CN212746507U - 一种voc气体的催化燃烧设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及VOC气体处理设备的技术领域，公开了一种VOC气体的催化燃烧设备，包括预热箱以及废气依次经过的初步过滤箱和VOC吸附箱，所述VOC吸附箱内包括有若干块蜂窝活性炭板和若干个风机，所述预热箱内包括有升温腔以及换热箱，所述升温腔内包括有多组加热管和催化剂板，所述预热箱将加热后的空气通过进气管输送至VOC吸附箱内，所述蜂窝活性炭板在加热后的空气下将板上的VOC颗粒进行脱附，所述VOC吸附箱将脱附后带有VOC颗粒的空气通过出气管道回收至所述预热箱内，所述催化剂板用于催化加热后的空气与脱附回收后带有VOC颗粒的废气进行燃烧，本实用新型优点在于以解决存在的VOC气体没有专门的处理设备，处理过程成本过高且能耗消耗过高的问题。

Description

一种VOC气体的催化燃烧设备

技术领域

本实用新型涉及VOC气体处理设备的技术领域，具体涉及一种VOC气体的催化燃烧设备。

背景技术

VOC是挥发性有机化合物，挥发性有机化合物是除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外，任何参加大气光化学反应的碳化合物，由于是碳化合物，所以在一定的温度下是可以进行燃烧的，目前的家具厂和油漆房内均会产生这类气体，这类气体的处理是环保行业比较重视的，因此需要投入大量成本和精力来研发VOC气体的处理设备；

目前的VOC气体的处理均是采用与其他废气的处理方式相同，将废气通入通用处理设备内进行处理，还没有专门的设备来对VOC气体的清洁燃烧，现有的处理方式是将VOC气体通入焚烧炉内燃烧，第一，这种处理方式效率低，处理的效果较差，效率较低；第二，这种处理方式的能耗较高；因此本实用新型设计这种VOC气体专门的催化燃烧设备。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种VOC气体的催化燃烧设备，以解决背景技术中存在的VOC气体没有专门的处理设备，处理过程成本过高且能耗消耗过高的问题。

该种VOC气体的催化燃烧设备，包括预热箱以及废气依次经过的初步过滤箱和VOC吸附箱，所述初步过滤箱内包括有若干块用于过滤VOC气体中粉尘颗粒的滤布，所述初步过滤箱与VOC吸附箱之间设有通气管道，所述预热箱与VOC 吸附箱之间设有相通的进气管与出气管，所述VOC吸附箱内包括有若干块蜂窝活性炭板和若干个风机，所述风机用于将VOC颗粒过滤后的气体吸至VOC吸附箱外，所述预热箱内包括有升温腔以及换热箱，所述升温腔与所述换热箱相通，所述升温腔内包括有多组加热管和催化剂板，所述加热管用于加热升温腔内的空气，所述预热箱将加热后的空气通过进气管输送至VOC吸附箱内，所述蜂窝活性炭板在通入的加热空气下将板上的VOC颗粒进行脱附，所述VOC吸附箱将脱附后带有VOC颗粒的空气通过出气管道回收至所述预热箱内，所述换热箱用于加热回收至换热箱内脱附后带有VOC颗粒的空气，所述催化剂板用于催化加热后的空气与脱附回收后带有VOC颗粒的废气进行燃烧。

优选的，所述换热箱由多片换热板拼叠组成，所述换热板上设有若干个阻隔组，所述阻隔组包括突起部分和凹陷部分，每个阻隔组的突起部分与凹陷部分相互对应，相邻的阻隔组上为突起部分和凹陷部分呈相互平行且竖直设置，任意两块换热板拼叠时，两块换热板上的各凹陷部分相互叠加形成一个用于空气流通的通风间隙，两块换热板上的各突起部分相互叠加形成一个阻碍空气流通的阻隔筋，相邻两阻隔组之间构成一个预热区域，所述通风间隙与所述预热区域连通构成一个通风通道。

