在所述预处理管道上端的刮灰刀可沿所述预处理管道内的移动通道上下移动；所述预处理管道下端部设有环状集灰盒；所述刮灰刀尺寸结构与所述预处理管道内壁相贴合。安装于内壁上的刮灰刀将聚集的微小颗粒物由内壁聚集至底部的环状集灰盒中，实现待处理气体的进一步净化。

进一步地，所述催化管道内径大于预处理管道内径。催化管道内部气流方向为竖直向下，预处理管道的内径较小有利于弱电场的静电除尘及灰尘的收集，催化管道内径较大且气流方向竖直向下可有效降低气流速率，增加待处理气体与催化铜网的接触时间，增加CO的催化氧化效率。

进一步地，还包括安装在所述处理仓中部的辅助加热器；所述辅助加热器可以为电阻加热器、燃气加热器中的一种。由于CO的催化氧化需要有较高温度，而装置开始运行时待处理的垃圾处理尾气自身所携带热量不足以快速引发CO的催化氧化反应，故在本装置的处理仓中设置辅助加热器用于装置运行初期供热不足、寒冷天气散热严重、部分尾气中热量较低等特殊情况。

进一步地，所述预处理管道外壁安装有散热片，用于将待处理气体中的热量传递至处理仓中以保持处理仓中的高温环境。

所述壳体为正方体304不修钢结构，其尺寸可根据相配套的垃圾处理装置进行缩放，具体以垃圾处理装置的尾气中CO产量为准。所述的真空保温层位于壳体与内部结构之前，用于装置运行过程中的内部保温。

本实用新型的有益效果：

本实用新型结构简单、实施效果好、造价低，有利于批量生产实施。此外，在本装置中采用若干个微处理单元进行待处理尾气中CO的催化氧化处理，可有效避免因气体组分变化造成的整个处理装置的催化剂中毒，即使少部分微处理单元发生催化剂失活等故障，也不会对装置的正常运行造成大的影响。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为一种消除垃圾处理尾气中CO的装置的剖面示意图；

图2为图1所示消除垃圾处理尾气中CO的装置中的预处理管道示意图；

图3为图1所示消除垃圾处理尾气中CO的装置中的催化管道示意图。

附图标记如下：1、壳体；2、真空保温层；3、预处理管道；31、弱电场； 32、散热片；33、刮灰刀；34、环状集灰盒；4、催化管道；41、催化铜网； 42、铜网固定框；43、铜网悬挂架；44、烟尘焦油电捕获罐；5、辅助加热器； 6、处理仓；7、内壳体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：图1为一种消除垃圾处理尾气中CO的装置的剖面示意图；图2为图1的消除垃圾处理尾气中CO的装置中的预处理管道示意图；图3为图1的消除垃圾处理尾气中CO的装置中的催化管道示意图。

实施例1

现结合附图说明对本实用新型所述的一种除垃圾处理尾气中CO的装置进行进一步说明，旨在说明本发明所述装置中的适用范围和运行原理，并不对本实用新型所述的相关技术应用做出任何形式的限制，凡是基于本实用新型所述装置的技术原理进行的任何衍生技术均应当受到本实用新型的保护。

本实用新型所述的一种清除垃圾处理尾气中CO的装置适用于无固、液相杂质或少量固相、液相杂质的尾气中的CO处理，需要说明的是，本装置不用于处理灰尘、烟焦油、硫化物、氮氧化合物等具有较为成熟处理技术的废弃组分，而只用于垃圾处理尾气中CO的催化氧化处置。

结合图1所示的一种清除垃圾处理尾气中CO的装置，包括304不锈钢材质制造的壳体1，壳体1内壁有内壳体7，壳体1和内壳体7之间通过焊接支架固定连接，壳体1和内壳体7之间形成真空保温层2，壳体1、内壳体7和真空保温层2用于保持本装置的基本结构，其具体尺寸根据尾气处理量的大小进行合理设计。真空保温层2将处理仓6完全包覆于其中，从而保持处理仓6中较高的温度用于维持CO催化氧化所需的温度范围。

处理仓6中在竖直方向上发散排布着预处理管道3和催化管道4，每一根预处理管道3上端部都通过弯管接头(图中未标出)与其相对应的催化管道4上端部相连通，并构成一个微处理单元。所述预处理管道3底部有进气口，所述催化管道4底部有出气口。

结合图1和图3，待处理的垃圾处理尾气经过尾气分流器(图中未标出)导入预处理管道3中，在预处理管道3中的弱电场31作用下，尾气中的微量或痕量固、液相杂质被吸附于预处理管道3的内壁，从而实现尾气中杂质的清除。所述预处理管道3内壁设有刮灰刀移动通道，设置在所述预处理管道3上端的刮灰刀可沿所述预处理管道3内的移动通道上下移动；所述预处理管道3下端部设有环状集灰盒34；所述刮灰刀尺寸结构与所述预处理管道3内壁相贴合。当预处理管道3内壁上吸附一定量的杂质后，刮灰刀33从预处理管3内壁的顶部运动至底部，将灰尘或少量烟焦油杂质带至底部的环状集灰盒34中，可在最大程度上减少杂质进入催化管道4 中造成催化剂中毒。预处理管道3外部安装有散热片32，用于将导入尾气中的热量聚集于处理仓6中用于加热催化反应环境。

