本發(fā)明涉及一種催化板和使用該催化板的微波催化裂解二噁英的裝置。

背景技術(shù)：

在生活垃圾焚燒、熱解、氣化領(lǐng)域中，必須對煙氣的處理以達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，然而對煙氣中的二噁英等無法用傳統(tǒng)技術(shù)消除的有害物質(zhì)仍然沒有經(jīng)濟(jì)可靠地辦法，很難達(dá)到排放要求。

現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有捕捉消除二噁英的裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，其是先通過噴射活性炭粉再進(jìn)行過濾和冷卻，捕捉二噁英效果有限，且冷卻過程中二噁英有可能再次生成，工作效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，工作效率高的一種催化板和使用該催化板的微波催化裂解二噁英的裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種催化板，包括濾布包層和活性裂解催化板本體，濾布包層包裹活性裂解催化板本體外周，活性裂解催化板本體布有若干透氣孔，以利于保證透氣性能。

進(jìn)一步，所述催化板還包括沖孔板外殼，濾布包層包裹活性裂解催化板本體外周后固定于沖孔板外殼上。

進(jìn)一步，所述活性裂解催化板本體的主要活性成分為活性炭柱、石灰顆粒、二氧化鈦、氫氧化鈉和石墨粉等，各活性成分的質(zhì)量百分比為：活性炭柱53-70%、石灰顆粒11-16%、二氧化鈦3-6%、氫氧化鈉11-16%、石墨粉5-9%。

一種使用如前所述催化板的微波催化裂解二噁英的裝置，包括反應(yīng)器、微波發(fā)生器、擾波器和如前所述催化板，反應(yīng)器上設(shè)有煙道進(jìn)口和煙道出口，微波發(fā)生器設(shè)于煙道進(jìn)口一側(cè)，擾波器設(shè)于煙道進(jìn)口另一側(cè)，催化板設(shè)于擾波器與煙道出口之間。

進(jìn)一步，反應(yīng)器上設(shè)有催化板固定槽活動門，催化板固定槽活動門與反應(yīng)器殼體活動連接，催化板固定槽活動門上開有催化板固定槽，催化板裝于催化板固定槽內(nèi)。通過催化板固定槽活動門，可以方便的插入和取出更換催化板。

進(jìn)一步，所述微波發(fā)生器和微波電源相連，微波發(fā)生器和微波電源裝于微波控制箱內(nèi)，微波控制箱設(shè)于反應(yīng)器端部；微波發(fā)生器的微波發(fā)射端伸出微波控制箱外并朝向擾波器。

進(jìn)一步，擾波器通過減速機(jī)與電機(jī)相連，減速機(jī)和電機(jī)可設(shè)置于反應(yīng)器外。擾波器在電機(jī)和減速機(jī)的傳動下勻速旋轉(zhuǎn)，保證了微波的均勻性能。

進(jìn)一步，擾波器下端插入填料管中，擾波器通過填料管實(shí)現(xiàn)定位，填料管內(nèi)填有用于防止微波泄露的金屬網(wǎng)絲。

進(jìn)一步，催化板兩側(cè)的反應(yīng)器殼體呈喇叭口狀，以利于防止微波反射，延長微波發(fā)生器壽命，提高裝置功率因數(shù)。

進(jìn)一步，煙道進(jìn)口處設(shè)有阻止微波泄露出煙道的阻波器。

進(jìn)一步，所述催化板外側(cè)設(shè)有催化板壓板，催化板壓板通過催化板壓緊螺桿壓緊在催化板上。

所述微波發(fā)生器發(fā)射的微波的頻率可為2450mhz，其穿透能力較強(qiáng)，在微波的作用下，通過對照射區(qū)域形成有效電磁場，使含有二噁英的煙氣中的極性分子做高速輪運(yùn)動（每秒24億次），分子與分子之間摩擦生熱，發(fā)生裂解。

