CN214370269U - 一种一体化非接触式换热催化燃烧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一体化非接触式换热催化燃烧炉，包括有高温换热器、低温换热器、催化燃烧腔、加热腔和耐高温风机，所述高温换热器的一端连接低温换热器，高温换热器的另一端连接催化燃烧腔，在所述低温换热器上设有脱附气体入口和脱附气体出口，所述耐高温风机连接高温换热器的侧边，有机废气通过耐高温风机进入高温换热器，再从高温换热器进入加热腔和催化燃烧腔，催化燃烧后的气体再从高温换热器进入低温换热器后排出，脱附气体利用低温换热器的余热升温，从脱附气体入口进入低温换热器，升温后从脱附气体出口排出，无需通过打开阀门放入冷风进行混合，实现高效脱附再生，不会在内循环过程中产生气溶胶累积。

Description

一种一体化非接触式换热催化燃烧炉

技术领域

本实用新型涉及有机废气处理技术领域，具体涉及一种一体化非接触式换热催化燃烧炉。

背景技术

目前，针对有机废气常采用吸附脱附催化燃烧系统进行处理，处理流程如下：低浓度的有机废气经吸附剂吸附处理后排放至大气，当吸附剂吸附饱和后，再直接利用催化燃烧后的高温烟气与空气混合将吸附在吸附剂中的有机物脱附出来形成脱附废气，脱附废气经过催化燃烧装置处理后的气体会排放至大气，吸附脱附催化燃烧系中的气体一直在上述过程中重复循环。

但是这样的操作导致了一些问题：(1)催化燃烧后，废气中的大部分有机物会分解，但不是全部，当这些高温的烟气经过混风后，会有一定概率产生气溶胶，高温烟气带着这些残留的有机物及新产生的气溶胶回到浓缩吸附箱中时，会对浓缩吸附材料的吸附能力产生慢性影响，也会导致脱附气体浓度波动，不利于催化燃烧的分解过程；(2)直接使用烟气及空气混合作为脱附气体，防止吸附材料及脱附物爆燃，出于安全性考虑，脱附烟气的温度一般控制在150℃以下，150℃的脱附气体无法高效脱附；(3)脱附温度通过冷风热风直接混合进行调配，且只能通过阀门开度调整混合比例，导致脱附气体温度不平衡，也无法高效脱附。

实用新型内容

为了解决现有吸附脱附催化燃烧系中高温烟气带着这些残留的有机物及新产生的气溶胶回到浓缩吸附箱中时，会对浓缩吸附材料的吸附能力产生慢性影响，也会导致脱附气体浓度波动，不利于催化燃烧的分解过程的问题，本实用新型提供了可以解决上述问题的一体化非接触式换热催化燃烧炉。

本实用新型的技术方案在于：

一种一体化非接触式换热催化燃烧炉，包括有高温换热器、低温换热器、催化燃烧腔、加热腔和耐高温风机，所述高温换热器的一端连接低温换热器，高温换热器的另一端连接催化燃烧腔，所述催化燃烧腔与加热腔为一体结构，在所述低温换热器上设有脱附气体入口和脱附气体出口，所述耐高温风机连接高温换热器的侧边，有机废气通过耐高温风机进入高温换热器，再从高温换热器进入加热腔和催化燃烧腔，催化燃烧后的气体再从高温换热器进入低温换热器后排出，脱附气体利用低温换热器的余热升温，从脱附气体入口进入低温换热器，升温后从脱附气体出口排出。

进一步地，在所述耐高温风机上设有有机废气入口和第一管道，所述第一管道连接高温换热器的侧边，有机废气从有机废气入口进入并经过第一管道流入高温换热器内。

进一步地，在所述加热腔上设有第二管道，所述第二管道连接高温换热器的侧边，所述第二管道与第一管道设于同一侧，有机废气通过第二管道进入加热腔。

进一步地，在所述催化燃烧腔上设有第三管道，所述第三管道连接高温换热器的一端，催化燃烧后的气体从第三管道进入高温换热器。

进一步地，所述高温换热器的另一端设有第四管道，所述第四管道连接低温换热器，气体通过第四管道从高温换热器进入低温换热器。

进一步地，在所述低温换热器的另一端设有第五管道，在所述第五管道上设有处理后排气口，洁净气体从第五管道排出处理后排气口。

进一步地，在所述高温换热器、低温换热器、催化燃烧腔、加热腔和耐高温风机外部设有一外壳，通过外壳露出有机废气入口、处理后排气口、脱附气体入口和脱附气体出口。

进一步地，在所述外壳上设有第一检修口和第二检修口，通过第一检修口和第二检修口对高温换热器、低温换热器、催化燃烧腔、加热腔和耐高温风机进行检修。

进一步地，在所述加热腔和催化燃烧腔之间设有一混合腔，通过混合腔将气体混合。

进一步地，在所述加热腔上连接一风机，通过风机带动加热腔内气体流动。

本实用新型的有益效果在于，在一体化非接触式换热催化燃烧炉中设计了高温换热器和低温换热器，脱附气体经低温换热器升温进入吸附器，无需通过打开阀门放入冷风进行混合，升温后的脱附气体与吸附材料进行脱附，实现高效脱附再生；脱附废气经高温换热器进入加热腔和催化腔得到高温净气，高温净气又回到高温换热器再从低温换热器排出，从而不会在内循环过程中产生气溶胶累积。

