[實用新型]一種VOCs催化氧化的系統

有效

• 申請號: 201720938239.2
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN207065594U
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 賈志剛
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: F23G7/06
• 分類號: F23G7/06;F23G7/07;F23G5/10;F23G5/46
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本實用新型涉及廢氣處理技術領域，尤其涉及一種VOCs催化氧化的系統。

背景技術

VOCs是通過有組織和無組織排放到大氣中的有機揮發物總稱。通過光化學反應生成有機氣溶膠(霧霾的重要組分之一)，影響空氣質量并形成光化學毒霧。目前，國內加大VOCs治理力度，而大風量低濃度VOCs治理在技術上有一定難度。

目前，多種大風量低濃度VOCs治理技術在工程實踐中得到應用，但也存在較多問題。

吸附+冷凝技術在石化企業得到了大量應用。由于冷凝過程需要消耗大量的電，運行費用高，而回收的烴類價格較低，每年將給企業帶來較大的經濟負擔。蓄熱式熱氧化(RTO)不需要消耗太多的電，但在VOCs濃度較低時，需要燃燒柴油或燃氣來維持800-900℃操作溫度。不僅運行費用高，也會因燃料燃燒火焰溫度高，排放NO_x，造成二次污染。而對濃度較高的VOCs，由于RTO采用蓄熱結構，難以及時控制內部溫度，造成蓄熱體損壞，帶來額外的維護成本，影響長期穩定運行。

催化燃燒反應器(CO)，不僅能夠在較低溫度下(～350℃)將所有烴類完全氧化，還可以避免RTO閥門切換帶來的壓力波動，避免閥門頻繁動作，而造成疲勞損壞。以往實現催化燃燒與余熱利用的技術方案如圖1所示；此方案主要存在的技術問題在于：

1)B-101、E-102、E-103三個換熱設備都以煙氣為熱源，分開布置增加了VOCs裝置的占地面積；

2)上述三個換熱設備分開布置后，三個設備間需要管線連接，設置多個閥門，增加了制造成本；

3)上述三個換熱設備分開布置后，三個設備間需要管線連接，設置多個閥門，增加了需要多個設備基礎，加大土建和安裝工程的施工量和施工時間；

4)上述三個換熱設備分開布置會造成額外的熱損失，降低余熱利用效率。

實用新型內容

本實用新型解決的技術問題在于提供一種VOCs催化氧化的系統，其既能實現VOCs的催化氧化，又能最大限度的利用VOCs氧化所釋放出的熱量。

有鑒于此，本申請提供了一種VOCs催化氧化的系統，包括：VOCs原料氣輸送管道、催化劑預熱單元與催化氧化反應器；所述催化劑預熱單元包括開車風機與電加熱器，所述催化氧化反應器包括催化燃燒單元、VOCs預熱單元與余熱回收單元；

所述電加熱器的入口與所述開車風機的出口相連；

所述催化燃燒單元的入口與所述電加熱器的出口相連；

所述VOCs預熱單元的入口與VOCs原料氣輸送管道的出口相連；

所述催化燃燒單元的入口與所述VOCs預熱單元的出口相連；

所述余熱回收單元的入口與所述催化燃燒單元的出口相連；

以預熱氣體或VOCs原料氣的流向計，所述催化燃燒單元包括依次設置的封頭、氣體分布器與催化劑床層；

以高溫氣體的降溫方向計，所述余熱回收單元包括依次設置的高壓蒸汽過熱段、蒸汽發生段與高壓鍋爐給水預熱段。

優選的，所述系統還包括引風機與空氣輸送管道，所述空氣輸送管道的出口與所述引風機入口相連，所述引風機出口與所述VOCs原料氣輸送管道的入口相連。

優選的，所述催化氧化反應器為若干個并聯設置的催化氧化反應器。

優選的，所述VOCs預熱單元為換熱管束或板式換熱器。

優選的，根據產生蒸汽的需要，所述蒸汽發生段設置有多組換熱盤管。

優選的，所述余熱回收單元還包括分離蒸汽與液體的汽包，以高溫氣體的降溫方向計，所述余熱回收單元包括依次設置的汽包、高壓蒸汽過熱段、蒸汽發生段與高壓鍋爐給水預熱段。