一種處理VOCs廢氣的蓄熱式催化直燃系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種處理VOCs廢氣的蓄熱式催化直燃系統(tǒng)，其包括廢氣進(jìn)口管道、催化直燃室、煙氣出口管道、空氣進(jìn)口管道、空氣出口管道、引風(fēng)機(jī)、排氣筒，所述催化直燃室頂部安裝防爆門，催化直燃室一端安裝主燃燒器，另一端安裝助燃燃燒器，所述空氣進(jìn)口管道與廢氣進(jìn)口管道逆向安裝，所述催化直燃室內(nèi)的兩側(cè)各安裝一個(gè)熱電偶和一催化劑層，催化劑層之間安裝有至少兩層的蓄熱體層。本實(shí)用新型專利技術(shù)組成、結(jié)構(gòu)合理，節(jié)能效果好，投資和運(yùn)行費(fèi)用低，VOCs處理效率高?？蓮V泛用于VOCs廢氣處理領(lǐng)域。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于VOCs廢氣處理領(lǐng)域，特別涉及一種處理VOCs廢氣的蓄熱式催化直燃系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs，VolatileOrganicCompounds）與硫氧化物、氮氧化物和粉塵都是造成大氣污染的主要污染物。VOCs成分復(fù)雜，含有VOCs的廢氣來(lái)源眾多（如石油煉制、有機(jī)化工、醫(yī)藥、食品、日用品、輪胎制造等VOCS生產(chǎn)行業(yè)，以及包裝印刷、機(jī)械制造、電子產(chǎn)品制造、交通設(shè)備制造、人造板與家具制造等以VOCS產(chǎn)品為原料的制造行業(yè)），因此VOCs的處理方法較多。對(duì)于含有VOCs的廢氣，處理效果能穩(wěn)定達(dá)到95%以上的是燃燒法。燃燒法按照蓄熱與否分為直燃式氧化爐（TO）和蓄熱式氧化爐（RTO）；這兩種氧化爐內(nèi)若加入催化劑，就成為現(xiàn)在常用的沒(méi)有蓄熱功能的催化直燃爐和蓄熱式催化氧化爐。催化直燃爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分解VOCs需要的溫度低，其燃料消耗低于直燃式氧化爐，因此這種催化直燃爐在含有VOCs的廢氣處理領(lǐng)域應(yīng)用較多。催化直燃爐的催化直燃室內(nèi)只有催化劑層，在處理VOCs廢氣時(shí)的優(yōu)點(diǎn)是處理效率高且投資低，但這種裝置流出爐子的氣流溫度很高，即使?fàn)t子外加換熱器，熱回收效率也只有60%左右，因此這種催化直燃爐的燃料消耗較大，節(jié)能效果差，運(yùn)行成本高。蓄熱式催化氧化爐通過(guò)蓄熱室的切換，有90%以上的熱回收效率，但這種裝置擁有眾多閥門。為了達(dá)到好的熱回收效率，眾多閥門在3分鐘以內(nèi)就要切換一次，這就對(duì)閥門質(zhì)量和控制系統(tǒng)提出了很高的要求。蓄熱式催化氧化爐至少有兩個(gè)蓄熱室以完成蓄熱體周期性的蓄熱和放熱，需要大量的蓄熱體，因此這種裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且體積遠(yuǎn)大于催化直燃爐，這也使其投資費(fèi)用也遠(yuǎn)高于催化直燃爐。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種組成、結(jié)構(gòu)合理，節(jié)能效果好，投資和運(yùn)行費(fèi)用低，VOCs處理效率高的蓄熱式催化直燃系統(tǒng)。本技術(shù)解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：一種處理VOCs廢氣的蓄熱式催化直燃系統(tǒng)，其包括廢氣進(jìn)口管道、催化直燃室、煙氣出口管道、空氣進(jìn)口管道、空氣出口管道、引風(fēng)機(jī)、排氣筒，其特征是：所述催化直燃室頂部安裝防爆門，催化直燃室一端安裝主燃燒器，另一端安裝輔助燃燒器；所述廢氣進(jìn)口管道從安裝主燃燒器的一端進(jìn)入催化直燃室，處理后的廢氣通過(guò)煙氣出口管道和煙氣出口閥經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出，所述空氣進(jìn)口管道與廢氣進(jìn)口管道逆向安裝，從安裝助燃燃燒器的一端進(jìn)入催化直燃室，通過(guò)空氣出口管道經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出；所述催化直燃室內(nèi)的兩側(cè)各安裝一個(gè)熱電偶和一催化劑層，催化劑層之間安裝有至少兩層的蓄熱體層。