[实用新型]小型集成化挥发性有机物催化氧化燃烧器

说明书

本实用新型涉及催化燃烧反应器技术领域，具体涉及小型集成化挥发性有机物催化氧化燃烧器，包括壳体，壳体的表面设有隔热层，壳体底部为设有VOCs废气的进气口，进气口上方为催化换热区，催化换热区的中心部为催化反应床，催化反应床下方为催化反应排气管，催化反应床的周围布置有换热器，换热器利用经过催化换热区催化反应过的高温VOCs废气对进气口进入的VOCs废气加热；催化换热区上方设有新风入口，与催化反应床相通；催化换热区上方还设有加热器，加热器内部设有电加热管，电加热管外设有加热管套，加热管套内部与壳体内的VOCs废气隔绝。本实用新型整体布局紧凑，加热、催化、换热系统三者集成，反应器体积小，效率高。

技术领域

本实用新型涉及催化燃烧反应器技术领域，具体涉及小型集成化挥发性有机物催化氧化燃烧器。

背景技术

随着经济发展，环境污染问题日益严峻，而挥发性有机物(VOCs)由于其在一定条件下与氮氧化物发生光化学反应，引起大气中臭氧浓度增加；或与大气中的自由基反应形成二次气溶胶污染，对大气中O₃和灰霾等空气污染的形成起到非常重要的作用，从而间接地影响了人体健康，从而引起了越来越多的关注。

目前VOCs的末端处理技术主要有两种途径，一种是破坏与转换，另一种是回收。破坏与转换途径是通过化学或生化反应，用热、光、催化剂或微生物等，将复杂的VOCs收集转变为二氧化碳和水等无毒无害无机小分子化合物，主要包括燃烧法、生物技术、光催化氧化、等离子体技术等。回收途径则是通过改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等物理方法来富集分离VOCs。主要包括吸附技术、吸收技术、冷凝技术及膜分离技术等。由于催化燃烧法具有适用范围广，对废气的处理效率高，处理彻底(一般在90％以上)的特点，在工业上具有较好的应用前景。

催化燃烧反应器是实现催化燃烧反应过程的设备，根据床层和分布形式不同略有区别。在催化燃烧反应器中VOCs借助催化剂作用在较低的起燃温度下进行无焰燃烧,使有机废气分解为无毒的二氧化碳和水蒸汽，从而得到去除。

传统催化燃烧反应器的流程为：进气—换热—加热—催化燃烧—换热—排气，反应时分启动阶段和运行阶段。启动阶段时，低温VOCs废气通入加热器进行加热，直至达到VOCs废气反应温度，在催化床层，催化剂的作用下在较低的起燃温度下进行无焰燃烧，使VOCs分解为CO₂和H₂O，并释放出热量，当释放出热量足以维持系统正常运行后，进入运行阶段。在运行阶段，低温VOCs废气先与催化燃烧反应后产生的高温气体在热交换器中进行换热，热交换后的低温VOCs废气温度上升，再通过加热器进入催化床层进行反应，进入催化床层的VOCs废气温度满足反应的要求，则加热器停止加热，否则当反应温度低于指定值时，加热器会启动运行。反应后的高温气体经换热后排放。这种结构的催化燃烧反应器存在以下技术问题：

1、现催化燃烧反应器新风系统设置在热交换之前，与催化剂床层不能直接接触，当催化反应床温度过高时，降温速率较慢，不利于对反应床层温度控制。

2、加热、催化、换热为三个独立模块，占地面积大。

3、结构较为松散，连接管道过多，造成热量流失。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种小型集成化挥发性有机物催化氧化燃烧器，解决催化反应过程中反应床温度过高无法及时降温的问题，并且集成化的紧凑布局，减小设备体积，减少过多连接管道，提高热量利用率。

具体技术方案为：