CN212746508U - 一种集成式催化换热组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及环境保护及废气治理技术领域，尤其涉及一种集成式催化换热组合装置，包括催化换热装置，所述催化换热装置的内部安装有一级换热器、二级换热器、加热器、催化装置。所述催化换热装置的外部设有废气吸附系统，所述废气吸附系统包括干式过滤器、沸石转轮装置、吸附风机，所述催化换热装置上的高浓度废气进口管处设置补冷风机以及补冷风阀。在原有的催化装置上新增了两级换热器，大大提高了热量的利用率，另外，将加热器、催化装置、换热器做成一体式设备，大大缩减了设备的安装工期。

Description

一种集成式催化换热组合装置

技术领域

本实用新型涉及环境保护及废气治理技术领域，尤其涉及一种集成式催化换热组合装置。

背景技术

有机废气简称VOCs，对环境及人体健康都有巨大危害。目前，针对高浓度有机废气常采用催化燃烧的方法进行治理；针对低浓度的有机废气，常采用沸石转轮浓缩催化燃烧系统进行处理，处理流程如下：首先采用沸石转轮装置对其进行浓缩处理，然后利用加热器产生高温气体将吸附在沸石转轮装置中的有机物脱附出来形成高浓度有机废气，最后利用催化装置处理脱附出来的高浓度有机废气。

传统的沸石转轮浓缩催化燃烧系统在处理脱附出来的高浓度有机废气时存在以下问题：

1有机废气在所述催化装置中燃烧后所产生的的热量并没有得到有效的利用，造成了资源的浪费；

2所述加热器、催化装置均为分开制造、安装，安装工期较长，造成项目成本升高。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种集成式催化换热组合装置，在原有的催化装置上新增了两级换热器，大大提高了热量的利用率。另外，将加热器、催化装置、换热器做成一体式设备，大大缩减了设备的安装工期。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种集成式催化换热组合装置，包括催化换热装置，所述催化换热装置包括催化换热装置壳体，所述催化换热装置壳体的表面焊接有脱附冷风进口管、脱附热风出口管、高浓度废气进口管、洁净气体出口管。所述催化换热装置壳体内部安装有一级换热器、二级换热器、加热器、催化装置。所述一级换热器的一级冷侧入口与所述脱附冷风进口管连通，所述一级换热器的一级冷侧出口与所述脱附热风出口管连通。所述催化装置上设有一个催化进风口和一个催化出风口，所述催化装置的内部装填有催化剂，所述催化出风口与所述一级换热器的一级热侧入口连通。所述加热器上设置有加热进风口和加热出风口，所述加热出风口与所述催化进风口连通。所述二级换热器的二级冷侧出口与所述加热进风口连通，所述二级换热器的二级冷侧入口与所述高浓度废气进口管连通，所述二级换热器的二级热侧入口与所述一级换热器的一级热侧出口连通，所述二级换热器的二级热侧出口与所述洁净气体出口管连通。

进一步的，包括废气吸附系统，所述废气吸附系统设置在所述催化换热装置的外部，包括干式过滤器、沸石转轮装置、吸附风机。所述干式过滤器上设置有过滤器进风口和过滤器出风口，所述干式过滤器内部装填有干式过滤材料。所述沸石转轮装置内部装填有沸石，且其上设置有冷却区进风口、吸附区进风口、吸附区出风口、冷却区出风口、脱附区进风口、脱附区出风口。所述干式过滤器与沸石转轮装置之间设置第一三通管，所述第一三通管的三个管口分别连接所述过滤器出风口、吸附区进风口、冷却区进风口，所述吸附区出风口与所述吸附风机的进风口连通。所述冷却区出风口通过第一调温风阀与所述脱附冷风进口管连通，所述脱附热风出口管上连接有第二三通管，所述第二三通管的另外两端中的一端与所述脱附区进风口连通且另一端通过第二调温风阀连通至所述冷却区出风口与所述第一调温风阀之间的管道上。所述脱附区出风口与所述高浓度废气进口管连通。所述洁净气体出口管与脱附风机的进风口连通，所述脱附风机的出风口以及所述吸附风机的出风口均连通至排气筒。

