一種節能復合催化床的制作方法
【專利說明】一種節能復合催化床
[0001]
技術領域
[0002]一種節能復合催化床，屬環保設備，尤其是治理三廢的環保型催化設備。
【背景技術】
[0003]隨著社會的不斷進步和經濟的持續發展，環境能源是人類賴以生存和發展的基本條件。目前舉世矚目的全球六大公害:大氣煙塵、全球變暖(溫室效應)、臭氧層破壞、湖泊江河水體受到污染、水質惡化、固體廢棄物波及人們日常生活各個角落，廢氣、廢水、廢固物是污染環境的元兇、動植物和建筑物的天敵。目前各種各樣的污染使生態遭到嚴重破壞，人們的身體健康受到危害，同時制約著經濟的持續發展。如大氣污染:國內的各型窯爐，有的地區需燃用普通煤氣爐，基本解決了 80%的煙塵污染，但二氧化硫和氮氧化物仍未得到治理。這種煤氣爐投資大，能耗高，而且多耗煤30%，這是普通煤氣爐的通病，與當前構建資源節約型、環境友好型社會是不相適應的。又如國內電廠采用煤矸石、石灰、石膏法鈣基固硫，該法固硫效率低，且影響煤碳燃燒值，導致爐子出力小，熱效率降低，浪費資源嚴重等狀況。還有焦化廠和碳素廠排放的有機烴類有機化合物，尤其是以3.4苯為代表的多環芳烴和二惡英(PCDD/Fs)是強致癌物和引起人類絕育的物質，由于國外無法解決碳素生產污染源，所以國外不生產碳素。而國內所有廠家生產碳素，其污染源仍未得到解決，這是多么嚴重的問題。水污染:水是自然界中最寶貴的資源，是人類賴以生存的必要條件，然而人們在生活和生產活動中，從自然界中取用水的同時，隨著經濟的發展，已人為地使水受到了污染，改變了自然界中水原來的性質，甚至使水失去了使用價值，已變為廢水。其中生活污水具有適于微生物繁殖的條件，含有大量細菌和病原體，從衛生角度來看，具有一定的危害性。而工業廢水繁多，水質差別懸殊，水質成份復雜。水已經受到越來越嚴重的污染，而對水的治理，普遍存在設施運行效率低、科技含量不高等亟待解決的問題，因而治理效率低。固體廢棄物的污染:對固體廢棄物一般采用填埋法處理，但填埋法投資大，且要占用耕地面積，資源浪費嚴重，嗅味大，二惡英污染嚴重，對周圍環境和人們身體健康危害極大。由此對三廢的治理迫在眉睫。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的問題就是針對以上三廢污染嚴重，治理難度大，治理又不達標的問題而提供一種在排放前治理固體、液體、氣體污染的節能復合催化床裝置。其技術方案如下:它包括催化床框、組合格架以及催化劑載體床，催化床框上安裝有組合格架，組合格架上安裝催化劑載體床，在催化床框上安裝有紫外線燈。
[0005]與現有技術相比本發明具有如下有益效果:
1、該催化床廣泛用于治理廢氣、廢水、廢固體物，可用于各型鍋爐、窯爐以及焚燒爐，在源頭催化治本，將煙塵、甲烷和一氧化碳催化作熱能源燃燒燼，以此杜絕了污染物的排放，且節約能源(電能)80%,節約資源(煤碳)20%~30%。
[0006]2、該催化床特別適用于焦化廠、炭素廠、電廠排放長鏈的高沸點烴類顆粒以及硫的催化焚燒，轉化為C02、H20以及S03。
[0007]3、將催化床用于廢水濕式催化治理，白天利用太陽光，夜晚利用紫外燈光在空氣、蒸氣加熱作用下快速分解有機分子，達到治污目的。
[0008]4、該催化床能替代多項治理單元并具殺菌消毒作用，能去除氰化物、BOD、C0D、氨、氮、硫化物、酚，將油脂分解為氫和二氧化碳去除掉，從而實現多功能、多用途、高效節能的目的。
[0009]5、該催化床還可廣泛用于沙塵和粉塵的凈化，還可在日常生活中用于洗衣、洗碗的凈化等，還可用于去除廚房抽油煙機的污垢，以及居室的嗅氣和空氣的殺菌和消毒，它還能吸收、轉化和分解城市汽車尾氣排放的CH、CO、N0X、S02和碳塵粒。
