CN210772234U - 一种催化燃烧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及废气处理装置领域，尤其涉及一种催化燃烧炉。其包括：炉体、进气口和出气口；所述炉体上设有炉门，炉体内腔通过隔板分为换热室、催化室和热反应室；所述进气口设置在换热室上，出气口设置在热反应室上；所述换热室内设有换热器，气体在换热室中进行预热；所述热反应室内设有电热网，气体在热反应室中进行无焰燃烧反应；所述催化室连通换热室和热反应室，气体在催化室中被催化。本实用新型能够提高能源利用率，减少浪费；内腔易清洁，催化剂易更换，整体使用方便；结构新颖简洁，方便生产加工。

Description

一种催化燃烧炉

技术领域

本实用新型涉及废气处理装置领域，尤其涉及一种催化燃烧炉。

背景技术

催化燃烧技术可以在较低温度(250～350℃)下实现对VOCs 97％以上去除效率，反应完全，生成CO₂和H₂O，是一种最节能和高效的废气处理技术之一。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下发生无焰燃烧，并氧化分解为CO₂和H₂O，同时放出大量热量。有机废气催化燃烧与直接燃烧相比,具有起燃温度低、能耗低的显著特点，在某些情况下，催化燃烧达到起燃温度后便无需外界供热；催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体；用催化燃烧法处理有机废气的净化率一般都在95％以上，最终产物为无害的CO₂和H₂O(杂原子有机化合物还有其他燃烧产物)，且由于燃烧温度低，能大量减少NO_x的生成，因此不会造成二次污染。但现有的催化燃烧炉还存在着一定的使用缺陷。

如中国专利局于2017年1月25日公开的一种催化燃烧炉的发明专利授权，授权公开号为CN103574625B，其包括支架，支架上安装轴承座、小车轨道、小车、键以及炉体，炉体通过整体轴承和主动轴与从动轴的连接，安装在轴承座上，支架、轴承座、小车轨道用螺栓安装在底座上；炉体包括催化体架，催化蓄热体，燃烧室，燃烧室隔热层，换热器固定架，换热器固定支座，换热器，换热器隔热层，和密封端盖；催化蓄热体固定在催化体架上，与燃烧室一起形成两端封闭的旋转体，旋转体通过动密封配合安装在换热器的内部；炉体通过传动系统做旋转运动；小车沿小车轨道可以将旋转体拉出，进行清洗催化蓄热体及更换蓄热体；并且所述催化燃烧炉还包括螺旋板式的进气-排气换热系统，在所述螺旋板式的进气-排气换热系统中，进气管道-排气管道加工成交辍螺旋板式结构；螺旋板式管道的外表面，分别引出进气口和排气口；进气管道一端与旋转体的多块催化蓄热体的一部分催化蓄热体连接，另一端与VOC气体入口连接；排气管道一端与旋转体的多块催化蓄热体其它催化蓄热体连接，另一端与出气口连接；催化蓄热体端采取动密封。该技术方案中，催化燃烧炉并未对废气进行预热，并且燃烧过程单一，造成了一定的热量和能源浪费，并且其更换催化剂过程仍较为繁琐。

发明内容

为解决现有催化燃烧炉存在能耗浪费和催化剂更换繁琐等问题，本实用新型提供了一种催化燃烧炉。其主要要实现以下几个目的：一、减少能耗，避免能源浪费；二、提高使用便携性，方便更滑催化剂和清理内腔。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