进一步的，补冷风机的出风口通过补冷风阀连通至所述脱附区出风口与所述高浓度废气进口管之间的管道上，所述补冷风机的进风口接常温空气。

进一步的，所述加热器内部设置电加热管作为供热源。

进一步的，所述第二调温风阀与所述第一调温风阀均为电动蝶阀且阀板的开度可调。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：有机废气在所述催化装置中燃烧后依次经过所述一级换热器和二级换热器，所述一级换热器用于升高所述冷却区出风口排出的气体的温度，所述二级换热器用于升高所述脱附区出风口排出的气体的温度，提高了能量利用率，节省了设备的运行成本。另外，将加热器、催化装置、换热器做成一体式设备，大大缩减了设备的安装工期。

附图说明

图1为本实用新型一种集成式催化换热组合装置的结构示意图。

图2为本实用新型一种集成式催化换热组合装置中一级换热器的结构示意图。

图3为本实用新型一种集成式催化换热组合装置中二级换热器的结构示意图。

图4为本实用新型一种集成式催化换热组合装置中沸石转轮装置的结构示意图。

图中：1、干式过滤器，1.1、过滤器进风口，1.2、过滤器出风口，2、沸石转轮装置，2.1、冷却区进风口，2.2、吸附区进风口，2.3、吸附区出风口，2.4、冷却区出风口，2.5、脱附区进风口，2.6、脱附区出风口，3、吸附风机，4、排气筒，5、一级换热器，5.1、一级冷侧入口，5.2、一级冷侧出口，5.3、一级热侧入口，5.4、一级热侧出口，6、二级换热器，6.1、二级冷侧入口，6.2、二级冷侧出口，6.3、二级热侧入口，6.4、二级热侧出口，7、加热器，7.1、加热进风口，7.2、加热出风口，8、催化装置，8.1、催化进风口，8.2、催化出风口，9、脱附风机，10、补冷风机，11、补冷风阀，12、第二调温风阀，13、第一调温风阀，14、催化换热装置，14.1、脱附冷风进口管，14.2、脱附热风出口管，14.3、高浓度废气进口管，14.4、洁净气体出口管，15、第二三通管，16、第一三通管，

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种集成式催化换热组合装置，包括催化换热装置14，所述催化换热装置14包括催化换热装置壳体14.5，所述催化换热装置壳体14.5的表面焊接有脱附冷风进口管14.1、脱附热风出口管14.2、高浓度废气进口管14.3、洁净气体出口管14.4。所述催化换热装置壳体14.5内部安装有一级换热器5、二级换热器6、加热器7、催化装置8。如图2所示，所述一级换热器5的一级冷侧入口5.1与所述脱附冷风进口管14.1连通，所述一级换热器5的一级冷侧出口 5.2与所述脱附热风出口管14.2连通。所述催化装置8上设有一个催化进风口8.1 和一个催化出风口8.2，所述催化装置8的内部装填有催化剂，所述催化出风口8.2与所述一级换热器5的一级热侧入口5.3连通。所述加热器7上设置有加热进风口7.1和加热出风口7.2，所述加热出风口7.2与所述催化进风口8.1连通。如图3所示，所述二级换热器6的二级冷侧出口6.2与所述加热进风口7.1连通，所述二级换热器6的二级冷侧入口6.1与所述高浓度废气进口管14.3连通，所述二级换热器6的二级热侧入口6.3与所述一级换热器5的一级热侧出口5.4连通，所述二级换热器6的二级热侧出口6.4与所述洁净气体出口管14.4连通。