优选的，所述换热箱的两侧均设有罩设在通风通道上带有进风孔和出风孔的换热罩，所述换热罩与所述升温腔相通。

优选的，所述预热箱一侧还设有制氮机，所述制氮机将氮气输送至所述VOC 吸附箱内用以排出VOC吸附箱内的氧气及对VOC吸附箱进行冷却。

优选的，所述预热箱一侧设有冷风机，所述冷风机将冷风输送至预热箱与 VOC吸附箱之间的进风管内，以使进风管内的热空气进行中和降温。

优选的，所述VOC吸附箱内包括有通过隔板隔开的吸附腔以及位于吸附腔上方的缓冲腔，所述风机设置在隔板上，所述缓冲腔上设有用于排放燃烧后的空气的排风管。

优选的，所述初步过滤箱内设有用于放置滤布的支架板，所述初步过滤箱内的支架板包括前后平行且垂直设置的两块，所述初步过滤箱的一侧设有开合或闭合的拉板，所述支架板能够滑动地从初步过滤箱内拉出。

优选的，所述滤布分为位于前侧的粗孔滤布和位于后侧的细孔滤布。

优选的，所述换热板为不锈钢材质。

优选的，所述催化剂板为贵金属材质。

本实用新型有益之处在于：在VOC吸附箱内安装具有吸附VOC颗粒的蜂窝活性炭板，预热箱将加热后的空气输送至VOC吸附箱内用以脱附蜂窝活性炭板上的VOC颗粒，带有脱附下的VOC颗粒的空气被回收至预热箱内，通过预热箱加热到300多度后燃烧，这种燃烧处理的方式为清洁燃烧，而不像传统的输送至焚烧炉内进行燃烧，吸附过滤后的气体单独被VOC吸附箱上的风机吸走排出箱外，传统的是多个箱体共用一个大型风机，当某一个箱体需要进行工作时，这个大风机也要进行工作，所以减少了能耗且单独能够控制，在预热箱内安装催化剂板能使得加热管将空气加热至300多度即可，随后只需催化剂板对加热后的空气以及VOC颗粒进行催化反应模拟1000多度的情况燃烧，这种方式也能降低能耗，在换热箱内设有拼叠的换热板使得VOC吸附箱内VOC颗粒脱附冷却后的空气重新回到预热箱内通过换热板的结构与排布进行加热，之后再进入升温腔内燃烧，即降低能耗。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图。

图2为初步过滤箱的结构图。

图3为VOC吸附箱的结构图。

图4为预热箱的结构图。

图5为换热箱的结构图。

图6为换热板的立体图。

图7为换热板中空气流向示意图。

附图中：1、预热箱；2、初步过滤箱；3、VOC吸附箱；4、滤布；5、升温腔；6、换热箱；7、阻隔组；8、预热区域；9、进风孔；10、出风孔；11、换热罩；12、制氮机；13、冷风机；14、隔板；15、吸附腔；16、缓冲腔；17、排风管；18、支架板；31、蜂窝活性炭板；32、风机；51、加热管；52、催化剂板；61、换热板；71、突起部分；72、凹陷部分。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

