[發(fā)明專利]溫度可控有機(jī)廢氣催化燃燒處理裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510664727.4
• 申請日: 2015-10-15
• 公開（公告）號: CN105202552A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡云猛;武家偉
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州韻藍(lán)環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: F23G7/07
• 分類號: F23G7/07
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種溫度可控有機(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)

催化燃燒是借助催化劑在低溫下(200～400℃)下，實現(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，過低的溫度也會使催化反應(yīng)速率過低，因此溫度控制是催化反應(yīng)中需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種反應(yīng)溫度可控，催化劑便宜易得，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。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種溫度可控有機(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、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)器和溫度檢測裝置，所述溫度檢測裝置安裝于所述催化燃燒單元的進(jìn)氣口，所述固定床催化反應(yīng)器包括催化劑載體和活性組分，所述催化劑載體為陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)，所述活性組分為稀土氧化物；所述廢棄儲存罐與預(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。

所述預(yù)處理單元為氣體過濾裝置。

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。

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)。

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。

所述預(yù)熱器為優(yōu)質(zhì)燃料燒嘴或高溫電阻絲。

使用本發(fā)明進(jìn)行廢氣處理的工藝流程為：

1.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；

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；

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，加熱后的氣體經(jīng)溫度檢測裝置檢測后，如果溫度過低，則信號反饋至預(yù)熱器，將預(yù)熱溫度升高，如果溫度過高，則信號反饋至預(yù)熱器，使預(yù)熱溫度降低，如果預(yù)熱器不工作時，溫度仍舊過高，則開啟補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)，使氣體混合溫度降低；

4.經(jīng)過濃度、溫度控制后的氣體進(jìn)入催化燃燒單元，在固定床催化反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行催化燃燒，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；

5.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。

本發(fā)明的有益效果在于：

1.由于催化劑的工作溫度對催化劑的老化影響很大，溫度選擇和控制不好，會使催化劑半熔或燒結(jié)，從而導(dǎo)致催化劑表面積的下降而降低活性。工作溫度越高，老化速度越快。因此，在催化劑的活性溫度范圍內(nèi)選擇合適的反應(yīng)溫度將有助于延長催化劑的壽命，但是，過低的反應(yīng)溫度也是不可取的，會降低反應(yīng)速率。因此在氣體進(jìn)入催化床之前進(jìn)行溫度檢測，調(diào)節(jié)使氣體溫度處于催化劑最佳反應(yīng)溫度范圍內(nèi)，能夠使提高反應(yīng)效率，降低催化劑老化速度。

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；

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；

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；

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；