CN212057326U - 一种生化废气治理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种生化废气治理系统，包括预处理单元、催化燃烧单元及选择性催化还原单元；预处理单元包括依次连接的除雾器、第一换热器和高温过滤器；催化燃烧单元包括第二换热器和CO反应器；催化还原单元包括SCR反应器、第三换热器和烟囱；第二换热器与高温过滤器连接，CO反应器与SCR反应器的进气口连接，SCR反应器与第三换热器和烟囱依次连接，经过CO反应器催化燃烧后的气体，进入SCR反应器进行催化还原反应，随后换热降温，进入烟囱排空；本实用新型可将有机废气燃烧产生的热量充分利用，无需启动电加热器也可以保证进入CO反应器内的有机废气持续燃烧，实现能量的充分利用，节能环保，实用性强，适宜推广。

Description

一种生化废气治理系统

技术领域：

本实用新型属于化学工程与环境保护技术领域，具体涉及一种生化废气治理系统。

背景技术：

挥发性有机化合物(VOCs)是指在常温常压下能够挥发到空气中所有有机化合物的总称。工业固定源有机废气的排放所涉及的行业众多，污染物种类繁多，组成复杂。一般的化合物种类有烃类(烷烃、烯烃和芳烃)、酮类、酯类、醇类、酚类、醛类、胺类、腈(氰)类等。与SOx、NOx和杂质物相比，VOCs的组成复杂，治理技术体系复杂，涉及十多种技术及组合技术。在大多数情况下，由于生产工艺尾气中同时含有多种污染物，需要采用组合技术进行综合治理。国内目前挥发性有机化合物治理工艺中，采用催化燃烧、蓄热室反应器等处理技术。废气治理效率不高，并且不够节能环保。因此，设计一种高效节能的废气治理设备是十分必要的。

发明内容：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种生化废气治理系统。

本实用新型采用以下技术方案：

一种生化废气治理系统，包括预处理单元、催化燃烧单元及选择性催化还原单元；所述预处理单元包括除雾器、第一换热器和高温过滤器，所述除雾器的进气口连接废气管道，除雾器与第一换热器和高温过滤器依次连接，高温过滤器的输出口与催化燃烧单元连接；所述催化燃烧单元包括第二换热器和CO反应器；所述第二换热器的进气口与高温过滤器连接，出气口连接CO反应器，CO反应器与选择性催化还原单元连接；所述选择性催化还原单元包括SCR反应器、第三换热器和烟囱，所述CO反应器通过烟道与SCR反应器的进气口连接，所述烟道上还设置有调节阀，用于调节进入SCR反应器的废气流量；SCR反应器与第三换热器和烟囱依次连接，经过CO反应器催化燃烧后的气体，进入SCR反应器进行催化还原反应，随后换热降温，进入烟囱排空。

进一步的，所述选择性催化还原单元还包括喷氨装置和氨空混合器，所述SCR反应器与喷氨装置连接，喷氨装置连接氨空混合器，氨空混合器连接再循环风机。

进一步的，所述第一换热器吸热端与第三换热器的传热媒介通过管道连通，通过循环泵形成循环。

进一步的，所述除雾器和第一换热器之间还设置有废气稀释装置，废气稀释装置上设置有鼓风机，可将外部空气引入废气稀释装置内，达到稀释废气的目的。

进一步的，所述预处理单元还包括废气缓冲罐，所述废气缓冲罐进气口与废气管道连接，出气口通过调节阀与除雾器连接。

进一步的，所述CO反应器内设置有辅助燃料和VOC催化剂；所述SCR反应器内设置有SCR催化剂。

进一步的，所述高温过滤器内设置有滤板和旋转叶片，所述旋转叶片设置在高温过滤器的进气口处，在电机的驱动下旋转形成气流而在进气口处形成负压环境，使废气进入高温过滤器内部。

进一步的，所述高温过滤器底部设置有拉板，所述拉板与高温过滤器滑动连接，可通过拉板的打开或关闭高温过滤器，以便于排出过滤杂质。

一种生化废气治理工艺，包括以下步骤：

步骤一、废气的预处理：水洗后的废气通过管道进入废气缓冲罐，控制调节阀，使废气进入除雾器内除去其中的水汽，随后将外部空气引入，稀释废气；稀释后的废气经过第一换热器升温预热，并通过高温过滤器除去废气中的杂质，随后将废气引入第二换热器；

步骤二、废气的催化燃烧：经过过滤的废气进入催化燃烧单元，进入第二换热器进行升温，随后进入CO反应器，在VOC催化剂的作用下进行催化燃烧；

步骤三、废气的催化还原：经过催化燃烧后的废气通过烟道进入SCR反应器，可通过调节阀控制废气进入SCR反应器的流量，进而调节SCR反应器进气口的温度；废气进入SCR反应器后在SCR催化剂的作用下，脱除废气中的氮氧化物，并通过第三换热器进行换热降温，随后进入烟囱排空。

