CN215336387U - 一种催化燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种催化燃烧装置，包括与废气源连接的过滤系统、与过滤系统连接的容量可变式吸附系统，以及与容量可变式吸附系统通过脱附管路连接的催化燃烧床，催化燃烧床的排气管路经三通管连接有废气排放支路和高温脱附气体回流支路，废气排放支路与废气净化烟囱连接，高温脱附气体回流支路与容量可变式吸附系统连接，容量可变式吸附系统连接有净气排放系统和氮气保护系统，净气排放系统与废气净化烟囱连接，催化燃烧床的进气管经三通管连接脱附管路和催化补冷系统。本实用新型提高了进入催化燃烧床的有机废气的浓度，容量可变式吸附系统在进行脱附时无需外部热源，氮气保护系统和催化补冷系统可维持催化燃烧装置长时间地稳定运行。

Description

一种催化燃烧装置

技术领域

本实用新型涉及工业废气处理技术领域，具体涉及一种可高效运行的催化燃烧装置。

背景技术

工业废气是指人类在工业生产过程中排出的有毒有害气体，特别是化工厂、钢铁厂、制药厂以及炼焦厂和炼油厂等，排放的废气气味大，严重污染环境和影响人体健康。现有技术中，废气的治理一般采用物理和化学的方法，具体的治理工艺有催化燃烧法、活性炭吸附法、冷凝法、吸收法以及等离子体氧化法等。作为一种较易实施的处理方法，采用催化燃烧法进行有机废气的处理在工厂应用最为普遍，催化燃烧法可有效且低成本地解决有机废气对环境的污染。

催化燃烧装置是指在催化剂作用下燃烧的装置或设备，催化燃烧装置的工作原理为：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汽。现有的催化燃烧装置在使用过程中，待处理的废气中的有机废气需先经过吸附处理，然后将被吸附的有机废气送入催化燃烧床中燃烧处理，使有机废气氧化分解为无害的二氧化碳和水。在这个过程中，废气源中的不可燃烧的空气、二氧化碳及其他不可燃气体也会进入到催化燃烧床，上述空气、二氧化碳及其他不可燃气体在进入催化燃烧床后会带走催化燃烧床中的热量，同时也会降低催化燃烧床中的氧气含量，使得有机废气的催化燃烧不够充分，会导致废气处理的不彻底，使得没有完全处理玩的废气排入空气中，污染环境。

实用新型内容

为了解决上述技术存在的缺陷，本实用新型提供一种可高效运行的催化燃烧装置。

本实用新型实现上述技术效果所采用的技术方案是：

一种催化燃烧装置，包括与废气源连接的过滤系统、与所述过滤系统连接的容量可变式吸附系统，以及与所述容量可变式吸附系统通过脱附管路连接的催化燃烧床，所述催化燃烧床的排气管路经三通管连接有废气排放支路和高温脱附气体回流支路，所述废气排放支路与废气净化烟囱连接，所述高温脱附气体回流支路与所述容量可变式吸附系统连接，所述容量可变式吸附系统连接有净气排放系统和氮气保护系统，所述净气排放系统与所述废气净化烟囱连接，所述催化燃烧床的进气管经三通管连接所述脱附管路和催化补冷系统。

优选地，在上述的催化燃烧装置中，所述容量可变式吸附系统包括并联的第一活性炭吸附塔、第二活性炭吸附塔和第三活性炭吸附塔，所述过滤系统通过过滤送气管分别与所述第一活性炭吸附塔、所述第二活性炭吸附塔和所述第三活性炭吸附塔连接，在所述过滤送气管的三个支路上分别设有过滤送气阀。

优选地，在上述的催化燃烧装置中，所述脱附管路分别与所述第一活性炭吸附塔、所述第二活性炭吸附塔、所述第三活性炭吸附塔之间设有第一脱附阀、第二脱附阀、第三脱附阀，所述脱附管路在与所述催化燃烧床的进气管相连接的主管路位置设有总截止阀。

优选地，在上述的催化燃烧装置中，所述排气管路在连接所述废气排放支路和所述高温脱附气体回流支路的三通连接处的上游管段位置设有脱附风机。

优选地，在上述的催化燃烧装置中，所述废气排放支路在与所述排气管路连接的位置处设有废气排放阀，所述高温脱附气体回流支路在与所述排气管路连接的位置处设有高温脱附气体回流阀。

