CN211290103U - 一种新型蓄热催化氧化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型蓄热催化氧化系统，该系统蓄热氧化炉、向蓄热氧化炉内送风的风机以及烟囱；在蓄热氧化炉内设有第一加热区、第二加热区、第一蓄热区、第二蓄热区以及催化反应区，第一加热区和第二加热区分别设置在催化反应区的两侧；在炉腔壁上开有与第一蓄热区相通的第一进出气口，在炉腔壁上开有与第二蓄热区相通的第二进出气口；第一进出气口和第二进出气口通过管路分别与风机的出风口和吸附脱附系统相连通；在炉腔壁上还开有分别与第一蓄热区和第二蓄热区相通的第一排气口和第二排气口，第一排气口和第二排气口均通过管路与烟囱相接；在相互连通的管路上均安装有开关阀。本系统可以做到高效、节能的处理有机废气。

Description

一种新型蓄热催化氧化系统

技术领域

本实用新型涉及一种废气处理装置，具体地说是一种新型蓄热催化氧化系统。

背景技术

随着我国资源和环境问题日益突出，目前环保要求的日趋严格，迫切要求环保行业全面推行高效、节能的技术。其中蓄热式催化氧化技术是环保行业处理有机废气的重要手段，蓄热式催化氧化是利用低温催化氧化和蓄热技术相结合，消除有害气体，大大降低有机废气氧化反应温度，减少能量消耗，热效率高。其净化排放气的排放浓度一般小于100mg/m3，且整个废气净化过程中，能量的回收利用率均在90%以上。但现今使用的蓄热式催化氧化系统存在以下不足：一是，三床式蓄热氧化设备体积庞大，投资成本高，其中三个床中总有一个床用于吹扫净化，不参与氧化反应和蓄热，造成蓄热体和催化剂层的浪费，设备使用率低。二是，由于蓄热式催化氧化设备昂贵，为了缩小设备体积，对于低浓度、大风量有机气体通常要经过活性炭、转轮等吸附、脱附浓缩，提高有机气体的浓度后再引入蓄热式催化氧化系统进行氧化分解，但脱附过程需要超过100℃的热空气，为了有效利用能源，常采用蓄热式催化氧化炉反应后排放的热气体配比部分空气作为脱附气源，但传统的蓄热式催化氧化炉反应后排放气体温度在60℃以下，不能满足要求，如果通过提高蓄热式催化氧化炉反应后排放气体温度来解决，又会造成排放到烟筒气体温度过高，造成热量损失。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种新型蓄热催化氧化系统，以解决现有催化氧化系统中采用的设备利用率低，且难以为脱附过程提供高温气体的问题。

本实用新型是这样实现的：一种新型蓄热催化氧化系统，其特征是，包括蓄热氧化炉、向蓄热氧化炉内送风的风机以及烟囱；

在所述蓄热氧化炉内设有第一加热区、第二加热区、第一蓄热区、第二蓄热区以及催化反应区，第一加热区和第二加热区分别设置在催化反应区的两侧，所述第一蓄热区与所述第一加热区相接，所述第二蓄热区与所述第二加热区相接；所述第一加热区和所述第二加热区内安装有加热装置，所述第一蓄热区与所述第二蓄热区内安装有蓄热体，所述催化反应区内装有催化剂；在炉腔壁上开有与第一蓄热区相通的第一进出气口，在炉腔壁上开有与第二蓄热区相通的第二进出气口；所述第一进出气口和所述第二进出气口通过管路分别与所述风机的出风口和吸附脱附系统相连通；

在炉腔壁上还开有分别与第一蓄热区和第二蓄热区相通的第一排气口和第二排气口，所述第一排气口和所述第二排气口均通过管路与所述烟囱相接；

在相互连通的管路上均安装有开关阀。

所述第一蓄热区和第二蓄热区分别设置在第一加热区和第二加热区的下方，且二者之间设有分隔板；所述催化反应区与第一蓄热区和第二反蓄热区之隔有挡板。

位于蓄热区内的所述蓄热体至少分为两层，并且层与层之间留有空当，空当与炉腔壁之间形成布气腔，所述第一进出气口与所述第一蓄热区内的一个布气腔相通；所述第二进出气口与所述第二蓄热区内的一个布气腔相通。

位于蓄热区内的所述蓄热体底部与炉腔的底板之间留有空当，空当与炉腔壁之间形成出气腔，所述第一排气口与所述第一蓄热区内的出气腔相通，所述第二排气口与所述第二蓄热区内的出气腔相通。

