本实用新型涉及废气处理设备技术领域，具体涉及一种具有催化功能的蓄热式直接燃烧器。
背景技术：
目前，国内应用在印刷包装行业的废气处理技术主要有氧化分解法、等离子体法、吸附法、冷凝回收法等，这些方法各有优点，应用效果差异也较大。
目前在包装印刷领域最有效、也是最可靠的处理方法是热分解法，即通过高温燃烧或在一定温度下通过催化剂分解VOCs，相应的处理设备主要有蓄热式焚烧炉(RTO)和蓄热式催化焚烧炉(RCO)。由于采用陶瓷蓄热体，设备本身具有很高的热效率可达95％以上，因此能够比较节能的运行。RTO由于具有很高的热效率和净化效率，所以设备能够在比较节能的情况下，高效地完成废气的处理，同时具有很高的可靠性和比较长的寿命可超过20年，因此RTO是包装印刷行业用来处理废气的最典型设备。
目前高温焚烧炉处理包装印刷行业的废气治理效果较好，且有推广的前景，但随着国家排放标准进一步要求严格，单一的末端处理方法无法满足需求，必须提升装备、优化工艺、多种末端治理技术协同治理，才能有效地解决好挥发性有机废气污染问题。
基于此，研究并设计一种具有催化功能的蓄热式直接燃烧器。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是：提出一种具有催化功能的蓄热式直接燃烧器。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种具有催化功能的蓄热式直接燃烧器，包括壳体，壳体内设有第一催化净化单元、第二催化净化单元、第三催化净化单元，所述第一催化净化单元、第二催化净化单元、第三催化净化单元为相同结构且并排设置，第一催化净化单元包括从下至上依次设置的第一陶瓷蓄热层、催化氧化层、第二陶瓷蓄热层，每一个催化净化单元的第二陶瓷蓄热层均与同一个炉膛连接，炉膛上设置有辅助加热器。
进一步地，所述第一催化净化单元、第二催化净化单元、第三催化净化单元均与同一个进口管连接，进口管上设有引风机，引风机的入口分别连接有废气源、空气进口阀；第一催化净化单元、第二催化净化单元、第三催化净化单元均与同一个排风管连接，排风管的出口端与烟囱连接；所述第一催化净化单元、第二催化净化单元、第三催化净化单元均与同一个洗脱管连接，洗脱管的出口端与引风机的进口端连接。
进一步地，所述第一催化净化单元与进口管连接的进口支管上设有进风阀F4，第二催化净化单元与进口管连接的进口支管上设有进风阀F5、第三催化净化单元与进口管连接的进口支管上设有进风阀F6。
进一步地，所述进风阀F4、进风阀F5、进风阀F6为相同结构。
进一步地，所述第一催化净化单元与排风管连接的排风支管上设有排风阀F7，第二催化净化单元与排风管连接的排风支管上设有排风阀F8，第三催化净化单元与排风管连接的排风支管上设有排风阀F9。
进一步地，所述排风阀F7、排风阀F8、排风阀F9为相同结构。
进一步地，所述第一催化净化单元与洗脱管连接的洗脱支管上设有洗脱阀F1、第二催化净化单元与洗脱管连接的洗脱支管上设有洗脱阀F2、第三催化净化单元与洗脱管连接的洗脱支管上设有洗脱阀F3。
进一步地，所述洗脱阀F1、洗脱阀F2、洗脱阀F3为相同结构。
进一步地，所述第一陶瓷蓄热层与第二陶瓷蓄热层为相同结构。
本实用新型具有如下的优点和有益效果：
(1)本实用新型结构简单，设计合理，能高效稳定的对净化工厂产生的中、低浓度的有机废气进行净化，能够将设备的分解效率由现有基础上80％的基础上提高至99％以上，热回收效率提高到95％以上。
(2)本实用新型中催化净化单元包括第一陶瓷蓄热层、催化氧化层、第二陶瓷蓄热层，三个净化催化单元的第二陶瓷蓄热层与同一个炉膛连接，炉膛上设置有辅助加热器，可对净化催化单元中炉膛、催化氧化层、第二陶瓷蓄热层、第一陶瓷蓄热层中的温度进行控制，采用层层加热，加热温度均匀，延长催化剂使用寿命。
