CN212167016U - 一种催化氧化VOCs装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种催化氧化VOCs装置，包括相连的混合室和燃烧室，所述混合室内设有带孔挡板，所述带孔挡板将所述混合室分为混合区和缓冲区，所述混合区内设有螺旋扰流板，所述螺旋扰流板与所述混合区侧壁之间形成流体的螺旋通道，所述螺旋通道的进口端设有VOCs进气管和空气进气管，所述空气进气管的另一端与鼓风机的输出端相连，所述螺旋通道的出口端与所述带孔挡板相邻，所述缓冲区通过混合气进气管与所述燃烧室相连；所述燃烧室内设有电加热板和催化反应床，所述电加热板与燃烧室侧壁平行，所述催化反应床与所述燃烧室侧壁垂直，且所述催化反应床位于所述电加热板两端之间对应的位置。本实用新型能够对VOCs进行催化氧化处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及废气处理技术领域，特别涉及一种催化氧化VOCs装置。
背景技术
挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，简称VOCs)是指常温下饱和蒸汽压大于 70.91Pa、标准大气压101.3kPa下沸点在50～260℃的有机化合物，或在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体。工业源排放的VOCs会对大气环境造成污染，产生光化学烟雾、臭氧层破坏及动植物中毒等严重后果。
目前，常见的VOCs控制技术有冷凝、吸收、吸附、低温等离子体、光催化氧化、热力焚烧、催化燃烧等。催化氧化又称“无焰燃烧”，它利用催化剂的催化作用，在较低温度下实现VOCs的高效去除，被认作是最有前景的技术之一。现有的催化氧化装置有的未设置加热装置，其不能够采用需要加热才能使用的催化剂进行催化氧化处理，设置了加热装置的催化氧化装置存在燃烧室热利用率低，废气氧化不充分等问题。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型旨在提供一种热值利用率高、废气氧化充分的催化氧化VOCs 装置，能够对VOCs废气进行高效稳定的处理。
本实用新型的技术方案如下：
一种催化氧化VOCs装置，包括相连的混合室和燃烧室，所述混合室内设有带孔挡板，所述带孔挡板将所述混合室分为混合区和缓冲区，所述混合区内设有螺旋扰流板，所述螺旋扰流板与所述混合区侧壁之间形成流体的螺旋通道，所述螺旋通道的进口端设有VOCs进气管和空气进气管，所述空气进气管的另一端与鼓风机的输出端相连，所述螺旋通道的出口端与所述带孔挡板相邻，所述缓冲区通过混合气进气管与所述燃烧室相连；所述燃烧室两端分别设有进气口和出气口，所述进气口与所述混合气进气管相连，所述燃烧室内设有电加热板和催化反应床，所述电加热板与燃烧室侧壁平行，所述催化反应床与所述燃烧室侧壁垂直，且所述催化反应床位于所述电加热板两端之间对应的位置。
作为优选，所述VOCs进气管、空气进气管、以及混合气进气管上均设有气体流量控制器。
作为优选，所述燃烧室表面设有保温层。
作为优选，所述电加热板设置多块，且均匀分布在所述燃烧室侧壁。
作为优选，所述催化反应床设置多个。
作为优选，所述催化反应床对应的燃烧室侧壁设有催化剂更换门。
作为优选，所述催化反应床包括壳体，所述壳体内设有多层填料抽屉，所述填料抽屉上设有填料，所述填料上载有催化剂。
作为优选，所述填料为蜂窝状。
作为优选，所述填料采用陶瓷填料，所述催化剂采用贵金属催化剂或钙钛矿催化剂。
作为优选，当所述催化反应床与所述燃烧室侧壁之间留有空隙时，所述空隙处设有挡板，所述挡板能够使流体只能通过催化反应床流向所述出气口。
本实用新型的有益效果是：
1、通过设置混合室，能够通过空气降低VOCs废气的浓度，使本实用新型能够处理高浓度的VOCs废气，处理浓度范围大。
