[發(fā)明專利]低濃度有機(jī)廢氣的微波催化燃燒處理裝置及處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711469456.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108295619B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王欣;郭斌;任愛玲;楊成浩
• 申請（專利權(quán)）人: 河北科技大學(xué)
• 主分類號: B01D53/06
• 分類號: B01D53/06;F23G7/07
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 13128
• 代理人: 侯迎新

1.一種低濃度有機(jī)廢氣的微波催化燃燒處理裝置，其特征在于包括：

分子篩轉(zhuǎn)輪吸附濃縮機(jī)構(gòu)(1)，所述分子篩轉(zhuǎn)輪吸附濃縮機(jī)構(gòu)(1)包括分子篩轉(zhuǎn)輪(101)，以及以將所述分子篩轉(zhuǎn)輪(101)順序分隔成吸附區(qū)(1011)、脫附區(qū)(1012)和冷卻區(qū)(1013)的氣體分隔板(102)，在動力裝置的驅(qū)使下，所述分子篩轉(zhuǎn)輪(101)具有依次經(jīng)過吸附區(qū)(1011)、脫附區(qū)(1012)和冷卻區(qū)(1013)的轉(zhuǎn)動；

微波反應(yīng)器(2)，所述微波反應(yīng)器(2)包括具有容納腔(2011)的外殼體(201)，固定設(shè)于所述容納腔(2011)內(nèi)并填充有高介電材質(zhì)的微波催化劑層(202)的透波陶瓷管(203)，以及設(shè)于所述容納腔(2011)內(nèi)的至少一組磁控管(204)和波導(dǎo)管(205)，所述透波陶瓷管(203)經(jīng)由脫附管道(12)與吸附區(qū)(1011)構(gòu)成氣體循環(huán)通道，于所述氣體循環(huán)通道上設(shè)置有對所述氣體循環(huán)通道內(nèi)的氣體進(jìn)行預(yù)熱的換熱部(13)；

所述吸附區(qū)(1011)的進(jìn)口側(cè)經(jīng)由廢氣進(jìn)管(3)連接有吸附風(fēng)機(jī)(4)，在脫附區(qū)(1012)的進(jìn)口側(cè)和出口側(cè)分別經(jīng)由第一連接管道(7)與微波反應(yīng)器的脫附管道(12)連通，并在第一連接管道(7)上設(shè)置有脫附風(fēng)機(jī)(8)，由微波反應(yīng)器產(chǎn)生的高溫氣體經(jīng)由第一連接管道(7)而進(jìn)入脫附區(qū)(1012)中以參與脫附，冷卻區(qū)(1013)的進(jìn)口側(cè)經(jīng)由冷卻管道(9)與廢氣進(jìn)管(3)連接，且冷卻區(qū)(1013)的出口側(cè)經(jīng)由第二連接管道(10)與第一連接管道(7)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度有機(jī)廢氣的微波催化燃燒處理裝置，其特征在于：所述分子篩轉(zhuǎn)輪(101)的分子篩孔徑為3-15埃米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度有機(jī)廢氣的微波催化燃燒處理裝置，其特征在于：所述微波反應(yīng)器的微波頻率為915MHz，微波功率為6-120KW。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度有機(jī)廢氣的微波催化燃燒處理裝置，其特征在于：所述微波催化劑層(202)為鐵酸鈣或碳化硅。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度有機(jī)廢氣的微波催化燃燒處理裝置，其特征在于：所述微波催化劑層(202)為基體負(fù)載過渡金屬氧化物。

6.一種低濃度有機(jī)廢氣的微波催化燃燒處理方法，其特征在于：該方法基于如權(quán)利要求1至5中任一項所述的低濃度有機(jī)廢氣的微波催化燃燒處理裝置，其包括以下步驟：

a、分子篩濃縮處理：將廢氣通入分子篩進(jìn)行過濾吸附，將吸附在分子篩上的有機(jī)組分解析濃縮得到濃縮廢氣，未被吸附的氣體經(jīng)檢測合格后排入大氣；

b、微波催化處理：經(jīng)步驟a中得到的濃縮廢氣預(yù)熱后引入到透波陶瓷管內(nèi)進(jìn)行催化燃燒得到燃燒廢氣，燃燒廢氣經(jīng)檢測合格后排入大氣。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低濃度有機(jī)廢氣的微波催化燃燒處理方法，其特征在于：所述脫附區(qū)(1012)的脫附溫度為120-180℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低濃度有機(jī)廢氣的微波催化燃燒處理方法，其特征在于：所述透波陶瓷管(203)的工作溫度為240-400℃，通過控制濃縮廢氣的流速來控制流經(jīng)透波陶瓷管(203)中的停留時間，停留時間為07-1.5s。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低濃度有機(jī)廢氣的微波催化燃燒處理方法，其特征在于：所述廢氣和濃縮廢氣中的VOCs濃度比為1:3-1:10。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低濃度有機(jī)廢氣的微波催化燃燒處理方法，其特征在于：在b步驟中，所述廢氣經(jīng)由換熱部(13)預(yù)熱后通入至透波陶瓷管(203)內(nèi)。