專利名稱：氣流往復(fù)式蓄熱催化、熱力氧化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低濃度可燃有機(jī)廢氣的凈化處理裝置。
背景技術(shù)：
諸如風(fēng)排瓦斯、老齡化垃圾填埋場的垃圾填埋氣、污水處理廠臭 氣以及其他生產(chǎn)過程中均會產(chǎn)生排放低濃度有機(jī)廢氣，這類氣體的共 同特點(diǎn)是可以進(jìn)行熱力燃燒或催化燃燒釋放熱量，但由于其中可燃?xì)?體濃度低，采取常規(guī)方法難以維持熱力燃燒或催化燃燒的自發(fā)進(jìn)行。 此外從污染控制角度講，這些氣體對環(huán)境的影響較大需要予以消除或 削減排放量。比如風(fēng)排瓦斯中的甲烷含量低于1%，由于燃燒熱量很少， 難以加以利用，但從溫室氣體減排要求需要將其予以消除。目前市場 上還沒有一種針對低濃度可燃有機(jī)廢氣凈化效果好，成本低的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的則是針對目前低濃度可燃有機(jī)廢氣在凈化過程中需 要輔助能耗高的問題，提供一種氣流往復(fù)式蓄熱、熱力氧化器，它可 利用低濃度可燃有機(jī)廢氣在催化燃燒或熱力燃燒所產(chǎn)生的熱量來維持 對有機(jī)廢氣自發(fā)燃燒過程。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來實(shí)現(xiàn)-
一種氣流往復(fù)式蓄熱催化、熱力氧化器，其特征是它包括有呈管 式或隧道式結(jié)構(gòu)的空腔體，在空腔體中部設(shè)有燃燒爐，在空腔體內(nèi)燃 燒爐的兩側(cè)對稱設(shè)有蓄熱段或是在燃燒爐的兩側(cè)同時安裝蓄熱段和催 化段，蓄熱段位于空腔體的兩端靠進(jìn)出口處。
所述空腔體兩端進(jìn)出口分別連接到關(guān)聯(lián)在進(jìn)氣管和出氣管之間的 兩根管道上，每根管道上設(shè)有兩只閥門，空腔體兩端進(jìn)出口與這兩根 管道的連接點(diǎn)位于兩根管道上對應(yīng)的兩只閥門之間。閥門采用電磁閥、 氣動闊或電動閥均可。所述蓄熱段為堇青石蜂窩陶瓷、泡沫陶瓷或金屬相變材料。 所述催化段采用堇青石蜂窩陶瓷、金屬蜂窩或金屬網(wǎng)作為催化劑 載體，催化劑采用氧化型催化劑。
所述燃燒爐為電加熱爐或燃?xì)鉅t。
本發(fā)明對低濃度可燃有機(jī)廢氣的凈化效果好，凈化成本低，解決 了目前低濃度可燃有機(jī)廢氣凈化過程中需要輔助能耗偏高的問題，結(jié) 構(gòu)簡單實(shí)用，經(jīng)濟(jì)可行性高。 附圖說朋


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地說明
本發(fā)明包括有為管式或隧道式結(jié)構(gòu)的空腔體1，空腔體1的兩端 口根據(jù)運(yùn)行模式的變化交替作為低濃度可燃有機(jī)廢氣的進(jìn)氣口和出氣 口。如圖1所示，空腔體1的中部安裝有燃燒爐2，可采用電加熱爐
或燃?xì)鉅t，用于系統(tǒng)啟動時的預(yù)加熱，加熱溫度最高可達(dá)到iooo'c，
當(dāng)系統(tǒng)正常動行后燃燒爐停止運(yùn)行。空腔體1內(nèi)燃燒爐2的兩側(cè)裝有 蓄熱段3，或是同時安裝蓄熱段3和催化段4，此時蓄熱段3靠近空腔 體l的兩側(cè)端口處，催化段4位于蓄熱段3和燃燒爐2之間。蓄熱段 3采用堇青石蜂窩陶瓷、泡沫陶瓷或金屬相變材料，具有大的熱容量 和換熱面積，并具備多孔流道便于氣體流動，蓄熱段的氣流空速在 200-2000h—'之間。催化段4采用堇青石蜂窩陶瓷、金屬蜂窩或金屬網(wǎng) 作為催化劑載體，催化劑采用氧化型催化劑，催化段的氣流空速在 1000-10000h—'之間。本發(fā)明如果不在空腔體1中安裝催化段4，整個 裝置就作為熱力氧化器；安裝催化段4后，則成為催化氧化器。本發(fā) 明催化段4中的氧化型催化劑可以是以Pt、 Pd、 Rh為主活性成分的貴金屬 型催化劑，也可以貴金屬(Pt、 Pd、 Rh)與稀土元素(Ce、 La)氧化物相摻混 的復(fù)合型催化劑，也可以是金屬元素為Cu、 Ba、 Mg、 Mn、 Ni的鈣鈦礦型催化劑，這些催化劑物質(zhì)負(fù)載在活性氧化鋁涂層上，并一同被涂覆在堇青石 蜂窩陶瓷、金屬蜂窩或金屬網(wǎng)等催化劑載體的內(nèi)表面上。
本發(fā)明通過在管式或隧道式結(jié)構(gòu)的空腔體1兩端口安裝閥門控制 裝置來實(shí)現(xiàn)將空腔體1的兩端口交替變換成低濃度可燃有機(jī)廢氣的 進(jìn)、出氣口。圖1中給出了一種具體的閥門控制裝置結(jié)構(gòu)，它包括有