进一步的，所述第一换热器为列管换热器，第二换热器为板式换热器，第三换热器为列管换热器。

进一步的，步骤一中，稀释后的废气经过第一换热器升温至90～100℃，使其中的苯乙烯发生聚合反应；步骤三中，通过第三换热器进行降温至90～100℃，随后进入烟囱排空。

进一步的，步骤二中，经过过滤的废气进入第二换热器升温至300～350℃后，进入CO反应器进行催化燃烧。

进一步的，所述VOC催化剂入口温度为280℃～320℃，反应温度280℃～520℃。

进一步的，所述废气包括烃类、酮类、酯类、醇类、酚类、醛类、胺类和腈类中的一种或几种。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型仅需在反应开始阶段启动电加热器，使进入CO反应器内的有机废气达到燃烧温度，有机废气在CO反应器内催化燃烧产生大量热量，设置第二换热器，第二换热器可将CO反应器内的热量回收，作为热源，使后续流入的有机废气无需电加热器加热，仅需在第二换热器内换热升温即可达到燃烧温度，燃烧产生的热量再次被第二换热器吸收，如此循环往复，无需再次启动电加热器也可以保证进入CO反应器内的有机废气持续燃烧，实现能量的充分利用，兼顾了废气治理效率与能量的高效利用，节能环保；

(2)本发明在预处理单元设置除雾器，使有机废气在进入CO反应器之前除去水蒸气，提高催化燃烧的效率，提高废气去除效果；设置高温过滤器可排出有机废气中的杂质；

(3)本发明将第一换热器吸热端与第三换热器再热端的传热媒介通过管道连通，通过循环泵形成循环，能够有效地将能量进行循环利用，节能环保。

附图说明：

图1是本实用新型生化废气治理系统结构示意图；

图2是本实用新型生化废气治理系统工艺流程图；

附图中的标号为：1、除雾器；2、第一换热器；3、高温过滤器；4、第二换热器；5、废气稀释装置；6、鼓风机；7、CO反应器；8、SCR反应器；9、第三换热器；10、烟囱；11、废气缓冲罐；13、喷氨装置；13、氨空混合器；14、废气管道。

具体实施方式：

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-2，本实用新型提供一种生化废气治理系统，包括预处理单元、催化燃烧单元及选择性催化还原单元；所述预处理单元包括除雾器1、第一换热器2和高温过滤器3，所述除雾器1的进气口连接废气管道，除雾器1与第一换热器2和高温过滤器3依次连接，高温过滤器3的输出口与催化燃烧单元连接；所述催化燃烧单元包括第二换热器4和CO反应器7；所述第二换热器4的进气口与高温过滤器3连接，出气口连接CO反应器7，CO反应器7与选择性催化还原单元连接；所述选择性催化还原单元包括SCR反应器8、第三换热器9和烟囱10，所述CO反应器7通过烟道与SCR反应器8的进气口连接，所述烟道上还设置有调节阀，用于调节进入SCR反应器8的废气流量；SCR反应器8与第三换热器9和烟囱10依次连接，经过CO反应器7催化燃烧后的气体，进入SCR反应器8进行催化还原反应，随后换热降温，进入烟囱10排空。

本实用新型实施例中，所述选择性催化还原单元还包括喷氨装置12和氨空混合器13，所述SCR反应器8与喷氨装置12连接，喷氨装置12连接氨空混合器13，氨空混合器13连接再循环风机。

本实用新型实施例中，所述第一换热器2吸热端与第三换热器9再热端的传热媒介通过管道连通，通过循环泵形成循环。

本实用新型实施例中，所述除雾器1和第一换热器2之间还设置有废气稀释装置5，废气稀释装置5上设置有鼓风机6，可将外部空气引入废气稀释装置5内，达到稀释废气的目的；所述预处理单元还包括废气缓冲罐11，所述废气缓冲罐11进气口与废气管道连接，出气口通过调节阀与除雾器1连接；所述CO反应器7内设置有辅助燃料和VOC催化剂；所述SCR反应器8内设置有SCR催化剂。

本实用新型实施例中，所述高温过滤器3内设置有滤板和旋转叶片，所述旋转叶片设置在高温过滤器3的进气口处，在电机的驱动下旋转形成气流而在进气口处形成负压环境，使废气进入高温过滤器3内部；所述高温过滤器3底部设置有拉板，所述拉板与高温过滤器3滑动连接，可通过拉板的打开或关闭高温过滤器3，以便于排出过滤杂质。

一种生化废气治理工艺，包括以下步骤：

步骤一、废气的预处理：水洗后的废气通过管道进入废气缓冲罐11，控制调节阀，使废气进入除雾器1内除去其中的水汽，随后将外部空气引入，稀释废气；稀释后的废气经过第一换热器2升温至90℃，并通过高温过滤器3除去废气中的杂质，随后将废气引入第二换热器4；