2、通过设置螺旋扰流板和带孔挡板，能够使空气与VOCs废气充分混合，提高混合气体的湍流程度，增大有机分子与氧分子的碰撞几率，使废气充分氧化。
3、通过设置电加热板，能够使本实用新型可采用需要加热才能适用的催化剂对VOCs 废气进行催化氧化处理。
4、通过设置电加热板与燃烧室侧壁平行，催化反应床与燃烧室侧壁垂直，且所述催化反应床位于所述电加热板两端之间对应的位置，能够使催化反应床前后两端均处于电加热板热辐射的区域，使流体受热更均匀，提高热值利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型催化氧化VOCs装置的结构示意图；
图2为本实用新型催化氧化VOCs装置燃烧室的一个实施例结构示意图；
图3为本实用新型催化氧化VOCs装置燃烧室的另一个实施例结构示意图；
图4为本实用新型催化氧化VOCs装置催化反应床的一个实施例结构示意图；
图5为本实用新型催化氧化VOCs装置燃烧室的一个实施例侧视结构示意图。
图中标号：
1-混合室、2-燃烧室、3-带孔挡板、4-混合区、5-缓冲区、6-螺旋扰流板、7-VOCs进气管、8-空气进气管、9-鼓风机、10-混合气进气管、11-出气口、12-电加热板、13-催化反应床、131- 壳体、132-填料抽屉、133-填料、14-燃烧室侧壁、15-气体流量控制器、16-保温层、17-催化剂更换门、18-挡板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互结合。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语；使用的术语中“上”、“下”、“左”、“右”等通常是针对附图所示的方向而言，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言；同样地，为便于理解和描述，“内”、“外”等是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。但上述方位词并不用于限制本实用新型。
如图1所示，一种催化氧化VOCs装置，包括相连的混合室1和燃烧室2，所述混合室1内设有带孔挡板3，所述带孔挡板3将所述混合室1分为混合区4和缓冲区5，所述混合区内 4设有螺旋扰流板6，所述螺旋扰流板6与所述混合区4的侧壁之间形成流体的螺旋通道，所述螺旋通道的进口端设有VOCs进气管7和空气进气管8，所述空气进气管8的另一端与鼓风机9的输出端相连，所述螺旋通道的出口端与所述带孔挡板3相邻，所述缓冲区5通过混合气进气管10与所述燃烧室2相连；所述燃烧室2两端分别设有进气口和出气口11，所述进气口与所述混合气进气管10相连，所述燃烧室2内设有电加热板12和催化反应床13，所述电加热板12与燃烧室侧壁14平行，所述催化反应床13与所述燃烧室侧壁14垂直，且所述催化反应床13位于所述电加热板12两端之间对应的位置。
在一个具体的实施例中，所述VOCs进气管7、空气进气管8、以及混合气进气管10上均设有气体流量控制器15，可选地，所述气体流量控制器15采用山西仁荷微电子科技有限公司的MF200DHC型气体质量控制器。所述燃烧室2表面设有保温层16，所述保温层16能够防止热量流失，提高热值利用率。
在一个具体的实施例中，所述电加热板12设置多块，且均匀分布在所述燃烧室2侧壁；所述催化反应床13设置多个。
可选地，所述燃烧室2内设有温度探头及其对应的PID温控模块(图中未示出)，所述电加热板12与温度控制器(图中未示出)相连，能够使燃烧室内的温度稳定可控。
在一个具体的实施例中，如图2所示，所述催化反应床13设置为抽屉式，能够直接从燃烧室侧壁抽出，方便更换催化剂。
