CN218209611U - 一种用于工业生产VOCs治理的换热催化燃烧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于有机物废气处理装置技术领域，具体涉及一种用于工业生产VOCs治理的换热催化燃烧炉；其包括换热器A、换热器B、催化反应装置以及排风系统；生产机组的废气排放口通过换热器A与催化反应装置的进气口连通，催化反应装置的出气口通过换热器B与换热器A的热流体进口连通，换热器A的热流体出口与排风系统的进气端连通；介质管路通过换热器B连通至生产机组处。该换热催化燃烧炉中的排风系统将生产机组产生的有机废气抽吸至催化反应装置内进行处理，有机废气在反应时会释放大量的热能，这部分热能会随着净化后气体依次经过换热器C、换热器B和换热器A，并对生产机组所用的介质热以及有机废气进行加热，从而有效的减小能源的损失。

Description

一种用于工业生产VOCs治理的换热催化燃烧炉

技术领域

本实用新型属于有机物废气处理装置技术领域，具体涉及一种用于工业生产VOCs治理的换热催化燃烧炉。

背景技术

目前，中国各地大气污染状况还不容乐观,尤其是VOCs有机废气的污染。

现有技术中，工业企业在日常生产加工中产生的有机废气容易与大气中的氮氧化物反应生成臭氧，并形成光化学烟雾，会对人体健康产生有害影响，因此，有机废气的处理受到了各国的高度重视。

但是，现有的有机废气处理装置在处理有机废气时会产生大量的热能，而许多有机废气处理装置对该部分热能并未进行合理的安排及使用，使得该部分热能随着净化后的空气直接排放至外部环境中，造成大量的能源损失。因此，实用新型一种能够合理利用有机废气反应时产生的热能的有机废气处理设备，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供一种用于工业生产VOCs治理的换热催化燃烧炉，以解决现有技术中存在的有机废气处理装置无法对有机废气反应时产生的热能进行回收利用，而导致大量的能源浪费的技术问题。

本实用新型通过以下技术方案具体实现：

一种用于工业生产VOCs治理的换热催化燃烧炉，包括换热器A、换热器B、换热器C、催化反应装置以及排风系统；

所述换热器A的冷流体进口与生产机组的废气排放口连通，所述换热器A的冷流体出口与所述换热器C的冷流体进口连通，所述换热器C的冷流体出口与所述催化反应装置的进气口连通，所述催化反应装置的出气口与所述换热器C的热流体进口连通，所述换热器C的热流体出口与所述换热器B的热流体进口连通，所述换热器B的热流体出口与所述换热器A的热流体进口连通，所述换热器A的热流体出口与所述排风系统的进气端连通；

介质管路通过所述换热器B连通至生产机组处。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，该换热催化燃烧炉还包括用于加热有机废气的加热装置，所述换热器C的冷流体出口通过所述加热装置与所述催化反应装置的进气口连通。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述加热装置包括换热器D、加热腔以及燃烧器；所述换热器C的冷流体出口与所述换热器D的冷流体进口连通，所述换热器D的冷流体出口与所述催化反应装置的进气口连通，所述燃烧器设置在加热腔内，且所述燃烧器的进气端与外部天然气管道连通，所述换热器D的热流体进口以及所述换热器D的热流体出口均与所述加热腔连通。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述加热装置包括壳体以及燃烧器；所述壳体上设置有废气进口和废气出口，所述换热器C的冷流体出口与所述废气进口连通，所述废气出口与所述催化反应装置的进气口连通，所述燃烧器设置在所述壳体内，且所述燃烧器的进气端与外部天然气管道连通。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述催化反应装置上设置有补风阀门，所述催化反应装置的出气口设置有温度传感器A，所述补风阀门以及所述温度传感器A均与所述催化反应装置的控制部分电连接。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，该换热催化燃烧炉还包括废气浓缩装置，所述换热器C的热流体出口处设置有三通管，所述换热器C的热流体出口通过所述三通管分别与所述换热器B的热流体进口以及所述废气浓缩装置连通，进入到所述废气浓缩装置内的热空气被用于脱附所述废气浓缩装置内的有机废气。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述废气浓缩装置为沸石转轮或活性炭吸脱附设备。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，该换热催化燃烧炉还包括废气通道，所述换热器A的冷流体出口以及所述废气浓缩装置的浓缩废气出气端均通过所述废气通道与所述换热器C冷流体进口连通。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，该换热催化燃烧炉还包括过滤装置，生产机组的废气排放口通过所述过滤装置与所述换热器A的冷流体进口连通。