所述分隔板为双层隔板，两层隔板之间夹有保温材料。

在所述蓄热氧化炉上还装有应急排烟阀和安全阀。

所述蓄热体为采用陶瓷类材料制成，其形式为颗粒状或者整体式。

所述加热装置为电加热装置。

所述蓄热氧化炉的炉壁为双层结构，两层炉壁之间夹有保温材料。

使用本实用新型循环系统进行废气处理时，催化氧化反应共用一个催化反应区，不仅可以缩小蓄热催化氧化装置的体积，而且还能降低设备的投资成本，使得设备能够充分被利用。本实用新型产生的废气可以直接输送给脱附吸附系统，解决了需要给吸附脱附系统提供高温脱附气源的问题。本系统可以做到高效、节能的处理有机废气，具有很高的推广应用价值。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是蓄热氧化炉的结构示意图。

图3是本实用新型的循环一示意图。

图4是本实用新型的循环二示意图。

图中：1、脱附吸附系统排气管；2、风机；3、蓄热氧化炉；4、烟囱；5、第一放气阀；6、第一进气阀；7、第一排气阀；8、应急排烟阀；9、安全阀；10、第二排气阀；11、第二进气阀；12、第二放气阀；13、风机阀；14、脱附吸附系统进气管；31、第一加热区；32、第一蓄热区；33、第一布气腔；34、第一进出气口；35、第一出气腔；36、第一排气口；37、第二排气口；38、第二出气腔；39、第二进出气口；40、第二布气腔；41、第二蓄热区；42、第二加热区；43、安全口；44、催化反应区；45、应急排烟口；46、分隔板；47、挡板。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型蓄热催化氧化系统包括蓄热氧化炉3、风机2以及烟囱4。

在蓄热氧化炉3的炉腔内设有分隔板46，分隔板46将炉腔分隔成两个用于安装蓄热体的蓄热区，分别为第一蓄热区32和第二蓄热区41。分隔板46的上边沿低于蓄热氧化炉3的顶部。在炉腔内第一蓄热区32的上部与炉腔顶部之间为用于安装加热装置的第一加热区31，在炉腔内第二蓄热区41的上部与炉腔顶部之间为用于安装加热装置的第二加热区42。炉腔内分隔板46的上部、第一加热区31与第二加热区42之间为用于安装催化剂的催化反应区44，催化反应区44与第一蓄热区32和第二蓄热区41之隔有挡板47，防止待处理的废气直接进入到催化反应区44。第一加热区31和第二加热区42用于为加热催化反应区44内的催化剂提供催化氧化所需的热量。

本实用新型蓄热区内的蓄热体为采用陶瓷类材料制成，形式为颗粒状或整体状的。位于蓄热区内的蓄热体至少分两层，本实用新型中的蓄热体分了两层，蓄热体的两层之间还留有空当，空当与炉腔壁之间形成布气腔，以使气流在蓄热区内分布均匀。在第一蓄热区32的炉腔壁上开有第一进出气口34，第一进出气口34与第一蓄热区32内的第一布气腔33相通。在第二蓄热区41的炉腔壁上开有第二进出气口39，第二进出气口39与第二蓄热区41内的第二布气腔40相通。第一进出气口34和第二进出气口39均通过管路与风机2的出风口和脱附吸附系统进气管14相连通。

在第一蓄热区32的炉腔壁的下部或底板上开有第一排气口36，在第二蓄热区41的炉腔壁的下部或底板上开有第二排气口37，第一排气口36和第二排气口37均通过管路与烟囱4相连通，本实用新型的第一排气口36和第二排气口37均设置在炉腔壁的底板上。本实用新型在位于蓄热区内的蓄热体底部与炉腔的底板之间也留有空当，空当与炉腔壁之间形成出气腔，第一排气口36与第一蓄热区32内的第一出气腔35相通，第二排气口37与第二蓄热区41内的第二出气腔38相通。

本实用新型在相互连通的管路上均安装有开关阀。第一排气口36与烟囱4之间的管路上设置有第一放气阀5，第二排气口37与烟囱4之间的管路上设置有第二放气阀12。第一进出气口34通过管路与脱附吸附系统的脱附吸附系统进气管14相连通，在该管路上设有第一排气阀7。第一进出气口34通过管路与风机2的出口相连通，在该管路上设有第一进气阀6。第二进出气口39通过管路与脱附吸附系统进气管14相连通，在该管路上设有第二排气阀10，第二进出气口39通过管路与风机2的出口相连通，在该管路上设有第二进气阀11。本实用新型在蓄热氧化炉3上还设有应急排烟口45和安全口43，应急排烟口45上接有应急排烟阀8，安全口43上装有安全阀9。