包括废气吸附系统，所述废气吸附系统设置在所述催化换热装置14的外部，包括干式过滤器1、沸石转轮装置2、吸附风机3。所述干式过滤器1上设置有过滤器进风口1.1和过滤器出风口1.2，所述干式过滤器1内部装填有干式过滤材料。如图4所示，所述沸石转轮装置2内部装填有沸石，且其上设置有冷却区进风口2.1、吸附区进风口2.2、吸附区出风口2.3、冷却区出风口2.4、脱附区进风口2.5、脱附区出风口2.6。所述干式过滤器1与沸石转轮装置2之间设置第一三通管16，所述第一三通管16的三个管口分别连接所述过滤器出风口1.2、吸附区进风口2.2、冷却区进风口2.1，所述吸附区出风口2.3与所述吸附风机3的进风口连通。所述冷却区出风口2.4通过第一调温风阀13与所述脱附冷风进口管14.1连通，所述脱附热风出口管14.2上连接有第二三通管15，所述第二三通管15的另外两端中的一端与所述脱附区进风口2.5连通且另一端通过第二调温风阀12连通至所述冷却区出风口2.4与所述第一调温风阀13之间的管道上。所述脱附区出风口2.6与所述高浓度废气进口管14.3连通。所述洁净气体出口管 14.4与脱附风机9的进风口连通，所述脱附风机9的出风口以及所述吸附风机3 的出风口均连通至排气筒4。

补冷风机10的出风口通过补冷风阀11连通至所述脱附区出风口2.6与所述高浓度废气进口管14.3之间的管道上，所述补冷风机10的进风口接常温空气。

所述加热器7内部设置电加热管作为供热源。

所述第二调温风阀12与所述第一调温风阀13均为电动蝶阀且阀板的开度可调。

本实用新型的运行方式如下：

1.吸附过程：待处理低浓度的有机废气自所述过滤器进风口1.1通过所述干式过滤器1之后，进入所述第一三通管16，一部分气体在所述吸附风机3的作用下通过所述吸附区进风口2.2进入所述沸石转轮装置2，有机废气中的有机物被所述沸石转轮装置2中的吸附区的沸石所吸附，剩余不含有机物的气体由所述吸附区出风口2.3排出并经过所述吸附风机3排放至所述排气筒4；

2.脱附过程：步骤1吸附过程中所述的待处理低浓度的有机废气进入所述第一三通管16后，一部分气体在所述脱附风机9的作用下通过所述冷却区进风口 2.1进入所述沸石转轮装置2，对所述沸石转轮装置2中冷却区的沸石进行冷却，然后进入所述一级换热器5，吸收热量并升温后，通过所述脱附区进风口2.5进入所述所述沸石转轮装置2，对所述沸石转轮装置2中脱附区的沸石中所吸附的有机物进行脱附并得到高浓度的有机废气；所述高浓度的有机废气继而进入所述二级换热器6做进一步的升温，然后通过所述加热器7的加热并达到催化剂的反应温度后进入所述催化装置8，所述高浓度的有机废气在所述催化装置8中反应转变成洁净气体并产生大量的热量，所述洁净气体携带热量依次经过所述一级换热器5、二级换热器6降温后，自所述洁净气体出口管14.4排出并经过所述脱附风机9排放至所述排气筒4。所述沸石转轮装置2在工作时，其内部的所述吸附区、冷却区、脱附区是匀速转动的，而所述冷却区进风口2.1、吸附区进风口2.2、吸附区出风口2.3、冷却区出风口2.4、脱附区进风口2.5、脱附区出风口2.6是静止不动的。