综上所述，本实用新型具有以下技术效果：

该换热催化燃烧炉中的排风系统将生产机组产生的有机废气抽吸至催化反应装置内进行处理，有机废气在反应时会释放大量的热能，这部分热能会随着净化后气体依次经过换热器C、换热器B和换热器A，并对生产机组所用的介质热以及有机废气进行加热，从而有效的减小能源的损失。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例一中记载的一种用于工业生产VOCs治理的换热催化燃烧炉的结构示意图；

图2是实施例一中记载的一种用于工业生产VOCs治理的换热催化燃烧炉中加热装置的结构示意图；

图3实施例二中记载的一种用于工业生产VOCs治理的换热催化燃烧炉的结构示意图；

图4是实施例二中记载的一种用于工业生产VOCs治理的换热催化燃烧炉中加热装置的结构示意图。

附图标记：

1、生产机组；

21、换热器A；22、换热器B；23、换热器C；24、换热器D

3、催化反应装置；31、补风阀门；32、温度传感器A；

4、排风系统；

5、加热装置；51、壳体；52、燃烧器；53、温度传感器B；54、加热腔

6、废气浓缩装置；

7、废气通道；

8、过滤装置；

9、介质管路；

10、烟囱。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，″多个″的含义是两个或两个以上；术语″上″、″下″、″左″、″右″、″内″、″外″、″前端″、″后端″、″头部″、″尾部″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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新型的限制。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

如图1和图2所示：

一种用于工业生产VOCs治理的换热催化燃烧炉，其包括换热器A21、换热器B22、换热器C23、催化反应装置3以及排风系统4；其中，

换热器A21的冷流体进口与生产机组1的废气排放口连通，换热器A21的冷流体出口与换热器C23的冷流体进口连通，换热器C23的冷流体出口与催化反应装置3的进气口连通，催化反应装置3的出气口与换热器C23的热流体进口连通，换热器C23的热流体出口与换热器B22的热流体进口连通，换热器B22的热流体出口与换热器A21的热流体进口连通，换热器A21的热流体出口与排风系统4的进气端连通；

介质管路9通过换热器B22连通至生产机组1处。

该换热催化燃烧炉主要用于处理中高浓度的有机废气，其可用于印刷以及涂布等行业中。

在使用过程中，工作人员启动排风系统4，排风系统4产生的吸力会将生产机组1在工作中产生的有机废气抽吸至催化反应装置3中进行反应；

有机废气在催化反应装置3内反应生产二氧化碳和水，同时释放大量的热能，这部分热能会使气体变为高温气体，并依次经过换热器C23、换热器B22以及换热器A21；

当高温气体经过换热器C23、换热器B22和换热器A21时，高温气体可以通过换热器C23、换热器B22以及换热器A21对生产机组1所用的介质以及机废气进行加热，以合理的安排和使用有机废气反应时产生的热能，从而有效的减小能源的损失。

需要说明的是，上述的排风系统4采用的是离心风机，上述的换热器A21通过离心风机与烟囱10连通，使得净化后的气体可以通过烟囱10排放至大气中。

优化的，上述的催化反应装置3分为上区域和下区域；其中，

催化反应装置3的上区域填充有蓄热体，下区域填充有催化剂；

当有机废气进入催化反应装置3中时，有机废气会先经过蓄热体，且有机废气经过蓄热体时会分散开，使有机废气能更为均匀地进入催化反应装置3的下区域中与催化剂充分的接触，使得有机废气的反应更加充分，以提高有机废气的净化效率。

