專利名稱：一種一體化有機廢氣催化燃燒裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種一體化有機廢氣催化燃燒裝置，特別適用于污水場揮發有機廢氣的無害化處理，屬于廢氣處理技術領域。
背景技術：
涂料、造紙、塑料、煉油及化工等企業在生產或儲運過程中產生含各種廢水，相應的污水處理場均質池、緩沖池、氣浮池、隔油池和酸化池等各污水處理設施，揮發出的有機廢氣中也含有各種有毒有害物質，如揮發酚、NH3、苯系物、硫化物和有機胺等，嚴重污染環境，同時對污水處理場操作人員身心健康造成危害。對于這種含較高濃度有機物質的廢氣， 目前的處理方法有熱力燃燒、催化燃燒、蓄熱燃燒或蓄熱催化燃燒。污水處理場揮發廢氣中非甲烷總烴濃度通常在1000 6000mg/Nm3。對于熱力燃燒，廢氣中的有機物質含量本身不足以燃燒，需要額外添加輔助燃料才能將廢氣溫度提升到反應溫度，完成廢氣無害化過程。 熱力燃燒的溫度一般在540 820°C。為了降低反應溫度，引入了催化燃燒的概念，在催化劑的作用下，有機廢氣無害化處理過程所需溫度只有250 400°C，這也是催化燃燒工藝能夠被廣泛應用的主要原因。蓄熱催化燃燒就是蓄熱燃燒和催化燃燒的結合工藝。污水場在建設過程中，為了節省占地，已經將各建構筑物之間的距離減至最低，因此對于新建裝置來講，如何在保證處理效果的同時，減小占地和節省投資具有非常重要的意義。專利CN25^5688Y提出的一種高效節能的催化燃燒反應器，由遠紅外電加熱器、催化劑床層及換熱器組成。該熱管換熱器采用冷熱管分別翅片化的熱管，并設計成具有內外環型冷熱風通道的圓柱體，反應器為帶夾層的筒體。該裝置充分考慮了操作節能和占地等因素，但將笨重的換熱器放置在裝置最頂端，使裝置整體重心上移，從裝置穩定性考慮，該裝置對鋼結構的要求較高，另外，凈化氣直接從換熱器排出，在對凈化廢氣取樣分析時，可能有高溫燙傷的危險。專利C擬602817Y提出的催化燃燒有機廢氣的一體化處理裝置，由風機、催化燃燒反應器、電器控制柜和熱管換熱器等組成。該裝置為框架結構，并充分考慮了節能措施，如采用雙程翅片化熱管和調速風機等。但同樣具有與專利CN25^5688Y相同的問題，而且將振動設備——引風機放置在專門的操作平臺上，操作不便，而且存在框架焊縫開裂的潛在危險。
發明內容針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種用于治理有機廢氣的一體化催化燃燒裝置，在保證處理效果的同時，充分考慮了操作節能和占地等因素。本實用新型提供的一種一體化有機廢氣催化燃燒裝置，包括電氣控制柜、引風機、 熱管換熱器、電加熱器、催化燃燒反應器和排氣筒，所述的熱管換熱器和引風機位于在一體化裝置的最底層，電加熱器和催化燃燒反應器位于換熱器的上方。其中所述的熱管換熱器為斜管式熱管換熱器，其冷熱端均采用翅片化熱管，換熱器放置在裝置的最底層。所述的加熱器采用電加熱方式，電加熱器內置有電熱管、電熱棒或電熱絲。所述催化燃燒反應器內裝有催化燃燒催化劑。電加熱器位于催化燃燒反應器和熱管換熱器之間， 電加熱器和催化燃燒反應器為一個整體或兩者通過管道連接。所述的催化燃燒反應器的排氣口通過管道與熱管換熱器相連，熱管換熱器的熱端排氣口通過管道與排氣筒相連接。所述的引風機為變頻調速風機，放置在框架一體化裝置的最底層，可根據實際工況通過調節電源頻率來調整引風機風量。所述的排氣筒一般為鋼制，經換熱后的凈化氣溫度仍然較高，可達100°C 200°C，凈化氣出換熱器后，通過管道與排氣筒相連，所述的管道上可以設置帶有冷卻系統的凈化氣采樣口，供煙氣分析用。經過現場監測分析，污水處理場均質池、緩沖池、氣浮池、隔油池和酸化池等各污水預處理設施所揮發廢氣中非甲烷總烴濃度在1000 6000mg/Nm3，本實用新型中熱管換熱器采用冷熱端均翅片化的熱管，熱回收效率高，按照污水場廢氣濃度，可完全實現能量的自供給，即通常運轉狀況下，不需要啟動電加熱器。本實用新型將裝置組成中最為笨重的換熱器及振動設備——引風機放置在一體化裝置的最底層，增加了一體化裝置的穩定性，同時在換熱器熱端出口和排氣筒之間以管道連接，可以設置帶有冷卻系統的凈化氣采樣管，供分析用。