优选地，在上述的催化燃烧装置中，所述高温脱附气体回流支路分别设有与所述第一活性炭吸附塔、所述第二活性炭吸附塔、所述第三活性炭吸附塔连接的高温脱附气体回流分支管，各所述高温脱附气体回流分支管上设有回流分支阀。

优选地，在上述的催化燃烧装置中，所述净气排放系统包括分别设有与所述第一活性炭吸附塔、所述第二活性炭吸附塔、所述第三活性炭吸附塔连接的净气排放管，各所述净气排放管上设有净气排放阀，各所述净气排放管经净气排放总管上的排风机与所述废气净化烟囱连接。

优选地，在上述的催化燃烧装置中，所述过滤系统包括除尘喷淋塔以及与所述除尘喷淋塔连接的干式过滤器，所述除尘喷淋塔与废气源连接，所述除尘喷淋塔的出气端与所述容量可变式吸附系统连接。

优选地，在上述的催化燃烧装置中，所述氮气保护系统包括分别与所述第一活性炭吸附塔、所述第二活性炭吸附塔和所述第三活性炭吸附塔连接的氮气进气管和氮气供给罐。

优选地，在上述的催化燃烧装置中，所述催化补冷系统包括冷源、连接所述冷源和所述催化燃烧床的进气管的冷源管，所述冷源管上设有冷源阀。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的催化燃烧装置通过容量可变式吸附系统可以充分吸收废气源中的有机废气，然后通过与容量可变式吸附系统连接的净气排放系统将废气源中不可燃烧的空气、二氧化碳及其他不可燃气体排出至废气净化烟囱，提高了进入催化燃烧床的有机废气的浓度。另外，经高温脱附气体回流支路可将催化燃烧床中产生的高温无害气体送入容量可变式吸附系统，使得前期被吸附的有机废气在容量可变式吸附系统中脱附，然后进入到催化燃烧床，有效利用了催化燃烧床排出的高温气体，无需外部热源进行脱附。氮气保护系统可以控制容量可变式吸附系统的温度，避免容量可变式吸附系统中温度过高造成活性炭的失效。催化补冷系统可将冷源空气补入催化燃烧床，避免产生明火燃烧，同时提高催化剂的活性。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构图。

