CN214700747U - 一种一体式离线催化燃烧设备 - Google Patents

Abstract

一种一体式离线催化燃烧设备，包括壳体，壳体内包括有预热区、换热区、管路系统以及脱附区，预热区包括升温腔和催化腔，换热区包括换热装置，升温腔内包括有多组用于加热升温腔内空气的加热管，管路系统包括脱附管、回收管以及排空管，回收管上设有鼓风机，鼓风机将脱附区内脱附后带有脱附颗粒的空气通过回收管回收至催化腔内，催化腔内包括有多块用于催化加热后的空气与脱附回收后带有脱附颗粒的废气进行燃烧的催化剂板，脱附区内包括有多组并排竖直设置的插架，多组插架上均插置有附着脱附颗粒的炭板，脱附区一侧的壳体壁上设有多个与插架对应的拉开门；本实用新型优点在于可在离线状态下进行高效脱附燃烧且便于运输以及占用空间小。

Description

一种一体式离线催化燃烧设备

技术领域

本实用新型涉及催化燃烧处理设备的技术领域，更具体的说是涉及一种一体式离线催化燃烧设备。

背景技术

挥发性有机物volatile organic compounds(VOCs)参与大气光化学反应的有机化合物，是造成我国城市大气污染的主要因素之一，工业源VOC排放对于周边大气的污染影响最为直接，且具有明显的集中性，因此通过管控可以获得较明显改善，特别是工业源中的重点工业行业，因为产生的VOC占比较大，一般为有组织排放，浓度高，易于收集和处理，且有较为成熟的治理技术，所以是VOC治理产业的重点发展方向，也是当前VOC治理企业最为集中的领域。

VOC是挥发性有机化合物，挥发性有机化合物是除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外，任何参加大气光化学反应的碳化合物，由于是碳化合物，所以在一定的温度下是可以进行燃烧的，目前的家具厂和油漆房内均会产生这类气体，这类气体的处理是环保行业比较重视的，因此需要投入大量成本和精力来研发VOC气体的处理设备；

根据现有专利文件(CN202010609118X)中公开了换热箱的结构以及加热催化的内容，而现有专利中解决的是工厂中废气的直接处理，该设备较大，且每个功能模块均是分开单独的，所以存在几个问题：第一，当进行废气处理的时候需要人工监控以及实时控制设备，因此只适合在工人工作时间内进行处理；效率低；第二，当其他一些具有吸附设备在吸附完成后，吸附设备内的炭板上附着满VOC颗粒，而无法快捷的放置在设备内单独进行脱附；第三，由于设备体积较大，在运输时需要依次拆下单独的模块，运输不方便，且占用空间过大。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种可在离线状态下进行高效脱附燃烧的一体式设备，用于克服现有技术中的上述缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种一体式离线催化燃烧设备，包括壳体，所述壳体内包括有预热区、换热区、管路系统以及脱附区，所述预热区包括升温腔和催化腔，所述升温腔位于催化腔上方且两者连通，所述换热区包括换热装置，所述升温腔与催化腔均与换热装置相通，所述升温腔内包括有多组用于加热升温腔内空气的加热管，所述管路系统包括脱附管、回收管以及排空管，所述脱附管和回收管均连接在脱附区换热装置之间，所述换热装置将加热后的空气通过脱附管输送至脱附区内，所述回收管上设有鼓风机，所述鼓风机将脱附区内脱附后带有脱附颗粒的空气通过回收管回收至催化腔内，所述催化腔内包括有多块用于催化加热后的空气与脱附回收后带有脱附颗粒的废气进行燃烧的催化剂板，所述排空管连接在脱附管上且两者相通，所述排空管的一端延伸至壳体外表面，所述脱附区内包括有多组并排竖直设置的插架，多组所述插架上均插置有附着脱附颗粒的炭板，所述脱附区一侧的壳体壁上设有多个与插架对应的拉开门，所述壳体内还设有控制箱，所述控制箱均与加热管以及管路系统电连接。

进一步的，所述换热装置包括换热部以及多个换热罩，多个所述换热罩分为位于换热部两端，所述换热罩两端均设有进风孔和出风孔，所述换热部由多片换热板拼叠组成，所述换热板上设有若干个阻隔组，所述阻隔组包括突起部分和凹陷部分，每个阻隔组的突起部分与凹陷部分相互对应，相邻的阻隔组上为突起部分和凹陷部分呈相互平行且竖直设置，任意两块换热板拼叠时，两块换热板上的各凹陷部分相互叠加形成一个用于空气流通的通风间隙，两块换热板上的各突起部分相互叠加形成一个阻碍空气流通的阻隔筋，相邻两阻隔组之间构成一个回温区，所述通风间隙与所述回温区连通构成一个通风通道。