由于目前的VOC气体的处理均是采用与其他废气的处理方式相同，将废气通入通用处理设备内进行处理，还没有专门的设备来对VOC气体的清洁燃烧，现有的处理方式是将VOC气体通入焚烧炉内燃烧，第一，这种处理方式不专一，处理的效果较差，效率较低；第二，这种处理方式所花费的时间及成本较高；因此本实用新型设计这种VOC气体的催化燃烧设备，具体结构如图1-7所示，包括预热箱1以及废气依次经过的初步过滤箱2和VOC吸附箱3，初步过滤箱2 与VOC吸附箱3之间设有通气管道，预热箱1上设有用于将加热后的空气通向VOC吸附箱3内的进气管，VOC吸附箱3上设有用于将冷却后的空气通向预热箱 1内的出气管，初步过滤箱2内包括有若干块用于过滤VOC气体中粉尘颗粒的滤布4，VOC吸附箱3内包括有若干块蜂窝活性炭板(这里的蜂窝活性炭板31有2 块以上，构成一个蜂窝活性炭床)和若干个风机32(本实用新型中的初步过滤箱2和VOC吸附箱3为三组，每组内的VOC吸附箱3内均设有3个风机32，目前的处理设备中风机32都是一个大型的，当某一个单独的机箱想要用到风机32，则大型风32机都需要工作，但本实用新型中的各组VOC吸附箱3内的风机32 是可以单独工作的，这样就能减小能耗，即减小成本)，蜂窝活性炭板31用于吸附初步过滤后的VOC气体，风机32用于将VOC颗粒过滤后的气体吸至VOC吸附箱3外，预热箱1内包括有升温腔5以及换热箱6，升温腔5与所述换热箱1 相通，升温腔5内包括有多组加热管51和催化剂板52，加热管51用于加热升温腔5内的空气，预热箱1将加热后的340℃-350℃空气通过进气管输送至VOC 吸附箱3内，蜂窝活性炭板31在85℃-90℃的空气下将板上的VOC颗粒进行脱附，VOC吸附箱3将脱附后带有VOC颗粒的空气通过出气管道回收至预热箱1内，换热箱用于加热回收至换热箱6内脱附后带有VOC颗粒的空气，催化剂板52用于催化340℃-350℃下的空气与脱附回收后带有VOC颗粒的废气进行燃烧(正常情况下，VOC颗粒在燃烧时所需要的温度是1100℃，而催化剂板52为贵金属材质，可以将VOC颗粒在350℃的情况下就进行燃烧)。

如图6-7所示，换热箱6由多片换热板61拼叠组成(换热板61为不锈钢材质)，换热板61上设有若干个阻隔组7，阻隔组7包括突起部分71和凹陷部分 72(本实用新型中的阻隔组7是一体成型的，通过机模直接按压使得换热板61 的正面有突起部分71则反面为凹陷部分72又或者是换热板61的正面是凹陷部分72反面是突起部分71)，每个阻隔组7的突起部分71与凹陷部分72相互对应，相邻的阻隔组7上为突起部分71和凹陷部分72呈相互平行且竖直设置(这里指的是相邻的两个阻隔组7在换热板61的正面上看是一个为突起部分71一个为凹陷部分72，相同的从反面看一个是凹陷部分72一个为突起部分71，且两者是相互平行的且垂直设置在换热板61上)，本实用新型中的换热板61分为上下两部分，上部分的阻隔组7与下部分的阻隔组7是对接在一条直线上的，且在同一个平面上上部分的阻隔组7为凹陷部分72则下部分的阻隔组7为突起部分71，又或者上部分的阻隔组7为突起部分71则下部分的阻隔组7为凹陷部分72，当任意两块换热板61拼叠时，两块换热板61上的各凹陷部分72相互叠加形成一个用于空气流通的通风间隙，两块换热板61上的各突起部分71相互叠加形成一个阻碍空气流通的阻隔筋，相邻两阻隔组7之间构成一个预热区域8，通风间隙与预热区域8连通构成一个通风通道，当三块换热板61拼叠在一起时，中间这块换热板61与左侧的换热板61之间构成的通风通道为加热后的空气流出的通道，中间这块换热板61与右侧的换热板61之间构成的通风通道为回收VOC颗粒脱附回来冷却后的空气流进通道，流出的通道与流进通道的路径是交错在一起但互不影响。

如图5所示，换热箱6的两侧均设有罩设在通风通道上带有进风孔9和出风孔10的换热罩11，换热罩11与所述升温腔5相通，加热后的空气流出的通道的进风口在左侧换热罩11的上部，VOC颗粒脱附回收回来冷却后的空气流进通道的出风口在左侧换热罩11的下部(因为换热板61被两组阻隔组7分割成上部分和下部分)，这里这么设置主要是为了增加通风通道的路程，以使实现回收空气的加热更高效，加热空气对换热板61的储温更高效，降低加热管51 的加热时间，减少能耗。

