CN214862331U - 一种分子筛吸脱附催化燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分子筛吸脱附催化燃烧装置，包括：吸脱附组件、排气通道、催化燃烧组件和脱附气加热组件，吸脱附组件包括支撑架、设在支撑架上并联设置的多个吸附床，支撑架上设有与吸附床连通的进气口和出气口，吸附床两侧分别设有脱附出口管道和脱附进口管道，出气口与排气通道通过出气管道连接；催化燃烧组件的进口端与脱附出口管道连通，催化燃烧组件的出口端与脱附气加热组件的一端连接，脱附气加热组件的另一端与脱附进口管道连接，脱附气加热组件上设有脱附气进口。本实用新型的分子筛吸脱附催化燃烧装置能有效降低脱附空气升温成本，节约能源，加热效率和安全系数高，既能利用洁净气体提高脱附效率，也能保证废气的充分燃烧分解。

Description

一种分子筛吸脱附催化燃烧装置

技术领域

本实用新型涉及废气处理设备技术领域，具体而言，特别涉及一种分子筛吸脱附催化燃烧装置。

背景技术

现有的吸脱附催化燃烧装置多采用燃烧后废气作为脱附气体对吸附材料进行脱附，该方法虽然可以有效回收利用燃烧气体的热量，但由于燃烧后废气成分复杂，无法保证脱附效率，且脱附气中氧气含量低，循环使用后会大幅降低催化燃烧效率，导致燃烧不充分。另外，催化燃烧后的高温气体(一般温度达到300℃～400℃)与气体换热后，温度下降较小，温度过高的脱附气会使吸附剂燃烧或粉化，很难用于吸附剂脱附操作，若需要温度下降较大，需要加大使用成本。

此外，如果不采用燃烧后的废气作为脱附气，需要对脱附气体进行加热，现有的吸脱附催化燃烧装置多采用电热丝加热的方式加热脱附气体，该方法加热效率较低，浪费能源。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。有鉴于此，本实用新型需要提供一种能有效降低脱附空气升温成本，节约能源，加热效率和安全系数高，既能利用洁净气体提高脱附效率，也能保证废气的充分燃烧分解的分子筛吸脱附催化燃烧装置。

本实用新型提供一种分子筛吸脱附催化燃烧装置，包括：吸脱附组件、排气通道、催化燃烧组件和脱附气加热组件，所述吸脱附组件包括支撑架、设在所述支撑架上并联设置的多个吸附床，所述支撑架上设有与所述吸附床连通的进气口和出气口，多个吸附床的两侧分别设有脱附出口管道和脱附进口管道，所述出气口与所述排气通道通过出气管道连接；所述催化燃烧组件的进口端与所述脱附出口管道连通，所述催化燃烧组件的出口端与所述脱附气加热组件的一端连接，所述脱附气加热组件的另一端与所述脱附进口管道连接，所述脱附气加热组件上设有脱附气进口。

根据本实用新型的一个实施例，所述吸附床的个数为三个，由所述出气口至所述进气口方向，依次为第一吸附床、第二吸附床和第三吸附床。

根据本实用新型的一个实施例，所述出气管道上设有吸附风机。

根据本实用新型的一个实施例，所述催化燃烧组件包括催化燃烧器和第一脱附风机，所述催化燃烧器的一端与所述第一脱附风机的一端连通，所述第一脱附风机的另一端与所述脱附出口管道连通。

根据本实用新型的一个实施例，所述脱附气加热组件包括热交换器、第二脱附风机和电磁管道加热器，所述热交换器的一端与所述催化燃烧器管道连通，其中所述脱附气进口设在所述热交换器上，所述热交换器的另一端通过第一管道与所述第二脱附风机的进风端连通，所述电磁管道加热器的一端与所述第二脱附风机的出风端连通，所述电磁管道加热器的另一端与所述脱附进口管道连通。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一吸附床、所述第二吸附床和所述第三吸附床中当其中任意两个执行吸附操作时，另一个执行脱附操作，或三个吸附床其中任意一个执行吸附操作时，另两个执行脱附操作。

根据本实用新型的一个实施例，所述热交换器与所述排气通道之间通过第二管道连通。

根据本实用新型的一个实施例，所述电磁管道加热器包括金属加热管、缠绕于所述金属加热管上的电磁线圈、与所述电磁线圈电连接的变频加热控制器和屏蔽罩，所述变频加热控制器与所述金属加热管之间连接有温控反馈线路，所述金属加热管上设有包裹所述电磁线圈的绝缘保温板。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一吸附床、所述第二吸附床和所述第三吸附床中的吸附剂均为分子筛。