3.温度调节过程：正常情况下，所述第一调温风阀13常开，所述第二调温风阀12、补冷风阀11常闭，当所述一级冷侧出口5.2排出的气体的温度过高时，所述第一调温风阀13的阀板开度减小，所述第二调温风阀12的阀板开度增大，直到所述一级冷侧出口5.2排出的气体的温度符合要求时为止。当进入所述二级冷侧入口6.1的气体温度过高时，启动所述补冷风机10并打开所述补冷风阀11，将常温的空气引入至所述二级冷侧入口6.1进行降温。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种集成式催化换热组合装置，包括催化换热装置(14)，其特征在于：所述催化换热装置(14)包括催化换热装置壳体(14.5)，所述催化换热装置壳体(14.5)的表面焊接有脱附冷风进口管(14.1)、脱附热风出口管(14.2)、高浓度废气进口管(14.3)、洁净气体出口管(14.4)；所述催化换热装置壳体(14.5)内部安装有一级换热器(5)、二级换热器(6)、加热器(7)、催化装置(8)；所述一级换热器(5)的一级冷侧入口(5.1)与所述脱附冷风进口管(14.1)连通，所述一级换热器(5)的一级冷侧出口(5.2)与所述脱附热风出口管(14.2)连通；所述催化装置(8)上设有一个催化进风口(8.1)和一个催化出风口(8.2)，所述催化装置(8)的内部装填有催化剂，所述催化出风口(8.2)与所述一级换热器(5)的一级热侧入口(5.3)连通；所述加热器(7)上设置有加热进风口(7.1)和加热出风口(7.2)，所述加热出风口(7.2)与所述催化进风口(8.1)连通；所述二级换热器(6)的二级冷侧出口(6.2)与所述加热进风口(7.1)连通，所述二级换热器(6)的二级冷侧入口(6.1)与所述高浓度废气进口管(14.3)连通，所述二级换热器(6)的二级热侧入口(6.3)与所述一级换热器(5)的一级热侧出口(5.4)连通，所述二级换热器(6)的二级热侧出口(6.4)与所述洁净气体出口管(14.4)连通。

2.如权利要求1所述的一种集成式催化换热组合装置，其特征在于：包括废气吸附系统，所述废气吸附系统设置在所述催化换热装置(14)的外部，包括干式过滤器(1)、沸石转轮装置(2)、吸附风机(3)；所述干式过滤器(1)上设置有过滤器进风口(1.1)和过滤器出风口(1.2)，所述干式过滤器(1)内部装填有干式过滤材料；所述沸石转轮装置(2)内部装填有沸石，且其上设置有冷却区进风口(2.1)、吸附区进风口(2.2)、吸附区出风口(2.3)、冷却区出风口(2.4)、脱附区进风口(2.5)、脱附区出风口(2.6)；所述干式过滤器(1)与沸石转轮装置(2)之间设置第一三通管(16)，所述第一三通管(16)的三个管口分别连接所述过滤器出风口(1.2)、吸附区进风口(2.2)、冷却区进风口(2.1)，所述吸附区出风口(2.3)与所述吸附风机(3)的进风口连通；所述冷却区出风口(2.4)通过第一调温风阀(13)与所述脱附冷风进口管(14.1)连通，所述脱附热风出口管(14.2)上连接有第二三通管(15)，所述第二三通管(15)的另外两端中的一端与所述脱附区进风口(2.5)连通且另一端通过第二调温风阀(12)连通至所述冷却区出风口(2.4)与所述第一调温风阀(13)之间的管道上；所述脱附区出风口(2.6)与所述高浓度废气进口管(14.3)连通；所述洁净气体出口管(14.4)与脱附风机(9)的进风口连通，所述脱附风机(9)的出风口以及所述吸附风机(3)的出风口均连通至排气筒(4)。

3.如权利要求2所述的一种集成式催化换热组合装置，其特征在于：补冷风机(10)的出风口通过补冷风阀(11)连通至所述脱附区出风口(2.6)与所述高浓度废气进口管(14.3)之间的管道上，所述补冷风机(10)的进风口接常温空气。

4.如权利要求1所述的一种集成式催化换热组合装置，其特征在于：所述加热器(7)内部设置电加热管作为供热源。

5.如权利要求2所述的一种集成式催化换热组合装置，其特征在于：所述第二调温风阀(12)与所述第一调温风阀(13)均为电动蝶阀且阀板的开度可调。

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