[發(fā)明專利]一種處理有機廢氣的循環(huán)流化床催化燃燒系統(tǒng)

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• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111735071A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 李愛軍;柯希瑋
• 申請（專利權）人: 江蘇南方涂裝環(huán)保股份有限公司;清華大學
• 主分類號: F23G7/07
• 分類號: F23G7/07;F23G5/02;F23G5/10;F23G5/46;F23G5/44;F23G5/50
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 李德濺

本發(fā)明公開了一種處理有機廢氣的循環(huán)流化床催化燃燒系統(tǒng)，屬環(huán)保領域。該系統(tǒng)包括循環(huán)流化床催化燃燒爐、換熱器（18）和電加熱部件（9），該循環(huán)流化床催化燃燒爐包括流化風室（2）、布風板（3）、提升管（8），流化風室（2）通過提升管進氣母管（1）與帶有流化風機（15）的有機廢氣母管（14）相連接，四周分布有電加熱部件（9）的提升管（8）的上部出料口（803）與分離器（10）的進料口相連，分離器（10）的出料口與料腿（11）的進料口相連且料腿（11）的出料口與提升管返料管（802）相連，分離器（10）的排氣口通過管路與換熱器（18）相連接。本發(fā)明的系統(tǒng)去除率高且熱利用率高，能長期連續(xù)穩(wěn)定運行。

技術領域

本發(fā)明涉及屬于有機廢氣處理領域，具體地說是一種處理有機廢氣的循環(huán)流化床催化燃燒系統(tǒng)。

背景技術

揮發(fā)性有機化合物（Volatile Organic Compounds, VOCs）是大氣污染的重要來源之一，種類繁多，對環(huán)境和人類危害巨大。VOCs的來源十分廣泛，如煙草行業(yè)、印刷行業(yè)、汽車行業(yè)、裝修行業(yè)、制藥行業(yè)、紡織品行業(yè)、化工行業(yè)等的制造、印刷、噴涂、清洗、運輸等過程中，均有可能產生VOCs。目前來看，生產活動中有機廢氣的產生和排放難以避免，因此此類污染物的處理技術就顯得尤為重要。

有機廢氣的處理技術大致上可分為兩類，一類是回收技術，主要包括吸附法、吸收法、冷凝法、膜分離法等；另一類是非回收消除技術，主要包括蓄熱氧化法（RTO、RCO）、催化氧化法、多孔介質燃燒法、生物降解法、低溫等離子體法、光催化法等。其中，燃燒法指在一定條件下將VOCs氣體組分氧化（或燃燒）成CO₂和H₂O，實現(xiàn)廢氣凈化。和其他方法相比，燃燒法的原理、設備和操作相對簡單，無副產物和二次污染產生，受到廣泛應用。

目前應用較多的蓄熱氧化裝置主要有兩種：蓄熱式熱力學氧化（RTO）和蓄熱式催化氧化（RCO）。兩種系統(tǒng)均主要由轉換閥、蓄熱室及燃燒室組成，蓄熱室多采用兩室或多室。蓄熱氧化法能夠實現(xiàn)VOCs自供熱氧化分解，熱利用率較高，但也存在不少缺點。例如，RTO設定燃燒溫度較高，能耗很大，且存在NO_x生成等二次污染問題；RCO裝置雖降低了燃燒溫度，但催化劑為固定床布置，氣固接觸面積有限，催化劑消耗量大，成本高。另外，兩種裝置都需要活動部件（不斷切換的轉換閥），在廢氣來流不均時蓄熱室內VOCs濃度也分布不均，影響脫出效率且可能導致熱積聚使某點超溫。

流化床技術屬連續(xù)操作工藝，床內傳熱傳質特性好，氣固接觸面積大，床溫均勻，在化工和能源行業(yè)中受到廣泛應用，近年來也逐漸引入到有機廢氣處理領域。發(fā)明專利CN105233625A公開了一種雙流化床吸附與脫附裝置及連續(xù)處理有機廢氣的方法，該裝置包括流化床吸附裝置，預熱器，以及流化床脫附裝置。該發(fā)明可實現(xiàn)連續(xù)操作處理高濃度的有機廢氣，防治熱積聚，但需兩套流化床裝置，系統(tǒng)結構和操作復雜，且仍需對濃縮后的有機廢氣進行后處理。

實用新型專利CN202973118U公開了一種揮發(fā)性有機氣體的循環(huán)流化床焚燒爐，其特征在于采用氧化鋁空心小球作床料，在850~950℃下焚燒揮發(fā)性有機氣體。該實用新型所需燃燒溫度較高，且無熱量回收設計，能耗很大；使用的流化床料為1~5mm顆粒狀小球，床料較粗，流化質量相比于常見的Geldart A類或B類顆粒較低。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種處理有機廢氣的循環(huán)流化床催化燃燒系統(tǒng)，該系統(tǒng)既適用于高濃度、又適用于低濃度有機廢氣，操作簡單且熱利用率高，可實現(xiàn)長期連續(xù)穩(wěn)定運行。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案解決的：