进一步的，所述脱附管上还设有与脱附管相通的冷风机，所述冷风机将冷风输送至脱附管内以使脱附管内的热空气进行中和降温。

进一步的，所述管路系统还包括连接管，所述连接管设置在脱附管与回收管之间，且连接管与脱附管和回收管相通，所述连接管与脱附管的连接处以及连接管与回收管的连接处均设有三通控制阀。

进一步的，所述换热板为不锈钢材质。

进一步的，所述催化剂板为贵金属材质。

本实用新型的有益效果：预热箱将加热后的空气通过管路系统输送至脱附区内用以脱附炭板上的VOC颗粒，带有脱附下的VOC颗粒通过管路系统被回收至催化腔内，通过升温腔与催化腔的作用将温度加热到300多度后VOC颗粒燃烧，这种燃烧处理的方式为清洁燃烧，而不像传统的输送至焚烧炉内进行燃烧，燃烧后产生的无害空气再被管路系统排出壳体外，对于模块分散的设备以及线上操作的设备来说，本实用新型通过打开脱附区一侧的拉开门将附着满颗粒的炭板放入插架内，打开控制箱设定脱附燃烧时间即可，这样既能够减少能耗且离线操作，单独实现脱附燃烧，且一体式减小了占地面积，且运输方便。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构图；

图2是本实用新型中管路系统的结构图；

图3是本实用新型中换热区和预热区的结构图；

图4是本实用新型中换热装置的结构图；

图5是本实用新型中换热板的结构图；

图6是本实用新型的换热板中空气流向示意图。

附图标记：1、壳体；2、三通控制阀；3、预热区；31、催化腔；311、催化剂板；32、升温腔；321、加热管；4、换热区；41、换热装置；411、换热部； 422、换热罩；5、管路系统；51、脱附管；52、回收管；53、排空管；54、鼓风机；6、脱附区；61、插架；7、控制箱；8、拉开门；9、进风孔；10、出风孔；11、阻隔组；12、回温区；111、突起部分；112、凹陷部分；13、冷风机； 14、连接管。

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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

由于目前的设备较大，且每个功能模块均是分开单独的，各模块之间的管路错综复杂，所以存在几个问题：第一，当进行废气处理的时候需要人工监控以及实时控制设备，因此只适合在工人工作时间内进行处理；效率低；第二，当其他一些具有吸附设备在吸附完成后，吸附设备内的炭板上附着满VOC颗粒，而无法快捷的放置在设备内单独进行脱附；第三，由于设备体积较大，在运输时需要依次拆下单独的模块，运输不方便，且占用空间过大；因此本实用新型设计这种一体式离线催化燃烧设备，具体结构如图1-6所示，包括壳体1，壳体1 内包括有预热区3、换热区4、管路系统5以及脱附区6(本实用新型中从左往右依次是脱附区6、管路系统5、换热区4以及预热区3，四者同时设置在壳体1内)，预热区3包括升温腔32和催化腔31，升温腔32位于催化腔31上方且两者连通，换热区4包括换热装置41，升温腔32与催化腔31均与换热装置41相通，升温腔32内包括有多组用于加热升温腔32内空气的加热管321，管路系统5包括脱附管51、回收管52以及排空管53，脱附管51和回收管52均连接在脱附区6换热装置41之间，换热装置41将加热后的空气通过脱附管51输送至脱附区6内(升温腔32将加热后的340℃-350℃空气输送至换热装置41后再通过脱附管51直接输送至脱附区6内)，在冷风机13以及自身散失热量的情况下，340℃-350℃的空气降温至 85℃-90℃后，炭板在85℃-90℃的空气下将板上的VOC颗粒进行脱附，回收管52 上设有鼓风机54，鼓风机54将脱附区6内脱附后带有脱附颗粒的空气通过回收管 52回收至催化腔31内，催化腔31内包括有多块用于催化加热后的空气与脱附回收后带有脱附颗粒的废气进行燃烧的催化剂板311(催化剂板311用于催化340℃ -350℃下的空气与脱附回收后带有VOC颗粒的废气进行燃烧，正常情况下，VOC 颗粒在燃烧时所需要的温度是1100℃，而催化剂板311为贵金属材质，可以将VOC 颗粒在350℃的情况下就进行燃烧)，排空管53连接在脱附管51上且两者相通，排空管53的一端延伸至壳体1外表面(当VOC颗粒燃烧后需要将燃烧后的无害气体排出，所以从脱附管51流出，排空管53与脱附管51之间的阀打开)，脱附区6 内包括有多组并排竖直设置的插架61，多组插架61上均插置有附着脱附颗粒的炭板，脱附区6一侧的壳体1壁上设有多个与插架61对应的拉开门8(本实用新型中具有4个拉开门8，每一个拉开门8对应有两个平行的插架61，每一个插架61分为上下两层，上下两层均可放置炭板，相邻两个插架61是相通的，这样整个脱附区6都能进行脱附)，壳体1内还设有控制箱7，控制箱7均与加热管321以及管路系统5电连接，本实用新型优点在于：针对于炭板上的VOC颗粒进行脱附燃烧，当某些生产车间内都会有除尘设备，而这里的尘包括粉尘与VOC颗粒，所以当除尘设备中粉尘收集之后，其中的吸附炭板上VOC颗粒不会掉落，因此需要对其进行脱附燃烧，当车间工人下班前将附着满VOC颗粒的炭板放入插架61内，打开设备开始运作，进行调时后即可，工人下班后设备能够离线进行工作，且该设备为一体式设置，方便运输以及占用面积小。

