專利名稱：儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廢氣凈化裝置，具體涉及一種儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催 化凈化裝置。
背景技術(shù)：
石化、溶劑、試劑、涂料、油漆等的生產(chǎn)以及噴涂漆、印刷、家電、 機(jī)電、制鞋、塑料、食品加工、木材加工等行業(yè)的發(fā)展造成了烴類(如苯 系物等)及其含氧衍生物(如醛、酮、酯類化合物等)等易揮發(fā)性有機(jī)污染物的排放。易揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)大多具有一定的環(huán)境毒性，如大多數(shù)污染物有毒、有惡臭，部分甚至有致癌作用。在陽(yáng)光照射下，碳?xì)浠?合物、氮氧化合物與氧化劑發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，生成光化學(xué)煙霧等，對(duì)大氣 環(huán)境造成了日益嚴(yán)重的污染，進(jìn)而危害到人體健康，必須采取相應(yīng)的控制 手段來(lái)減輕或消除廢氣對(duì)環(huán)境的危害。
催化燃燒法是最有效和最有應(yīng)用前景的V0Cs凈化技術(shù)，采用合適的催 化劑，使廢氣中的V0Cs在催化劑作用下在較低的溫度下氧化或分解，達(dá)到 節(jié)能的目的，該法輔助燃料費(fèi)用低，V0Cs去除率高，不容易產(chǎn)生二次污染。
為了進(jìn)一步降低治理過(guò)程中的能耗運(yùn)行成本和設(shè)備價(jià)格，針對(duì)不同的 應(yīng)用場(chǎng)合又開發(fā)了更為先進(jìn)的儲(chǔ)熱式催化燃燒法。儲(chǔ)熱式催化燃燒法 (Regenerative Catalytic Oxidizer,簡(jiǎn)稱RC0)主要適應(yīng)于中高濃度(如 500-4000mg/m3)的有機(jī)廢氣的凈化，有一個(gè)催化反應(yīng)器和二個(gè)儲(chǔ)熱器，通過(guò)互相切換完成儲(chǔ)熱、放熱和氧化的過(guò)程。
目前國(guó)內(nèi)同類型有機(jī)廢氣的凈化設(shè)備絕大部分都采用金屬材質(zhì)的熱交 換器來(lái)達(dá)到冷熱氣體交換，降低治理能耗運(yùn)行成本的目的。由于這類熱交 換器是通過(guò)金屬材質(zhì)的壁傳遞熱量，熱交換效率不會(huì)太高。所以這類設(shè)備 在實(shí)際應(yīng)用中還是需要相當(dāng)數(shù)量的能耗支出，尤其是在治理一部分有機(jī)物 含量比較低的工業(yè)有機(jī)廢氣時(shí)，能源的消耗還是比較大的，基于這個(gè)原因 限制了這類設(shè)備在治理工業(yè)有機(jī)廢氣中的廣泛應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝 置，它可以提高設(shè)備的熱交換效率，切實(shí)降低設(shè)備在運(yùn)行中的能耗成本。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置的技 術(shù)解決方案為
包括催化凈化裝置，所述催化凈化裝置包括第一儲(chǔ)熱器、第二儲(chǔ)熱器、加熱器、催化反應(yīng)器、第一氣體分配室、第二氣體分配室；所述催化反應(yīng)器的一端設(shè)有加熱器，加熱器連接第一儲(chǔ)熱器；所述催化反應(yīng)器的另一端連接第二儲(chǔ)熱器；所述第一儲(chǔ)熱器與第一氣體分配室連接，所述第二儲(chǔ)熱 器與第二氣體分配室連接。
所述第一、第二儲(chǔ)熱器內(nèi)安裝有蜂窩狀儲(chǔ)熱塊。
所述儲(chǔ)熱塊為馬來(lái)石/堇青石。
所述催化反應(yīng)器內(nèi)安裝有蜂窩狀鎳-鈀氧化催化劑。
所述加熱器為電加熱器。