需要说明的是，上述的蓄热体由陶瓷材料制成，蓄热体的截面形状为蜂窝状结构，其能够分散进入催化反应装置3中的有机废气，使得有机废气与催化剂的接触更加的充分，从而有效的提高有机废气的净化效率。

优化的，该换热催化燃烧炉还包括加热装置5；换热器C23的冷流体出口通过加热装置5与催化反应装置3的进气口连通；

当有机废气进入加热装置5时，加热装置5会对有机废气进行加热，使有机废气的温度提升至反应温度，从而有效的提高有机废气的处理效果。

优化的，上述的加热装置5包括壳体51以及燃烧器52；其中，

壳体51上设置有废气进口和废气出口，换热器C23的冷流体出口与废气进口连通，废气出口与催化反应装置3的进气口连通，燃烧器52设置在壳体51内，且燃烧器52的进口端与外部天然气管道连通；

当有机废气进入壳体51内部时，燃烧器52开始工作，加热装置5通过明火对有机废气进行加热，使有机废气的温度迅速提升至反应温度。

优选的，上述的废气进口处和废气出口处均设置有温度传感器B53；

当废气进口处的温度传感器B53检测到进入壳体51内的有机废气的温度达到或者超过反应温度时，上述的燃烧器52便不进行工作，以减少能源的损耗；

当进入壳体51内的有机废气的温度未达到反应温度时，上述的燃烧器52便开始工作，对有机废气进行加热，使得有机废气的温度上升；且当废气出口处的温度传感器B53检测到被加热后的有机废气的温度达到反应温度时，燃烧器52则会根据有机废气的温度自动调整天然气输送阀门角度以控制火力大小，使加热后有机废气温度保持在合适反应的区间内，避免出现过度加热的情况。

优化的，上述的催化反应装置3上设置有补风阀门31，催化反应装置3的出气口设置有温度传感器A32，补风阀门31以及温度传感器A32均与催化反应装置3的控制部分电连接；

当有机废气的浓度过高，有机废气在反应过程中的温升较大，且温度传感器A32检测到高温气体的温度超过500℃时，催化反应装置3中的控制部分便会控制补风阀门31开启，通过向催化反应装置3的内部补充新鲜空气，以便于对有机废气进行稀释处理。

优化的，该换热催化燃烧炉还包括废气浓缩装置6；其中，

换热器C23的热流体出口处设置有三通管，换热器C23的热流体出口通过三通管分别与换热器B22的热流体进口以及废气浓缩装置6连通，进入到废气浓缩装置6内的热空气被用于脱附废气浓缩装置6内的有机废气，以更加充分的利用有机废气反应时产生的热能。

优化的，上述的废气浓缩装置6为沸石转轮或活性炭吸脱附设备。

优化的，该换热催化燃烧炉还包括废气通道7；其中，

换热器A21的冷流体出口以及废气浓缩装置6的浓缩废气出气端均通过废气通道7与换热器C23冷流体进口连通。

优化的，上述的该换热催化燃烧炉还包括过滤装置8，生产机组1的废气排放口通过过滤装置8与换热器A21的冷流体进口连通，其能够截留有机废气中的粉尘、固体颗粒物以及粘性物质等杂质，以更好的实现对有机废气的净化。

优选的，上述的过滤装置8为干式过滤器，干式过滤器的内部设置有粗效过滤器、中效过滤器及高效过滤器。

实施例二：

如图3和图4所示：

作为本实用新型的另一种实施方式，上述的加热装置5包括换热器D24、加热腔54以及燃烧器52；其中，

换热器C23的冷流体出口与换热器D24的冷流体进口连通，换热器D24的冷流体出口与催化反应装置3的进气口连通，燃烧器52设置在加热腔54内，且燃烧器52的进气端与外部天然气管道连通，换热器D24的热流体进口以及换热器D24的热流体出口均与加热腔54连通。