如图4-6所示，换热装置41包括换热部411以及多个换热罩422，多个换热罩 422分为位于换热部411两端，换热罩422两端均设有进风孔9和出风孔10(一侧的换热罩422与升温腔32相通，加热后的空气流出的通道的进风口在左侧换热罩 422的上部，VOC颗粒脱附回收回来冷却后的空气流进通道的出风口在左侧换热罩422的下部)，换热部411由多片换热板拼叠组成(换热板61为不锈钢材质)，换热板上设有若干个阻隔组11，阻隔组11包括突起部分111和凹陷部分112(本实用新型中的阻隔组11是一体成型的，通过机模直接按压使得换热板的正面有突起部分111则反面为凹陷部分112又或者是换热板的正面是凹陷部分112反面是突起部分111)，每个阻隔组11的突起部分111与凹陷部分112相互对应，相邻的阻隔组11上为突起部分111和凹陷部分112呈相互平行且竖直设置(这里指的是相邻的两个阻隔组11在换热板的正面上看是一个为突起部分111一个为凹陷部分112，相同的从反面看一个是凹陷部分112一个为突起部分111，且两者是相互平行的且垂直设置在换热板上)，本实用新型中的换热板分为上下两部分，上部分的阻隔组11与下部分的阻隔组11是对接在一条直线上的，且在同一个平面上上部分的阻隔组11为凹陷部分112则下部分的阻隔组11为突起部分111，又或者上部分的阻隔组11为突起部分111则下部分的阻隔组11为凹陷部分112，当任意两块换热板拼叠时，两块换热板上的各凹陷部分112相互叠加形成一个用于空气流通的通风间隙，两块换热板上的各突起部分111相互叠加形成一个阻碍空气流通的阻隔筋，相邻两阻隔组11之间构成一个回温区12，通风间隙与回温区 12连通构成一个通风通道，当三块换热板拼叠在一起时，中间这块换热板与左侧的换热板之间构成的通风通道为加热后的空气流出的通道，中间这块换热板与右侧的换热板之间构成的通风通道为回收VOC颗粒脱附回来冷却后的空气流进通道，流出的通道与流进通道的路径是交错在一起但互不影响，因为换热板被两组阻隔组11分割成上部分和下部分)，这里这么设置主要是为了增加通风通道的路程，以使实现回收空气的加热更高效，加热空气对换热板的储温更高效，降低加热管321的加热时间，减少能耗。

如图1-2所示，脱附管51上还设有与脱附管51相通的冷风机13，冷风机13将冷风输送至脱附管51内以使脱附管51内的热空气进行中和降温(冷风机13将冷风通过脱附管51输送至脱附箱内进行冷却，其中的降温冷却主要是为了对脱附后的炭板进行快速冷却。其次是脱附管51内的热空气进行中和降温，由于换热装置41内的流出的高温空气一旦温度过高的话，炭板容易燃烧)。

如图2所示，管路系统5还包括连接管14，连接管14设置在脱附管51与回收管52之间，且连接管14与脱附管51和回收管52相通，连接管14与脱附管51的连接处以及连接管14与回收管52的连接处均设有三通控制阀2，当换热区4内的高温气流通过脱附管51时，脱附管51上的三通控制阀2将流向脱附区6端关闭，通向连接管14打开，再次之前脱附区6已经开始脱附，脱附后的VOC颗粒向回收管 52流动，这时高温气流向连接管14流动，对从脱附区6流向回收管52的带有VOC 颗粒的气流进行升温。