在另一个具体的实施例中，如图3-5所示，所述催化反应床13对应的燃烧室侧壁14设有催化剂更换门17，所述催化反应床13包括壳体131，所述壳体131内设有多层填料抽屉132，所述填料抽屉132上设有填料133，所述填料133上载有催化剂，当所述催化反应床13与所述燃烧室侧壁14之间留有空隙时，所述空隙处设有挡板18，所述挡板18能够使流体只能通过催化反应床13流向所述出气口11。
可选地，所述填料133为蜂窝状。
可选地，所述填料133采用陶瓷填料，所述催化剂采用贵金属催化剂或钙钛矿催化剂。
在一个具体的实施例中，所述催化反应床上的催化剂为需要加热才能适用的催化剂，例如蜂窝陶瓷负载钙钛矿催化剂，需要加热至250℃～370℃，使用本实用新型时，首先，VOCs 废气和外部空气分别通过VOCs进气管、鼓风机和空气进气管进入混合罐的混合区，在此过程中通过VOCs进气管和空气进气管上的气体流量控制器分别计量VOCs废气和空气的流量，通过控制VOCs废气与空气的进气量来控制混合气体中VOCs废气的浓度，并通过空气的补入提供氧气使VOCs废气氧化；然后，VOCs废气与空气通过螺旋扰流板使其充分混合形成均匀的混合气体，混合气体通过带孔挡板进入缓冲区，在此过程中螺旋扰流板和带孔挡板能够提高气体的湍流程度，增大有机分子和氧分子的碰撞几率，使VOCs废气充分氧化；最后，混合气体通过混合气进气管进入燃烧室，通过开启燃烧室内的电加热板控制燃烧室内的温度，当混合气体经过催化反应床时，VOCs废气在催化剂的作用下，开始催化氧化分解，最终生成二氧化碳和水，并通过出气口排放到大气中。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种催化氧化VOCs装置，其特征在于，包括相连的混合室和燃烧室，所述混合室内设有带孔挡板，所述带孔挡板将所述混合室分为混合区和缓冲区，所述混合区内设有螺旋扰流板，所述螺旋扰流板与混合区侧壁之间形成流体的螺旋通道，所述螺旋通道的进口端设有VOCs进气管和空气进气管，所述空气进气管的另一端与鼓风机的输出端相连，所述螺旋通道的出口端与所述带孔挡板相邻，所述缓冲区通过混合气进气管与所述燃烧室相连；所述燃烧室两端分别设有进气口和出气口，所述进气口与所述混合气进气管相连，所述燃烧室内设有电加热板和催化反应床，所述电加热板与燃烧室侧壁平行，所述催化反应床与所述燃烧室侧壁垂直，且所述催化反应床位于所述电加热板两端之间对应的位置。
2.根据权利要求1所述的催化氧化VOCs装置，其特征在于，所述VOCs进气管、空气进气管、以及混合气进气管上均设有气体流量控制器。
3.根据权利要求1所述的催化氧化VOCs装置，其特征在于，所述燃烧室表面设有保温层。
4.根据权利要求1所述的催化氧化VOCs装置，其特征在于，所述电加热板设置多块，且均匀分布在所述燃烧室侧壁。
5.根据权利要求1所述的催化氧化VOCs装置，其特征在于，所述催化反应床设置多个。
6.根据权利要求1所述的催化氧化VOCs装置，其特征在于，所述催化反应床对应的燃烧室侧壁设有催化剂更换门。
7.根据权利要求6所述的催化氧化VOCs装置，其特征在于，所述催化反应床包括壳体，所述壳体内设有多层填料抽屉，所述填料抽屉上设有填料，所述填料上载有催化剂。
8.根据权利要求7所述的催化氧化VOCs装置，其特征在于，所述填料为蜂窝状。
9.根据权利要求7所述的催化氧化VOCs装置，其特征在于，所述填料采用陶瓷填料，所述催化剂采用贵金属催化剂或钙钛矿催化剂。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的催化氧化VOCs装置，其特征在于，当所述催化反应床与所述燃烧室侧壁之间留有空隙时，所述空隙处设有挡板，所述挡板能够使流体只能通过催化反应床流向所述出气口。
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