步骤二、废气的催化燃烧：经过过滤的废气进入催化燃烧单元，进入第二换热器4进行升温预热至300℃后，随后进入CO反应器7，在VOC催化剂的作用下进行催化燃烧；所述VOC催化剂入口温度为280℃～320℃，反应温度280℃～520℃。

步骤三、废气的催化还原：经过催化燃烧后的废气通过烟道进入SCR反应器8，可通过调节阀控制废气进入SCR反应器8的流量，进而调节SCR反应器8进气口的温度，保持温度稳定；废气进入SCR反应器8后在SCR催化剂的作用下，脱除废气中的氮氧化物，并通过第三换热器9进行换热降温至90～100℃，随后进入烟囱10排空

本实用新型实施例中，所述第一换热器2为列管换热器，第二换热器4为板式换热器，第三换热器9为列管换热器。

本实用新型可对包括烃类、酮类、酯类、醇类、酚类、醛类、胺类和腈类中的单一废气或者混合废气进行处理。

根据催化氧化的机理，在催化剂表面的活性中心上，有机物和一氧化碳与氧气进行催化氧化反应，发出大量热量，有机物被催化氧化成二氧化碳和水。

本实用新型仅需在反应开始阶段启动电加热器，使进入CO反应器内的有机废气达到燃烧温度，有机废气在CO反应器内催化燃烧产生大量热量，设置第二换热器，第二换热器可将CO反应器内的热量回收，作为热源，使后续流入的有机废气无需电加热器加热，仅需在第二换热器内换热升温即可达到燃烧温度，燃烧产生的热量再次被第二换热器吸收，如此循环往复，无需再次启动电加热器也可以保证进入CO反应器内的有机废气持续燃烧，实现能量的充分利用，节能环保；本实用新型在预处理单元设置除雾器，使有机废气在进入催化燃烧炉之前除去水蒸气，提高催化燃烧的效率，提高废气去除效果；设置高温过滤器可排出有机废气中的杂质；本实用新型将第一换热器吸热端与第三换热器再热端的传热媒介通过管道连通，通过循环泵形成循环，能够有效地将能量进行循环利用，节能环保，可广泛应用于有机废气处理中，设计合理，适宜推广。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种生化废气治理系统，其特征在于，包括预处理单元、催化燃烧单元及选择性催化还原单元；所述预处理单元包括除雾器（1）、第一换热器（2）和高温过滤器（3），所述除雾器（1）的进气口连接废气管道，除雾器（1）与第一换热器（2）和高温过滤器（3）依次连接，高温过滤器（3）的输出口与催化燃烧单元连接；所述催化燃烧单元包括第二换热器（4）和CO反应器（7）；所述第二换热器（4）的进气口与高温过滤器（3）连接，出气口连接CO反应器（7），CO反应器（7）与选择性催化还原单元连接；所述选择性催化还原单元包括SCR反应器（8）、第三换热器（9）和烟囱（10），所述CO反应器（7）通过烟道与SCR反应器（8）的进气口连接，所述烟道上还设置有调节阀，用于调节进入SCR反应器（8）的废气流量；SCR反应器（8）与第三换热器（9）和烟囱（10）依次连接，经过CO反应器（7）催化燃烧后的气体，进入SCR反应器（8）进行催化还原反应，随后换热降温，进入烟囱（10）排空。

2.根据权利要求1所述的生化废气治理系统，其特征在于，所述选择性催化还原单元还包括喷氨装置（12）和氨空混合器（13），所述SCR反应器（8）与喷氨装置（12）连接，喷氨装置（12）连接氨空混合器（13），氨空混合器（13）连接再循环风机。

3.根据权利要求1所述的生化废气治理系统，其特征在于，所述第一换热器（2）吸热端与第三换热器（9）再热端的传热媒介通过管道连通，通过循环泵形成循环。

4.根据权利要求1所述的生化废气治理系统，其特征在于，所述除雾器（1）和第一换热器（2）之间还设置有废气稀释装置（5），废气稀释装置（5）上设置有鼓风机（6），可将外部空气引入废气稀释装置（5）内，达到稀释废气的目的。

5.根据权利要求1所述的生化废气治理系统，其特征在于，所述预处理单元还包括废气缓冲罐（11），所述废气缓冲罐（11）进气口与废气管道连接，出气口通过调节阀与除雾器（1）连接。

6.根据权利要求1所述的生化废气治理系统，其特征在于，所述CO反应器（7）内设置有辅助燃料和VOC催化剂；所述SCR反应器（8）内设置有SCR催化剂。

7.根据权利要求1所述的生化废气治理系统，其特征在于，所述高温过滤器（3）内设置有滤板和旋转叶片，所述旋转叶片设置在高温过滤器（3）的进气口处，在电机的驱动下旋转形成气流而在进气口处形成负压环境，使废气进入高温过滤器（3）内部。

8.根据权利要求1所述的生化废气治理系统，其特征在于，所述高温过滤器（3）底部设置有拉板，所述拉板与高温过滤器（3）滑动连接，可通过拉板的打开或关闭高温过滤器（3），以便于排出过滤杂质。

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