所述催化凈化裝置的兩端分別與進(jìn)氣管道和出氣管道連接，進(jìn)氣管道與出氣管道之間設(shè)有氣體轉(zhuǎn)換閥，氣體轉(zhuǎn)換閥一側(cè)為廢氣進(jìn)入口，另一側(cè)連接引風(fēng)裝置，引風(fēng)裝置另一端為干凈氣排出口。
本實(shí)用新型可以達(dá)到的技術(shù)效果是
本實(shí)用新型用于凈化有機(jī)廢氣，熱交換效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單且運(yùn)行成本低，可以解決治理工業(yè)有機(jī)廢氣時(shí)運(yùn)行能耗成本高這一關(guān)鍵問(wèn)題，符合節(jié)能減排的要求，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，l第一儲(chǔ)熱器，2第二儲(chǔ)熱器，3電加熱器，4催化反應(yīng)器，5第一氣體分配室，6第二氣體分配室，7進(jìn)氣管道，8出氣管道，9氣體轉(zhuǎn)換 閥，IO催化凈化裝置，ll廢氣進(jìn)入口， 12引風(fēng)裝置，13干凈氣排出口， Tl、 T2、 T3、 T4、 T5、 T6、 T7溫度傳感器。
具體實(shí)施方式
如
圖1所示，本實(shí)用新型儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置10，包括二個(gè) 儲(chǔ)熱器(第一儲(chǔ)熱器l、第二儲(chǔ)熱器2)、 一個(gè)電加熱器3、 一個(gè)催化反應(yīng)器 4和兩個(gè)氣體分配室(第一氣體分配室5、第二氣體分配室6);
儲(chǔ)熱器1、 2內(nèi)安裝有馬來(lái)石/堇青石這種高效吸熱材質(zhì)的蜂窩狀儲(chǔ)熱 塊，儲(chǔ)熱塊的規(guī)格為200X100X100mm;儲(chǔ)熱塊在儲(chǔ)熱器1、 2內(nèi)以水平方 向分層安裝，每層之間留有20ram的空隙。儲(chǔ)熱塊是蜂窩狀形式，在縱向具有大量的直通孔道，冷熱氣體由這些孔道通過(guò)，達(dá)到儲(chǔ)熱和放熱的熱交換效果。儲(chǔ)熱塊的裝填量視要治理的有機(jī)廢氣流量和濃度而定， 一般為lm3 儲(chǔ)熱塊能熱交換5000m7h氣體流量，廢氣中有機(jī)物含量500mg 4000mg/m3。
催化反應(yīng)器4內(nèi)安裝有蜂窩狀鎳-鈀氧化催化劑，催化劑的規(guī)格為100 X100X40mm;催化劑以水平方向分層安裝，每層之間留有20mm的空隙。 催化劑的裝填量視要治理的有機(jī)廢氣流量而定， 一般為lmM崔化劑能治理 10000m3/h工業(yè)有機(jī)廢氣。
催化反應(yīng)器4的一端設(shè)有電加熱器3，電加熱器3連接第一儲(chǔ)熱器1; 催化反應(yīng)器4的另一端連接第二儲(chǔ)熱器2;第一儲(chǔ)熱器1與第一氣體分配室 5連接，第二儲(chǔ)熱器2與第二氣體分配室6連接。
催化凈化裝置10的兩端分別與進(jìn)氣管道7和出氣管道8連接。進(jìn)氣管 道7與出氣管道8之間設(shè)有氣體轉(zhuǎn)換閥9，氣體轉(zhuǎn)換閥9 一側(cè)為廢氣進(jìn)入口 11，另一側(cè)連接引風(fēng)裝置12，引風(fēng)裝置12另一端為干凈氣排出口 13。
引風(fēng)裝置12可以是鼓風(fēng)機(jī)。
如
圖1所示，迸氣管道7上設(shè)有溫度傳感器T1，用于顯示進(jìn)氣溫度； 第一儲(chǔ)熱器1中部設(shè)有溫度傳感器T3，第二儲(chǔ)熱器2中部設(shè)有溫度傳感器 T6，溫度傳感器T3、 T6用于監(jiān)測(cè)儲(chǔ)熱器內(nèi)部的溫度；第一儲(chǔ)熱器l近催化 反應(yīng)器4 一側(cè)設(shè)有溫度傳感器T4，近第一氣體分配室5 —側(cè)設(shè)有溫度傳感 器T2;第二儲(chǔ)熱器2近催化反應(yīng)器4一側(cè)設(shè)有溫度傳感器T5，近第二氣體 分配室6 —側(cè)設(shè)有溫度傳感器T7;溫度傳感器T4、 T5用于檢測(cè)催化反應(yīng)器 4的溫度，以保證催化系統(tǒng)在安全溫度下進(jìn)行；溫度傳感器T2、 T7用于檢測(cè)儲(chǔ)熱器l、 2的溫度，當(dāng)T2、 T7顯示的溫度達(dá)到650。C時(shí)系統(tǒng)切換。