一种催化燃烧炉，包括：

炉体、进气口和出气口；

所述炉体上设有炉门，炉体内腔通过隔板分为换热室、催化室和热反应室；

所述进气口设置在换热室上，出气口设置在热反应室上；

所述换热室内设有换热器，气体在换热室中进行预热；

所述热反应室内设有电热网，气体在热反应室中进行无焰燃烧反应；

所述催化室连通换热室和热反应室，气体在催化室中被催化。

作为优选，所述炉门一侧与炉体铰接；炉门上设有观察窗。

作为优选，所述换热室内设有换热器；所述换热器设有若干换热气流道；所述换热气流道截面为正六边形。

作为优选，所述催化室内设有催化流道和装填容器，装填容器内松装填满催化剂；所述装填容器设置在催化流道内并与催化流道侧壁贴合；所述装填容器为网笼状。

作为优选，所述电热网分为三层，分别为低温层、高温层和中温层。

作为优选，所述低温层、高温层和中温层依序由上至下设置，三者不接触；所述低温层和中温层为扁平网络结构；所述高温层为立体网络结构。

作为优选，所述换热室、催化室和热反应室在炉体内呈倒品字形分布；所述换热室和热反应室设置在上端，催化室设置在下端；所述换热室和热反应室通过导热隔板隔开。

本实用新型的有益效果是：

1)提高能源利用率，减少浪费；

2)内腔易清洁，催化剂易更换，整体使用方便；

3)结构新颖简洁，方便生产加工。

附图说明

图1为本实用新型的侧视结构示意图；

图2为本实用新型的正视结构示意图；

图3为图1中A部分的放大示意图；

图中：1炉体，11进气口，12出气口，13隔板，2炉门，21观察窗，3换热室，31换热器，32换热气流道，33换热进口，34换热出口，4催化室，41催化流道，42催化剂，43装填容器，5热反应室，51中温层，52高温层，53低温层。

具体实施方式

以下结合具体实施例和说明书附图对本实用新型作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，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获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1和图2所示一种催化燃烧炉，其包括：

炉体1，炉体1上设有炉门2、进气口11和出气口12，炉门2设置在炉体1前端，炉门2一侧与炉体1铰接，方便开合，进气口11和出气口12设置在炉体1上端；

所述炉门2上设有观察窗21，观察窗21采用隔热防火玻璃，用于观察炉体1内腔，所述炉体1和炉门2均采用防火隔热材料制备；

所述炉体1内腔设有若干隔板13，隔板13将内腔分隔为换热室3、催化室4和热反应室5，换热室3和热反应室5设置在催化室4上端，换热室3和热反应室5各设有一个开口并各自与催化室4连通；

所述换热室3与热反应室5之间的隔板13为导热隔板13；

所述进气口11设置在换热室3上壁、可视作换热室3的上部开口，所述出气口12设置在热反应室5上壁、可视作热反应室5的上部开口；

所述换热室3内设有换热器31，换热器31设有若干个换热气流道32，换热气流道32设有换热进口33和换热出口34，换热进口33朝向炉体1进气口11，换热出口34朝向催化室4；

所述换热气流道32截面为正六边形；

所述催化室4用以放置催化剂42，催化剂42可对有机废气进行催化，降低有机废气反应生成清洁气体所需的活化能，进而可降低有机废气转化为清洁气体所需的温度，并且使得有机废气可实现无焰燃烧，通过催化剂42的设置，既能够降低有机废气的反应温度，节省能耗、抑制高温反应过程中有毒废气NO_x的产生，避免产生二次污染，使有机废气分解产生无毒无害的CO₂及H₂O等清洁气体，转化率在95％以上，此外，无焰反应相较于常规处理方式中的燃烧处理，更加安全，减少安全隐患，避免事故发生；

所述催化剂42根据废弃种类和成分进行选择，可选用铜、铬、镍和钒等等；

所述热反应室5内设有电热网，电热网对经过催化的废气进行加热，所述电热网的加热温度为80～350℃，在经过电热网的无焰燃烧反应后，废气转化为清洁气体，从热反应室5上壁的出气口12排出'

所述电热网连接内置电机或外置电机通电发热，技术人员根据实际使用情况和需求进行常规选择和设置。

所述催化室4内设有催化流道41和用以装设催化剂42的装填容器43，装填容器43设置在催化流道41内并与催化流道41侧壁贴合；

所述装填容器43为网笼状，内部松装填满催化剂42，即装填容器43在松装填满催化剂42后既可以使气体无障碍地通过，又可以避免催化剂42在气流带动下飞扬、被气流带动输送至热反应室5或对换热器31的换热气流道32出口进行堵塞，导致催化剂42的浪费、损失并造成炉体1内腔清洁度下降及通道堵塞等问题发生；并且网络状的装填容器43方便从炉门2开口拖出对催化剂42进行更滑。