如图1所示，预热箱1一侧还设有制氮机12，制氮机12将氮气输送至VOC 吸附箱3内用以排出VOC吸附箱3内的氧气及对VOC吸附箱3进行冷却，其中的排氧主要是为了防止VOC吸附箱3内的蜂窝活性炭板31组成的炭床在高温高氧下燃烧，而降温冷却主要是为了对脱附后的蜂窝活性炭板31进行快速冷却。

如图1所示，预热箱1一侧设有冷风机13，冷风机13将冷风输送至预热箱 1与VOC吸附箱3之间的进风管内，以使进风管内的热空气进行中和降温，由于预热箱1内的流出的高温空气一旦温度过高的话，在出箱口的管道上就设有温度检测仪，温度过高后冷风机13会将冷风输入，对输入VOC吸附箱3内的高温空气进行冷却中和，避免输入VOC吸附箱3内的空气温度过高而使得蜂窝活性炭板31燃烧。

如图3所示，VOC吸附箱3内包括有通过隔板14隔开的吸附腔15以及位于吸附腔15上方的缓冲腔16，风机32设置在隔板14上(风机32设置有三个)，缓冲腔16上设有用于排放脱附后的空气的排风管17，由于蜂窝活性炭板31的吸附时间设置在300个小时，在这300个小时内，预热箱1内的高温空气是不输送至VOC吸附箱3内的这时三个风机32会工作将过滤掉80％-90％VOC颗粒的空气吸至缓冲腔16内后通过排风管17排出。

如图2所示，初步过滤箱2内设有用于放置滤布4的支架板18，初步过滤箱2内的支架板18包括前后平行且垂直设置的两块，初步过滤箱2的一侧设有开合或闭合的拉板，支架板18能够滑动地从初步过滤箱2内拉出，主要是方便实现对滤布4的更换。

滤布4分为位于前侧的粗孔滤布4和位于后侧的细孔滤布4，由于VOC气体中的粉尘颗粒需要提前进行过滤，所以设置粗孔滤布4和细孔滤布4能高效过滤掉粉尘。

工作原理：首先分为两个情况，一个是蜂窝活性炭板31为新的情况下，蜂窝活性炭板31能够使用300个小时左右，这时预热箱1内加热后的空气不通入 VOC吸附箱3内，带有VOC的气体直接通入初步过滤箱2内，通过粗孔滤布4 及细孔滤布4的双重过滤使得带有VOC的气体中含有的粉尘颗粒被阻挡在滤布 4上，接着，过滤后的带有VOC的气体通入VOC吸附箱3内，VOC颗粒被蜂窝活性炭板31组成的炭床吸附，蜂窝活性炭板31能够吸附80％-90％VOC颗粒，通过蜂窝活性炭板31的气体在被隔板14上的三个风机32往上吸至缓冲腔16 内，最后通过排风管17排出；

第二个情况是当300个工作小时已到，蜂窝活性炭板31上吸附的VOC颗粒过多造成一定的堵塞，这时，预热箱1内的加热管51开始加热，将加热后的空气通过换热箱6内排至VOC吸附箱3内(换热箱6中的换热板61在加热的空气排送过程中储存了一定的热量以备后续的使用)，当VOC吸附箱3内的温度达到90℃时，蜂窝活性炭上吸附着的VOC颗粒开始脱附(这里的风机32是停止工作的，排风管17也是关闭的)，脱附完的VOC颗粒跟随着VOC吸附箱3内的空气循环回到预热箱1内，带有VOC颗粒的回收气体通过换热箱6先初步加热一定温度(在循环回收的过程中温度降低)，然后进入升温腔5内，由于加热管51加热的温度是350℃左右，在贵金属催化剂板52的催化作用下，可以将VOC颗粒在350℃的情况下就进行燃烧。

Claims (10)

