[發明專利]催化床爐芯結構

有效

• 申請號: 201310452216.7
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103471110A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 朱殿興;劉光明;馮正;趙崇光;谷德明;劉迎春
• 申請（專利權）人: 天津賽智科技發展有限公司
• 主分類號: F23G7/07
• 分類號: F23G7/07
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 田陽

技術領域

本發明屬于催化床領域，尤其是一種催化床爐芯結構。

背景技術

隨著人們生活水平的提高，環境污染越來越受到人們的重視，霧霾天氣增多使人們感受到空氣污染越來越嚴重，PM2.5這個名詞越來越受到關注，PM2.5中對人們身體危害最大的莫過于工業可揮發有機污染物，現有技術中對工業可揮發有機污染物主要采用催化燃燒法，現有催化床爐芯結構通常由耐熱鋼板材或工業爐窯砌體材料制成圍護結構，進出風口設于爐芯結構的上下兩端，雖然現有結構能實現催化燃燒，但存在如下問題：1.爐芯結構本身熱損耗大，熱回收利用效率較低；2.爐芯結構內溫度不均勻，總體呈中心部位溫度高，邊緣部位溫度低，降低了工業可揮發有機污染物燃燒效率，影響催化燃燒的凈化率。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種催化床爐芯結構，該爐芯結構布置簡單、設計科學合理、有效提高爐芯結構本身的熱效率，降低熱損耗，提高熱回收利用率，燃燒時爐芯結構內溫度更加均勻，提高了燃燒效率以及凈化率。

本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種催化床爐芯結構，包括上端板、下端板以及爐芯外圍板，爐芯外圍板的上端固裝上端板，爐芯外圍板的下端固裝下端板，其在爐芯外圍板內設置一爐芯內圍板，在爐芯內圍板與爐芯外圍板之間交替設置進氣道以及出氣道，進氣道的進口設置在上端板上，進氣道的出口設置在下端板與爐芯內圍板之間，出氣道的進口設置在上端板與爐芯內圍板之間，出氣道的出口設置在下端板上。

而且，所述的上端板上設置有一催化劑裝填門。

而且，所述的進氣道與出氣道的數量相同且均勻交替布置在爐芯內圍板與爐芯外圍板之間。

而且，所述的進氣道截面積等于出氣道截面積。

而且，所述的進氣道截面積大于出氣道截面積。

而且，所述的進氣道截面積小于出氣道截面積。

而且，所述的進氣道采用矩形鋼管且設置在爐芯外圍板與爐芯內圍板之間，出氣道由其兩側的進氣道矩形鋼管壁、爐芯外圍板以及爐芯內圍板圍成。

而且，所述的爐芯外圍板截面為矩形或者正方形或者圓形。

而且，所述的爐芯內圍板截面為矩形或者正方形或者圓形。

而且，所述的進氣道截面為矩形或者方形或者扇形或者圓形或者環扇形，出氣道截面為矩形或者方形或者扇形或者圓形或者環扇形。

本發明的優點和有益效果為：

1、本催化床爐芯結構包括上端板、下端板以及爐芯外圍板，爐芯外圍板的上端固裝上端板，爐芯外圍板的下端固裝下端板，其在爐芯外圍板內設置一爐芯內圍板，在爐芯內圍板與爐芯外圍板之間交替設置進氣道以及出氣道，進氣道的進口設置在上端板上，進氣道的出口設置在下端板與爐芯內圍板之間，出氣道的進口設置在上端板與爐芯內圍板之間，出氣道的出口設置在下端板上，該種交替方式設置進氣道以及出氣道能夠實現催化床爐芯底部四周均勻進氣，從而使進入爐芯的工業可揮發有機污染物更加均勻的被吸附在催化劑陶瓷載體的表面、使爐芯內燃燒均勻、燃燒后的高溫氣體通過出氣道向下回流均勻，高溫氣體通過爐芯四壁對爐芯產生熱反饋，使爐芯底部溫度補償均勻，克服了現有技術中催化床爐芯中心部位溫度高，邊緣部位溫度低加熱不均的缺點，提高了燃燒效率以及凈化率。

2、本催化床爐芯結構采用交替方式設置進氣道以及出氣道，有效將催化燃燒熱的回收利用發揮到極致。利用催化燃燒反應熱對進入催化床的氣體進行預熱。該預熱過程對于催化床內的氣流而言屬于逆流換熱、對于由爐芯內圍板和爐芯外圍板形成的氣道內流過的高溫催化燃燒尾氣而言屬于順流換熱，進氣道內的氣體在三個方向上被加熱，并使換熱單元最大限度地靠近熱源，減少熱損失，提高換熱效率，以保證催化床在正常燃燒時新進入的VOCs氣體達到催化起燃溫度，有助于維持催化燃燒過程穩定進行，減少甚至擺脫對輔助電加熱的依賴。

3、本催化床爐芯結構中催化燃燒產生的高溫尾氣沿出氣道，即爐芯四壁回流至催化床下部出口的過程，對催化床邊緣區域進行反哺加熱，有助于催化床整體溫度的保持和均勻，促使催化燃燒在整個催化床橫斷面分布均勻，提高催化燃燒凈化率，并由此形成良性循環，利于催化燃燒持續穩定進行。

4、本催化床爐芯結構中上端板上設置有一催化劑裝填門，方便了催化床爐芯內催化劑的更換，提高了生產效率。