一种集成式RTO废气处理装置的制作方法

本实用新型属于环保技术领域，特别涉及一种集成式RTO废气处理装置。

背景技术：

目前，我国通用的挥发性有机物(VOCs)废气处理装置和方法虽然在一定程度上减轻了空气污染，但是仍然不能快速、有效、彻底地进行治理。因此，还需要本领域技术人员不断努力，研发出更加科学的治理VOCs废气技术，才能解决VOCs废气排放的危害，还人们一个健康的生活环境。

现有技术中，蓄热式氧化炉(RTO)是一种普遍采用的废气处理装置，其原理是在高温下将废气中的VOCs氧化成对应的氧化物和水，从而净化废气并回收废气分解时所释放出来的热量。然而，现有的RTO废气处理装置存在以下缺陷：1、由于是工程式成套设备，需要将分散的套件运输到现场后进行组装，因此组装时间长、效率低、成本高；2、由于设备体积和占地面积大，结构复杂不紧凑，外观凌乱不规整，因此原材料成本和制造费用较高，且运输困难成本高；3、需要现场安装和调试，质量管控难，难以标准化，容易出安全事故。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种集成式RTO废气处理装置，通过CFD(计算流体动力学)设计、实验室模拟及中试后可以将RTO所需设备集成到一个装置中，因此体积小，结构简单，成本低，效率高，运输、安装、操作简便，且无需现场组装。

一方面，本实用新型提供了一种集成式RTO废气处理装置，包括第一蓄热室、第二蓄热室、氧化室和风道。其中，风道设置于装置的底部，第一蓄热室和第二蓄热室间隔地设置于风道的两端，第一蓄热室和第二蓄热室的上端通过氧化室连接。第一蓄热室、第二蓄热室、氧化室和风道共同限定了位于装置中部的容置空间，容置空间中设置有风机、阀组和控制柜。

进一步地，第一蓄热室和第二蓄热室内分别设有蓄热装置，用于对低温气体进行加热，以及对高温气体进行降温并将其热量存储起来。此处的低温气体是指温度低于蓄热装置的气体，高温气体是指温度高于蓄热装置的气体。

进一步地，本实用新型的集成式RTO废气处理装置的风道包括进风风道、出风风道、第一蓄热室风道和第二蓄热室风道。其中，进风风道的一端与风道进口相连，另一端与风机的进口相连。出风风道的中部与风机的出口相连，出风风道的一端通过第一切换阀与第一蓄热室风道相连，另一端通过第二切换阀与第二蓄热室风道相连。

进一步地，第一切换阀包括第一阀板和第一气缸，第一阀板位于第一蓄热室风道内，将第一蓄热室风道分隔为两个部分，一个部分与出风风道相连，另一个部分与风道出口相连。当第一切换阀处于打开状态时，第一阀板将第一蓄热室和风道出口隔断，第一蓄热室风道仅与出风风道相连通，此时气体可通过第一蓄热室风道从出风风道流入第一蓄热室；而当第一切换阀处于关闭状态时，第一阀板将第一蓄热室和出风风道隔断，第一蓄热室风道仅与风道出口相连通，此时气体可通过第一蓄热室风道和风道出口从第一蓄热室流出。

进一步地，第二切换阀包括第二阀板和第二气缸，第二阀板位于第二蓄热室风道内，将第二蓄热室风道分隔为两个部分，一个部分与出风风道相连，另一个部分与风道出口相连。当第二切换阀处于打开状态时，第二阀板将第二蓄热室和风道出口隔断，第二蓄热室风道仅与出风风道相连通，此时气体可通过第二蓄热室风道从出风风道流入第二蓄热室；而当第二切换阀处于关闭状态时，第二阀板将第二蓄热室和出风风道隔断，第二蓄热室风道仅与风道出口相连通，此时气体可通过第二蓄热室风道和风道出口从第二蓄热室流出。

进一步地，实用新型的集成式RTO废气处理装置采用嵌入式风机，将风道与风机整合在一起，并完美地将切换阀嵌装到了风道的内部，使风道、风机、风阀成为了一个紧凑的整体。通过将切换阀阀板内置于蓄热室风道内部的方法，降低了蓄热室风道的长度和体积，进一步减少了占地面积，使装置的紧凑性进一步增加。

进一步地，风道进口和风道出口可位于风道的同一侧，也位于风道的不同侧，两种不同的设置方式可根据实际需要灵活选用。

进一步地，容置空间设有雨棚，可自由收放，有效防雨。

进一步地，本实用新型将风道和风机集成在一起，利用风道的上表面作为控制柜、阀组的支撑面和保养走道，同时形成了内部完整的操作面和保养空间。保养走道由铝格栅制成，安全美观，耐候性强。