本实施例中的分隔板46和蓄热氧化炉3均为双层结构，双层结构之间均夹有保温材质，本实施中所夹的保温材质为硅酸铝。

本实施例所述的新型蓄热催化氧化系统的一个工作循环分为两个工作阶段，每个阶段通过启闭阀门实现。其在使用时，两个循环过程周而复始地实现连续运转。

工作循环一，如图3，风机2通过管路向第一蓄热区32内送风，此时第一蓄热区32内的蓄热体处于放热阶段，然后废气进入第一加热区31，再流经催化反应区44进行催化氧化反应，最后从第二加热区42进入到第二蓄热区41，此时第二蓄热区41内的蓄热体处于吸热阶段，当第二蓄热区41内的第二布气腔40内的气体温度满足脱附吸附系统所需温度时，打开第二排气阀10，向脱附吸附系统输送一部分处理好的高温热气，另一部分通过第二排气口37经烟囱4排出。工作循环一经过30s～120s后，再通过风机2向第一蓄热区32内送10s~30s钟的新鲜空气，实现对系统的蓄热氧化炉3以及管路的清洗，最后通过开关阀切换，使本系统进入工作循环二。

工作循环二，如图4，风机2通过管路向第二蓄热区41内送风，此时第二蓄热区41内的蓄热体处于放热阶段，然后废气进入第二加热区42，再流经催化反应区44进行催化氧化反应，最后从第一加热区31进入到第一蓄热区32，此时第一蓄热区32内的蓄热体处于吸热阶段，当第一蓄热区32内的第一布气腔33内的气体温度满足脱附吸附系统所需温度时，打开第一排气阀7，向脱附吸附系统输送一部分处理好的高温废气，另一部分通过第一排气口36经烟囱4排出。工作循环一经过30s～120s后，再通过风机2向第二蓄热区41内送10s~30s钟的新鲜空气，实现对系统的蓄热氧化炉3以及管路的清洗，最后通过启闭开关阀，使本系统进入工作循环一。

Claims (9)

1.一种新型蓄热催化氧化系统，其特征是，包括蓄热氧化炉、向蓄热氧化炉内送风的风机以及烟囱；

在所述蓄热氧化炉内设有第一加热区、第二加热区、第一蓄热区、第二蓄热区以及催化反应区，第一加热区和第二加热区分别设置在催化反应区的两侧，所述第一蓄热区与所述第一加热区相接，所述第二蓄热区与所述第二加热区相接；所述第一加热区和所述第二加热区内安装有加热装置，所述第一蓄热区与所述第二蓄热区内安装有蓄热体，所述催化反应区内装有催化剂；在炉腔壁上开有与第一蓄热区相通的第一进出气口，在炉腔壁上开有与第二蓄热区相通的第二进出气口；所述第一进出气口和所述第二进出气口通过管路分别与所述风机的出风口和吸附脱附系统相连通；

在炉腔壁上还开有分别与第一蓄热区和第二蓄热区相通的第一排气口和第二排气口，所述第一排气口和所述第二排气口均通过管路与所述烟囱相接；

在相互连通的管路上均安装有开关阀。

2.根据权利要求1所述的新型蓄热催化氧化系统，其特征是，所述第一蓄热区和第二蓄热区分别设置在第一加热区和第二加热区的下方，且二者之间设有分隔板；所述催化反应区与第一蓄热区和第二反蓄热区之隔有挡板。

3.根据权利要求2所述的新型蓄热催化氧化系统，其特征是，位于蓄热区内的所述蓄热体至少分为两层，并且层与层之间留有空当，空当与炉腔壁之间形成布气腔，所述第一进出气口与所述第一蓄热区内的一个布气腔相通；所述第二进出气口与所述第二蓄热区内的一个布气腔相通。

4.根据权利要求2所述的新型蓄热催化氧化系统，其特征是，位于蓄热区内的所述蓄热体底部与炉腔的底板之间留有空当，空当与炉腔壁之间形成出气腔，所述第一排气口与所述第一蓄热区内的出气腔相通，所述第二排气口与所述第二蓄热区内的出气腔相通。

5.根据权利要求2所述的新型蓄热催化氧化系统，其特征是，所述分隔板为双层隔板，两层隔板之间夹有保温材料。

6.根据权利要求1所述的新型蓄热催化氧化系统，其特征是，在所述蓄热氧化炉上还装有应急排烟阀和安全阀。

7.根据权利要求1所述的新型蓄热催化氧化系统，其特征是，所述蓄热体为采用陶瓷类材料制成，其形式为颗粒状或者整体式。

8.根据权利要求1所述的新型蓄热催化氧化系统，其特征是，所述加热装置为电加热装置。

9.根据权利要求1~8所述的任一新型蓄热催化氧化系统，其特征是，所述蓄热氧化炉的炉壁为双层结构，两层炉壁之间夹有保温材料。

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