附图说明

图1为本实用新型一种一体化非接触式换热催化燃烧炉的结构示意图一；

图2为本实用新型一种一体化非接触式换热催化燃烧炉的结构示意图二；

图3为本实用新型一种一体化非接触式换热催化燃烧炉的结构示意图三；

图4为本实用新型一种一体化非接触式换热催化燃烧炉的结构示意图四；

图5为本实用新型一种一体化非接触式换热催化燃烧炉应用于有机废气系统中的工作流程图；

图中，1为高温换热器，11为第四管道，2为低温换热器，21为脱附气体入口，22为脱附气体出口，23为处理后排气口，24为第五管道，3为催化燃烧腔，31为第三管道，4为加热腔，41为风机，42为第二管道，5为耐高温风机， 51为有机废气入口，52为第一管道，6为混合腔，7为外壳，71为第一检修口， 72为第二检修口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参照图1-图4，本实用新型提供了一种一体化非接触式换热催化燃烧炉，用于有机废气处理系统中，包括有高温换热器1、低温换热器2、催化燃烧腔3、加热腔4和耐高温风机5，所述高温换热器1的一端连接低温换热器2，高温换热器1的另一端连接催化燃烧腔3，所述催化燃烧腔3与加热腔4为一体结构，在所述低温换热器2上设有脱附气体入口21和脱附气体出口22，所述耐高温风机5连接高温换热器1的侧边，有机废气通过耐高温风机5进入高温换热器1，再从高温换热器1进入加热腔4和催化燃烧腔3，催化燃烧后的气体再从高温换热器1进入低温换热器2后排出，脱附气体利用低温换热器2的余热升温，从脱附气体入口21进入低温换热器2，升温后从脱附气体出口22排出。

在所述耐高温风机5上设有有机废气入口51和第一管道52，所述第一管道52连接高温换热器1的侧边，有机废气从有机废气入口51进入并经过第一管道 52流入高温换热器1内。

在所述加热腔4上设有第二管道42，所述第二管道42连接高温换热器1 的侧边，所述第二管道42与第一管道52设于同一侧，有机废气通过第二管道 42进入加热腔4。

在所述催化燃烧腔3上设有第三管道31，所述第三管道31连接高温换热器 1的一端，催化燃烧后的气体从第三管道31进入高温换热器1。

所述高温换热器1的另一端设有第四管道11，所述第四管道11连接低温换热器2，气体通过第四管道11从高温换热器1进入低温换热器2。

在所述低温换热器2的另一端设有第五管道24，在所述第五管道24上设有处理后排气口23，洁净气体从第五管道24排出处理后排气口23。

在所述高温换热器1、低温换热器2、催化燃烧腔3、加热腔4和耐高温风机5外部设有一外壳7，通过外壳7露出有机废气入口51、处理后排气口23、脱附气体入口21和脱附气体出口22。

在所述外壳7上设有第一检修口71和第二检修口72，通过第一检修口71 和第二检修口72对高温换热器1、低温换热器2、催化燃烧腔3、加热腔4和耐高温风机5进行检修。

在所述加热腔4和催化燃烧腔3之间设有一混合腔6，通过混合腔6将气体混合。

在所述加热腔4上连接一风机41，通过风机41带动加热腔4内气体流动。

参照图5，在本实用新型一体化非接触式换热催化燃烧炉应用于有机废气系统中，气体路径包括有：

(1)有机废气从集气罩经过VOC浓度计CI进入主管道，再经过进气控制阀V-IN和吸附控制阀VA-1进入吸附器中进行吸附处理，净化处理后的洁净气体经吸附控制阀VA-2和VOC浓度计CA1由吸附风机排出排气筒；

(2)空气分离器的氮气端的氮气经脱附风机F2和催化控制阀VC1进入低温换热器，将氮气升温，经过热电偶传感器TC2和脱附控制阀VD-1，进入吸附器进行脱附处理，脱附处理后的脱附废气从脱附控制阀VD-2经耐高温风机5、热电偶传感器TC3、VOC浓度计CD、催化控制阀VC4、阻火器和高温换热器1进入加热腔4、热电偶传感器TC4和催化燃烧腔3进行高温催化，高温净气又进入高温换热器1经热电偶传感器TC6和低温换热器2进行换热后，经热电偶传感器TC7、VOC浓度计C0和止回阀到排气筒排出降温后洁净气体；

(3)空气分离器的氮气端的氮气经脱附风机F2进入催化控制阀VC2，经热电偶传感器TC2和脱附控制阀VD-1进入吸附器，对吸附器进行降温，氮气从脱附控制阀VD-2经第二脱附风机、热电偶传感器TC3和VOC浓度计CD，再从催化控制阀VC5到排气筒，排出氮气；