圖1為本實用新型的正視結構示意圖；圖2為本實用新型的俯視結構示意圖；圖中1、電氣控制柜；2、引風機；3、熱管換熱器；4、電加熱器；5、電熱管/電熱棒/ 電熱絲；6、催化燃燒反應器；7、凈化氣管道；8、換熱器熱端排氣管道；9、排氣筒。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的燃燒裝置作進一步的說明。如圖1所示，裝置啟動階段，通過電氣控制柜1接通電加熱器4電源，預熱空氣，待空氣溫度達到設定值時，啟動引風機2，引入有機廢氣，通過換熱，空氣將熱量傳遞給有機廢氣，在廢氣通過催化燃燒反應器 6的催化劑床層時，在催化劑的作用下，廢氣中的有機物質與氧氣發生氧化反應生成(X)2和 H2O,完成廢氣的無害化過程。燃燒后的高溫氣體通過管道7進入熱管換熱器3，熱管換熱器 3與引風機2吸進的冷有機廢氣換熱降溫后，經熱端出口 8和排氣筒9排入大氣，而經換熱加熱的有機廢氣進入催化燃燒反應器6與氧氣發生燃燒反應。本實用新型熱管換熱器采用翅片化熱管，具有傳熱效率高的特點，正常情況下，經過熱管換熱器3換熱后的有機廢氣的溫度即可達到其燃燒溫度，無需再加熱，此時，電加熱器4在電氣控制柜的控制下斷電，從而節約了能源。
權利要求1.一種一體化有機廢氣催化燃燒裝置，包括電氣控制柜(1)、引風機(2)、熱管換熱器 (3)、電加熱器(4)、催化燃燒反應器(6)和排氣筒(9)，所述的熱管換熱器(3)和引風機(2) 位于在裝置的最底部，催化燃燒反應器設置于換熱器的上方。
2.按照權利要求1所述的催化燃燒裝置，其特征在于，所述的熱管換熱器(3)為斜管式熱管換熱器，其冷熱端均采用翅片化熱管。
3.按照權利要求1所述的催化燃燒裝置，其特征在于，所述的電加熱器(4)內置有電熱管、電熱棒或電熱絲(5)。
4.按照權利要求1所述的催化燃燒裝置，其特征在于，所述的催化燃燒反應器(6)內裝有催化燃燒催化劑。
5.按照權利要求1所述的催化燃燒裝置，其特征在于，所述的電加熱器(4)位于催化燃燒反應器(6 )和熱管換熱器(3 )之間，電加熱器(4 )和催化燃燒反應器(6 )為一個整體或兩者通過管道連接。
6.按照權利要求1所述的催化燃燒裝置，其特征在于，所述的引風機(2)為變頻調速風機。
7.按照權利要求1所述的催化燃燒裝置，其特征在于，所述的催化燃燒反應器(6)的排氣口通過管道(7)與熱管換熱器(3)相連。
8.按照權利要求1所述的催化燃燒裝置，其特征在于，所述的熱管換熱器(3)的熱端出口(8)通過管道與排氣筒(9)相連接。
9.按照權利要求8所述的催化燃燒裝置，其特征在于，所述的管道上設置帶有冷卻系統的凈化氣采樣口。
10.按照權利要求1所述的催化燃燒裝置，其特征在于，所述的排氣筒為鋼制。
專利摘要本實用新型公開了一種一體化有機廢氣催化燃燒裝置。本實用新型裝置包括電氣控制柜(1)、引風機(2)、熱管換熱器(3)、電加熱器(4)、催化燃燒反應器(6)和排氣筒(9)，所述的熱管換熱器(3)和引風機(2)位于裝置的最底層，催化燃燒反應器設置于換熱器的上方。本實用新型將換熱器與振動設備引風機放置在一體化裝置的最底部，增加了一體化裝置的穩定性。本裝置整體為框架結構，具有占地面積小、運行穩定和節能等優點。
文檔編號F23G7/07GK202182476SQ201120242360
公開日2012年4月4日 申請日期2011年7月11日 優先權日2011年7月11日
發明者劉忠生, 彭德強, 王明星, 王海波, 齊慧敏 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院