[實(shí)用新型]一種催化陶瓷膜反應(yīng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420549511.4
• 申請(qǐng)日: 2014-09-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204159171U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高寧博;劉寶玲;李?lèi)?ài)民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D50/00
• 分類(lèi)號(hào): B01D50/00;B01D53/75;B01D53/88
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專(zhuān)利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于環(huán)保設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種催化陶瓷膜反應(yīng)裝置。?

背景技術(shù)

冶金、機(jī)械、化工、電力等行業(yè)所排放出來(lái)的廢氣不僅溫度高，而且含有大量的粉塵和有害氣體，是造成環(huán)境污染的主要因素之一。傳統(tǒng)的除塵方式因其技術(shù)局限性不能很好地處理高溫含塵氣體，因此無(wú)法滿足高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保排放與余熱利用要求。?

近幾年陶瓷膜因具有耐高溫、抗污染、膜再生性能好、能耗低、操作維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，使其在除塵、分離方面廣泛應(yīng)用。專(zhuān)利201320057103.2公開(kāi)了一種高溫氣體除塵裝置，主要提供了一種耐高溫的陶瓷膜過(guò)濾材料，解決了高溫氣體除塵材料的問(wèn)題。專(zhuān)利201320544059.8公開(kāi)了一種用于高溫氣煙分離除塵的陶瓷膜管多級(jí)過(guò)濾裝置，解決了精細(xì)分離器的耐高溫問(wèn)題。但是高溫含塵氣體的毒性降低和余熱利用問(wèn)題仍未得到有效地解決。?

催化陶瓷膜是一種不同孔徑范圍負(fù)載不同催化劑的，且對(duì)高溫含塵氣體進(jìn)行除塵、催化的孔梯度陶瓷膜。專(zhuān)利201310471663.7提供了一種含塵有毒高溫氣體處理用陶瓷膜及其制備方法，可以有效地實(shí)現(xiàn)除塵、脫硝一體化。但是負(fù)載的催化劑種類(lèi)過(guò)于單一，不能很好地滿足氣體毒性降低的要求。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種催化陶瓷膜反應(yīng)裝置，能夠更好地處理高溫含塵氣體，使其達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的排放要求，并減少其對(duì)環(huán)境的污染。?

本實(shí)用新型的一種催化陶瓷膜反應(yīng)裝置，包括進(jìn)氣口、供氣裝置、點(diǎn)火裝置、出氣口、脈沖管、控制閥、噴嘴、隔板、密封圈、催化陶瓷膜管、陶瓷膜管腔體、灰斗和卸灰閥。催化陶瓷膜反應(yīng)裝置的主體部分呈圓柱形，在反應(yīng)裝置的最上方設(shè)有出氣口，出氣口可與氣體收集管道相連，最下方設(shè)有灰斗，灰斗的連接方式為法蘭連接，便于更換灰斗和操作；灰斗設(shè)有卸灰閥，便于定期排灰。?

脈沖管、控制閥和噴嘴位于出氣口的正下方，用于催化陶瓷膜管的清灰。打開(kāi)控制閥，經(jīng)過(guò)脈沖管將大量反吹氣體通過(guò)噴嘴以高壓脈沖噴射到陶瓷膜管腔體中，然后從陶瓷膜管的孔隙中由內(nèi)向外吹出，吹落陶瓷膜上的積塵，達(dá)到清灰的目的。反吹氣體既可以是惰性氣體或者是與進(jìn)氣口或出氣口組分相同或相近的氣體。?

在反應(yīng)裝置主體的側(cè)壁面的上部設(shè)有1-3個(gè)進(jìn)氣口，進(jìn)氣口的外壁沿反應(yīng)裝置的切線方向，氣體以旋流的方式進(jìn)入體系。進(jìn)氣口可以與產(chǎn)生廢氣的裝置直接相連，減少管道的使用，并且可以有效地利用廢氣中的熱量以用于氧化或還原反應(yīng)和提供熱量于體系，降低成本。?

在進(jìn)氣口和出氣口管路上都安裝有高溫壓力傳感器，用于測(cè)量進(jìn)出口壓差，便于陶瓷膜管的定期清灰。?

在進(jìn)氣口管路上設(shè)有一個(gè)供氣裝置和一個(gè)點(diǎn)火裝置。供氣裝置位于進(jìn)氣口管道的上方，距離進(jìn)氣口近；供氣裝置提供空氣、氧氣、水蒸氣或上述氣體的混合物，以用于氧化或還原階段。點(diǎn)火裝置位于進(jìn)氣口管道的下方，距離反應(yīng)裝置的主體近，點(diǎn)火裝置與供氣裝置有一定的距離，以保證含塵氣體與供氣裝置提供的氣體充分混合，便于電火花點(diǎn)火。含塵氣體首先在供氣裝置的作用下，和空氣、氧氣、水蒸氣或上述氣體的混合物發(fā)生混合，再在點(diǎn)火裝置的作用下發(fā)生氧化或還原反應(yīng)。?

隔板位于噴嘴的正下方，將裝置分為反應(yīng)區(qū)和匯集區(qū)，也用于固定陶瓷膜管。?

密封圈位于隔板和陶瓷膜管之間，既可以密封陶瓷膜管，又可以緩沖由清灰引起的脈沖壓力。?

催化陶瓷膜管位于反應(yīng)裝置的中間部位。催化陶瓷膜管是一種不同層次負(fù)載不同催化劑且底部封口的孔梯度陶瓷膜管，一共分為3層，最外層是陶瓷膜，第二層是細(xì)層，負(fù)載納米催化劑，第三層是粗層，負(fù)載普通催化劑。負(fù)載的催化劑種類(lèi)根據(jù)含塵氣體的不同性質(zhì)負(fù)載不同的催化劑，可以采用V2O5、WO3、Mn2O3、MnO2、CuO、V2O5、Fe2O3、NiO、KOH、堿金屬、堿土金?屬鹽等催化劑或上述物質(zhì)的復(fù)合物為活性組分，催化劑負(fù)載在有TiO2-SiO2涂層的陶瓷膜上，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣化、熱解、焚燒氣體等各類(lèi)高溫含塵氣體的重整。陶瓷膜管的孔徑范圍是0.1-15μm，而且孔徑大小和厚度均由內(nèi)向外依次減小，陶瓷膜層的厚度是0.1-0.2mm，細(xì)層的厚度為0.5-1mm，粗層的厚度為1-5mm。?

催化陶瓷膜反應(yīng)裝置內(nèi)溫度較高，其范圍是500-1200℃，且能量來(lái)源是由高溫含塵氣體的余熱和裝置中發(fā)生的氧化或還原反應(yīng)所提供的。?

在催化陶瓷膜反應(yīng)裝置中，對(duì)高溫含塵氣體有著除塵、催化、氧化還原的效果，即能滿足高標(biāo)準(zhǔn)的排放要求，又能減少對(duì)大氣的污染。?