CN2260891Y - 一种破坏臭氧尾气的热力催化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种将热力加温与催化破坏连为一体，并且由单片机检测与控制温度的用于环保工程中处理臭氧尾气的装置。它主要由电加热器、催化破坏器、温度检测控制器及排风机、排风机电机、尾气进气管和尾气排放管、温度检测控制器及排风机、排风机电机、尾气进气管和尾气排放管构成。这种装置可使饱合的臭氧尾气经加温后成为不饱合的尾气、相对湿度减少，避免催化剂的受潮受湿，加之采用新型催化剂，经催化后除臭氧效率可达99％，且流程简单、设备紧凑、造价较低。

Description

一种破坏臭氧尾气的热力催化装置

本实用新型涉及一种环保工程中处理臭氧尾气的装置，特别是一种破坏臭氧尾气的热力催化装置。

目前已采用的臭氧尾气破坏装置主要有臭氧热力破坏和催化破坏两种。热力破坏装置存在着大量消耗能量，而且高温的尾气排放又使环境造成新的热污染，虽然国外经常采用热交换器进行热回收，但这不仅提高了工程造价，而且材料性能及热交换效率都较差，操作也很困难；催化破坏装置的不足之处是设备比较简陋，除湿效果差，催化剂易受潮，处理臭氧尾气的效果不甚理想。

本实用新型的目的是提供一种将热力加温与催化破坏连为一体，并且由单片机检测与控制温度的装置。这种装置可使饱合的臭氧尾气加温后成为不饱合的尾气，加之采用新型催化剂，经催化后除臭氧效率可达99％，且流程简单、设备紧凑、造价较低。

本实用新型是由电加热器、催化破坏器、温度检测控制器、排风机、排风机电机、支架座、尾气进气管和尾气排放管所构成。电加热器为不锈钢双层同心圆套筒结构，它主要由外筒、内筒、电加热管、支撑架、管板、导流板、端板、压板、板盖把手、护罩以及电缆构成；催化破坏器为不锈钢材料制成的反应罐罐体，它主要由上封头、筒体、不锈钢丝网和接管等构成；温度检测控制器是以单片机为核心，设有LED显示，将温度敏感元件安置在反应罐罐体内和电加热器的出口处。

这种装置可使饱合的臭氧尾气经加温后成为不饱合的尾气、相对湿度减少，避免催化剂的受潮受湿，加之采用新型催化剂，经催化后除臭氧效率可达99％，且流程简单、设备紧凑、造价较低。

下面结合附图说明本实用新型的最佳实施例：

图1、图2为本实用新型的整体结构示意图，图3为电加热器结构示意图，图4是图3的A向视图，图5是图3的B-B剖视图，图6是图3的C-C剖视图，图7为双筒式催化破坏器的主视图，图8是双筒式催化破坏器的俯视图，图9是单筒式催化破坏器的主视图，图10是单筒式催化破坏器的俯视图，图11为温度检测控制器的电原理示意图。

本装置是由电加热器1、催化破坏器2、温度检测控制器3、排风机4、排风机电机5、支架座6、电加热器固定箍7、尾气进气管8和尾气排放管9所构成。并且将电加热器1、催化破坏器2、温度检测控制器3连为一体。

电加热器1由外筒10、内筒11、电加热管12、管支撑架13、导流板14、端板15、法兰16、垫片17、管板18、护罩19、板盖把手20、压板25和电缆26所构成。电加热器1的外筒10长为1M、外径为325mm，内筒11外径为219mm，在内筒11内均匀布设六组U型组合的电加热管12，按与纵向轴心线成30°角方向排列。在内筒11中央放置有既可固定电加热管12，又可通气的管支撑架13，管支撑架13外圈直径正好与内筒11内壁直径相吻合，内焊有压板25六根，这样可用压板25将电加热管12用螺栓和螺母固定其内。电加热管12尾段用螺母与管板18固定，电加热管12与管支撑架13及管板18相连后再置入内筒11中。在内筒11上沿切向方向焊有导流板14，它可使尾气自外筒10切向导入沿内筒11内壁绕流推进，往复受热。将法兰16焊于内筒11上，中间夹有聚四氟乙烯板制成的垫片17。用螺栓与螺母将法兰16固紧，开口22是电缆进口，将电缆线分别连接在电加热管接线座21上，接管23、24为必要时测温度用，平时不用时用管堵封住。

催化破坏器2为不锈钢材料制成的反应罐罐体，高1.1～1.2M、直径为600～1000mm。

如图7～图10所示的催化破坏器可采用两种型式。

双筒式催化破坏器除外筒筒体27外，还有由不锈钢丝网28和加支撑框架的内筒筒体29，内筒筒体29直径比外筒筒体直径小10cm，放置在外筒内衬圈30上，两筒底部相距5～10cm，外筒内衬圈30与内筒筒体29上边缘相接处固紧不漏气。

单筒式催化破坏器无内筒，但外筒筒体27底部有30～45°的坡度与内有支撑催化剂的罐体平底31焊固成漏斗状，在罐体平底31上的罐壁开有一卸料孔32，尾气自上部进入后经由催化剂催化破坏，自下部抽走。