另一方面，本实用新型提供了一种利用上述集成式RTO废气处理装置处理废气的方法，即上述装置的操作方法，如下：

1、打开风机，使得待处理废气通过风道进口和进风风道流入出风风道中；

2、打开第一切换阀同时关闭第二切换阀，使得出风风道中的低温的待处理废气流入第一蓄热室，低温的待处理废气在第一蓄热室中被第一蓄热室中的蓄热装置加热，形成高温的待处理废气；高温的待处理废气在氧化室中被氧化，形成高温的处理后废气；高温的处理后废气在第二蓄热室中降温并将其热量传递给第二蓄热室中的蓄热装置，形成低温的处理后废气；低温的处理后废气通过第二蓄热室风道和风道出口排出到外界；

3、打开第二切换阀同时关闭第一切换阀，使得出风风道中的低温的待处理废气流入第二蓄热室，低温的待处理废气在第二蓄热室中被第二蓄热室中的蓄热装置加热，形成高温的待处理废气；高温的待处理废气在氧化室中被氧化，形成高温的处理后废气；高温的处理后废气在第一蓄热室中降温并将其热量传递给第一蓄热室中的蓄热装置，形成低温的处理后废气；低温的处理后废气通过第一蓄热室风道和风道出口排出到外界；

4、重复上述步骤2、步骤3以进一步处理更多的废气。

上述方法中，废气在第一蓄热室和第二蓄热室中交替流动，同时氧化过程中产生的热量也在第一蓄热室和第二蓄热室中交替存储，因此热量损失小，能量效率高。

进一步地，上述方法中的步骤2和步骤3是可以相互替换的，即低温的待处理废气第一次可流入第一蓄热室或第二蓄热室，之后便在两个蓄热室中交替流动。

本实用新型的有益技术效果至少表现在以下方面：

1、实现了高度的集成化，将现有技术中需要现场组装的工程式成套设备通过创新的空间布置及风道设计集成为单个装置，无需现场组装，提高了安装效率，减少了用户的安装成本。

2、本实用新型空间布置的要点在于在装置中部形成一个尺寸足够的容置空间，用于容纳阀组、控制柜、风机、气缸等必要的设备组件，从而实现紧凑的结构。

3、创新地将蓄热室的进出口风道融合一体，且风机的进出口风道位置接近，不但结构紧凑，节省了空间，而且由于进出口风道接近，气体压损小。此外，蓄热室的进出口仅通过一个切换阀进行切换，只需一个气缸控制，增强了结构紧凑性和系统可靠性。

4、本实用新型的集成式RTO废气处理装置结构紧凑，体积小，便于运输，减少了用户的运输成本。本实用新型的装置尺寸与标准集装箱相仿甚至更小，可通过集装箱卡车进行运输，运输高度(即车货总高度)不超过4.5米，优选4.2米以内；运输宽度不超过4.5米，优选2.5米以内。

5、本实用新型的装置结构简单，操作简便，降低了用户的运维成本。

6、本实用新型的装置废气处理效果好，能量效率高，降低了用户的能耗成本。

7、本实用新型的装置的流道设计和模拟将系统的风阻降到了最低，有效的节约了电能，优化了“3T”(即燃烧反应的三个重要参数：时间、温度、扰动)。

附图说明

图1是本实用新型一个较佳实施例的集成式RTO废气处理装置的结构示意图；

图2是本实用新型一个较佳实施例的集成式RTO废气处理装置的结构示意图；

图3是本实用新型一个较佳实施例的集成式RTO废气处理装置的风道结构示意图；

图4是本实用新型一个较佳实施例的集成式RTO废气处理装置的结构示意图；

图5是本实用新型一个较佳实施例的集成式RTO废气处理装置的气体流向示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，下述的实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，在本实用新型的一个较佳实施例中，本实用新型的集成式RTO废气处理装置包括第一蓄热室1、第二蓄热室2、氧化室3和风道4。其中，风道4设置于装置的底部，第一蓄热室1和第二蓄热室2间隔地设置于风道4的两端，第一蓄热室1和第二蓄热室2的上端通过氧化室3连接。第一蓄热室1、第二蓄热室2、氧化室3和风道4共同限定了位于装置中部的容置空间6，容置空间6中设置有风机5、阀组(图中仅示出了阀组的位置，大致为虚线框7的位置)和控制柜8。

如图2所示，在本实用新型的一个较佳实施例中，阀组(图中仅示出了阀组的位置，大致为虚线框7的位置)和控制柜8的位置与上述实施例略有不同，但都是位于装置中部的容置空间6内。也就是说，本实用新型的空间布置要点是在于形成一个尺寸足够的容置空间6，用于容纳阀组、控制柜8、风机5、气缸472、482等必要的设备组件，从而实现高度的集成化目的。在本实用新型的一个较佳实施例中，为了增强容置空间6的防水性，容置空间6设有雨棚(图中未示出)，可自由收放，有效防雨；为了增强容置空间6的耐候性和维护性，容置空间6设有花纹铝格栅制成的保养走道9，安全美观，耐候性强。