【附圖說明】
[0010]圖1，為本發明結構示意圖；
圖2,為本發明另一結構意圖；
圖3，為本發明用于焚燒爐結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]實施例一:
參見圖1、圖2，本發明包括催化床框13、組合格架15以及催化劑載體床14，催化床框13上安裝有組合格架15，組合格架15上安裝催化劑載體床14，在催化床框13上安裝有紫外線燈12。將復合催化劑澆注在耐高溫、耐磨損、抗粉化的多孔隙的載體表面，與高溫膠制備成球形、蜂窩形、棒柱形、波凹形和AV型催化床。在紫外線燈12上方安裝有紫外線反射燈罩19。參見圖3，將該催化床用于焚燒爐:首先在爐膛里安裝呈階梯狀排列的AV型活動固體催化床5，用于對固體廢物的焚燒催化。在固體催化床5上安裝有氣動或液動輸送器9，氣動輸送器9包括氣缸頂17、支架16以及連桿18，在催化床框13的一側安裝有氣缸頂17，氣缸頂17的活塞套安裝在支架16上，支架16上安裝有連桿18與氣缸項17的活塞套相連，氣缸頂17的活塞套通過氣管21與氣泵20連接。在爐膛里設有夾層，夾層里安裝有水箱7。爐膛上方由隔墻4分隔成“N”型燃燒室，燃燒室的初始段為I燃燒室，燃燒室的中溫段為II燃燒室，高溫段為III燃燒室，在I燃燒室內水平設有預熱管6，在III燃燒室內的上方用耐火材料砌有交換管道3。在燃燒室后段的煙道上安裝有氣體催化床2，用于對廢氣的催化分解。在靠近煙道的出口處設有濕式液相催化室10，在濕式液相催化室10內安裝有能水平往復運動的液體催化床1，用于對廢水的催化分解。
[0012]固體、液體、氣體催化床在結構上相同，只是在不同位置催化分解的對象不同，為了不引起誤解，根據它們催化分解固體、液體、氣體等不同對象而分別稱為固體催化床、液體催化床、氣體催化床。催化床包括催化床框13、組合格架15以及催化劑載體床14，催化床框13上安裝有組合格架15，組合格架15上安裝催化劑載體床14，催化劑載體床14呈蜂窩形、球形或棒柱形。在催化床框13上安裝有紫外線燈12，在紫外線燈12上方安裝有紫外線反射燈罩19。催化床框13的一側安裝滾輪23，在焚燒爐前有供氣動輸送器9運行的軌道22。
[0013]其工作原理是:固體廢棄物與煤混合作燃料裝入料斗8，經閥門與水箱7中的蒸氣落入A型活動固體催化床5，紫外線反射燈罩19將紫外線反射到催化床面，當氧氣受負壓進入AV型活動固體催化床5時，受熱反應，在催化傳質作用下，催化床中V型槽中的催化劑離子吸附氧從而發生催化反應，打破化價(原子核正電荷絡合化合物分子解離成原子和離子)，待解離時已生成品格離子氧。進攻力極強的自由基，快速滲透到煤粒碳氫支鏈中與催化床面堆積的煤完成干燥干餾后，已進入氧化程序時，激活炭中固有的硫化鐵硫、氧化鈣、氧化鋁等雜物交換反應。加之煤在干餾氣化時產生的甲烷、一氧化碳、碳氫與氧燃燒時產生的氧化氮反應生成氨。特別是以氫氧化鈣、氫氧化鎂含有的結晶水，出現特別活躍的反應相，快速協同吸收二氧化硫生成硫酸鐵、硫酸鎂、硫酸鋁和硫胺固體硫副產物，置于炭灰中(固硫拋棄法)作建材綜合利用。而煤中可燃揮發物一游離碳(黑煙)提前氣態相時與甲烷、一氧化碳及炭塊一并催化氧化復合燃燒盡。根據物質不滅定律，即將生成的黑煙在催化氧化作用下已轉化為熱能傳導、對流、輻射給加熱的產品所利用，從而節約資源20%~30%，實現節能。加之水蒸氣通入催化床底部捕集飄塵，集結塵成團落入灰坑中，同時水蒸氣在催化作用下與赤熱的二氧化碳反應，轉化為C0，燃燒更充分，更有效提高資源的利用率。以上從源頭催化充分燃燒，將多項污染物治理一步到位達標排放，從而杜絕了污染物的排放。