一種低損耗有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種低損耗有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置，屬于廢氣處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]催化燃燒是借助催化劑在低溫下（200?400°C)下，實(shí)現(xiàn)對有機(jī)物的完全氧化，因此，能耗少，操作簡便，安全，凈化效率高，在有機(jī)廢氣特別是回收價值不大的有機(jī)廢氣凈化方面，比如化工，噴漆、絕緣材料、漆包線、涂料生產(chǎn)等行業(yè)應(yīng)用較廣，由于目前有機(jī)物催化燃燒的催化劑多為貴金屬（以鉑、鈀為主)催化劑。但由于貴金屬催化劑價格昂貴，資源少，因此，更經(jīng)濟(jì)的新型催化劑的研究成為新的開發(fā)方向；此外，催化劑都有一個催化活性溫度，對催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度，必須使廢氣和床層的溫度達(dá)到起燃溫度才能進(jìn)行催化燃燒，因此，必須設(shè)置預(yù)熱裝置，而燃燒的同時也會釋放大量熱能，如果能將燃燒后熱能的再利用，可使廢氣處理過程更加節(jié)能環(huán)保。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種催化劑便宜易得，低損耗，且高效節(jié)能的有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置;更進(jìn)一步地，提供一種對催化劑有保護(hù)作用且使用安全的有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置。
[0004]為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種低損耗有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置，包括廢氣儲存罐、預(yù)處理單元、預(yù)熱單元和催化燃燒單元，所述預(yù)熱單元包括依次連接的換熱器及預(yù)熱器，所述換熱器內(nèi)包含低溫管道和高溫管道，所述催化燃燒單元包括固定床催化反應(yīng)器A和固定床催化反應(yīng)器B，所述固定床催化反應(yīng)器A和固定床催化反應(yīng)器B包括催化劑載體和活性組分，所述催化載體為陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)，所述活性組分為稀土氧化物;所述廢氣儲存罐與預(yù)處理單元相連，所述預(yù)處理單元與所述低溫管道的進(jìn)氣口相連，所述低溫管道的出氣口與所述預(yù)熱器相連，所述預(yù)熱器的出氣口與所述催化燃燒單元的進(jìn)氣口相連，所述固定床催化反應(yīng)器A和固定床催化反應(yīng)器B并聯(lián)在所述催化燃燒單元中，所述固定床催化反應(yīng)器A的前后串聯(lián)有單向閥門一和單向閥門二，所述固定床催化反應(yīng)器B的前后串聯(lián)有單向閥門三和單向閥門四，所述催化燃燒單元的出氣口與所述高溫管道的進(jìn)氣口相連，所述高溫管道的出氣口與排風(fēng)機(jī)相連。
[0005]所述預(yù)處理單元為氣體過濾裝置。
[0006]所述預(yù)熱單元的進(jìn)氣口前串聯(lián)有阻火器一，所述催化燃燒單元出氣口后串聯(lián)有阻火器二。
[0007]所述預(yù)熱單元的進(jìn)氣口處安裝有氣體濃度監(jiān)測裝置，所述預(yù)熱單元的進(jìn)氣口通過三通管連接有補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)。
[0008]所述廢氣儲存罐的出氣口連接有進(jìn)風(fēng)機(jī)，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)的出氣口連接所述預(yù)處理單元的進(jìn)氣口。
[0009]所述預(yù)熱器為優(yōu)質(zhì)燃料燒嘴或高溫電阻絲。
[0010]使用本實(shí)用新型進(jìn)行廢氣處理的工藝流程為：
[0011 ] I.廢氣儲存罐中的有機(jī)廢氣在進(jìn)風(fēng)機(jī)的抽吸下進(jìn)入預(yù)處理單元，經(jīng)預(yù)處理單元過濾后，去除其中的粉塵、液滴及催化劑毒物，以避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒；
[0012]2.過濾后的廢氣經(jīng)過阻火器一，通過氣體濃度監(jiān)測裝置，當(dāng)有機(jī)廢氣濃度有可能超過控制值時，開啟補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)將其沖淡到安全值；
[0013]3.經(jīng)過濃度控制后的氣體進(jìn)入預(yù)熱單元，經(jīng)換熱器低溫管道進(jìn)入預(yù)熱器加熱，加熱后的氣體進(jìn)入催化燃燒單元；