所述电热网分为三层，其分别：处于最上层、贴合热反应室5上壁并与出气口12贴合的低温层53；处于中部、发热温度最高并可对上下进行热辐射的高温层52；处于最下层、发热温度介于低温层53和高温层52之间的中温层51；

所述低温层53、高温层52和中温层51的电热网可通过选用不同材料制备，利用不同材料本身具备不同电阻使其在并联于同一电路时可产生不同的发热量，实现不等温发热的目的；

所述低温层53和中温层51均为扁平的二维网络结构，所述高温层52为立体的三维网络结构；

所述废气在经过催化后首先与中温层51接触，中温层51首先对部分反应所需活化能较低的废气进行反应，并通过中温层51电热网本身发热和反应产生的热量对其余部分废气加热，其余部分气体到达高温层52后进行后续的反应，高温层52是主要促进废气反应生成清洁气体的部分，在该部分使得废气完全反应、生成清洁气体，最后到达低温层53部分，低温层53部分并不参与废气反应过程，而起到确保废气在反应生成清洁气体后能够保持一定的温度，避免水汽凝结的问题发生。

使用时：首先打开与电热网连接的电机，电热网开始加热并传递至换热室3的换热器31，对其进行预热，炉体1的进气口11连接常用的脱附管，脱附管的另一端连接产生废气的设备排气口，废气从产生废气的设备排出经脱附管和炉体1进气口11流至催化燃烧炉内腔，废气先抵达换热室3，在换热室3内废气通过换热进口33进入换热器31的换热气流道32进行预热，预热后从换热出口34流出并流至催化室4，在催化室4内经过预热的废气流经催化流道41并被催化流道41内的催化剂42活化，再从催化流道41的另一头流出流至热反应室5，流至热反应室5后如图3所示首先在中温层51电热网作用下部分废气开始反应放热，所放出的热量和高温层52电热网所产生的热量一同促进余下的废气进行催化无焰燃烧反应，反应完全后产生清洁气体，在经过低温层53后从出气口12排出，此时所排出的清洁气体仍具有一定的热量，可收集以用于对其余需要加热的工序以实现能源最大化利用后再排向大气，整体清洁环保，且安全可靠、无爆炸等隐患。并且，在初始通电一段时间后可断开电热网通电，其催化无焰燃烧反应释放的热量已足以使反应持续进行，更加节能。

Claims (7)

1.一种催化燃烧炉，其特征在于，包括：

炉体、进气口和出气口；

所述炉体上设有炉门，炉体内腔通过隔板分为换热室、催化室和热反应室；

所述进气口设置在换热室上，出气口设置在热反应室上；

所述换热室内设有换热器，气体在换热室中进行预热；

所述热反应室内设有电热网，气体在热反应室中进行无焰燃烧反应；

所述催化室连通换热室和热反应室，气体在催化室中被催化。

2.根据权利要求1所述的一种催化燃烧炉，其特征在于，所述炉门一侧与炉体铰接；炉门上设有观察窗。

3.根据权利要求1所述的一种催化燃烧炉，其特征在于，所述换热器设有若干换热气流道；所述换热气流道截面为正六边形。

4.根据权利要求1所述的一种催化燃烧炉，其特征在于，所述催化室内设有催化流道和装填容器，装填容器内松装填满催化剂；所述装填容器设置在催化流道内并与催化流道侧壁贴合；所述装填容器为网笼状。

5.根据权利要求1所述的一种催化燃烧炉，其特征在于，所述电热网分为三层，分别为低温层、高温层和中温层。

6.根据权利要求5所述的一种催化燃烧炉，其特征在于，所述低温层、高温层和中温层依序由上至下设置，三者不接触；所述低温层和中温层为扁平网络结构；所述高温层为立体网络结构。

7.根据权利要求1所述的一种催化燃烧炉，其特征在于，所述换热室、催化室和热反应室在炉体内呈倒品字形分布；所述换热室和热反应室设置在上端，催化室设置在下端；所述换热室和热反应室通过导热隔板隔开。

Images