如图3所示，在本实用新型的一个较佳实施例中，本实用新型的集成式RTO废气处理装置的风道4包括进风风道43、出风风道44、第一蓄热室风道45和第二蓄热室风道46。其中，进风风道43的一端与风道进口41相连，另一端与风机5的进口相连。出风风道44的中部与风机5的出口相连，出风风道44的一端通过第一切换阀47与第一蓄热室风道45相连，另一端通过第二切换阀48与第二蓄热室风道46相连。第一切换阀47包括第一阀板471和第一气缸472，第一阀板471位于第一蓄热室风道45内，将第一蓄热室风道45分隔为两个部分，一个部分与出风风道44相连，另一个部分与风道出口42相连。当第一气缸472驱动第一阀板471运行到最左侧时，即第一切换阀47处于打开状态时，第一阀板471将第一蓄热室1和风道出口42隔断，第一蓄热室风道45仅与出风风道44相连通，此时气体可通过第一蓄热室风道45从出风风道44流入第一蓄热室1；而当第一气缸472驱动第一阀板471运行到最右侧时，即第一切换阀47处于关闭状态时，第一阀板471将第一蓄热室1和出风风道44隔断，第一蓄热室风道45仅与风道出口42相连通，此时气体可通过第一蓄热室风道45和风道出口42从第一蓄热室1流出。同理，第二切换阀48包括第二阀板481和第二气缸482，第二阀板481位于第二蓄热室风道46内，将第二蓄热室风道46分隔为两个部分，一个部分与出风风道44相连，另一个部分与风道出口42相连，当第二气缸482驱动第二阀板481运行到最右侧时，即第二切换阀48处于打开状态时，第二阀板481将第二蓄热室2和风道出口42隔断，第二蓄热室风道46仅与出风风道44相连通，此时气体可通过第二蓄热室风道46从出风风道44流入第二蓄热室2；而当第二气缸482驱动第二阀板481运行到最左侧时，即第二切换阀48处于关闭状态时，第二阀板481将第二蓄热室2和出风风道44隔断，第二蓄热室风道46仅与风道出口42相连通，此时气体可通过第二蓄热室风道46和风道出口42从第二蓄热室2流出。

本实用新型创新地将蓄热室1、2的进出口风道融合一体，风机5的进出口风道位置接近，因而结构紧凑，不但节省了空间，而且由于进出口风道接近，气体压损小，因此减少了风道阻力，可以有效地节能。此外，由于切换阀47、48是横置，即沿装置的长度方向延伸，因而减少了装置的宽度空间，使得设备集成度高，便于运输。

在上述实施例中，如图3所示，风道进口41和风道出口42位于风道4的同一侧；在本实用新型的另一个较佳实施例中，如图1所示，风道进口41和风道出口42位于风道4的不同侧，这两种不同的设置方式可根据用户的实际需要灵活选用。

如图5所示，在本实用新型的一个较佳实施例中，本实用新型的集成式RTO废气处理装置在运行时，操作方法及气体流向(图中细箭头表示低温气体流向，粗箭头表示高温气体流向)如下：

1、打开风机5，使得待处理废气通过风道进口41和进风风道43流入出风风道44中；

2、打开第一切换阀47同时关闭第二切换阀48，使得出风风道44中的低温的待处理废气流入第一蓄热室1，低温的待处理废气在第一蓄热室1中被第一蓄热室1中的蓄热装置加热，形成高温的待处理废气；高温的待处理废气在氧化室3中被氧化，形成高温的处理后废气；高温的处理后废气在第二蓄热室2中将热量传递给第二蓄热室2中的蓄热装置，形成低温的处理后废气；低温的处理后废气通过第二蓄热室风道46和风道出口42排出到外界(如图5a所示)；

3、打开第二切换阀48同时关闭第一切换阀47，使得出风风道44中的低温的待处理废气流入第二蓄热室2，低温的待处理废气在第二蓄热室2中被第二蓄热室1中的蓄热装置加热，形成高温的待处理废气；高温的待处理废气在氧化室3中被氧化，形成高温的处理后废气；高温的处理后废气在第一蓄热室1中将热量传递给第一蓄热室1中的蓄热装置，形成低温的处理后废气；低温的处理后废气通过第一蓄热室风道45和风道出口42排出到外界(如图5b所示)；

4、重复上述步骤2、步骤3以处理更多的废气。

上述方法中，废气在第一蓄热室1和第二蓄热室2中交替流动，同时氧化过程中产生的热量也在第一蓄热室1和第二蓄热室2中交替存储，因此热量损失小，能量效率高。显然，上述方法中的步骤2和步骤3是可以相互替换的，即低温的待处理废气第一次可流入第一蓄热室1或第二蓄热室2，之后便在两个蓄热室1、2中交替流动。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的试验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。