(4)空气分离器的氮气端的氮气经脱附风机F2和催化控制阀VC1进入低温换热器2，将氮气升温，经过热电偶传感器TC2和催化控制阀VC3，经耐高温风机、热电偶传感器TC3、VOC浓度计CD、催化控制阀VC4、阻火器和高温换热器1进入加热腔4、热电偶传感器TC4和催化燃烧腔3进行高温催化，高温净气又进入高温换热器1经热电偶传感器TC6和低温换热器2进行换热后，经热电偶传感器TC7、VOC浓度计C0和止回阀到排气筒排出降温后洁净气体。

上述所有的吸附控制阀、脱附控制阀、催化控制阀、保护气体控制阀、阻火器、VOC浓度计和热电偶传感器连接一中央控制器(未图示)，通过中央控制器接收VOC浓度计和热电偶传感器的信息，再控制吸附控制阀、脱附控制阀、催化控制阀、保护气体控制阀和阻火器的工作。所述中央控制器可以是PLC控制器，通过程序输入即可实现自动控制。VOC浓度计测出气体浓度，热电偶传感器监测气体温度，将监测到的气体浓度和温度反馈给中央控制器，中央控制器再控制阀门的开关。所述氮气为脱附气体。

高温换热器和低温换热器内部结构原理：包括有壳体和设于壳体内的若干管束、工质管道，工质管道绕管束布置，气体进入管束中，工质管道内的工质作为吸热介质，从而对气体进行降温。

同时，高温催化燃烧后的气体先进入高温换热器1，再进入低温换热器2，从而两个换热器具有温度差，脱附气体能进入低温换热器2中吸收余热，再进入吸附器。

所述一体式的加热腔4、混合腔6和催化燃烧腔3的工作原理是：借助催化剂使有机废气在较低的起燃温度下进行无焰燃烧，使有机废气分解为无毒的二氧化碳和水蒸气。内部结构由10mm厚度的碳钢板焊接而成，内部放置电加热管和催化剂，外部加150mm的保温层和2mm厚度的铁板，保证外部的表面温度小于30°c；由内胆和外壳组成，内外壳间填满隔热材料保证炉体外壁温度在 30℃以下，以防烫伤操作人员和节约能源。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种一体化非接触式换热催化燃烧炉，其特征在于，包括有高温换热器、低温换热器、催化燃烧腔、加热腔和耐高温风机，所述高温换热器的一端连接低温换热器，高温换热器的另一端连接催化燃烧腔，所述催化燃烧腔与加热腔为一体结构，在所述低温换热器上设有脱附气体入口和脱附气体出口，所述耐高温风机连接高温换热器的侧边，有机废气通过耐高温风机进入高温换热器，再从高温换热器进入加热腔和催化燃烧腔，催化燃烧后的气体再从高温换热器进入低温换热器后排出，脱附气体利用低温换热器的余热升温，从脱附气体入口进入低温换热器，升温后从脱附气体出口排出。

2.根据权利要求1所述的一体化非接触式换热催化燃烧炉，其特征在于，在所述耐高温风机上设有有机废气入口和第一管道，所述第一管道连接高温换热器的侧边，有机废气从有机废气入口进入并经过第一管道流入高温换热器内。

3.根据权利要求1所述的一体化非接触式换热催化燃烧炉，其特征在于，在所述加热腔上设有第二管道，所述第二管道连接高温换热器的侧边，所述第二管道与第一管道设于同一侧，有机废气通过第二管道进入加热腔。

4.根据权利要求1所述的一体化非接触式换热催化燃烧炉，其特征在于，在所述催化燃烧腔上设有第三管道，所述第三管道连接高温换热器的一端，催化燃烧后的气体从第三管道进入高温换热器。

5.根据权利要求1所述的一体化非接触式换热催化燃烧炉，其特征在于，所述高温换热器的另一端设有第四管道，所述第四管道连接低温换热器，气体通过第四管道从高温换热器进入低温换热器。

6.根据权利要求1所述的一体化非接触式换热催化燃烧炉，其特征在于，在所述低温换热器的另一端设有第五管道，在所述第五管道上设有处理后排气口，洁净气体从第五管道排出处理后排气口。

7.根据权利要求1所述的一体化非接触式换热催化燃烧炉，其特征在于，在所述高温换热器、低温换热器、催化燃烧腔、加热腔和耐高温风机外部设有一外壳，通过外壳露出有机废气入口、处理后排气口、脱附气体入口和脱附气体出口。

8.根据权利要求7所述的一体化非接触式换热催化燃烧炉，其特征在于，在所述外壳上设有第一检修口和第二检修口，通过第一检修口和第二检修口对高温换热器、低温换热器、催化燃烧腔、加热腔和耐高温风机进行检修。

9.根据权利要求1所述的一体化非接触式换热催化燃烧炉，其特征在于，在所述加热腔和催化燃烧腔之间设有一混合腔，通过混合腔将气体混合。

10.根据权利要求9所述的一体化非接触式换热催化燃烧炉，其特征在于，在所述加热腔上连接一风机，通过风机带动加热腔内气体流动。

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