四個閥門，分別為閥門7、閥門8、閥門9和閥門10,它們可以是電 磁閥、氣動閥或電動闊。閥門7與閥門9串聯(lián)在一根管道上，閥門8 與閥門10串聯(lián)在另一根管道上，這兩根管道以并聯(lián)連接方式連接在進(jìn) 氣管5和出氣管6之間?？涨惑w1兩側(cè)端口分別到上述的兩根管道上， 并且它們與管道的連接點(diǎn)處于每個管道上對應(yīng)的兩只閥門之間，即空 腔體1的一側(cè)進(jìn)出氣端口連接到閥門7和閥門9之間，另一側(cè)進(jìn)出氣 口則連接到閥門8和閥門IO之間。本發(fā)明圖1中的四只閥門控制模式 有兩種，分別是模式a (閥門7和閥門10開啟，閥門8和閥門9并閉) 及模式b(閥門7和閥門IO并閉，閥門8和閥門9開啟)，通過這兩 種模式不斷切換，可實(shí)現(xiàn)將空腔體1的兩側(cè)端口交替變成可燃有機(jī)廢 氣的進(jìn)、出氣口，而低濃度可燃有機(jī)廢氣的進(jìn)出氣管則可以保持原來 的進(jìn)出氣方向。
本發(fā)明的具體工作過程如下
啟動階段時，燃燒爐運(yùn)行加熱裝置中的氣體，此地閥門控制裝置 的切換時間為10—60S，燃燒爐燃燒加熱至600'C-IOO(TC，氣體在燃 燒爐中的反應(yīng)時間為1-3s，使兩側(cè)催化段的溫度達(dá)到450°C-700°C， 關(guān)閉燃燒爐，系統(tǒng)進(jìn)入正常工況階段。正常工況階段閥門的切換時間 為2—10S，低濃度可燃?xì)怏w在催化段中的反應(yīng)時間在0.3-ls，由于蓄 熱段將低濃度可燃有機(jī)刻廢氣的催化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量盡量地保存下來 在系統(tǒng)裝置中，其燃燒產(chǎn)生的熱量可以抵消系統(tǒng)被煙氣帶走散失的熱 量，使催化段中的溫度始終保持在450°C-70(TC之間，保證進(jìn)入的低 濃度可燃有機(jī)廢氣能正常反應(yīng)，維持其自身燃燒。
權(quán)利要求
1、一種氣流往復(fù)式蓄熱催化、熱力氧化器，其特征是它包括有呈管式或隧道式結(jié)構(gòu)的空腔體(1)，在空腔體(1)中部設(shè)有燃燒爐(2)，在空腔體(1)內(nèi)燃燒爐(2)的兩側(cè)對稱設(shè)有蓄熱段(3)或是在燃燒爐(2)的兩側(cè)同時安裝蓄熱段(3)和催化段(4)，蓄熱段(3)位于空腔體(1)的兩端靠進(jìn)出口處。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氣流往復(fù)式蓄熱催化、熱力氧化器，其 特征是所述空腔體(l)兩端進(jìn)出口分別連接到關(guān)聯(lián)在進(jìn)氣管(5)和 出氣管(6)之間的兩根管道上，每根管道上設(shè)有兩只閥門，空腔體兩 端進(jìn)出口與這兩根管道的連接點(diǎn)位于兩根管道上對應(yīng)的兩只閥門之 間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣流往復(fù)式蓄熱催化、熱力氧化器， 其特征是所述蓄熱段(3)為堇青石蜂窩陶瓷、泡沫陶瓷或金屬相變材 料。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣流往復(fù)式蓄熱催化、熱力氧化器， 其特征是所述催化段(4)采用堇青石蜂窩陶瓷、金屬蜂窩或金屬網(wǎng)作 為催化劑載體，催化劑采用氧化型催化劑。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣流往復(fù)式蓄熱催化、熱力氧化器， 其特征是所述燃燒爐(2)為電加熱爐或燃?xì)鉅t。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣流往復(fù)式蓄熱催化、熱力氧化器，其 特征是所述閥門為電磁閥、氣動閥或電動閥。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣流往復(fù)式蓄熱催化、熱力氧化器，其特征是它包括有呈管式或隧道式結(jié)構(gòu)的空腔體(1)，在空腔體(1)中部設(shè)有燃燒爐(2)，在空腔體(1)內(nèi)燃燒爐(2)的兩側(cè)對稱設(shè)有蓄熱段(3)或是在燃燒爐(2)的兩側(cè)同時安裝蓄熱段(3)和催化段(4)，蓄熱段(3)位于空腔體(1)的兩端靠進(jìn)出口處。本發(fā)明對低濃度可燃有機(jī)廢氣的凈化效果好，凈化成本低，解決了目前低濃度可燃有機(jī)廢氣凈化過程中需要輔助能耗偏高的問題，結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，經(jīng)濟(jì)可行性高。
文檔編號B01D53/86GK101530741SQ20091002942
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月13日
發(fā)明者陳澤智, 龔惠娟 申請人:南京大學(xué)