两种型式的催化破坏器罐体的上封头33与筒壁的连接系由法兰连接，之间加有聚四氟乙稀垫片双筒式催化破坏器的外筒内壁上2/3处焊有内衬圈30，用以固定支撑内筒筒体29，内筒筒体29系由不锈钢栅条制成的格栅条做底，内衬以不锈钢丝网28，丝网孔眼不大于2mm，催化剂填满内筒29，在外筒筒体27上方外壁开有一孔与电加热器1的内筒11与外筒10焊接相联，外筒筒体27下方外壁处开一孔焊一接管35。接管35另一端用法兰与排风机4相接，在外筒筒体27下底中央开一孔焊在接管34上，接管34另一端平时用法兰封闭。单筒式催化破坏器的罐体平底31系由不锈钢格栅条做底，衬上不锈钢丝网28所构成。卸料孔32在运行时用法兰封闭，外筒底部漏斗底口处焊有三通接管36，一端与排风机4接管用法兰联接，另一端用法兰封闭。

温度检测控制器3以单片机为核心，控制器操作面板上设有八位LED显示器，用以显示通道号、测量温度值和温度给定值。另设有16键的键盘，用以输入温度给定值的通道切换等。操作面板上还设有指示灯和启动/停止操作按钮。用以指示排风机4和电加热器1的工作状态和其手动控制。该温度检测控制器3在结构上将微机测量电路与SCR控制电路以及继电器、空气开关等融为一体，且体积小，安装、使用方便。

温度检测控制器3设有两路温度测量回路，根据需要还可加以扩展。温度敏感元件采用铠装铂电阻。安装在催化破坏器的罐的顶部和电加热器的出口处，采用螺栓连接。其工作原理是：铂电阻测量电路采用恒流源方式。当温度变化时，铂电阻的阻值随之变化，其两端的电压改变。这一信号经模拟开关送给仪器放大器放大，经放大后的信号送入A/D转换器，将模拟信号转换为数字信号。CPU通过并行接口将这一数字信号读入，并进行处理，转换成相对应的温度值给显示器进行显示。从而完成一次测量过程。本温度检测控制器还设有一路温度控制回路，用于控制催化破坏器的罐内温度，其工作原理是：单片机根据反馈信号进行PID运算得出控制量，并将其转换为SCR的导通时间，由并行接口输出。这一信号再经光电隔离、过零触发，直接控制SCR导通与截止。从而改变电加热器的加热效率，达到控制温度的目的。

本装置的尾气进气管8焊接在电加热器1外筒10一端的上方处，电加热器1的外筒10与内筒11同时焊接在催化破坏器2的罐壁上。电加热器1用固定箍7固定在支架座6上。排风机4用法兰联接在催化破坏器的罐壁上，尾气排气管9焊接在排风机4的接管上。臭氧尾气经尾气进气管8进入电加热器1，在其内使臭氧尾气的温度提高到30～40℃，而后进入催化破坏器2中，与催化剂接触催化，经催化的剩余臭氧得以破坏后用排风机4排入尾气排放管9再经烟筒进入大气中。

本装置中设有的排风机4，其控制为手动，由操作面板上的按钮实现。

Claims (6)

1、一种破坏臭氧尾气的热力催化装置是由电加热器(1)、催化破坏器(2)、温度检测控制器(3)、排风机(4)、排风机电机(5)、支架座(6)、尾气进气管(8)和尾气排放管(9)所构成，其特征在于电加热器(1)与催化破坏器(2)和温度检测控制器(3)连为一体。

2、根据权利要求1所述的一种破坏臭氧尾气的热力催化装置，其特征在于电加热器(1)是由外筒(10)、内筒(11)、电加热管(12)、管支撑架(13)、导流板(14)、端板(15)、管板(18)、压板(25)、护罩(19)和电缆(26)所构成，外筒(10)和内筒(11)为不锈钢双层同心圆套筒结构，在内筒(11)内均匀布设六组U型组合的电加热管(12)，在内筒(11)上沿切向方向焊有导流板(14)。

3、根据权利要求1所述的一种破坏臭氧尾气的热力催化装置，其特征在于催化破坏器(2)是由不锈钢材料制成的反应罐罐体，它主要由上封头(33)、外筒筒体(27)、内筒筒体(29)和接管(34)、(35)的双筒式构成，在外筒筒体(27)内壁焊有内衬圈(30)，用来固定内筒筒体(29)。

4、根据权利要求1所述的一种破坏臭氧尾气的热力催化装置，其特征在于单筒式催化破坏器(2)主要是由上封头(33)、外筒筒体(27)、接管(36)所构成，在外筒筒体(27)底部有30～45°的坡度与内有支撑催化剂的罐体平底(31)焊固成漏斗状。

5、根据权利要求1、2所述的一种破坏臭氧尾气的热力催化装置，其特征在于电加热管(12)共有六组，每组为U型组合件，按与纵向轴心线成30°角方向均匀排列。

6、根据权利要求1、3、4所述的一中破坏臭氧尾气的热力催化装置，其特征在于双筒式的催化破坏器(2)的内筒筒体(29)和单筒式的催化破坏器(2)的罐体平底(31)由不锈钢栅条制成的格栅条做底，在其上又衬以不锈钢丝网(28)所构成。

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