使用時(shí)，使需治理的有機(jī)廢氣(冷氣流)通過(guò)廢氣進(jìn)入口 11，經(jīng)進(jìn)氣管 道7進(jìn)入第一氣體分配室5，氣體分配室的作用是使有機(jī)廢氣均勻地進(jìn)入儲(chǔ) 熱器。有機(jī)廢氣通過(guò)第一氣體分配室5進(jìn)入第一儲(chǔ)熱器1中的儲(chǔ)熱塊孔道 后，進(jìn)入電加熱器3，電加熱器3工作，把冷氣流加熱至催化劑所需溫度點(diǎn) 后，再進(jìn)入催化反應(yīng)器4，在催化反應(yīng)器4中，有機(jī)廢氣中的有機(jī)物與氧氣 在催化劑的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，在此過(guò)程中有機(jī)廢氣得到凈化，與此同 時(shí)氣流的溫度得到提高。熱氣流通過(guò)第二儲(chǔ)熱器2中儲(chǔ)熱塊的孔道，經(jīng)第 二氣體分配室6,通過(guò)出氣管道8,在引風(fēng)裝置12的作用下通過(guò)干凈氣排 出口 13排入大氣。熱氣流在通過(guò)第二儲(chǔ)熱器2中儲(chǔ)熱塊的孔道的過(guò)程中， 熱量留下保存在儲(chǔ)熱塊體內(nèi)，通過(guò)這樣的熱交換，使凈化氣體降溫的同時(shí)， 第二儲(chǔ)熱器2升溫。
在此過(guò)程中，第二儲(chǔ)熱器2上的溫度傳感器T5、 T6、 T7會(huì)不斷顯示溫 度的升高，當(dāng)T7的溫度升至設(shè)定的650'C時(shí)，電加熱器3關(guān)閉，氣體轉(zhuǎn)化 閥9自動(dòng)切換，使需治理的有機(jī)廢氣(冷氣流)反向先經(jīng)第二氣體分配室6 進(jìn)入第二儲(chǔ)熱器2，通過(guò)儲(chǔ)熱塊孔道進(jìn)入催化反應(yīng)器4，此時(shí)的冷氣流會(huì)把 第二儲(chǔ)熱器2的熱量逐步帶走，這樣熱交換的同時(shí)提高了進(jìn)入催化反應(yīng)器4 的氣體的溫度，有機(jī)廢氣中的有機(jī)物與氧在催化劑作用下的氧化反應(yīng)繼續(xù) 發(fā)生，而此時(shí)的高溫氣流通過(guò)第一儲(chǔ)熱器1中的儲(chǔ)熱塊孔道，經(jīng)第一氣體 分配室5，通過(guò)進(jìn)氣管道7，在引風(fēng)裝置12的作用下通過(guò)干凈氣排出口 13 排入大氣。
同樣，熱氣流在通過(guò)第一儲(chǔ)熱器1中儲(chǔ)熱塊孔道的過(guò)程中，熱量留下 保存在儲(chǔ)熱塊體內(nèi)，通過(guò)這樣的熱交換，使凈化氣體降溫的同時(shí)，第一儲(chǔ)
熱器1升溫。在此過(guò)程中，第一儲(chǔ)熱器l中的溫度傳感器T4、 T3、 T2會(huì)不 斷顯示溫度升高，當(dāng)溫度升至65(TC時(shí)，氣體轉(zhuǎn)化閥9再次自動(dòng)切換，使需 要治理的有機(jī)廢氣(冷氣流)反向先進(jìn)入第一儲(chǔ)熱器1。如此重復(fù)切換過(guò)程 20分鐘進(jìn)行一次。當(dāng)滿足此工藝條件要求的有機(jī)廢氣中有機(jī)物含量在 500mg/m3以上時(shí)，能量的消耗只在設(shè)備啟動(dòng)時(shí)發(fā)生的20分鐘之內(nèi)，其余時(shí) 間則完全依靠設(shè)備自身高效熱交換完成。通過(guò)這樣的改進(jìn)能夠大幅度降低 有機(jī)廢氣治理的運(yùn)行能耗成本。
