節能型工業可揮發有機汙染物高效淨化系統的製作方法
2023-06-01 15:02:46 2
專利名稱：節能型工業可揮發有機汙染物高效淨化系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於有機汙染物淨化系統領域，尤其是一種節能型工業可揮發有機汙染物高效淨化系統。
背景技術：
工業可揮發有機汙染物淨化系統目前主要包括，包括混流換熱器、新空氣混流風機、催化燃燒床、脫附電加熱器、脫附循環風機以及吸附床，催化燃燒床第一出風口以及新空氣混流風機出風口分別通過管道連接混流換熱器進風口，混流換熱器出風口通過脫附電加熱器以及吸附床連接脫附循環風機，該系統雖然具有一定淨化效果，但存在如下問題 1.由於通過脫附電加熱器升溫後的空氣在進入吸附床內要對吸附劑、吸附質以及吸附床金屬結構同時進行加熱，這樣吸附床金屬結構就消耗掉部分熱能，因而延長了脫附時間，降低了脫附效率，尤其是在北方的冬季，熱能損失較大，脫附時間更長，催化燃燒產生的餘熱得不到充分利用還會加重對大氣環境的熱汙染；2.催化燃燒床的淨化率較低，催化劑使用壽命短，究其原因為工業可揮發有機汙染物是從下方進入現有技術中的催化燃燒床，從上方排出，下層發生的催化燃燒對上層的催化床產生加熱作用，因而整體催化床上部區域容易因熱能積蓄而超過其允許的工作溫度，使催化劑失去活性，導致淨化率降低，催化劑使用壽命縮短；另外工業可揮發有機汙染物催化燃燒過程自然對流方向是自下向上運行，經過催化燃燒床層時，廢氣開始加速上升，導致廢氣與催化燃燒床層的接觸時間減少，導致淨化率降低。綜上所述兩方面原因導致整個現有技術中的淨化系統能耗高、淨化率低、催化劑使用壽命縮短、脫附流程時間較長、淨化效率較低，運行成本較高。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種能夠有效降低能耗、提高淨化率、延長催化劑使用壽命、縮短脫附流程時間、提高淨化效率，降低運行成本的節能型工業可揮發有機汙染物高效淨化系統。本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的一種節能型工業可揮發有機汙染物高效淨化系統，包括混流換熱器、新空氣混流風機、催化燃燒床、脫附電加熱器、脫附循環風機以及吸附床，新空氣混流風機出風口通過管道連接混流換熱器進風口，混流換熱器出風口通過脫附電加熱器、吸附床以及脫附循環風機連接催化燃燒床進風口，其(1)、催化燃燒床包括催化床體、進風口、出風口、催化電加熱器、布風板以及催化床層，其催化床體上端制有進風口，催化床體下端制有出風口，該出風口包括第一出風口、第二出風口以及第三出風口，催化床體內從上至下依次設置有催化電加熱器、布風板以及催化床層，該催化床體外壁固裝耐高溫陶瓷纖維保溫層；催化燃燒床第一出風口通過管道連接混流換熱器的進風口；O)、吸附床包括進風擴口部、活性炭床體以及出風縮口部，活性炭床體相對的兩面分別連接進風擴口部以及出風縮口部，在進風擴口部上固裝有布風板，活性炭床體內設置多層活性炭隔板，其中活性炭床體相對兩側壁均設置為具有中空結構的側壁，活性炭隔板設置為具有中空結構的活性炭隔板，具有中空結構的活性炭隔板與具有中空結構的側壁連通，具有中空結構的兩側壁上分別設置有熱風進口以及熱風出口 ；(3)、催化燃燒床第二出風口通過一吸附床加熱風機連接吸附床具有中空結構的側壁熱風進口。而且，所述的催化床層包括催化劑載體以及催化劑，催化劑載體為蜂窩陶瓷體，催化劑為三氧化二鋁以及鉬、鈀。而且，所述的在脫附循環風機與催化燃燒床之間加裝一阻火器。本發明的優點和有益效果為1、本淨化系統的催化燃燒床包括催化床體、進風口、出風口、催化電加熱器、布風板以及催化床層，其催化床體上端制有進風口，催化床體下端制有出風口，出風口包括第一出風口、第二出風口以及第三出風口，催化床體內從上至下依次設置有催化電加熱器、布風板以及催化床層，該催化床體外壁固裝耐高溫陶瓷纖維保溫層，該結構有效提高了廢氣與催化床層的接觸時間，避免了催化床上部的過熱，使各個催化床層之間溫度均衡，提高了催化淨化率，而且催化床體外壁的耐高溫陶瓷纖維能夠有效降低熱能損耗，提高催化燃燒效率和自持燃燒穩定性。