CN208786096U - 一种有机废气催化燃烧处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有机废气催化燃烧处理系统，包括PLC控制箱、催化燃烧炉、吸附箱、离心风机、高压离心风机、蜂窝活性碳、高温电热管、催化填料、热交换器、温度探测器等，其特征在于：本实用新型采用吸附排放和脱附低温催化燃烧排放相结合的自动化处理系统，实现设备投资及运行费用低、不产生二次污染、能源利用率高、能耗低、催化剂使用寿命长、催化分解净化率高达97％以上，设备运行稳定、可靠、活动件少，检修系统配备完善、工艺简单科学、操作维修方便、自动化程度高，系统安全设施完善，配有阻火器，泄爆口，运行时出现的异常情况将报警并自动停机。克服了现有技术的不足。

Description

一种有机废气催化燃烧处理系统

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种有机废气催化燃烧处理系统。

背景技术

现有技术的有机废气的处理系统主要采用直接燃烧处理方式，由于有机废气的浓度偏低、燃点高等因素，造成设备投资及运行费用高，处理设备及其工艺复杂，能耗高和产生二次污染。

本实用新型采用吸附排放和脱附低温催化燃烧排放相结合的自动化处理系统，所述吸附排放工艺简单高效、能耗低、无二次污染，所述脱附低温催化燃烧排放采用在吸附排放设备上增设催化燃烧炉和高压离心风机，催化燃烧炉产生的高温气体通过高压离心风机洗脱吸附排放设备的蜂窝活性碳吸附的有机气体，进行低温催化燃烧分解，实现设备投资及运行费用低、不产生二次污染、能源利用率高、能耗低、催化剂使用寿命长、催化分解净化率高达97％以上，设备运行稳定、可靠、活动件少，检修系统配备完善、工艺简单科学、操作维修方便、自动化程度高，系统安全设施完善，配有阻火器，泄爆口，运行时出现的异常情况将报警并自动停机。克服了现有技术的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种有机废气催化燃烧处理系统，合理有效地解决了现有技术的有机废气的处理系统造成设备投资及运行费用高，处理设备及其工艺复杂，能耗高和产生二次污染的问题。

本实用新型的技术原理

所述一种有机废气催化燃烧处理系统的技术原理包括吸附原理、脱附原理和催化燃烧原理：

所述吸附原理是发生在两个不同的相界面的现象，吸附过程就是在界面上的扩散过程，是发生在固体表面的吸附，这是由于固体表面存在着剩余的吸引而引起的。吸附可分为物理吸附和化学吸附；物理吸附亦称范德华吸附，是由于吸附剂与吸附质分子之间的静电力或范德华引力导致物理吸附引起的，当固体和气体之间的分子引力大于气体分子之间的引力时，即使气体的压力低于与操作温度相对应和饱和蒸气压，气体分子也会冷凝在固体表面上，物理吸附是一种吸热过程。化学吸附亦称活性吸附，是由于吸附剂表面与吸附质分子间的化学反应力导致化学吸附，它涉及分子中化学键的破坏和重新结合，因此，化学吸附过程的吸附热较物理吸附过程大。在吸附过程中，物理吸附和化学吸附之间没有严格的界限，同一物质在较低温度下往往是化学吸附。活性炭纤维吸附以物理吸附为主，但由于表面活性剂的存在，也有一定的化学吸附作用。

活性炭对废气吸附的特点在于：(1)、对于芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附。(2)、对带有支键的烃类物理优于对直链烃类物质的吸附。(3)、对有机物中含有无机基团物质的吸附总是低于不含无机基团物质的吸附。(4)、对分子量大和沸点高的化合物的吸附总是高于分子量小和沸点低的化合物的吸附。(5)、吸附质浓度越高，吸附量也越高。(6)、吸附剂内表面积越大。吸附量越高。

所述脱附原理是吸附的逆过程。是使已被吸附的组分达到饱和的吸附剂中析出，吸附剂得以再生的操作过程。即被吸附于界面的物质在一定条件下，离逸界面重新进入体相的过程，也称解吸。