權(quán)利要求1、一種儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置，包括催化凈化裝置，其特征在于所述催化凈化裝置包括第一儲(chǔ)熱器、第二儲(chǔ)熱器、加熱器、催化反應(yīng)器、第一氣體分配室、第二氣體分配室；所述催化反應(yīng)器的一端設(shè)有加熱器，加熱器連接第一儲(chǔ)熱器；所述催化反應(yīng)器的另一端連接第二儲(chǔ)熱器；所述第一儲(chǔ)熱器與第一氣體分配室連接，所述第二儲(chǔ)熱器與第二氣體分配室連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置，其特征在于: 所述第一、第二儲(chǔ)熱器內(nèi)安裝有儲(chǔ)熱塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置，其特征在于 所述儲(chǔ)熱塊為蜂窩狀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置，其特征在于所述儲(chǔ)熱塊為馬來(lái)石/堇青石。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置，其特征在于所述儲(chǔ)熱塊在第一、第二儲(chǔ)熱器內(nèi)以水平方向分層安裝，每層之間 留有20mm的空隙。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置，其特征在于 所述催化反應(yīng)器內(nèi)安裝有鎳-鈀氧化催化劑。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置，其特征在于 所述催化劑為蜂窩狀。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置，其特征 在于所述催化劑以水平方向分層安裝，每層之間留有20mm的空隙。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置，其特征在于: 所述加熱器為電加熱器。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置，其特征在 于所述催化凈化裝置的兩端分別與進(jìn)氣管道和出氣管道連接，進(jìn)氣管道 與出氣管道之間設(shè)有氣體轉(zhuǎn)換閥，氣體轉(zhuǎn)換閥一側(cè)為廢氣進(jìn)入口，另一側(cè) 連接引風(fēng)裝置，引風(fēng)裝置另一端為干凈氣排出口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種儲(chǔ)熱式有機(jī)廢氣催化凈化裝置，包括催化凈化裝置，所述催化凈化裝置包括第一儲(chǔ)熱器、第二儲(chǔ)熱器、加熱器、催化反應(yīng)器、第一氣體分配室、第二氣體分配室。所述第一、第二儲(chǔ)熱器內(nèi)安裝有蜂窩狀儲(chǔ)熱塊。所述催化反應(yīng)器內(nèi)安裝有蜂窩狀鎳-鈀氧化催化劑。所述催化凈化裝置的兩端分別與進(jìn)氣管道和出氣管道連接，進(jìn)氣管道與出氣管道之間設(shè)有氣體轉(zhuǎn)換閥，氣體轉(zhuǎn)換閥一側(cè)為廢氣進(jìn)入口，另一側(cè)連接引風(fēng)裝置，引風(fēng)裝置另一端為干凈氣排出口。本實(shí)用新型用于凈化有機(jī)廢氣，熱交換效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單且運(yùn)行成本低，可以解決治理工業(yè)有機(jī)廢氣時(shí)運(yùn)行能耗成本高的問(wèn)題，符合節(jié)能減排的要求，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)B01D53/86GK201179424SQ20082006047
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月3日
發(fā)明者張志剛, 杜桂潭, 韓玉峰 申請(qǐng)人:上海環(huán)宇環(huán)保成套設(shè)備有限公司