2、本淨化系統的吸附床包括進風擴口部、活性炭床體以及出風縮口部，活性炭床體相對的兩面分別連接進風擴口部以及出風縮口部，在進風擴口部上固裝有布風板，活性炭床體內設置多層活性炭隔板，其中活性炭床體相對兩側壁均設置為具有中空結構的側壁，活性炭隔板設置為具有中空結構的活性炭隔板，具有中空結構的活性炭隔板與具有中空結構的側壁連通，具有中空結構的兩側壁上分別設置有熱風進口以及熱風出口，催化燃燒床第二出風口通過一吸附床加熱風機連接吸附床具有中空結構側壁的熱風進口 ；該種結構的熱風進口連接催化床尾氣出口，脫附過程利用催化尾氣加熱吸附床內部的金屬構件並通過傳導對流方式間接加熱吸附床內的吸附劑和吸附質，從而大幅縮短了脫附時間，減少了電能消耗，充分利用了催化燃燒過程產生的熱能，綠色環保，且大大降低了設備運行成本，提高了廢氣處理效率，並且可以有效解決在北方地區冬季氣溫低，脫附加熱時間延長， 電能消耗增大，甚至使脫附流程不能正常運行的技術難題。3、本淨化系統在脫附循環風機與催化燃燒床之間加裝一阻火器，增加了系統的安全性以及可靠性，防止意外事故的發生。4、本發明系統結構簡單合理，能夠有效降低能耗、提高淨化率、延長催化劑使用壽命、縮短脫附流程時間、提高淨化效率，降低運行成本，是一種安全可靠的節能型工業可揮發有機汙染物高效淨化系統。
圖1為本發明的工藝流程框圖；圖2為本發明吸附床的結構示意圖；圖3為圖2的右視圖(省略出風縮口部以及蜂窩狀活性炭)；圖4為圖2的俯視圖；圖5為本發明催化燃燒床的結構示意圖6為圖5的俯視圖。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護範圍。一種節能型工業可揮發有機汙染物高效淨化系統，包括混流換熱器、新空氣混流風機、催化燃燒床、脫附電加熱器、脫附循環風機以及吸附床，新空氣混流風機出風口通過管道連接混流換熱器進風口，混流換熱器出風口通過脫附電加熱器、吸附床以及脫附循環風機連接催化燃燒床進風口，其創新點在於(1)、催化燃燒床包括催化床體21、進風口 15、出風口 20、電加熱器16、布風板17 以及催化床層18，催化床體外壁固裝有保溫層19，該保溫層為耐高溫陶瓷纖維，催化床層包括催化劑載體以及催化劑，催化劑載體為蜂窩陶瓷載體，催化劑為三氧化二鋁以及鉬、 鈀，三氧化二鋁為一載，鉬、鈀為二載，其催化床體上端制有進風口，催化床體下端制有出風口，該出風口包括第一出風口、第二出風口以及第三出風口，催化床體內從上至下依次設置有電加熱器、布風板以及催化床層，催化燃燒床第一出風口通過管道連接混流換熱器的進風口，催化燃燒床設置第三出風口用於直接排出達標氣體；O)、吸附床包括進風擴口部12、活性炭床體5以及出風縮口部6，進風擴口部的小口徑端連接進風管1，該進風管可以通過三通以及閥門分別連接阻火器以及脫附電加熱器， 出風縮口部的小口徑端連接出風管7，該出風管可以連接吸附主風機和脫附循環風機，出風縮口部下部開設有人孔8，該人孔安裝有換料門，活性炭床體上部開設有防爆洩壓口 3，活性炭床體相對的兩面分別連接進風擴口部以及出風縮口部，在進風擴口部上固裝有布風板 11，該布風板可以根據現場的實際工況進行布置，其主要是將含有工業可揮發有機汙染物的廢氣均勻引向活性炭隔板上的活性炭，活性炭床體內設置多層活性炭隔板，該活性炭隔板上放置蜂窩狀活性炭10，活性炭床體側壁上均布設置有熱電阻連接件14，用於連接熱電阻，從而第一時間監測吸附床各部溫度數據，活性炭床體四角採用截面為矩形的鋼管作為支撐，方便活性炭床體的成型，為後續結構的連接打好基礎，活性炭床體相對兩側壁均設置為具有中空結構的側壁13，活性炭隔板設置為具有中空結構的活性炭隔板9，具有中空結構的活性炭隔板與具有中空結構的側壁連通，具有中空結構的兩側壁上分別設置有熱風進口 2以及熱風出口 4，連通後的具有中空結構的活性炭隔板與具有中空結構的側壁能夠達到熱風從熱風進口進入在具有中空結構的活性炭隔板以及具有中空結構的側壁流動後從熱風出口排出，該熱風進口、熱風出口、具有中空結構的活性炭隔板以及具有中空結構的側壁結合起來主要用於引入催化燃燒尾氣加熱吸附床金屬結構。