CN108317529A - 一种用于催化燃烧吸附方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于催化燃烧吸附方法及装置，属于催化燃烧用换热器技术领域。催化床和换热器并排或上下组合在一起，催化床下部设加热区(电加热或燃气加热)，中间有缓冲区，上部有催化区，换热器内部设有一定数量的换热列管，换热管为整体布置，换热器壳体上分布有两种气体的进口，两种气体的出口，管程上外端有一烟气出口，管程上端有一隔成两个区域的气体汇集区，管程下端有一气体汇集区，高温烟气走管程，使得高温烟气迂回进入换热体，增加热流体的流经路径。利用燃烧后高温气体对废气和脱附气同时进行预热升温，将催化床、预热器和换热器整合一体，达到降低能耗的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于催化燃烧吸附方法及装置，属于催化燃烧用换热器技术领域。
背景技术
传统的催化燃烧***常用热交换器一般采用混流箱换热方式，存在升温慢，换热效率低，热交换不完全，能耗高，设备使用成本高。本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种热能交换充分，热能利用率高，预热时间快的催化燃烧用换热器。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种用于催化燃烧吸附方法及装置。
一种用于催化燃烧吸附装置,催化床和换热器并排或上下组合在一起；催化床下部设加热区(电加热或燃气加热)，中间有缓冲区，上部有催化区；换热器内部设有若干数量的换热列管，换热管为整体布置；换热器壳体上分布有两种气体的进口，两种气体的出口；管程上外端有烟气出口。
管程上端有隔成两个区域的气体汇集区，管程下端有气体汇集区，高温烟气走管程，使得高温烟气迂回进入换热体，增加热流体的流经路径。
换热器的壳体设有隔离板，将两种冷流体分隔开来；换热器内部设有若干块折流板，增加冷流体的流动路程。
壳体的一侧为催化床装置，壳体的另一侧为换热器装置,壳体的一侧顶部连接防爆口,壳体的一侧内腔上方连接催化层,壳体的一侧内腔下方连接电加热层,催化层与电加热层之间有缓冲区空间，壳体的另一侧顶部连接排气口，壳体的另一侧中部连接入口，壳体的另一侧上方连接出口，壳体的另一侧内腔连接上吸附热交换装置和下吸附热交换装置,吸附热交换装置在下吸附热交换装置上方，吸附热交换装置连接进气口。
一种用于催化燃烧吸附方法，含有以下步骤：在对活性炭吸附床内的高浓度VOC有机废气进行脱附时，需要洁净的空气，并加热使之达到有机废气的沸点，从而将有机废气从活性炭中脱附出来，然后把脱附出来的高浓度有机废气引入催化燃烧室进行燃烧。
含有两种气体流程步骤，第一气体流程步骤为：有机废气通过入口进入下吸附热交换装置，有机废气在下吸附热交换装置中流通上下两层后，经过多个折流板进入壳体的一侧内腔的电加热层下方,有机废气在电加热层被加热，加热后的有机废气温度到达250℃～280℃，加热后的有机废气通过催化层，借助催化层的催化剂降低燃烧所需的活化能，同时释放出大量热能，温度到达350℃，使有机废气发生无焰燃烧，并氧化分解为二氧化碳和水等无害物质，含有二氧化碳的气体进入壳体的另一侧内腔，含有二氧化碳的气体经过上吸附热交换装置和下吸附热交换装置,再从下方通过下吸附热交换装置和上吸附热交换装置，从排气口排出；第二气体流程步骤为：气体从进气口通过上吸附热交换装置后，从出口排出，排出的气体温度达到50℃以上。
本发明的优点是提供一种用于催化燃烧工艺的一体式装置，可以解决现有技术热交换效率低的问题，具有提高热交换效率的功效，具有压损小且节省空间的功能。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：
图1为本发明的结构示意图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
为便于对本发明实施例的理解，下面将做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例1：如图1所示，一种用于催化燃烧吸附方法，含有以下步骤；在对活性炭吸附床内的高浓度VOC有机废气进行脱附时，需要洁净的空气，并加热使之达到有机废气的沸点，从而将有机废气从活性炭中脱附出来，然后把脱附出来的高浓度有机废气引入催化燃烧室进行燃烧。
催化燃烧的原理是利用有机废气VOC所含碳氢等可燃组份的性质，借助催化剂降低燃烧所需的活化能，使有机废气在较低的起燃温度条件下发生无焰燃烧，并氧化分解为二氧化碳和水等无害物质，同时释放出大量热能，为充分利用这部分热能，催化燃烧设备设置了换热器，将热能交换给需要升温的活性炭脱附空气，同时关闭辅助加热***，降低能耗。
待处理高浓度废气的气体从入口3进入壳体1，壳体1的内腔下部有下吸附装置10，气体经过下吸附装置10的迂回通道进入电加热层8,电加热层8对进入的气体进行加热，温度到达250℃～280℃，加热的气体上升进入催化层9,催化层9对加热的气体,借助催化剂降低燃烧所需的活化能，使有机废气在较低的起燃温度条件下发生无焰燃烧，并氧化分解为二氧化碳和水等无害物质，同时释放出大量热能，温度到达350℃，进入催化反应区中，达到起燃温度后的有机废气在催化剂的作用下迅速反应，并放出大量的热量，废气温度上升；