具体实施方式

为使对本实用新型作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

本实用的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。

请参见图1，如图所示，本实用新型的实施例提出了一种催化燃烧装置，该催化燃烧装置包括与废气源连接的过滤系统1、与过滤系统1连接的容量可变式吸附系统2，以及与容量可变式吸附系统2通过脱附管路3连接的催化燃烧床4。过滤系统1连接两路废气源，分别为废气A和废气B，对该两路废气A和废气B进行过滤，去除废气中的水分以及尘粒。容量可变式吸附系统2对过滤后的废气进行吸附处理，吸附其中的有机废气。被吸附的有机废气在脱附后，经过脱附管路3进入到催化燃烧床4中进行催化燃烧，生成对环境无害的二氧化碳和水。其中，催化燃烧床4的排气管路5经三通管连接有废气排放支路51和高温脱附气体回流支路52。废气排放支路51与废气净化烟囱512连接，通过废气净化烟囱512将产生的部分无害气体排出至外界。高温脱附气体回流支路52与容量可变式吸附系统2连接，将催化燃烧床4产生的高温气体送入到容量可变式吸附系统2，使被容量可变式吸附系统2吸附的有机废气脱附出来。为提高进入催化燃烧床4中的有机废气的浓度，避免废气源中不可燃烧的空气、二氧化碳及其他不可燃气体进入催化燃烧床4中，该容量可变式吸附系统2连接有净气排放系统6，净气排放系统6与废气净化烟囱512连接。为避免容量可变式吸附系统2中温度过高造成活性炭的失效，该容量可变式吸附系统2连接有氮气保护系统8，氮气保护系统8通过向该容量可变式吸附系统2通入氮气，可以控制该容量可变式吸附系统2中的氧气含量，防止在高温气体进入脱附时，高温气体引燃活性炭，通过氮气控制其中的氧气含量，可以避免活性炭燃烧，可以解决这一问题。具体地，废气源中的有机废气经容量可变式吸附系统2吸附后，废气源中的不可燃烧的空气、二氧化碳及其他不可燃气体经净气排放系统6进入废气净化烟囱512，随着催化燃烧床4中产生的无害二氧化碳和水蒸气排出至外界。催化燃烧床4的进气管41经三通管连接脱附管路3和催化补冷系统7，催化补冷系统7可将冷源空气补入催化燃烧床4，避免产生明火燃烧，同时提高催化剂的活性。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图1所示，该容量可变式吸附系统2包括并联的第一活性炭吸附塔21、第二活性炭吸附塔22和第三活性炭吸附塔23。其中，过滤系统1通过过滤送气管24分别与第一活性炭吸附塔21、第二活性炭吸附塔22和第三活性炭吸附塔23连接。为了方便控制并联的活性炭吸附塔的数量，在过滤送气管24的三个支路上还分别设有过滤送气阀25，通过开放和关断过滤送气阀25的个数，可以控制活性炭吸附塔的使用个数。在处理大容量的废气时，可以同时开启三个活性炭吸附塔，即第一活性炭吸附塔21、第二活性炭吸附塔22和第三活性炭吸附塔23可以同时并联工作。在处理小容量的废气时，可以通过过滤送气阀25，控制第一活性炭吸附塔21、第二活性炭吸附塔22和第三活性炭吸附塔23中的一个或两个同时开启。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图1所示，该净气排放系统6包括分别设有与第一活性炭吸附塔21、第二活性炭吸附塔22、第三活性炭吸附塔23连接的净气排放管61，各净气排放管61上设有净气排放阀611，各净气排放管61经净气排放总管上的排风机62与废气净化烟囱512连接。在过滤了尘粒和水蒸气的废气进入容量可变式吸附系统2后，其中的有机废气被容量可变式吸附系统2吸附，其中的不可燃烧的空气、二氧化碳及其他不可燃气体进入到净气排放管61，并经排风机62排入至废气净化烟囱512，最后无害化排出至外界。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图1所示，该脱附管路3分别与第一活性炭吸附塔21、第二活性炭吸附塔22、第三活性炭吸附塔23之间设有第一脱附阀31、第二脱附阀32、第三脱附阀33，脱附管路3在与催化燃烧床4的进气管41相连接的主管路位置设有总截止阀34。第一脱附阀31、第二脱附阀32、第三脱附阀33分别对第一活性炭吸附塔21、第二活性炭吸附塔22、第三活性炭吸附塔23进行开启控制，总截止阀34作为脱附管路3的主开关，用于控制脱附管路3和催化燃烧床4的进气管41之间的通断。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图1所示，该排气管路5在连接废气排放支路51和高温脱附气体回流支路52的三通连接处的上游管段位置设有脱附风机53，脱附风机53将催化燃烧床4中产生的二氧化碳和水蒸气抽出。废气排放支路51在与排气管路5连接的位置处设有废气排放阀511，高温脱附气体回流支路52在与排气管路5连接的位置处设有高温脱附气体回流阀521。

为了提高热能利用率，该高温脱附气体回流支路52分别设有与第一活性炭吸附塔21、第二活性炭吸附塔22、第三活性炭吸附塔23连接的高温脱附气体回流分支管522，各高温脱附气体回流分支管522上设有回流分支阀523。高温脱附气体回流支路52可将催化燃烧床4中产生的高温二氧化碳和水蒸气部分输入至第一活性炭吸附塔21、第二活性炭吸附塔22、第三活性炭吸附塔23，从而使第一活性炭吸附塔21、第二活性炭吸附塔22、第三活性炭吸附塔23中被吸附的有机废气进行脱附。作为本实用新型的一种优选地实施方式，该过滤系统1包括除尘喷淋塔11以及与除尘喷淋塔11连接的干式过滤器12，除尘喷淋塔11与废气源连接，除尘喷淋塔11的出气端与容量可变式吸附系统2连接。其中，除尘喷淋塔11对废气源中的尘粒进行去除，干式过滤器12对除尘后的废气进行干燥。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图1所示，该氮气保护系统8包括分别与第一活性炭吸附塔21、第二活性炭吸附塔22和第三活性炭吸附塔23连接的氮气进气管81和氮气供给罐82。催化补冷系统7包括冷源71、连接冷源71和催化燃烧床4的进气管41的冷源管72，冷源管72上设有冷源阀73。在本实用新型的实施例中，各类阀体均采用气动控制的气动阀门或电控制的电动阀门，阀门通过PLC控制箱进行控制开启或关闭。