煙氣從煙道進(jìn)口進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)部，開啟微波發(fā)生器1，微波發(fā)生器發(fā)射微波，使得流經(jīng)反應(yīng)器的含有二噁英的煙氣在2450mhz的微波的電子流、以及由微波電子流運(yùn)動所產(chǎn)生的電磁場共同作用下，煙氣的極性分子做高速輪運(yùn)動（每秒24億次），分子與分子之間摩擦生熱，發(fā)生裂解；剩余微波經(jīng)擾波器擾動和傳遞后均勻照射至催化板。微波可以還原催化板中活性成分的活性?；钚粤呀獯呋灞倔w的二氧化鈦和氫氧化鈉等活性成分在微波電子流以及由微波的電子流運(yùn)動所產(chǎn)生的電磁場的共同作用下，產(chǎn)生瞬間電暈，使得裂解后的分子進(jìn)一步催化裂解成無害分子，并被活性裂解催化板本體的活性炭柱等和濾布包層吸附，經(jīng)過處理的煙氣從煙道出口排出。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，工作效率高，利用微波結(jié)合催化板裂解催化二噁英和煙氣化合有害物質(zhì)，適用于催化裂解垃圾焚燒和垃圾熱解處理過程產(chǎn)生的二噁英（pcdd,tcdd等）及其它煙氣化合有害物質(zhì)，二噁英（pcdd,tcdd等）及其它煙氣化合有害物質(zhì)裂解催化率高達(dá)95%-99%，能使排出的煙氣達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明微波催化裂解二噁英的裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示微波催化裂解二噁英的裝置裝上催化板固定槽活動門后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為催化板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3所示催化板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1——微波發(fā)生器；2——微波電源；3——微波電控箱；4——煙道進(jìn)口；5——阻波器；6——減速機(jī)；7——電機(jī)；8——催化板；8-1——沖孔板外殼；8-2——濾布包層；8-3——活性裂解催化板本體；9——催化板固定槽；10——反應(yīng)器；11——擾波器；12——催化板固定槽活動門；13——催化板壓板；14——煙道出口；15——催化板壓緊螺桿；16——填料管。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

參照圖1-圖4，一種催化板8，包括濾布包層8-2和活性裂解催化板本體8-3，濾布包層8-2包裹活性裂解催化板本體8-3外周，活性裂解催化板本體8-3布有若干透氣孔，以利于保證透氣性能。

所述催化板還包括沖孔板外殼8-1，濾布包層8-2包裹活性裂解催化板本體8-3外周后固定于沖孔板外殼8-1上。

所述活性裂解催化板本體的主要活性成分為活性炭柱、石灰顆粒、二氧化鈦、氫氧化鈉和石墨粉，各活性成分的質(zhì)量百分比為：活性炭柱60%、石灰顆粒15%、二氧化鈦5%、氫氧化鈉14%、石墨粉6%。

一種使用如前所述催化板的微波催化裂解二噁英的裝置，包括反應(yīng)器10、微波發(fā)生器1、擾波器11和如前所述催化板8，反應(yīng)器10上設(shè)有煙道進(jìn)口4和煙道出口14，微波發(fā)生器1設(shè)于煙道進(jìn)口4一側(cè)，擾波器11設(shè)于煙道進(jìn)口4另一側(cè)，催化板8設(shè)于擾波器11與煙道出口14之間。

反應(yīng)器10上設(shè)有催化板固定槽活動門12，催化板固定槽活動門12與反應(yīng)器10殼體活動連接，催化板固定槽活動門12上開有催化板固定槽9，催化板8裝于催化板固定槽9內(nèi)。通過催化板固定槽活動門12，可以方便的插入和取出更換催化板8。

所述微波發(fā)生器1和微波電源2相連，微波發(fā)生器1和微波電源2裝于微波控制箱3內(nèi)，微波控制箱3設(shè)于反應(yīng)器10端部；微波發(fā)生器1的微波發(fā)射端伸出微波控制箱3外并朝向擾波器11。

擾波器11通過減速機(jī)6與電機(jī)7相連，減速機(jī)6和電機(jī)7可設(shè)置于反應(yīng)器10外。擾波器11在電機(jī)7和減速機(jī)6的傳動下勻速旋轉(zhuǎn)，保證了微波的均勻性能。