不利于吸附进行的条件常对脱附有利，如加热、减压等。活性碳常用脱附方法有升温脱附、减压脱附、冲洗脱附、置换脱附、磁化脱附等。

升温脱附是利用物质的吸附量是随温度的升高而减小的，将吸附剂的温度升高，可以使已被吸附的组分脱附下来，这种方法也称为变温脱附，整个过程中的温度是周期变化的。

所述催化燃烧原理是在化学反应过程中，利用催化剂降低燃烧温度，加速有毒有害气体完全氧化的方法，叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有较大的比表面积和合适的孔径，当加热到300-450℃的有机气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提高了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和 H2O，同时产生热量，从而使得有机气体变成无毒无害气体。

催化剂是一种能改变化学反应速度，而在反应前后其本身的化学性质没有改变的物质。空气中的氧气被催化剂中的活性组分所活化，当活性氧与反应物分子接触时发生了能量的传递，反应物分子随之被活化，从而加快了氧化反应的速率。催化剂通常是由催化活性材料和催化载体构成。催化活性材料一般是金属或金属氧化物。其中贵重金属催化剂主要有铂、钯和钌等，普通金属催化剂主要有铜、铬、镍、钒、锰、铁、钴等金属及氧化物。催化载体是多孔材料，主要作用是使活性材料具有大的体表面积。

反应分子式如下：

本实用新型采用如下技术方案：

一种有机废气催化燃烧处理系统，包括PLC控制箱、催化燃烧炉、吸附箱、离心风机、高压离心风机、废气接入管、气动控制阀、排放管、高空排放管、蜂窝活性碳、热风电动控制阀、冷风电动控制阀、洗脱热风管、燃烧排放管、催化燃烧进气口、脱附排气管、风机进气口、风机出气口、加热室、催化燃烧室、高温电热管、催化填料、热交换器、温度探测器，其特征在于：

所述有机废气催化燃烧处理系统设有PLC控制箱、催化燃烧炉、吸附箱、离心风机、高压离心风机，所述吸附箱下端设有废气接入管和脱附排气管，上端设有洗脱热风管和排放管，所述废气接入管、脱附排气管、洗脱热风管和排放管与所述吸附箱之间分别设有气动控制阀，所述吸附箱内设有蜂窝活性碳，所述蜂窝活性碳两端的所述吸附箱内侧壁上分别设有温度探测器，所述排放管上设有离心风机与高空排放管连接，所述离心风机设有风机进气口、风机出气口，所述风机出气口一端与所述高空排放管连接；

所述洗脱热风管连接设有高压离心风机，所述高压离心风机设有风机进气口、风机出气口，所述风机出气口一端与所述洗脱热风管连接；所述脱附排气管连接设有催化燃烧炉，所述催化燃烧炉上端连接设有燃烧排放管、侧壁设有催化燃烧进气口、内部下端设有加热室，中部设有催化燃烧室，上端设有热交换器，所述燃烧排放管内端通过所述催化燃烧室连通，外端分别与所述高压离心风机设有的所述风机进气口和高空排放管设有连接，所述燃烧排放管和所述高压离心风机之间设有热风电动控制阀，所述热风电动控制阀和高压离心风机之间设有冷风电动控制阀，所述脱附排气管通过所述催化燃烧进气口与所述热交换器连接后串通所述加热室，所述加热室设有高温电热管和温度探测器，所述催化燃烧室设有催化填料和温度探测器；

所述PLC控制箱设有自动控制系统，且与所述催化燃烧炉、吸附箱、离心风机、高压离心风机、热风电动控制阀、冷风电动控制阀、温度探测器设有电性连接或数据控制联接，组成所述有机废气催化燃烧处理系统；构成所述一种有机废气催化燃烧处理系统。

进一步地，所述高压离心风机的风力气压高于所述离心风机的风力气压。

进一步地，所述温度探测器与所述PLC控制箱设有数据联接，设在所述吸附箱内的所述蜂窝活性碳上端的温度探测器探测洗脱气流脱附前的温度，设在所述吸附箱内的所述蜂窝活性碳下端的温度探测器探测洗脱气流脱附后的温度，设在所述加热室的温度探测器探测加热后的有机气体的温度，设在所述催化燃烧室的温度探测器探测催化燃烧反应的温度。