本实用新型的分子筛吸脱附催化燃烧装置，通过在上述结构设计中：

1、在催化燃烧器和第一管道之间设置热交换器，热交换器上设置脱附气进口，使燃烧后气体预加热脱附空气，回收热量，降低脱附空气升温成本，节约能源；

2、采用电磁管道加热器代替电热丝加热脱附空气，提高加热速度和加热效率，同时电磁管道加热器可精确控制脱附气温度，运行安全，不存在漏电之类的安全隐患，使用安全系数高；

3、采用外界空气作为脱附气体，气体洁净且含氧量高，既利用洁净气体提高脱附效率的同时，又能有效保证废气如VOCs等的充分燃烧分解。

附图说明

图1是根据本实用新型的一种分子筛吸脱附催化燃烧装置的结构示意图。

图2是根据本实用新型的一种分子筛吸脱附催化燃烧装置中电磁管道加热器的结构示意图。

附图标记：1-吸脱附组件；2-排气通道；3-催化燃烧组件；4-脱附气加热组件；5-出气管道；6-吸附风机；7-脱附气进口；11-支撑架；12-进气口；13-出气口；14-脱附出口管道；15-脱附进口管道；16-第一吸附床；17-第二吸附床；18-第三吸附床；31-催化燃烧器；32-第一脱附风机；41-热交换器；42-第二脱附风机；43-电磁管道加热器；44-第一管道；45-第二管道；431-金属加热管；432-电磁线圈；433-变频加热控制器；434-屏蔽罩；435-温控反馈线路；436-绝缘保温板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和图2所示，一种分子筛吸脱附催化燃烧装置，包括：吸脱附组件1、排气通道2、催化燃烧组件3和脱附气加热组件4，吸脱附组件1包括支撑架11、设在支撑架11上并联设置的多个吸附床，支撑架11上设有与吸附床连通的进气口12和出气口13，多个吸附床的两侧分别设有脱附出口管道14和脱附进口管道15，出气口13与排气通道2通过出气管道5连接，出气管道5上设有吸附风机6；催化燃烧组件3的进口端与脱附出口管道14连通，催化燃烧组件3的出口端与脱附气加热组件4的一端连接，脱附气加热组件4的另一端与脱附进口管道15连接，脱附气加热组件4上设有脱附气进口7。

本实用新型的分子筛吸脱附催化燃烧装置，通过在上述结构设计中：在催化燃烧器31和第一管道44之间设置热交换器41，热交换器41上设置脱附气进口7，使燃烧后气体预加热脱附空气，回收热量，降低脱附空气升温成本，节约能源；采用电磁管道加热器43代替电热丝加热脱附空气，提高加热速度和加热效率，同时电磁管道加热器43可精确控制脱附气温度，运行安全，不存在漏电之类的安全隐患，使用安全系数高；采用外界空气作为脱附气体，气体洁净且含氧量高，既利用洁净气体提高脱附效率的同时，又能有效保证废气如VOCs等的充分燃烧分解。

如图1所示，吸附床的个数为三个，由出气口13至进气口12方向，依次为第一吸附床16、第二吸附床17和第三吸附床18，其中在具体操作使用汇总，第一吸附床16、第二吸附床17和第三吸附床18中其中任意两个执行吸附操作时，另一个执行脱附操作，或三个吸附床其中任意一个执行吸附操作时，另两个执行脱附操作，即废气通过进气口12导入任意一或二个吸附床中除去VOCs，净化后的气体通过吸附风机6从出气口13排至排风通道2，第一吸附床16、第二吸附床17和第三吸附床18中的吸附剂均为分子筛，需要理解的是，可根据不同的VOCs的排放特征，可选用不同类型的分子筛有针对性的进行高效吸脱附过程。

如图1所示，催化燃烧组件3包括催化燃烧器31和第一脱附风机32，催化燃烧器31的一端与第一脱附风机32的一端连通，第一脱附风机32的另一端与脱附出口管道14连通，其中催化燃烧器31选用现有技术中的成熟设备，具体催化燃烧过程在此不再赘述。

如图1所示，脱附气加热组件4包括热交换器41、第二脱附风机42和电磁管道加热器43，热交换器41的一端与催化燃烧器31管道连通，其中脱附气进口7设在热交换器41上，热交换器41的另一端通过第一管道44与第二脱附风机42的进风端连通，电磁管道加热器43的一端与第二脱附风机42的出风端连通，电磁管道加热器43的另一端与脱附进口管道15连通，热交换器41与排气通道2之间通过第二管道45连通，在催化燃烧器31和第一管道44之间设置热交换器41，使燃烧后气体预加热脱附空气，回收热量，降低脱附空气升温成本，节约能源。