在使用時如果需要給本吸附裝置快速降溫，以提高使用效率，還可以從熱風進口直接通過三通以及風機引入空氣進行冷卻，從而更快速地從脫附過程進入再吸附過程；(3)、催化燃燒床第二出風口通過一吸附床加熱風機連接吸附床具有中空結構的側壁熱風進口，在脫附循環風機與催化燃燒床之間加裝一阻火器。本發明在使用時，吸附床上的蜂窩狀活性炭達到飽和後，開始進入脫附流程，新空氣混流風機將新鮮空氣通過混流換熱器以及脫附電加熱器進入吸附床進行脫附，脫附後的氣體通過脫附循環風機以及阻火器進入催化燃燒床進行淨化燃燒，從催化燃燒床中出來的尾氣已經達到排放標準，但為了節能降耗可以將該尾氣繼續循環進入混流換熱器，以提供熱源，帶有熱量的尾氣通過混流換熱器進入吸附床，由於流過混流換熱器的空氣已經達到了脫附溫度，所以可以關閉脫附電加熱器，也就是說剛開始啟動脫附催化燃燒系統時，需要開啟脫附電加熱器，催化燃燒過程啟動成功並穩定後，即可以關閉脫附電加熱器，節省電能，另外催化燃燒床排出的尾氣通過板式換熱器後溫度仍在100°c左右，通過吸附床加熱風機直接將其送入吸附床熱風進口，該熱風從具有中空結構的活性炭隔板以及具有中空結構的側壁內流動，從熱風出口排出，通過直接加熱吸附床內的金屬結構，使吸附床脫附升溫速度加快，通過充分利用催化燃燒餘熱實現節能降耗，在北方地區冬季運行時效果尤為顯著。
權利要求
1.一種節能型工業可揮發有機汙染物高效淨化系統，包括混流換熱器、新空氣混流風機、催化燃燒床、脫附電加熱器、脫附循環風機以及吸附床，新空氣混流風機出風口通過管道連接混流換熱器進風口，混流換熱器出風口通過脫附電加熱器、吸附床以及脫附循環風機連接催化燃燒床進風口，其特徵在於(1)、催化燃燒床包括催化床體、進風口、出風口、催化電加熱器、布風板以及催化床層， 其催化床體上端制有進風口，催化床體下端制有出風口，該出風口包括第一出風口、第二出風口以及第三出風口，催化床體內從上至下依次設置有催化電加熱器、布風板以及催化床層，該催化床體外壁固裝耐高溫陶瓷纖維保溫層；催化燃燒床第一出風口通過管道連接混流換熱器的進風口；O)、吸附床包括進風擴口部、活性炭床體以及出風縮口部，活性炭床體相對的兩面分別連接進風擴口部以及出風縮口部，在進風擴口部上固裝有布風板，活性炭床體內設置多層活性炭隔板，其中活性炭床體相對兩側壁均設置為具有中空結構的側壁，活性炭隔板設置為具有中空結構的活性炭隔板，具有中空結構的活性炭隔板與具有中空結構的側壁連通，具有中空結構的兩側壁上分別設置有熱風進口以及熱風出口；(3)、催化燃燒床第二出風口通過一吸附床加熱風機連接吸附床具有中空結構的側壁熱風進口。
2.根據權利要求1所述的節能型工業可揮發有機汙染物高效淨化系統，其特徵在於 所述的催化床層包括催化劑載體以及催化劑，催化劑載體為蜂窩陶瓷體，催化劑為三氧化二鋁以及鉬、鈀。
3.根據權利要求1所述的節能型工業可揮發有機汙染物高效淨化系統，其特徵在於 所述的在脫附循環風機與催化燃燒床之間加裝一阻火器。
全文摘要
本發明涉及一種節能型工業可揮發有機汙染物高效淨化系統，(1)催化燃燒床的催化床體內從上至下依次設置有催化電加熱器、布風板以及催化床層，催化燃燒床第一出風口通過管道連接混流換熱器的進風口；(2)吸附床的具有中空結構的活性炭隔板與具有中空結構的側壁連通，具有中空結構的兩側壁上分別設置有熱風進口以及熱風出口；(3)催化燃燒床第二出風口通過一吸附床加熱風機連接吸附床具有中空結構的側壁熱風進口。本發明系統結構簡單合理，能夠有效降低能耗、提高淨化率、延長催化劑使用壽命、縮短脫附流程時間、提高淨化效率，降低運行成本，是一種安全可靠的節能型工業可揮發有機汙染物高效淨化系統。
文檔編號B01D53/04GK102188875SQ201110073439
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月25日 優先權日2011年3月25日
發明者馮炘, 劉光明, 劉宗瑜, 朱殿興, 李勤科, 熊樹濤, 耿兆玲, 趙崇光 申請人:天津賽智科技發展有限公司