进一步地，所述有机废气催化燃烧处理系统的参数为：所述蜂窝活性碳的活性吸附温度为20-30℃，反应时间为0.5-0.8秒，脱附温度为120-140℃，反应时间为120-180分钟，催化燃烧反应温度为 260-360℃，反应时间0.5-0.8秒。

进一步地，所述有机废气催化燃烧处理系统配套设有阻火器和泄爆口，所述PLC控制箱与所述阻火器和泄爆口设有数据控制联接。

进一步地，所述吸附箱至少设有一组，每组三个，其中任意2个所述吸附箱同时运行，1个所述吸附箱关闭，关闭的所述吸附箱在同组三个所述吸附箱中依次、等时轮换。

进一步地，所述催化填料为铂金。

本实用新型的有益技术效果是:

本实用新型公开了一种有机废气催化燃烧处理系统，合理有效地解决了现有技术的有机废气的处理系统造成设备投资及运行费用高，处理设备及其工艺复杂，能耗高和产生二次污染的问题。

本实用新型采用吸附排放和脱附低温催化燃烧排放相结合的自动化处理系统，实现设备投资及运行费用低、不产生二次污染、能源利用率高、能耗低、催化剂使用寿命长、催化分解净化率高达97％以上，设备运行稳定、可靠、活动件少，检修系统配备完善、工艺简单科学、操作维修方便、自动化程度高，系统安全设施完善，配有阻火器，泄爆口，运行时出现的异常情况将报警并自动停机。克服了现有技术的不足。

附图说明

图1是本实用新型系统结构图。

图中所示：1-PLC控制箱、2-催化燃烧炉、3-吸附箱、4-离心风机、5-高压离心风机、6-废气接入管、7-气动控制阀、8-排放管、 9-高空排放管、10-蜂窝活性碳、11-热风电动控制阀、12-冷风电动控制阀、13-洗脱热风管、14-燃烧排放管、15-催化燃烧进气口、16- 脱附排气管、17-风机进气口、18-风机出气口、19-加热室、20-催化燃烧室、21-高温电热管、22-催化填料、23-热交换器、24-温度探测器。

具体实施方式

通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本实用新型，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本实用新型技术方案的限制，任何对制动件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本实用新型的技术方案所限定的保护范围。

实施例:

如图1所示一种有机废气催化燃烧处理系统，包括PLC控制箱1、催化燃烧炉2、吸附箱3、离心风机4、高压离心风机5、废气接入管 6、气动控制阀7、排放管8、高空排放管9、蜂窝活性碳10、热风电动控制阀11、冷风电动控制阀12、洗脱热风管13、燃烧排放管14、催化燃烧进气口15、脱附排气管16、风机进气口17、风机出气口18、加热室19、催化燃烧室20、高温电热管21、催化填料22、热交换器 23、温度探测器24。

首先设置PLC控制箱1、催化燃烧炉2、吸附箱3、离心风机4、高压离心风机5。在所述催化燃烧炉2上端设置燃烧排放管14、上端侧壁设置催化燃烧进气口15，内部上端设置热交换器23，中部衔接所述热交换器23设置催化燃烧室20，衔接所述催化燃烧室20设置加热室19。在所述加热室19内设置高温电热管21和温度探测器24，在所述催化燃烧室20内设置催化填料22和温度探测器24。再在所述吸附箱3上下两端各设置两个气动控制阀7。在下端设有的两个所述气动控制阀7上分别设置废气接入管6和脱附排气管16，将所述脱附排气管16的另一端连接设置在催化燃烧进气口15上。在上端设有的两个所述气动控制阀7上分别设置排放管8和洗脱热风管13，在所述排放管8上设置离心风机4，在所述洗脱热风管13上设置高压离心风机5。

然后在所述离心风机4和高压离心风机5上分别设置风机进气口 17、风机出气口18，再将所述离心风机4的风机进气口17与所述排放管8连接，连接所述离心风机4的风机出气口18设置高空排放管9。将所述高压离心风机5的风机进气口17与所述燃烧排放管14连接，在所述燃烧排放管14和所述高压离心风机5之间设置热风电动控制阀11，在所述热风电动控制阀11和所述高压离心风机5之间设置冷风电动控制阀12，在所述高压离心风机5的风机出气口18上设置与所述洗脱热风管13连接。连接所述燃烧排放管14设置所述高空排放管9。

