CN208687750U - 一种立式有机废气催化燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种立式有机废气催化燃烧装置，包括安装在壳体内的换热器、电加热室和催化室，所述壳体的下部具有废气进口，位于换热器底部的热侧废气出口通过废气排放管道与壳体外连通。所述废气进口安装有用于检测进口浓度的浓度传感器，所述管道与催化室的连接处安装有第一温度传感器，所述第一温度传感器与电加热室内的电加热管联锁,所述催化室的底部安装有第二温度传感器。本实用新型集成度高，大大节省了占地面积，方便了安装和维护。同时提高了废气换热率和废气净化率，实现了节能降耗。

Description

一种立式有机废气催化燃烧装置

技术领域

本实用新型涉及一种立式有机废气催化燃烧装置，属于有机废气催化燃烧技术领域。

背景技术

有机废气催化燃烧是指在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳，达到治理的目的。

催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200～400℃，再进入燃烧室，通过催化剂床时，碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能，碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化，产生二氧化碳和水。

在现有的催化燃烧装置中，催化室、电加热室及换热器为独立安装的部件，废气通过管道进入换热器内，然后通过催化燃烧最终得到净化。这种催化燃烧装置占地面积大，集成度低，对场地面积以及安装维护均提出了较高的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种立式有机废气催化燃烧装置,催化室、电加热室及换热器安装在同一壳体内，提高了装置的集成度和净化效率。

为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种立式有机废气催化燃烧装置，包括换热器、电加热室和催化室，所述换热器、电加热室和催化室安装在壳体内，所述换热器位于壳体内的下部，所述电加热室和催化室安装在换热器的上方，所述电加热室与催化室之间以及电加热室与换热器之间分别连通，所述换热器的冷侧废气出口与电加热室通过管道连接，

所述壳体的下部具有废气进口，所述废气进口通过进气管道与换热器的冷侧废气进口相连接，位于换热器底部的热侧废气出口通过废气排放管道与壳体外连通，

所述废气进口安装有用于检测进口浓度的浓度传感器，所述管道与电加热室的连接处安装有第一温度传感器，所述第一温度传感器与电加热室内的电加热管联锁,所述催化室的底部安装有第二温度传感器。

进一步，所述换热器为板式换热器。

进一步，所述电加热室与催化室之间安装有均流板。

进一步，所述催化室内的催化床由钢格网制成。

进一步，所述进气管道上安装起阻火、过滤和分流气体的阻火器。

进一步，所述电加热室内的电加热管为模块化结构。

进一步，所述电加热室的顶角部及催化室的顶角部均设置有导流斜面。

进一步，所述催化室与壳体之间设有陶瓷纤维保温棉填充区。

进一步，所述壳体顶部安装有泄爆装置和吊耳。

本实用新型的工作原理是，废气源的废气经过预处理后由废气进口进入换热器，途径浓度传感器检测浓度，进入换热器的废气进行热交换后由冷侧废气出口排出进入电加热室，途径第一温度传感器检测温度，第一温度传感器联锁控制电加热管给废气预热至废气起燃温度。然后废气由电加热室进入催化室，分别与催化床上的催化剂反应生成高温净化气体。高温净化气然后再次进入换热器与废气进行换热，途径第二温度传感器检测温度，第二温度传感器与新风比例风阀、旁通阀和切断阀联锁。高温净化气与废气进行换热后由换热器的废气热侧出口排出，剩余热量用于后续脱附气混热。换热器采用板式换热器能够大幅度提高换热效率，减小电功率损耗，体积为管式换热器的三分之一，在相同压力损失情况下，板式换热器的传热系数比管式换热器高3-5倍。电加热室与催化室之间的均流板能起到稳定气体流速的作用。多层分布的催化床能够进一步通过废气的净化效果。电加热室和催化室的导流斜面有利于气体流通。催化室与壳体之间设置的陶瓷纤维保温棉填充区有利于减少热损失。电加热管采用模块化结构，便于电箱对各模块的自动控制，根据热源需求，开启或者关闭各模块，当废气温度低于设定温度时，电热管会自动接通电源给废气加热，当废气温度高于设定温度时，电热管会自动断开其中一组、二组或全部电源以节约电能及达到安全运行。为了防止催化室炉膛压力过大，发生爆炸危害，泄破装置可有效释放炉膛压力，避免危险的产生，当设备内部的压力超过设定值(如0.02Mpa)时，设备自动泄压，使设备始终在安全状态下运行。壳体的顶部的吊耳有利于安装吊运该装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型将换热器、电加热室及催化室安装在同一壳体内形成催化燃烧一体装置，集成度高，大大节省了占地面积，方便了安装和维护。