工作原理：当炭板上的VOC颗粒过多造成一定的堵塞，这时，将脱附区6一侧的拉开门8打开，再将炭板竖直插入插架61内，控制箱7控制加热管321开始加热，将加热后的空气通过换热装置41以及脱附管51排至脱附区6内(换热装置41 中的换热板在加热的空气排送过程中储存了一定的热量以备后续的使用)，当脱附区6内的温度达到90℃时，炭板上吸附着的VOC颗粒开始脱附(这里的鼓风机54是停止工作的，回收管52也是关闭的)，脱附完的VOC颗粒跟随着鼓风机54 的工作回到换热装置41内，带有VOC颗粒的回收气体通过换热装置41先初步加热一定温度(在循环回收的过程中温度降低)，然后进入升温腔32内，由于加热管321加热的温度是350℃左右，在贵金属催化剂板311的催化作用下，可以将VOC 颗粒在350℃的情况下就进行燃烧。

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，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种一体式离线催化燃烧设备，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)内包括有预热区(3)、换热区(4)、管路系统(5)以及脱附区(6)，所述预热区(3)包括升温腔(32)和催化腔(31)，所述升温腔(32)位于催化腔(31)上方且两者连通，所述换热区(4)包括换热装置(41)，所述升温腔(32)与催化腔(31)均与换热装置(41)相通，所述升温腔(32)内包括有多组用于加热升温腔(32)内空气的加热管(321)，所述管路系统(5)包括脱附管(51)、回收管(52)以及排空管(53)，所述脱附管(51)和回收管(52)均连接在脱附区(6)换热装置(41)之间，所述换热装置(41)将加热后的空气通过脱附管(51)输送至脱附区(6)内，所述回收管(52)上设有鼓风机(54)，所述鼓风机(54)将脱附区(6)内脱附后带有脱附颗粒的空气通过回收管(52)回收至催化腔(31)内，所述催化腔(31)内包括有多块用于催化加热后的空气与脱附回收后带有脱附颗粒的废气进行燃烧的催化剂板(311)，所述排空管(53)连接在脱附管(51)上且两者相通，所述排空管(53)的一端延伸至壳体(1)外表面，所述脱附区(6)内包括有多组并排竖直设置的插架(61)，多组所述插架(61)上均插置有附着脱附颗粒的炭板，所述脱附区(6)一侧的壳体(1)壁上设有多个与插架(61)对应的拉开门(8)，所述壳体(1)内还设有控制箱(7)，所述控制箱(7)均与加热管(321)以及管路系统(5)电连接。

2.根据权利要求1所述一种一体式离线催化燃烧设备，其特征在于：所述换热装置(41)包括换热部(411)以及多个换热罩(422)，多个所述换热罩(422)分为位于换热部(411)两端，所述换热罩(422)两端均设有进风孔(9)和出风孔(10)，所述换热部(411)由多片换热板拼叠组成，所述换热板上设有若干个阻隔组(11)，所述阻隔组(11)包括突起部分(111)和凹陷部分(112)，每个阻隔组(11)的突起部分(111)与凹陷部分(112)相互对应，相邻的阻隔组(11)上为突起部分(111)和凹陷部分(112)呈相互平行且竖直设置，任意两块换热板拼叠时，两块换热板上的各凹陷部分(112)相互叠加形成一个用于空气流通的通风间隙，两块换热板上的各突起部分(111)相互叠加形成一个阻碍空气流通的阻隔筋，相邻两阻隔组(11)之间构成一个回温区(12)，所述通风间隙与所述回温区(12)连通构成一个通风通道。

3.根据权利要求1所述一种一体式离线催化燃烧设备，其特征在于：所述脱附管(51)上还设有与脱附管(51)相通的冷风机(13)，所述冷风机(13)将冷风输送至脱附管(51)内以使脱附管(51)内的热空气进行中和降温。

4.根据权利要求1所述一种一体式离线催化燃烧设备，其特征在于：所述管路系统(5)还包括连接管(14)，所述连接管(14)设置在脱附管(51)与回收管(52)之间，且连接管(14)与脱附管(51)和回收管(52)相通，所述连接管(14)与脱附管(51)的连接处以及连接管(14)与回收管(52)的连接处均设有三通控制阀(2)。

5.根据权利要求2所述一种一体式离线催化燃烧设备，其特征在于：所述换热板为不锈钢材质。

6.根据权利要求1所述一种一体式离线催化燃烧设备，其特征在于：所述催化剂板(311)为贵金属材质。

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