催化燃烧后的气体进入上吸附热交换装置7,吸附热交换装置7将气体的热能吸附，与外来的稀释空气进行热交换，对稀释空气进行预热，回收部分热能，气体的温度降为100℃左右，降温后的气体通过出口4排出，壳体1的顶部连接有排气口4、泄爆口5。
实施例2：如图1所示，一种用于催化燃烧吸附装置，壳体1的一侧为催化床装置，壳体1的另一侧为换热器装置,壳体1的一侧顶部连接防爆口5,壳体1的一侧内腔上方连接催化层9,壳体1的一侧内腔下方连接电加热层8,催化层9与电加热层8之间有缓冲区空间，壳体1的另一侧顶部连接排气口4，壳体1的另一侧中部连接入口3，壳体1的另一侧上方连接出口2，壳体1的另一侧内腔连接上吸附热交换装置7和下吸附热交换装置10,吸附热交换装置7在下吸附热交换装置10上方，吸附热交换装置7连接进气口6。
上吸附热交换装置7和下吸附热交换装置10内部连接若干数量的换热列管，壳体1的内腔有若干块折流板，增加冷流体的流动路程。
上吸附热交换装置7和下吸附热交换装置10的内腔有隔离板，隔离板将两种冷流体分隔开来。
实施例3：如图1所示，一种用于催化燃烧吸附装置,即催化床、预热器和换热器整合一体的催化燃烧吸附装置。催化床，催化床下部设加热区(电加热或燃气加热)，中间有缓冲区，上部有催化区。换热器内部设有一定数量的换热列管，换热管为整体布置。
换热器壳体上分布有两种气体的进口，两种气体的出口。
管程上外端有烟气出口。
管程上端有隔成两个区域的气体汇集区，管程下端有高温烟气气体汇集区，高温烟气走管程，使得高温烟气迂回进入换热体，增加热流体的流经路径，管程上端有换热气体汇集区。换热器的壳体设有隔离板，将两种冷流体分隔开来。换热器内部设有若干块折流板，增加冷流体的流动路程，增加换热效果。
实施例4：如图1所示，一种用于催化燃烧吸附方法，含有以下步骤：
含有两种气体流程步骤，第一气体流程步骤为：有机废气通过入口3进入下吸附热交换装置10，有机废气在下吸附热交换装置10中流通上下两层后，经过多个折流板进入壳体1的一侧内腔的电加热层8下方,有机废气在电加热层8被加热，加热后的有机废气温度到达250℃～280℃，加热后的有机废气通过催化层9，借助催化层9的催化剂降低燃烧所需的活化能，同时释放出大量热能，温度到达350℃，使有机废气发生无焰燃烧，并氧化分解为二氧化碳和水等无害物质，含有二氧化碳的气体进入壳体1的另一侧内腔，含有二氧化碳的气体经过上吸附热交换装置7和下吸附热交换装置10,再从下方通过下吸附热交换装置10和上吸附热交换装置7，从排气口4排出。
第二气体流程步骤为：气体从进气口6通过上吸附热交换装置7后，从出口2排出，排出的气体温度到达50℃以上。
图1中空心箭头为第一气体流程路线，实心箭头为第二气体流程路线。
壳体1的内腔有若干块折流板，增加冷流体的流动路程。
上吸附热交换装置7和下吸附热交换装置10的内腔有隔离板，隔离板将两种冷流体分隔开来。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于催化燃烧吸附装置,其特征在于催化床和换热器并排或上下组合在一起；催化床下部设加热区(电加热或燃气加热)，中间有缓冲区，上部有催化区；换热器内部设有若干数量的换热列管，换热管为整体布置；换热器壳体上分布有两种气体的进口，两种气体的出口；管程上外端有烟气出口。
2.根据权利要求1所述的一种用于催化燃烧吸附装置,其特征在于管程上端有隔成两个区域的气体汇集区，管程下端有气体汇集区，高温烟气走管程，使得高温烟气迂回进入换热体，增加热流体的流经路径。
3.根据权利要求1所述的一种用于催化燃烧吸附装置,其特征在于换热器的壳体设有隔离板，将两种冷流体分隔开来；换热器内部设有若干块折流板，增加冷流体的流动路程。
4.根据权利要求3所述的一种用于催化燃烧吸附装置,其特征在于壳体的一侧为催化床装置，壳体的另一侧为换热器装置,壳体的一侧顶部连接防爆口,壳体的一侧内腔上方连接催化层,壳体的一侧内腔下方连接电加热层,催化层与电加热层之间有缓冲区空间，壳体的另一侧顶部连接排气口，壳体的另一侧中部连接入口，壳体的另一侧上方连接出口，壳体的另一侧内腔连接上吸附热交换装置和下吸附热交换装置,吸附热交换装置在下吸附热交换装置上方，吸附热交换装置连接进气口。
5.一种用于催化燃烧吸附方法，其特征在于含有以下步骤：在对活性炭吸附床内的高浓度VOC有机废气进行脱附时，需要洁净的空气，并加热使之达到有机废气的沸点，从而将有机废气从活性炭中脱附出来，然后把脱附出来的高浓度有机废气引入催化燃烧室进行燃烧。
6.根据权利要求5所述的一种用于催化燃烧吸附方法,其特征在于含有两种气体流程步骤，第一气体流程步骤为：有机废气通过入口进入下吸附热交换装置，有机废气在下吸附热交换装置中流通上下两层后，经过多个折流板进入壳体的一侧内腔的电加热层下方,有机废气在电加热层被加热，加热后的有机废气温度到达250℃～280℃，加热后的有机废气通过催化层，借助催化层的催化剂降低燃烧所需的活化能，同时释放出大量热能，温度到达350℃，使有机废气发生无焰燃烧，并氧化分解为二氧化碳和水等无害物质，含有二氧化碳的气体进入壳体的另一侧内腔，含有二氧化碳的气体经过上吸附热交换装置和下吸附热交换装置,再从下方通过下吸附热交换装置和上吸附热交换装置，从排气口排出；第二气体流程步骤为：气体从进气口通过上吸附热交换装置后，从出口排出，排出的气体温度达到50℃以上。
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