2、本实用新型提高了废气换热率和废气净化率，热回收效率高且性能稳定，实现了节能降耗。

3、本实用新型保温效果和密封效果良好，使用寿命长，安全性能得到大幅度提高。

4、本实用新型便于安装和吊运，节省了人力物力，实现了产品标准化，有利于推广普及。

附图说明

图1为本实用新型一优选实施例的构造原理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。根据下面的说明，本实用新型的目的、技术方案和优点将更加清楚。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的优选实施例，而不是全部的实施例。

结合图1所示，一种立式有机废气催化燃烧装置，包括换热器2、电加热室3和催化室4。所述换热器2、电加热室3和催化室4安装在壳体1内，所述换热器2位于壳体内的下部，所述换热器2优选为板式换热器。所述电加热室3和催化室4安装在换热器2的上方，所述电加热室3与催化室4之间以及电加热室3与换热器2之间分别连通，所述换热器2的冷侧废气出口2a与电加热室3通过管道5a连接。

所述壳体的下部具有废气进口1a，所述废气进口1a通过进气管道5b与换热器的冷侧废气进口2b相连接，位于换热器底部的热侧废气出口2c通过废气排放管道5c与壳体外连通。所述废气进口1a安装有用于检测进口浓度的浓度传感器7，所述管道5a与电加热室3的连接处安装有第一温度传感器8a，所述第一温度传感器8a与电加热室3内的电加热管3a联锁,所述催化室4的底部安装有第二温度传感器8b。废气进口1a安装有与浓度传感器7和第一温度传感器8a联锁控制的新风比例风阀16，通过调节新风比例风阀16，可严格控制系统废气浓度低于下爆限浓度的25％。图中13为新风过滤器，17为废气源管道。

为了均匀废气流速，在所述电加热室3与催化室4之间安装有均流板3b。为了使废气与催化剂接触更加充分，所述催化室4内的催化床4a优选由钢格网制成，催化剂层固定在催化床上，以防止催化剂孔道堵塞或催化剂随气流波动。

所述进气管道5b上安装起阻火、过滤和分流气体的阻火器18，从废气进气方向看，所述阻火器安装在浓度传感器7的后方。它有三个作用：一是阻止火焰传播，防止回火危害生产线；二是过滤气源，以防催化床层堵塞，压损增加；三是分流气流，保证进气均匀性。

废气进口1a另设进气切断阀12和旁通阀15，与第一温度传感器7联锁，保证系统安全，以防设备超高温运行，产生危险。图中13为新风过滤器。

所述电加热室3内的电加热管3a为优选为模块化结构，由电控箱(图中未示)对各模块电加热管进行控制，可根据需要断开一组或数组。

作为优选，所述电加热室3的顶角部及催化室4的顶角部均设置有导流斜面A。

所述催化室4与壳体1之间设有陶瓷纤维保温棉填充区10。

所述壳体1顶部安装有泄爆装置6和吊耳11。

本实用新型的工作原理是，废气源管道17的废气经过预处理后由废气进口1a进入换热器2，途径浓度传感器7检测浓度，进入换热器2的废气进行热交换后由冷侧废气出口2a排出进入电加热室3，途径第一温度传感器8a检测温度，第一温度传感器8a联锁控制电加热管3a给废气预热至废气起燃温度。然后废气由电加热室3进入催化室4，分别与催化床4a上的催化剂反应生成高温净化气体。高温净化气然后再次进入换热器2与废气进行换热，途径第二温度传感器8b检测温度，第二温度传感器与8b新风比例风阀16、旁通阀15和切断阀12联锁。高温净化气与废气进行换热后由换热器2的废气热侧出口2c排出，剩余热量用于后续脱附气混热。换热器采用板式换热器能够大幅度提高换热效率，减小电功率损耗，体积为管式换热器的三分之一，在相同压力损失情况下，板式换热器的传热系数比管式换热器高3-5倍。电加热室与催化室之间的均流板能起到稳定气体流速的作用。多层分布的催化床能够进一步通过废气的净化效果。电加热室和催化室的导流斜面有利于气体流通。催化室与壳体之间设置的陶瓷纤维保温棉填充区有利于减少热损失。电加热管采用模块化结构，便于电箱对各模块的自动控制，根据热源需求，开启或者关闭各模块，当废气温度低于设定温度时，电热管会自动接通电源给废气加热，当废气温度高于设定温度时，电热管会自动断开其中一组、二组或全部电源以节约电能及达到安全运行。为了防止催化室炉膛压力过大，发生爆炸危害，泄破装置可有效释放炉膛压力，避免危险的产生，当设备内部的压力超过设定值(如0.02Mpa)时，设备自动泄压，使设备始终在安全状态下运行。壳体的顶部的吊耳有利于安装吊运该装置。