如图2所示，电磁管道加热器43包括金属加热管431、缠绕于金属加热管431上的电磁线圈432、与电磁线圈432电连接的变频加热控制器433和屏蔽罩434，变频加热控制器433与金属加热管431之间连接有温控反馈线路435，金属加热管431上设有包裹电磁线圈432的绝缘保温板436，电磁管道加热器43代替电热丝加热脱附空气，提高加热速度和加热效率，同时电磁管道加热器43可精确控制脱附气温度，运行安全，不存在漏电之类的安全隐患，使用安全系数高。

外界空气通过脱附气进口7进入热交换器41中，与催化燃烧后的气体进行热交换，吸热升温后，通过第二脱附风机42进入电磁管道加热器43进一步加热至脱附温度，导入已吸附饱和的一个或二个吸附床中进行脱附，脱附后含有VOCs的脱附气通过第一脱附风机32进入催化燃烧器31中，经过催化燃烧器31内加热元件加热，在催化剂作用下燃烧分解为二氧化碳和水，燃烧后的气体进入热交换器41与脱附气换热后通过排气通道2排出。

如图1和图2所示，本实用新型的分子筛吸脱附催化燃烧装置的具体使用过程如下：

吸附过程：废气通过进气口12进入任意一个或二个吸附床，废气中的VOCs被吸附后，净化气体通过吸附风机6从出气口13排至排风通道2，吸附饱和后，废气导入另外任意一个或二个吸附床内。

脱附过程：外界空气通过脱附气进口7进入热交换器41中与燃烧后气体进行换热，之后通过第二脱附风机42进入电磁管道加热器43中进一步加热升温，经精确升温至脱附温度后导入已吸附饱和的吸附床中用于高效脱除被吸附的VOCs，含VOCs的脱附气通过第一脱附风机32进入催化燃烧器31中。

催化燃烧：进入催化燃烧器31中的VOCs气体经过加热元件加热后在催化剂的作用下燃烧分解为二氧化碳和水，燃烧分解后的气体与脱附气换热后通过第二管道45和排气通道2排出。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种分子筛吸脱附催化燃烧装置，其特征在于，包括：吸脱附组件、排气通道、催化燃烧组件和脱附气加热组件，所述吸脱附组件包括支撑架、设在所述支撑架上并联设置的多个吸附床，所述支撑架上设有与所述吸附床连通的进气口和出气口，多个吸附床的两侧分别设有脱附出口管道和脱附进口管道，所述出气口与所述排气通道通过出气管道连接；所述催化燃烧组件的进口端与所述脱附出口管道连通，所述催化燃烧组件的出口端与所述脱附气加热组件的一端连接，所述脱附气加热组件的另一端与所述脱附进口管道连接，所述脱附气加热组件上设有脱附气进口。

2.根据权利要求1所述的一种分子筛吸脱附催化燃烧装置，其特征在于，所述吸附床的个数为三个，由所述出气口至所述进气口方向，依次为第一吸附床、第二吸附床和第三吸附床。

3.根据权利要求1所述的一种分子筛吸脱附催化燃烧装置，其特征在于，所述出气管道上设有吸附风机。

4.根据权利要求1所述的一种分子筛吸脱附催化燃烧装置，其特征在于，所述催化燃烧组件包括催化燃烧器和第一脱附风机，所述催化燃烧器的一端与所述第一脱附风机的一端连通，所述第一脱附风机的另一端与所述脱附出口管道连通。

5.根据权利要求4所述的一种分子筛吸脱附催化燃烧装置，其特征在于，所述脱附气加热组件包括热交换器、第二脱附风机和电磁管道加热器，所述热交换器的一端与所述催化燃烧器管道连通，其中所述脱附气进口设在所述热交换器上，所述热交换器的另一端通过第一管道与所述第二脱附风机的进风端连通，所述电磁管道加热器的一端与所述第二脱附风机的出风端连通，所述电磁管道加热器的另一端与所述脱附进口管道连通。

6.根据权利要求2所述的一种分子筛吸脱附催化燃烧装置，其特征在于，所述第一吸附床、所述第二吸附床和所述第三吸附床中当其中任意两个执行吸附操作时，另一个执行脱附操作，或三个吸附床其中任意一个执行吸附操作时，另两个执行脱附操作。

7.根据权利要求5所述的一种分子筛吸脱附催化燃烧装置，其特征在于，所述热交换器与所述排气通道之间通过第二管道连通。

8.根据权利要求5所述的一种分子筛吸脱附催化燃烧装置，其特征在于，所述电磁管道加热器包括金属加热管、缠绕于所述金属加热管上的电磁线圈、与所述电磁线圈电连接的变频加热控制器和屏蔽罩，所述变频加热控制器与所述金属加热管之间连接有温控反馈线路，所述金属加热管上设有包裹所述电磁线圈的绝缘保温板。

9.根据权利要求2所述的一种分子筛吸脱附催化燃烧装置，其特征在于，所述第一吸附床、所述第二吸附床和所述第三吸附床中的吸附剂均为分子筛。

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