1.一种VOC气体的催化燃烧设备，包括预热箱(1)以及废气依次经过的初步过滤箱(2)和VOC吸附箱(3)，所述初步过滤箱(2)内包括有若干块用于过滤VOC气体中粉尘颗粒的滤布(4)，其特征在于：所述初步过滤箱(2)与VOC吸附箱(3)之间设有通气管道，所述预热箱(1)与VOC吸附箱(3)之间设有相通的进气管与出气管，所述VOC吸附箱(3)内包括有若干块蜂窝活性炭板(31)和若干个风机(32)，所述风机(32)用于将VOC颗粒过滤后的气体吸至VOC吸附箱(3)外，所述预热箱(1)内包括有升温腔(5)以及换热箱(6)，所述升温腔(5)与所述换热箱(6)相通，所述升温腔(5)内包括有多组加热管(51)和催化剂板(52)，所述加热管(51)用于加热升温腔(5)内的空气，所述预热箱(1)将加热后的空气通过进气管输送至VOC吸附箱(3)内，所述蜂窝活性炭板(31)在通入的加热空气下将板上的VOC颗粒进行脱附，所述VOC吸附箱(3)将脱附后带有VOC颗粒的空气通过出气管道回收至所述预热箱(1)内，所述换热箱(6)用于加热回收至换热箱(6)内脱附后带有VOC颗粒的空气，所述催化剂板(52)用于催化加热后的空气与脱附回收后带有VOC颗粒的废气进行燃烧。

2.根据权利要求1所述一种VOC气体的催化燃烧设备，其特征在于：所述换热箱(6)由多片换热板(61)拼叠组成，所述换热板(61)上设有若干个阻隔组(7)，所述阻隔组(7)包括突起部分(71)和凹陷部分(72)，每个阻隔组(7)的突起部分(71)与凹陷部分(72)相互对应，相邻的阻隔组(7)上为突起部分(71)和凹陷部分(72)呈相互平行且竖直设置，任意两块换热板(61)拼叠时，两块换热板(61)上的各凹陷部分(72)相互叠加形成一个用于空气流通的通风间隙，两块换热板(61)上的各突起部分(71)相互叠加形成一个阻碍空气流通的阻隔筋，相邻两阻隔组(7)之间构成一个预热区域(8)，所述通风间隙与所述预热区域(8)连通构成一个通风通道。

3.根据权利要求1所述一种VOC气体的催化燃烧设备，其特征在于：所述换热箱(6)的两侧均设有罩设在通风通道上带有进风孔(9)和出风孔(10)的换热罩(11)，所述换热罩(11)与所述升温腔(5)相通。

4.根据权利要求1所述一种VOC气体的催化燃烧设备，其特征在于：所述预热箱(1)一侧还设有制氮机(12)，所述制氮机(12)将氮气输送至所述VOC吸附箱(3)内用以排出VOC吸附箱(3)内的氧气及对VOC吸附箱(3)进行冷却。

5.根据权利要求1所述一种VOC气体的催化燃烧设备，其特征在于：所述预热箱(1)一侧设有冷风机(13)，所述冷风机(13)将冷风输送至预热箱(1)与VOC吸附箱(3)之间的进风管内，以使进风管内的热空气进行中和降温。

6.根据权利要求1所述一种VOC气体的催化燃烧设备，其特征在于：所述VOC吸附箱(3)内包括有通过隔板(14)隔开的吸附腔(15)以及位于吸附腔(15)上方的缓冲腔(16)，所述风机(32)设置在隔板(14)上，所述缓冲腔(16)上设有用于排放燃烧后的空气的排风管(17)。

7.根据权利要求1所述一种VOC气体的催化燃烧设备，其特征在于：所述初步过滤箱(2)内设有用于放置滤布(4)的支架板(18)，所述初步过滤箱(2)内的支架板(18)包括前后平行且垂直设置的两块，所述初步过滤箱(2)的一侧设有开合或闭合的拉板，所述支架板(18)能够滑动地从初步过滤箱(2)内拉出。

8.根据权利要求7所述一种VOC气体的催化燃烧设备，其特征在于：所述滤布(4)分为位于前侧的粗孔滤布和位于后侧的细孔滤布。

9.根据权利要求2所述一种VOC气体的催化燃烧设备，其特征在于：所述换热板(61)为不锈钢材质。

10.根据权利要求1所述一种VOC气体的催化燃烧设备，其特征在于：所述催化剂板(52)为贵金属材质。

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