综上所述，本实用新型的催化燃烧装置通过容量可变式吸附系统可以充分吸收废气源中的有机废气，然后通过与容量可变式吸附系统连接的净气排放系统将废气源中不可燃烧的空气、二氧化碳及其他不可燃气体排出至废气净化烟囱，提高了进入催化燃烧床的有机废气的浓度。另外，经高温脱附气体回流支路可将催化燃烧床中产生的高温无害气体送入容量可变式吸附系统，使得前期被吸附的有机废气在容量可变式吸附系统中脱附，然后进入到催化燃烧床，有效利用了催化燃烧床排出的高温气体，无需外部热源进行脱附。氮气保护系统可以控制容量可变式吸附系统的温度，避免容量可变式吸附系统中温度过高造成活性炭的失效。催化补冷系统可将冷源空气补入催化燃烧床，避免产生明火燃烧，同时提高催化剂的活性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内，本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种催化燃烧装置，其特征在于，包括与废气源连接的过滤系统(1)、与所述过滤系统(1)连接的容量可变式吸附系统(2)，以及与所述容量可变式吸附系统(2)通过脱附管路(3)连接的催化燃烧床(4)，所述催化燃烧床(4)的排气管路(5)经三通管连接有废气排放支路(51)和高温脱附气体回流支路(52)，所述废气排放支路(51)与废气净化烟囱(512)连接，所述高温脱附气体回流支路(52)与所述容量可变式吸附系统(2)连接，所述容量可变式吸附系统(2)连接有净气排放系统(6)和氮气保护系统(8)，所述净气排放系统(6)与所述废气净化烟囱(512)连接，所述催化燃烧床(4)的进气管(41)经三通管连接所述脱附管路(3)和催化补冷系统(7)。

2.根据权利要求1所述的催化燃烧装置，其特征在于，所述容量可变式吸附系统(2)包括并联的第一活性炭吸附塔(21)、第二活性炭吸附塔(22)和第三活性炭吸附塔(23)，所述过滤系统(1)通过过滤送气管(24)分别与所述第一活性炭吸附塔(21)、所述第二活性炭吸附塔(22)和所述第三活性炭吸附塔(23)连接，在所述过滤送气管(24)的三个支路上分别设有过滤送气阀(25)。

3.根据权利要求2所述的催化燃烧装置，其特征在于，所述脱附管路(3)分别与所述第一活性炭吸附塔(21)、所述第二活性炭吸附塔(22)、所述第三活性炭吸附塔(23)之间设有第一脱附阀(31)、第二脱附阀(32)、第三脱附阀(33)，所述脱附管路(3)在与所述催化燃烧床(4)的进气管(41)相连接的主管路位置设有总截止阀(34)。

4.根据权利要求2所述的催化燃烧装置，其特征在于，所述排气管路(5)在连接所述废气排放支路(51)和所述高温脱附气体回流支路(52)的三通连接处的上游管段位置设有脱附风机(53)。

5.根据权利要求4所述的催化燃烧装置，其特征在于，所述废气排放支路(51)在与所述排气管路(5)连接的位置处设有废气排放阀(511)，所述高温脱附气体回流支路(52)在与所述排气管路(5)连接的位置处设有高温脱附气体回流阀(521)。

6.根据权利要求5所述的催化燃烧装置，其特征在于，所述高温脱附气体回流支路(52)分别设有与所述第一活性炭吸附塔(21)、所述第二活性炭吸附塔(22)、所述第三活性炭吸附塔(23)连接的高温脱附气体回流分支管(522)，各所述高温脱附气体回流分支管(522)上设有回流分支阀(523)。

7.根据权利要求2所述的催化燃烧装置，其特征在于，所述净气排放系统(6)包括分别设有与所述第一活性炭吸附塔(21)、所述第二活性炭吸附塔(22)、所述第三活性炭吸附塔(23)连接的净气排放管(61)，各所述净气排放管(61)上设有净气排放阀(611)，各所述净气排放管(61)经净气排放总管上的排风机(62)与所述废气净化烟囱(512)连接。

8.根据权利要求1所述的催化燃烧装置，其特征在于，所述过滤系统(1)包括除尘喷淋塔(11)以及与所述除尘喷淋塔(11)连接的干式过滤器(12)，所述除尘喷淋塔(11)与废气源连接，所述除尘喷淋塔(11)的出气端与所述容量可变式吸附系统(2)连接。

9.根据权利要求2所述的催化燃烧装置，其特征在于，所述氮气保护系统(8)包括分别与所述第一活性炭吸附塔(21)、所述第二活性炭吸附塔(22)和所述第三活性炭吸附塔(23)连接的氮气进气管(81)和氮气供给罐(82)。

10.根据权利要求2所述的催化燃烧装置，其特征在于，所述催化补冷系统(7)包括冷源(71)、连接所述冷源(71)和所述催化燃烧床(4)的进气管(41)的冷源管(72)，所述冷源管(72)上设有冷源阀(73)。

Images