且甲烷、一氧化碳、游離炭(黑煙)經催化氧化，轉換為熱能加以利用，從而節約能源20%~40%。同理液體催化床1白天利用太陽光，夜晚利用紫外燈光在空氣、蒸氣加熱作用下快速分解有機分子，達到治污目的。焦碳經氣動輸送器9自動定時輸送，并且隨時對固體催化床5進行清潔，不影響爐子工作，同時氣體催化床2上的氣動輸送器9也可讓氣體催化床2隨時進出，便于清潔。焚燒所產生的有害氣體先經I燃燒室內的預熱管6到達II燃燒室，經熱交換后的氣體再經交換管道3到達高溫的III燃燒室，有害氣體得到充分焚燒分解后，再到達氣體催化床2催化轉化為硫酸、硫磺和硫胺，再到濕式液相催化室10內，液體催化床1在濕式液相催化室10內能水平往復運動，氣體經過濕式液相催化室10內的液體和催化床1，經煙道排空。硫酸、硫磺和硫胺等副產品經回收倉11回收加以綜合利用。
[0014]實施例二:
參見圖2，去掉催化床的氣缸頂，將該催化床用于污水凈化，由支架將催化床托浮于污水層面，白天利用太陽光，夜晚利用紫外燈光快速分解有機分子，分解油脂和殺滅細菌之類的有害物質，適用于含氰、酚廢水、鍍銅、鎳、鋅等的廢水、造紙廢水、石油廢水，去除硫化物99%，經催化治理達標排放，或調劑成中水綜合利用，達到治污目的。同理，日常生活中的干洗衣、干洗碗也可據此凈化。
[0015]實施例三:
去掉催化床的氣缸頂，將該催化床裝飾成廣告牌或彩燈懸掛于城市通道兩旁，利用催化作用可凈化城市大氣污染，還可廣泛用于沙塵和粉塵的凈化，以及居室的嗅氣和空氣的殺菌和消毒。
[0016]實施例四:
去掉催化床的氣缸頂，將該催化床置于汽車尾氣出口，利用催化作用可對汽車尾氣進行凈化。
【主權項】
1.一種節能復合催化床，其特征在于:它包括催化床框(13)、組合格架(15)以及催化劑載體床(14)，催化床框(13)上安裝有組合格架(15)，組合格架(15)上安裝催化劑載體床(14)，在催化床框(13)上安裝有紫外線燈(12)。2.根據權利要求1所述節能復合催化床，其特征在于:在紫外線燈(12)上方安裝有紫外線反射燈罩(19)。3.根據權利要求1所述節能復合催化床，其特征在于:催化劑載體床(14)呈蜂窩形、球形或棒柱形。4.根據權利要求1所述節能復合催化床，其特征在于:在催化床上安裝有氣動輸送器(9)，氣動輸送器(9)包括氣缸頂(17)、支架(16)以及連桿(18)，在催化床框(13)的一側安裝有氣缸頂(17)，氣缸頂(17)的活塞套安裝在支架(16)上，支架(16)上安裝有連桿(18)與氣缸頂(17) 的活塞套相連，氣缸頂(17)的活塞套通過氣管(21)與氣泵(20)連接。5.根據權利要求4所述節能復合催化床，其特征在于:在催化床框(13)的一側安裝滾輪(23)。
【專利摘要】本發明涉及一種節能復合催化床，屬環保設備，尤其是治理三廢的環保型催化設備。它包括催化床框、組合格架以及催化劑載體床，催化床框上安裝有組合格架，組合格架上安裝催化劑載體床，在催化床框上安裝有紫外線燈。該催化床廣泛應用于治理廢氣、廢水、廢固體物，可用于各型鍋爐、窯爐以及焚燒爐，在源頭催化治本，杜絕了污染物的排放，節約能源80%，節約資源20%~30%。它還能替代多項治理單元并具殺菌消毒作用，能去除氰化物、BOD、COD、氨、氮、硫化物、酚，將油脂分解為氫和二氧化碳去除掉，從而實現多功能、多用途、高效節能的目的。還可廣泛用于沙塵和粉塵的凈化，以及居室的嗅氣和空氣的殺菌和消毒、城市汽車尾氣的凈化。
【IPC分類】B01J8/02
【公開號】CN105268379
【申請號】CN201410339822
【發明人】趙忠寶
【申請人】趙忠寶
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年7月17日