由于天然气中含有少量的硫，而硫在催化剂中生成的硫化物会堵塞催化反应装置3的下区域中的催化剂，导致催化剂的活性降低；

燃烧器52在加热腔54内加热气体，使加热后的气体进入换热器D24中与有机废气进行换热，使得有机废气在升温的同时不与燃烧器52直接接触，避免了天然气中的成分与有机废气混合，从而有效的避免天然气中的成分对催化剂活性造成影响的情况发生。

此外，本实施例中记载的换热催化燃烧炉的其他结构与实施例一中记载的换热催化燃烧炉的其他结构完全相同，具体的可参考实施例一中的内容，此处便不再重复阐述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于工业生产VOCs治理的换热催化燃烧炉，其特征在于：包括换热器A(21)、换热器B(22)、换热器C(23)、催化反应装置(3)以及排风系统(4)；

所述换热器A(21)的冷流体进口与生产机组(1)的废气排放口连通，所述换热器A(21)的冷流体出口与所述换热器C(23)的冷流体进口连通，所述换热器C(23)的冷流体出口与所述催化反应装置(3)的进气口连通，所述催化反应装置(3)的出气口与所述换热器C(23)的热流体进口连通，所述换热器C(23)的热流体出口与所述换热器B(22)的热流体进口连通，所述换热器B(22)的热流体出口与所述换热器A(21)的热流体进口连通，所述换热器A(21)的热流体出口与所述排风系统(4)的进气端连通；

介质管路(9)通过所述换热器B(22)连通至生产机组(1)处。

2.根据权利要求1所述的换热催化燃烧炉，其特征在于：还包括用于加热有机废气的加热装置(5)，所述换热器C(23)的冷流体出口通过所述加热装置(5)与所述催化反应装置(3)的进气口连通。

3.根据权利要求2所述的换热催化燃烧炉，其特征在于：所述加热装置(5)包括换热器D(24)、加热腔(54)以及燃烧器(52)；所述换热器C(23)的冷流体出口与所述换热器D(24)的冷流体进口连通，所述换热器D(24)的冷流体出口与所述催化反应装置(3)的进气口连通，所述燃烧器(52)设置在加热腔内，且所述燃烧器(52)的进气端与外部天然气管道连通，所述换热器D(24)的热流体进口以及所述换热器D(24)的热流体出口均与所述加热腔(54)连通。

4.根据权利要求2所述的换热催化燃烧炉，其特征在于：所述加热装置(5)包括壳体(51)以及燃烧器(52)；所述壳体(51)上设置有废气进口和废气出口，所述换热器C(23)的冷流体出口与所述废气进口连通，所述废气出口与所述催化反应装置(3)的进气口连通，所述燃烧器(52)设置在所述壳体(51)内，且所述燃烧器(52)的进气端与外部天然气管道连通。

5.根据权利要求4所述的换热催化燃烧炉，其特征在于：所述催化反应装置(3)上设置有补风阀门(31)，所述催化反应装置(3)的出气口设置有温度传感器A(32)，所述补风阀门(31)以及所述温度传感器A(32)均与所述催化反应装置(3)的控制部分电连接。

6.根据权利要求5所述的换热催化燃烧炉，其特征在于：还包括废气浓缩装置(6)，所述换热器C(23)的热流体出口处设置有三通管，所述换热器C(23)的热流体出口通过所述三通管分别与所述换热器B(22)的热流体进口以及所述废气浓缩装置(6)连通，进入到所述废气浓缩装置(6)内的热空气被用于脱附所述废气浓缩装置(6)内的有机废气。

7.根据权利要求6所述的换热催化燃烧炉，其特征在于：所述废气浓缩装置(6)为沸石转轮或活性炭吸脱附设备。

8.根据权利要求7所述的换热催化燃烧炉，其特征在于：还包括废气通道(7)，所述换热器A(21)的冷流体出口以及所述废气浓缩装置(6)的浓缩废气出气端均通过所述废气通道(7)与所述换热器C(23)冷流体进口连通。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的换热催化燃烧炉，其特征在于：还包括过滤装置(8)，生产机组(1)的废气排放口通过所述过滤装置(8)与所述换热器A(21)的冷流体进口连通。

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