最后设置PLC控制箱1，在所述PLC控制箱1上设置与所述催化燃烧炉2、吸附箱3、离心风机4、高压离心风机5、热风电动控制阀 11、冷风电动控制阀12、高温电热管21、温度探测器24之间的电性联接或数据控制联接。完成所述一种有机废气催化燃烧处理系统的实施。

当然，本实用新型还可以有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种有机废气催化燃烧处理系统，包括PLC控制箱、催化燃烧炉、吸附箱、离心风机、高压离心风机、废气接入管、气动控制阀、排放管、高空排放管、蜂窝活性碳、热风电动控制阀、冷风电动控制阀、洗脱热风管、燃烧排放管、催化燃烧进气口、脱附排气管、风机进气口、风机出气口、加热室、催化燃烧室、高温电热管、催化填料、热交换器、温度探测器，其特征在于：

所述有机废气催化燃烧处理系统设有PLC控制箱、催化燃烧炉、吸附箱、离心风机、高压离心风机，所述吸附箱下端设有废气接入管和脱附排气管，上端设有洗脱热风管和排放管，所述废气接入管、脱附排气管、洗脱热风管和排放管与所述吸附箱之间分别设有气动控制阀，所述吸附箱内设有蜂窝活性碳，所述蜂窝活性碳两端的所述吸附箱内侧壁上分别设有温度探测器，所述排放管上设有离心风机与高空排放管连接，所述离心风机设有风机进气口、风机出气口，所述风机出气口一端与所述高空排放管连接；

所述洗脱热风管连接设有高压离心风机，所述高压离心风机设有风机进气口、风机出气口，所述风机出气口一端与所述洗脱热风管连接；所述脱附排气管连接设有催化燃烧炉，所述催化燃烧炉上端连接设有燃烧排放管、侧壁设有催化燃烧进气口、内部下端设有加热室，中部设有催化燃烧室，上端设有热交换器，所述燃烧排放管内端通过所述催化燃烧室连通，外端分别与所述高压离心风机设有的所述风机进气口和高空排放管设有连接，所述燃烧排放管和所述高压离心风机之间设有热风电动控制阀，所述热风电动控制阀和高压离心风机之间设有冷风电动控制阀，所述脱附排气管通过所述催化燃烧进气口与所述热交换器连接后串通所述加热室，所述加热室设有高温电热管和温度探测器，所述催化燃烧室设有催化填料和温度探测器；

所述PLC控制箱设有自动控制系统，且与所述催化燃烧炉、吸附箱、离心风机、高压离心风机、热风电动控制阀、冷风电动控制阀、温度探测器设有电性连接或数据控制联接，组成所述有机废气催化燃烧处理系统；构成所述一种有机废气催化燃烧处理系统。

2.根据权利要求1所述一种有机废气催化燃烧处理系统，其特征在于：所述高压离心风机的风力气压高于所述离心风机的风力气压。

3.根据权利要求1所述一种有机废气催化燃烧处理系统，其特征在于：所述温度探测器与所述PLC控制箱设有数据联接，设在所述吸附箱内的所述蜂窝活性碳上端的温度探测器探测洗脱气流脱附前的温度，设在所述吸附箱内的所述蜂窝活性碳下端的温度探测器探测洗脱气流脱附后的温度，设在所述加热室的温度探测器探测加热后的有机气体的温度，设在所述催化燃烧室的温度探测器探测催化燃烧反应的温度。

4.根据权利要求1所述一种有机废气催化燃烧处理系统，其特征在于：所述有机废气催化燃烧处理系统配套设有阻火器和泄爆口，所述PLC控制箱与所述阻火器和泄爆口设有数据控制联接。

5.根据权利要求1所述一种有机废气催化燃烧处理系统，其特征在于：所述吸附箱至少设有一组，每组三个，其中任意2个所述吸附箱同时运行，1个所述吸附箱关闭，关闭的所述吸附箱在同组三个所述吸附箱中依次、等时轮换。

6.根据权利要求1所述一种有机废气催化燃烧处理系统，其特征在于：所述催化填料为铂金。