進(jìn)一步，本技術(shù)還設(shè)有一旁路管道和旁路閥，所述旁路管道并列安裝在廢氣進(jìn)口管道和催化直燃室外側(cè)，廢氣可直接通過(guò)旁路管道和旁路閥進(jìn)入引風(fēng)機(jī)。進(jìn)一步，本技術(shù)還設(shè)有一煙氣再循環(huán)管道，所述引風(fēng)機(jī)排出的氣體通過(guò)煙氣再循環(huán)管道接入廢氣進(jìn)口管道，與廢氣一同引入催化直燃室，通過(guò)煙氣再循環(huán)閥控制煙氣再循環(huán)管道的流量。進(jìn)一步，所述廢氣進(jìn)口管道上安裝有過(guò)濾器、廢氣進(jìn)口閥、阻火器、緩沖罐。進(jìn)一步，所述蓄熱體層的通孔沿著催化直燃室長(zhǎng)度方向，每層蓄熱體層填滿與催化直燃室長(zhǎng)度方向垂直的截面，相鄰蓄熱體層之間的間隔為單個(gè)蓄熱體厚度的1-3倍，蓄熱體層的總厚度為催化直燃室長(zhǎng)度的10%-40%。本技術(shù)采用上述組成結(jié)構(gòu)，將蓄熱體層裝到催化直燃爐內(nèi)，形成蓄熱式VOCs催化直燃系統(tǒng)。通過(guò)旁路煙道增加進(jìn)入催化燃燒室內(nèi)的風(fēng)量，從而改進(jìn)催化直燃室對(duì)廢氣量減小的適應(yīng)程度。通過(guò)蓄熱體蓄熱提高熱回收率，通過(guò)蓄熱體放熱降低燃燒器的燃料消耗，在有很高的VOCs處理效率時(shí)節(jié)能且運(yùn)行成本低于催化直燃爐；閥門不需要頻繁開(kāi)閉，對(duì)閥門質(zhì)量和控制系統(tǒng)的要求低于蓄熱式催化氧化爐；本技術(shù)的催化直燃室體積稍大于沒(méi)有蓄熱體的催化直燃爐，但小于蓄熱式催化氧化爐，因此投資費(fèi)用遠(yuǎn)低于蓄熱式催化氧化爐。由此可見(jiàn)，對(duì)照現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)組成結(jié)構(gòu)合理，節(jié)能效果好，VOCs廢氣處理效率高，控制容易，造價(jià)低，運(yùn)行費(fèi)用也低。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本技術(shù)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的標(biāo)號(hào)是：1.廢氣進(jìn)口管道，2.旁路管道，3.煙氣再循環(huán)管道，4.空氣進(jìn)口管道，5.空氣出口管道，6.催化直燃室，7.煙氣出口管道，8.引風(fēng)機(jī)，9.排氣筒。11.過(guò)濾器，12.廢氣進(jìn)口閥，13.阻火器，14.緩沖罐，21.旁路閥，31.煙氣再循環(huán)閥，41.空氣進(jìn)口閥，51.空氣出口閥，61.主燃燒器，62.防爆門，63.輔助熱電偶，64.主熱電偶，65.輔助燃燒器，66.主催化劑層，67.蓄熱體層，68.輔助催化劑層，71.煙氣出口閥。具體實(shí)施方式從圖1中可以看出，一種處理VOCs廢氣的蓄熱式催化直燃系統(tǒng)，其包括廢氣進(jìn)口管道1、旁路管道2、煙氣再循環(huán)管道3、催化直燃室6、空氣進(jìn)口管道4、空氣出口管道5、煙氣出口管道7、引風(fēng)機(jī)8、排氣筒9等。所述廢氣進(jìn)口管道1上安裝有過(guò)濾器11、廢氣進(jìn)口閥12、阻火器13和緩沖罐14；旁路管道2上安裝有旁路閥21；煙氣再循環(huán)管道3安裝有煙氣再循環(huán)閥31；空氣進(jìn)口管道4上安裝有空氣進(jìn)口閥41；空氣出口管道5上安裝有空氣出口閥51；煙氣出口管道7上安裝有煙氣出口閥71。所述催化直燃室6頂部安裝防爆門62，防爆門62的作用是催化直燃室6內(nèi)爆炸時(shí)及時(shí)泄壓。催化直燃室一端安裝主燃燒器61，另一端安裝輔助燃燒器65；所述廢氣進(jìn)口管道1從安裝主燃燒器61的一端進(jìn)入催化直燃室6，處理后的廢氣通過(guò)煙氣出口管道7和煙氣出口閥71經(jīng)引風(fēng)機(jī)8排出，所述空氣進(jìn)口管道4與廢氣進(jìn)口管道1逆向安裝，從安裝輔助燃燒器65的一端進(jìn)入催化直燃室，通過(guò)空氣出口管道5經(jīng)引風(fēng)機(jī)8排出。所述催化直燃室6內(nèi)的主燃燒器61一側(cè)安裝輔助熱電偶63和輔助催化劑層68，輔助燃燒器65一側(cè)安裝主熱電偶64和主催化劑層66。