(3)本实用新型中采用三个催化净化单元，且三个净化催化单元中的第二陶瓷蓄热层均与炉膛连接，辅助加热器对炉膛进行加热的同时，同时通过对进风阀、排风阀、洗脱阀进行依需控制，第一催化净化单元可对废气进行净化的同时，第二催化净化单元、第三催化净化单元可均通过其内部的余热对通入的废气进行净化，无需对净化催化单元进行再次加热，从而使整个催化净化系统运行灵活，可连续或间断运行。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实用新型的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1—空气进口阀，2—引风机，3—第一陶瓷蓄热层，4—催化氧化层，5—第二陶瓷蓄热层，6—辅助加热层，7—辅助加热器，8—烟囱。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例1
如图1所示，一种具有催化功能的蓄热式直接燃烧器，包括壳体，壳体内设有第一催化净化单元、第二催化净化单元、第三催化净化单元，所述第一催化净化单元、第二催化净化单元、第三催化净化单元为相同结构且并排设置，第一催化净化单元包括从下至上依次设置的第一陶瓷蓄热层3、催化氧化层4、第二陶瓷蓄热层5，每一个催化净化单元的第二陶瓷蓄热层5均与同一个炉膛6连接，炉膛6上设置有辅助加热器7。
本实施例中，蓄热式催化燃烧器的壳体内可设置三个并排设置的催化净化单元，且每个催化净化单元内的结构相同，即都包括第一陶瓷蓄热层3、催化氧化层4、第二陶瓷蓄热层5，且第一陶瓷蓄热层3、催化氧化层4、第二陶瓷蓄热层5在壳体内从上至下依次分布，其中，每个催化净化单元末端的第二陶瓷蓄热层5均与炉膛6连接，炉膛6上设有辅助加热器7。
辅助加热器7可对第二陶瓷蓄热层3、炉膛6进行加热升温，在第二陶瓷蓄热层5加热升温温度控制在450—550℃，第二陶瓷蓄热层5加热完成后，第二陶瓷蓄热层5维持在设定的温度区间，第二陶瓷蓄热层5通过热交换，将热量均匀的传给催化氧化层4，避免了催化剂局部升温，从而延长了催化剂的使用周期，催化剂氧化层4通过热交换跟热传递，将热量均匀传给第一陶瓷蓄热层3，使陶瓷蓄热层3加热升温，第一陶瓷蓄热层3加热升温温度控制在350—450℃。
辅助加热器7通过对炉膛6、第二陶瓷蓄热层5进行整体加热，降低了单独采用加热装置对每一个催化净化单元的第二陶瓷蓄热层5进行加热时，整个设备的运行费用，并且能够对第二陶瓷蓄热层5、第一陶瓷蓄热层3、催化氧化层4、炉膛6的温度进行精准控制。
而这里的辅助加热器7可为电热丝，也可为其他可对第二陶瓷蓄热层5进行加热的装置。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上，进一步限定，所述第一催化净化单元、第二催化净化单元、第三催化净化单元均与同一个进口管连接，进口管上设有引风机2，引风机2的入口分别连接有废气源、空气进口阀1；第一催化净化单元、第二催化净化单元、第三催化净化单元均与同一个排风管连接，排风管的出口端与烟囱8连接；所述第一催化净化单元、第二催化净化单元、第三催化净化单元均与同一个洗脱管连接，洗脱管的出口端与引风机2的进口端连接。
其中，所述第一催化净化单元与进口管连接的进口支管上设有进风阀F4，第二催化净化单元与进口管连接的进口支管上设有进风阀F5、第三催化净化单元与进口管连接的进口支管上设有进风阀F6，所述进风阀F4、进风阀F5、进风阀F6为相同结构。