结合图3，尾气经过预处理后通过转接头(图中未标出)由催化管道 (4)顶部导入进行催化氧化处理。所述催化管道4顶部设置有可拆卸的铜网悬挂架43，铜网固定框42可拆卸安装于铜网悬挂架43上并在每个铜网固定框42上可拆卸安装一张催化铜网41。装置运营过程中，经过预处理管道3净化的待处理的垃圾处理尾气进入催化管道4后进行催化氧化反应以除去尾气中少量的CO。铜网悬挂架43上安装有一个微处理单元中的所有铜网固定框42，取出铜网悬挂架43即可带出一个微处理单元中的所有催化铜网41。所述催化管道4底部安装有烟尘焦油电捕获罐44，装置运行时通过烟尘焦油电捕获罐44将混入催化管道4中的少量杂质吸附收集避免杂质附着在铜网上导致催化剂中毒。装置运行一段时间后可通过取出铜网悬挂架43并拆卸铜网固定框42对催化铜网41进行清洗、活化或更换。

所述清洗是指将催化铜网41表面附着的微量杂质通过超声波清洗等方式清除，所述活化是指将催化铜网静置与挥发性稀强酸或稀强碱溶液中浸泡以除去表面难以被还原的氧化层，所述的更换是指催化铜网使用较长时间后被过度氧化或严重失活而失去催化性能，且已失去再次活化的必要，需要更换全新的催化铜网。

结合图3，待处理的垃圾处理尾气经过催化氧化处理步骤后，由催化管道4底部对多个微处理单元处理的气体进行汇集和达标排放。

为应对垃圾处理尾气中热量较低，或因低温严寒天气，导致装置刚开始运行时出现因处理仓6内部温度过低无法在催化管道4中引发催化氧化反应的问题，本装置还设计了辅助加热器5，辅助加热器竖向设置在处理仓6的中部核心位置，横截面呈十字型，用于处理仓6的加热。由于处理仓6外部设有真空保温层2，CO的催化氧化反应为焓减反应，因此催化反应引发后无需对处理仓6进行再次加热即可持续进行CO催化反应。根据本装置使用时的具体情况及处理规模，所述辅助加热器5可以是电阻加热器，也可以是燃气加热器，仅需在特殊情况下的催化反应引发阶段启动。

本实用新型所述装置的特点在于，在本装置中采用若干个微处理单元进行垃圾处理尾气中CO的催化氧化处理，可有效避免因气体组分变化造成的整个处理装置的催化剂中毒，即使少部分微处理单元发生催化剂失活等故障，也不会对装置的正常运行造成大的影响。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种消除垃圾处理尾气中CO的装置，其特征在于：包括壳体、保温层、处理仓、预处理管道、催化管道；所述壳体内固定设有处理仓，所述处理仓内设有可拆卸安装的预处理管道和催化管道，所述壳体和处理仓之间为保温层，所述预处理管道端口和同侧催化管道的端口通过弯管接头相连通。

2.如权利要求1所述的消除垃圾处理尾气中CO的装置，其特征在于：所述预处理管道数量与所述催化管道数量相同；每一根所述预处理管道通过所述弯管接头与所述催化管道相连通，并构成一个微处理单元；所述预处理管道底部有进气口，所述催化管道底部有出气口。

3.如权利要求2所述的消除垃圾处理尾气中CO的装置，其特征在于：所述催化管道的顶部有可拆卸安装的铜网悬挂架，所述铜网悬挂架上悬挂有铜网固定框，催化铜网可拆卸安装在所述铜网固定框上。

4.如权利要求3所述的消除垃圾处理尾气中CO的装置，其特征在于：所述壳体内部设有内壳体，所述内壳体和外壳体之间为保温层，所述保温层为真空保温层。

5.如权利要求4所述的消除垃圾处理尾气中CO的装置，其特征在于：所述催化管道的底部安装有烟尘焦油电捕获罐。

6.如权利要求1-5任一所述的消除垃圾处理尾气中CO的装置，其特征在于：预处理管道内部设有弱电场。

7.如权利要求6所述的消除垃圾处理尾气中CO的装置，其特征在于：所述预处理管道内壁设有刮灰刀移动通道，设置在所述预处理管道上端的刮灰刀可沿所述预处理管道内的移动通道上下移动；所述预处理管道下端部设有环状集灰盒；所述刮灰刀尺寸结构与所述预处理管道内壁相贴合。

8.如权利要求7所述的消除垃圾处理尾气中CO的装置，其特征在于：所述催化管道内径大于预处理管道内径。

9.如权利要求1-5、7-8任一所述的消除垃圾处理尾气中CO的装置，其特征在于：还包括安装在所述处理仓中部的辅助加热器；所述辅助加热器为电阻加热器、燃气加热器中的一种。

10.如权利要求9所述的消除垃圾处理尾气中CO的装置，其特征在于：所述预处理管道外壁安装有散热片。