[0014]4.此時如果待處理的廢氣濃度較高，則將單向閥門一、單向閥門二、單向閥門三和單向閥門四同時打開，則氣體分為兩路進(jìn)入固定床催化反應(yīng)器A和固定床催化反應(yīng)器B同時進(jìn)行催化燃燒反應(yīng)，使反應(yīng)較為完全，處理效果較好;如果待處理的廢氣濃度較低，則僅需開啟單向閥門一和單向閥門二，或僅開啟單向閥門三和單向閥門四，使氣體進(jìn)入固定床催化反應(yīng)器A或固定床催化反應(yīng)器B任一之中，在保證催化效果的同時，減少對催化劑的消耗；
[0015]5.燃燒后的氣體經(jīng)阻火器二再回到換熱器的高溫管道內(nèi)，此時通過換熱器可將高溫管道內(nèi)的氣體溫度傳遞給低溫管道內(nèi)的氣體，從而使未處理的廢氣通過換熱器被加熱，無需再開啟預(yù)熱器；
[0016]6.高溫管道內(nèi)的氣體經(jīng)換熱降溫后，再由排風(fēng)機(jī)排入大氣。
[0017]因此，本實(shí)用新型的有益效果在于：
[0018]I.催化劑在長期高溫環(huán)境中會逐漸老化，失去催化活性，如果廢氣濃度較低時，使用過量催化劑并不能提高反應(yīng)速率，而是造成催化劑的加速老化，因此設(shè)置并聯(lián)的固定床催化反應(yīng)器A或固定床催化反應(yīng)器B，可根據(jù)需處理的廢氣濃度選擇同時使用或交替使用兩個固定床催化反應(yīng)器，在保證反應(yīng)速率和處理效果的同時，減緩催化劑老化的速度。
[0019]2.使用的稀土氧化物作為催化劑，稀土在我國資源豐富，與貴金屬催化劑相比具有價格便宜，資源易得的優(yōu)勢；
[0020]3.設(shè)置預(yù)處理單元，除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物，避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒；
[0021]4.安裝阻火器，防止有機(jī)廢氣在催化劑床層上燃燒時的火焰蔓延，提高設(shè)備的安全性；
[0022]5.設(shè)置氣體監(jiān)測裝置及補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)，由于有機(jī)廢氣的濃度必須控制在相應(yīng)有機(jī)物爆炸極限的25%以下，當(dāng)有機(jī)廢氣濃度有可能超過此值時，可將其沖淡到安全值，進(jìn)一步提高設(shè)備的安全性；
[0023]6.設(shè)置換熱器，在催化反應(yīng)開始后，可以回收反應(yīng)熱來預(yù)熱廢氣，節(jié)約能源。
[0024]本實(shí)用新型所提供的一種低損耗有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置，采用稀土氧化物結(jié)合陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)的載體作為固定床催化反應(yīng)器，催化燃燒效果好，且材料便宜易得;并聯(lián)的固定床催化反應(yīng)器，可根據(jù)需要選擇同時使用或僅適用一個，減緩催化劑老化速度；同時設(shè)置了預(yù)處理單元，以防止催化床層堵塞和催化劑中毒;并安裝阻火器、氣體監(jiān)測裝置和補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)，提高了設(shè)備的使用安全性;安裝換熱裝置，提高反應(yīng)熱的利用率。本實(shí)用新型催化劑便宜易得，損耗速度低，耐用安全，節(jié)能環(huán)保，適合在有機(jī)廢氣處理中的推廣使用。
【附圖說明】
[0025]圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0027]如圖I所示的一種低損耗有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置，包括廢氣儲存罐1、預(yù)處理單元2、預(yù)熱單元和催化燃燒單元，所述預(yù)熱單元包括依次連接的換熱器3及預(yù)熱器4，所述換熱器3內(nèi)包含低溫管道和高溫管道，所述催化燃燒單元包括固定床催化反應(yīng)器A5和固定床催化反應(yīng)器B6，所述固定床催化反應(yīng)器A5和固定床催化反應(yīng)器B6包括催化劑載體和活性組分，所述催化載體為陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)，所述活性組分為稀土氧化物;所述廢氣儲存罐I與預(yù)處理單元2相連，所述預(yù)處理單元2與所述低溫管道的進(jìn)氣口相連，所述低溫管道的出氣口與所述預(yù)熱器4相連，所述預(yù)熱器4的出氣口與所述催化燃燒單元的進(jìn)氣口相連，所述固定床催化反應(yīng)器A5和固定床催化反應(yīng)器B6并聯(lián)在所述催化燃燒單元中，所述固定床催化反應(yīng)器A5的前后串聯(lián)有單向閥門一 7和單向閥門二 8，所述固定床催化反應(yīng)器B6的前后串聯(lián)有單向閥門三9和單向閥門四10，所述催化燃燒單元的出氣口與所述高溫管道的進(jìn)氣口相連，所述高溫管道的出氣口與排風(fēng)機(jī)11相連。
[0028]所述預(yù)處理單元2為氣體過濾裝置。