擾波器11下端插入填料管16中，擾波器11通過填料管16實(shí)現(xiàn)定位，填料管16內(nèi)填有用于防止微波泄露的金屬網(wǎng)絲。

催化板8兩側(cè)的反應(yīng)器殼體呈喇叭口狀，以利于防止微波反射，延長微波發(fā)生器壽命，提高裝置功率因數(shù)。

煙道進(jìn)口4處設(shè)有阻止微波泄露出煙道的阻波器5。

所述催化板8外側(cè)設(shè)有催化板壓板13，催化板壓板13通過催化板壓緊螺桿15壓緊在催化板8上。

所述微波發(fā)生器1發(fā)射的微波的頻率可為2450mhz，其穿透能力較強(qiáng)，在微波的作用下，通過對照射區(qū)域形成有效電磁場，使含有二噁英的煙氣中的極性分子做高速輪運(yùn)動（每秒24億次），分子與分子之間摩擦生熱，發(fā)生裂解。

煙氣從煙道進(jìn)口4進(jìn)入反應(yīng)器10內(nèi)部，開啟微波發(fā)生器1，微波發(fā)生器1發(fā)射微波，使得流經(jīng)反應(yīng)器10的含有二噁英的煙氣在2450mhz的微波的電子流、以及由微波電子流運(yùn)動所產(chǎn)生的電磁場共同作用下，煙氣的極性分子做高速輪運(yùn)動（每秒24億次），分子與分子之間摩擦生熱，發(fā)生裂解；剩余微波經(jīng)擾波器11擾動和傳遞后均勻照射至催化板8。微波可以還原催化板8中活性成分的活性?；钚粤呀獯呋灞倔w8-3的二氧化鈦和氫氧化鈉等活性成分在微波電子流以及由微波的電子流運(yùn)動所產(chǎn)生的電磁場的共同作用下，產(chǎn)生瞬間電暈，使得裂解后的分子進(jìn)一步催化裂解成無害分子，并被活性裂解催化板本體8-3的活性炭柱等和濾布包層8-2吸附，經(jīng)過處理的煙氣從煙道出口14排出。

催化板12除了催化功能外，還具有承擔(dān)微波剩余功率的負(fù)載匹配功能。

本發(fā)明采用微波激勵，結(jié)合催化板12上的活性成分催化裂解煙氣中二噁英等有害物質(zhì)。

微波是無線電波的一段,波長在1mm-1m之間的無線電統(tǒng)稱為微波。國家對不同波段的微波使用強(qiáng)制性要求。民用微波一般只能使用頻率為925mhz和2450mhz的微波。而本發(fā)明的微波催化裂解二噁英的裝置采用的是頻率為2450mhz的微波，其穿透能力較強(qiáng)，通過對照射區(qū)域形成有效電磁場，使煙氣中的極性分子做高速輪運(yùn)動（每秒24億次），分子與分子之間摩擦生熱。

被加熱的物體本身就是發(fā)熱體，根據(jù)煙氣數(shù)據(jù),利用微波的滲透性、均勻性、可控性，加上適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件及初始條件，可建立一個(gè)三維非穩(wěn)態(tài)有源加熱的模型，微分方程：式。

式中：t----溫度，℃；t----時(shí)間，s；k----導(dǎo)熱系數(shù)；c----比熱；ρ----容重；----熱源。

本發(fā)明之微波催化裂解二噁英的裝置和催化板能夠催化裂解在生活垃圾焚燒、熱解、氣化領(lǐng)域中煙氣的二噁英等有害物質(zhì)。二噁英及其它煙氣化合有害物質(zhì)裂解催化率高達(dá)95%-99%。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變型，倘若這些修改和變型在本發(fā)明權(quán)利要求及其等用技術(shù)范圍之內(nèi)，則這些修改和變型也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

說明書中未詳細(xì)描述的內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人公知的現(xiàn)有技術(shù)。