輔助催化劑層68和主催化劑層64之間安裝有至少兩層的蓄熱體層67。進(jìn)一步，本技術(shù)所述旁路管道2并列安裝在廢氣進(jìn)口管道1和催化直燃室6外側(cè)。具體是，所述旁路管道2的入口在過(guò)濾器11和廢氣進(jìn)口閥12之間的廢氣進(jìn)口管道1上，出口在煙氣出口閥71和引風(fēng)機(jī)8之間的煙氣出口管道7上。進(jìn)一步，本技術(shù)所述煙氣再循環(huán)管道3連接在引風(fēng)機(jī)8出口的煙氣出口管道7和緩沖罐14后的廢氣進(jìn)口管道1之間。所述引風(fēng)機(jī)8排出的氣體分為兩路，一路通過(guò)排氣筒排向大氣，一路通過(guò)煙氣再循環(huán)管道接入廢氣進(jìn)口管道1，與廢氣一同引入催化直燃室6，通過(guò)煙氣再循環(huán)閥31控制煙氣再循環(huán)管道3的流量。進(jìn)一步，所述蓄熱體層67的通孔水平，即沿著催化直燃室6的長(zhǎng)度方向，每層蓄熱體層67均填滿催化直燃室6的縱向截面，氣流只能在通孔中流動(dòng)。相鄰蓄熱體層67之間的間隔為單個(gè)蓄熱體厚度的一倍以上，最好是1-3倍。目的是使氣流能更均勻的分布在催化直燃室6的縱向截面。蓄熱體層67的總厚度為催化直燃室6長(zhǎng)度的10%-40%。本技術(shù)的工作過(guò)程包括吹掃，升溫，運(yùn)行和停機(jī)等四個(gè)階段。首先進(jìn)行吹掃階段：空氣進(jìn)口閥41和空氣出口閥51打開(kāi)，引風(fēng)機(jī)8開(kāi)啟，廢氣進(jìn)口閥12、煙氣本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種處理VOCs廢氣的蓄熱式催化直燃系統(tǒng)，其包括廢氣進(jìn)口管道、催化直燃室、煙氣出口管道、空氣進(jìn)口管道、空氣出口管道、引風(fēng)機(jī)、排氣筒，其特征是：所述催化直燃室頂部安裝防爆門，催化直燃室一端安裝主燃燒器，另一端安裝助燃燃燒器；所述廢氣進(jìn)口管道從安裝主燃燒器的一端進(jìn)入催化直燃室，處理后的廢氣通過(guò)煙氣出口管道和煙氣出口閥經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出，所述空氣進(jìn)口管道與廢氣進(jìn)口管道逆向安裝，從安裝助燃燃燒器的一端進(jìn)入催化直燃室，通過(guò)空氣出口管道經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出；所述催化直燃室內(nèi)的兩側(cè)各安裝一個(gè)熱電偶和一催化劑層，催化劑層之間安裝有至少兩層的蓄熱體層。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種處理VOCs廢氣的蓄熱式催化直燃系統(tǒng)，其包括廢氣進(jìn)口管道、催化直燃室、煙氣出口管道、空氣進(jìn)口管道、空氣出口管道、引風(fēng)機(jī)、排氣筒，其特征是：所述催化直燃室頂部安裝防爆門，催化直燃室一端安裝主燃燒器，另一端安裝助燃燃燒器；所述廢氣進(jìn)口管道從安裝主燃燒器的一端進(jìn)入催化直燃室，處理后的廢氣通過(guò)煙氣出口管道和煙氣出口閥經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出，所述空氣進(jìn)口管道與廢氣進(jìn)口管道逆向安裝，從安裝助燃燃燒器的一端進(jìn)入催化直燃室，通過(guò)空氣出口管道經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出；所述催化直燃室內(nèi)的兩側(cè)各安裝一個(gè)熱電偶和一催化劑層，催化劑層之間安裝有至少兩層的蓄熱體層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理VOCs廢氣的蓄熱式催化直燃系統(tǒng)，其特征是：其還設(shè)有一旁路管道和旁路閥，所述旁路管道并列安裝在廢氣進(jìn)口管道和催化直燃室外側(cè)，廢氣...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張兆合，吳中兵，王福明，張桂春，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東英派節(jié)能環(huán)保科技有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：山東;37