[0029]所述預(yù)熱單元的進(jìn)氣口處安裝有氣體濃度監(jiān)測裝置，所述預(yù)熱單元的進(jìn)氣口通過三通管連接有補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)12。
[0030]所述預(yù)熱單元的進(jìn)氣口前串聯(lián)有阻火器一13，所述催化燃燒單元出氣口后串聯(lián)有阻火器二 14。
[0031 ]所述廢氣儲存罐I的出氣口連接有進(jìn)風(fēng)機(jī)，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)的出氣口連接所述預(yù)處理單元2的進(jìn)氣口。
[0032]所述預(yù)熱器4為優(yōu)質(zhì)燃料燒嘴或高溫電阻絲。
[0033]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低損耗有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置，其特征在于：包括廢氣儲存罐、預(yù)處理單元、預(yù)熱單元和催化燃燒單元，所述預(yù)熱單元包括依次連接的換熱器及預(yù)熱器，所述換熱器內(nèi)包含低溫管道和高溫管道，所述催化燃燒單元包括固定床催化反應(yīng)器A和固定床催化反應(yīng)器B，所述固定床催化反應(yīng)器A和固定床催化反應(yīng)器B包括催化劑載體和活性組分，所述催化載體為陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)，所述活性組分為稀土氧化物;所述廢氣儲存罐與預(yù)處理單元相連，所述預(yù)處理單元與所述低溫管道的進(jìn)氣口相連，所述低溫管道的出氣口與所述預(yù)熱器相連，所述預(yù)熱器的出氣口與所述催化燃燒單元的進(jìn)氣口相連，所述固定床催化反應(yīng)器A和固定床催化反應(yīng)器B并聯(lián)在所述催化燃燒單元中，所述固定床催化反應(yīng)器A的前后串聯(lián)有單向閥門一和單向閥門二，所述固定床催化反應(yīng)器B的前后串聯(lián)有單向閥門三和單向閥門四，所述催化燃燒單元的出氣口與所述高溫管道的進(jìn)氣口相連，所述高溫管道的出氣口與排風(fēng)機(jī)相連。2.如權(quán)利要求I所述的一種低損耗有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置，其特征在于:所述預(yù)處理單元為氣體過濾裝置。3.如權(quán)利要求I所述的一種低損耗有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置，其特征在于:所述預(yù)熱單元的進(jìn)氣口前串聯(lián)有阻火器一，所述催化燃燒單元出氣口后串聯(lián)有阻火器二。4.如權(quán)利要求I所述的一種低損耗有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置，其特征在于:所述預(yù)熱單元的進(jìn)氣口處安裝有氣體濃度監(jiān)測裝置，所述預(yù)熱單元的進(jìn)氣口前通過三通管連接有補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)。5.如權(quán)利要求I所述的一種低損耗有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置，其特征在于:所述廢氣儲存罐的出氣口連接有進(jìn)風(fēng)機(jī)，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)的出氣口連接所述預(yù)處理單元的進(jìn)氣口。6.如權(quán)利要求I所述的一種低損耗有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置，其特征在于:所述預(yù)熱器為優(yōu)質(zhì)燃料燒嘴或高溫電阻絲。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種低損耗有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置，包括廢氣儲存罐、預(yù)處理單元、預(yù)熱單元和催化燃燒單元，所述預(yù)熱單元包括依次連接的換熱器及預(yù)熱器，所述換熱器內(nèi)包含低溫管道和高溫管道，所述催化燃燒單元包括固定床催化反應(yīng)器A和固定床催化反應(yīng)器B，所述固定床催化反應(yīng)器A和固定床催化反應(yīng)器B包括催化劑載體和活性組分，所述催化載體為陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)，所述活性組分為稀土氧化物；本實(shí)用新型催化劑便宜易得，損耗速度低，耐用安全，節(jié)能環(huán)保，適合在有機(jī)廢氣處理中的推廣使用。
【IPC分類】F23G7/07
【公開號】CN205155987
【申請?zhí)枴緾N201520797602
【發(fā)明人】胡云猛, 武家偉
【申請人】蘇州韻藍(lán)環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年10月15日