以下实施案例操作流程进行阐述：

待处理有机废气进入有机废气催化燃烧装置共经过三次升温过程：首先废气经过换热器与废气热侧出口2c处的净化高温气体(约490℃进行热交换，废气温度升至300℃左右；随后废气进入电加热室，当待处理废气温度不足250℃(有机废气催化起燃温度)时，启动电加热管给废气预热，使废气温度得到进一步提升；最后达有机废气催化起燃温度的废气进入催化室进行催化燃烧，有机废气在低温下进行催化反应并释放出能量，废气得到又一次升温，有机气体最终彻底分解为CO2和H2O，废气得到净化。净化后的高温气体通过换热器将部分热能间接传递给浓缩后再生气体，净化气温度降至210℃左右，这部分能量可用于后续脱附气加热，降温后气体经烟囱排放。

以上所述，仅是本实用新型优选实施例的描述说明，并非对本实用新型保护范围的限定，显然，任何熟悉本领域的技术人员基于上述实施例，可轻易想到替换或变化以获得其他实施例，这些均应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种立式有机废气催化燃烧装置，包括换热器(2)、电加热室(3)和催化室(4)，其特征在于：

所述换热器(2)、电加热室(3)和催化室(4)安装在壳体(1)内，所述换热器(2)位于壳体内的下部，所述电加热室(3)和催化室(4)安装在换热器(2)的上方，所述电加热室(3)与催化室(4)之间以及电加热室(3)与换热器(2)之间分别连通，所述换热器(2)的冷侧废气出口(2a)与电加热室(3)通过管道(5a)连接，

所述壳体的下部具有废气进口(1a)，所述废气进口(1a)通过进气管道(5b)与换热器的冷侧废气进口(2b)相连接，位于换热器底部的热侧废气出口(2c)通过废气排放管道(5c)与壳体外连通，

所述废气进口(1a)安装有用于检测进口浓度的浓度传感器(7)，所述管道(5a)与电加热室(3)的连接处安装有第一温度传感器(8a)，所述第一温度传感器(8a)与电加热室(3)内的电加热管(3a)联锁,所述催化室(4)的底部安装有第二温度传感器(8b)。

2.根据权利要求1所述的立式有机废气催化燃烧装置，其特征在于：

所述换热器(2)为板式换热器。

3.根据权利要求1所述的立式有机废气催化燃烧装置，其特征在于：

所述电加热室(3)与催化室(4)之间安装有均流板(3b)。

4.根据权利要求1所述的立式有机废气催化燃烧装置，其特征在于：

所述催化室(4)内的催化床(4a)由钢格网制成。

5.根据权利要求1所述的立式有机废气催化燃烧装置，其特征在于：

所述进气管道(5b)上安装起阻火、过滤和分流气体的阻火器(18)。

6.根据权利要求1所述的立式有机废气催化燃烧装置，其特征在于：

所述电加热室(3)内的电加热管(3a)为模块化结构。

7.根据权利要求1所述的立式有机废气催化燃烧装置，其特征在于：

所述电加热室(3)的顶角部及催化室(4)的顶角部均设置有导流斜面(A)。

8.根据权利要求1所述的立式有机废气催化燃烧装置，其特征在于：

所述催化室(4)与壳体(1)之间设有陶瓷纤维保温棉填充区(10)。

9.根据权利要求1所述的立式有机废气催化燃烧装置，其特征在于：

所述壳体(1)顶部安装有泄爆装置(6)和吊耳(11)。