[实用新型]一种处理VOCs废气的蓄热式催化直燃系统

说明书

技术领域

本实用新型属于VOCs废气处理领域，特别涉及一种处理VOCs废气的蓄热式催化直燃系统。

背景技术

挥发性有机物（VOCs，VolatileOrganicCompounds）与硫氧化物、氮氧化物和粉尘都是造成大气污染的主要污染物。VOCs成分复杂，含有VOCs的废气来源众多（如石油炼制、有机化工、医药、食品、日用品、轮胎制造等VOCS生产行业，以及包装印刷、机械制造、电子产品制造、交通设备制造、人造板与家具制造等以VOCS产品为原料的制造行业），因此VOCs的处理方法较多。对于含有VOCs的废气，处理效果能稳定达到95%以上的是燃烧法。燃烧法按照蓄热与否分为直燃式氧化炉（TO）和蓄热式氧化炉（RTO）；这两种氧化炉内若加入催化剂，就成为现在常用的没有蓄热功能的催化直燃炉和蓄热式催化氧化炉。催化直燃炉结构简单，分解VOCs需要的温度低，其燃料消耗低于直燃式氧化炉，因此这种催化直燃炉在含有VOCs的废气处理领域应用较多。催化直燃炉的催化直燃室内只有催化剂层，在处理VOCs废气时的优点是处理效率高且投资低，但这种装置流出炉子的气流温度很高，即使炉子外加换热器，热回收效率也只有60%左右，因此这种催化直燃炉的燃料消耗较大，节能效果差，运行成本高。蓄热式催化氧化炉通过蓄热室的切换，有90%以上的热回收效率，但这种装置拥有众多阀门。为了达到好的热回收效率，众多阀门在3分钟以内就要切换一次，这就对阀门质量和控制系统提出了很高的要求。蓄热式催化氧化炉至少有两个蓄热室以完成蓄热体周期性的蓄热和放热，需要大量的蓄热体，因此这种装置结构复杂，并且体积远大于催化直燃炉，这也使其投资费用也远高于催化直燃炉。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提出一种组成、结构合理，节能效果好，投资和运行费用低，VOCs处理效率高的蓄热式催化直燃系统。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：一种处理VOCs废气的蓄热式催化直燃系统，其包括废气进口管道、催化直燃室、烟气出口管道、空气进口管道、空气出口管道、引风机、排气筒，其特征是：所述催化直燃室顶部安装防爆门，催化直燃室一端安装主燃烧器，另一端安装辅助燃烧器；所述废气进口管道从安装主燃烧器的一端进入催化直燃室，处理后的废气通过烟气出口管道和烟气出口阀经引风机排出，所述空气进口管道与废气进口管道逆向安装，从安装助燃燃烧器的一端进入催化直燃室，通过空气出口管道经引风机排出；所述催化直燃室内的两侧各安装一个热电偶和一催化剂层，催化剂层之间安装有至少两层的蓄热体层。

进一步，本实用新型还设有一旁路管道和旁路阀，所述旁路管道并列安装在废气进口管道和催化直燃室外侧，废气可直接通过旁路管道和旁路阀进入引风机。

进一步，本实用新型还设有一烟气再循环管道，所述引风机排出的气体通过烟气再循环管道接入废气进口管道，与废气一同引入催化直燃室，通过烟气再循环阀控制烟气再循环管道的流量。

进一步，所述废气进口管道上安装有过滤器、废气进口阀、阻火器、缓冲罐。

进一步，所述蓄热体层的通孔沿着催化直燃室长度方向，每层蓄热体层填满与催化直燃室长度方向垂直的截面，相邻蓄热体层之间的间隔为单个蓄热体厚度的1-3倍，蓄热体层的总厚度为催化直燃室长度的10%-40%。

本实用新型采用上述组成结构，将蓄热体层装到催化直燃炉内，形成蓄热式VOCs催化直燃系统。通过旁路烟道增加进入催化燃烧室内的风量，从而改进催化直燃室对废气量减小的适应程度。通过蓄热体蓄热提高热回收率，通过蓄热体放热降低燃烧器的燃料消耗，在有很高的VOCs处理效率时节能且运行成本低于催化直燃炉；阀门不需要频繁开闭，对阀门质量和控制系统的要求低于蓄热式催化氧化炉；本实用新型的催化直燃室体积稍大于没有蓄热体的催化直燃炉，但小于蓄热式催化氧化炉，因此投资费用远低于蓄热式催化氧化炉。由此可见，对照现有技术，本实用新型组成结构合理，节能效果好，VOCs废气处理效率高，控制容易，造价低，运行费用也低。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型的组成结构示意图。