其中，所述第一催化净化单元与排风管连接的排风支管上设有排风阀F7，第二催化净化单元与排风管连接的排风支管上设有排风阀F8，第三催化净化单元与排风管连接的排风支管上设有排风阀F9。其中，所述排风阀F7、排风阀F8、排风阀F9为相同结构。
其中，所述第一催化净化单元与洗脱管连接的洗脱支管上设有洗脱阀F1、第二催化净化单元与洗脱管连接的洗脱支管上设有洗脱阀F2、第三催化净化单元与洗脱管连接的洗脱支管上设有洗脱阀F3。所述洗脱阀F1、洗脱阀F2、洗脱阀F3为相同结构。
其中，所述第一陶瓷蓄热层3与第二陶瓷蓄热层5为相同结构。
本实施例中设置壳体内有三个催化净化单元，分别为第一催化净化单元、第二催化净化单元、第三催化净化单元，每个催化净化单元均与通过一个进口管连接，进口管是作为将空气存储装置的空气与催化净化单元的连通通道，或者作为要处理废气与一个催化净化单元的连接通道，在相应管道上设置的阀门打开的同时，可将对应要处理的废气，空气输送到对应的催化净化单元内。
其中每一个催化净化单元均与同一个洗脱管连接，洗脱管的作用是将经洗脱后的废气进行输送。
其中每一个催化净化单元均与同一个排风管连接，排风管的作用是将进入净化催化单元内部的废气进行传输，并将其通过烟囱7排出。
其中每一个催化净化单元均与同一个进口管连接，进口管的作用是作为废气、空气的运输通道。
本实施例工作原理为：
A1打开阀门进风阀F4—F6，打开空气进口阀1，空气通过引风机2分别引入三个催化净化单元，再通过辅助加热器7对第二陶瓷蓄热层5进行加热升温，第二陶瓷蓄热层5加热升温温度控制在450～550℃，第二陶瓷蓄热层5加热升温完成后，第二陶瓷蓄热层维持在设定的温度区间，第二陶瓷蓄热层5通过热交换，将热量均匀的传给催化氧化层4，避免了催化剂局部升温，从而延长了催化剂的寿命，催化氧化层4通过热交换跟热传递，将热量均匀传给第一陶瓷蓄热层3，使第一陶瓷蓄热层3加热升温，第一陶瓷蓄热层3加热升温温度控制在350～450℃。
A2第一陶瓷蓄热层3：关闭进风阀F5、F6，废气通过引风机2经打开的进风阀F4引入第一个催化净化单元，进入第一蓄热陶瓷层3，废气首先通过第一蓄热陶瓷层3预热后发生热量的储备和热交换。
A3催化氧化层4下部：气体接着进入催化氧化层4下部，通过热量的储备和热交换，其温度几乎达到催化氧化所需温度，这时其中小部分污染物被氧化分解。
A4催化氧化层4上部：气体通过催化氧化层4，在催化氧化层4与第二陶瓷蓄热层5之间通过热量的储备和热交换，将气体温度进一步升高，已达到催化氧化的最佳温度，部分气体完成催化氧化反应，即反应生成CO2和H2O，并释放大量的热量。通过催化氧化剂层4降低进入蓄热炉膛的废气浓度，在炉膛高效率净化的同时，进一步降低废气出口浓度。
A5炉膛6：反应后的气体通过第二陶瓷蓄热层5进行热交换和热储备后，进入炉膛6，通过辅助加热器7加热后，达到剩余有机废气直接氧化的温度，将剩余废气彻底氧化分解。使废气净化效率进一步提高，达到99％以上。
废气再进入第二个催化净化单元，通过多级陶瓷蓄热层，回收热能后，保证热回收效率，催化剂层可以直接利用现有蓄热器的温度区间，不需要增加系统的运行耗能。打开排风阀F8，废气经烟囱8排出。
本实施例中通过设置三个催化净化单元，两用一备。
本实施例中，通过吸附风机2将新鲜空气引入，打开进风阀F6，通过新鲜空气的汇入，将第三催化净化单元内的废气洗脱下来，通过打开洗脱阀F3进入废气中，进行氧化分解。
实施例3：
本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定，三个催化净化单元呈并排设置。所述第一陶瓷蓄热层3与第二陶瓷蓄热层5为相同结构。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。