一种节能复合催化床的制作方法
【专利说明】一种节能复合催化床
[0001]
技术领域
[0002]一种节能复合催化床，属环保设备，尤其是治理三废的环保型催化设备。
【背景技术】
[0003]随着社会的不断进步和经济的持续发展，环境能源是人类赖以生存和发展的基本条件。目前举世瞩目的全球六大公害:大气烟尘、全球变暖(温室效应)、臭氧层破坏、湖泊江河水体受到污染、水质恶化、固体废弃物波及人们日常生活各个角落，废气、废水、废固物是污染环境的元凶、动植物和建筑物的天敌。目前各种各样的污染使生态遭到严重破坏，人们的身体健康受到危害，同时制约着经济的持续发展。如大气污染:国内的各型窑炉，有的地区需燃用普通煤气炉，基本解决了 80%的烟尘污染，但二氧化硫和氮氧化物仍未得到治理。这种煤气炉投资大，能耗高，而且多耗煤30%，这是普通煤气炉的通病，与当前构建资源节约型、环境友好型社会是不相适应的。又如国内电厂采用煤矸石、石灰、石膏法钙基固硫，该法固硫效率低，且影响煤碳燃烧值，导致炉子出力小，热效率降低，浪费资源严重等状况。还有焦化厂和碳素厂排放的有机烃类有机化合物，尤其是以3.4苯为代表的多环芳烃和二恶英(PCDD/Fs)是强致癌物和引起人类绝育的物质，由于国外无法解决碳素生产污染源，所以国外不生产碳素。而国内所有厂家生产碳素，其污染源仍未得到解决，这是多么严重的问题。水污染:水是自然界中最宝贵的资源，是人类赖以生存的必要条件，然而人们在生活和生产活动中，从自然界中取用水的同时，随着经济的发展，已人为地使水受到了污染，改变了自然界中水原来的性质，甚至使水失去了使用价值，已变为废水。其中生活污水具有适于微生物繁殖的条件，含有大量细菌和病原体，从卫生角度来看，具有一定的危害性。而工业废水繁多，水质差别悬殊，水质成份复杂。水已经受到越来越严重的污染，而对水的治理，普遍存在设施运行效率低、科技含量不高等亟待解决的问题，因而治理效率低。固体废弃物的污染:对固体废弃物一般采用填埋法处理，但填埋法投资大，且要占用耕地面积，资源浪费严重，嗅味大，二恶英污染严重，对周围环境和人们身体健康危害极大。由此对三废的治理迫在眉睫。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的问题就是针对以上三废污染严重，治理难度大，治理又不达标的问题而提供一种在排放前治理固体、液体、气体污染的节能复合催化床装置。其技术方案如下:它包括催化床框、组合格架以及催化剂载体床，催化床框上安装有组合格架，组合格架上安装催化剂载体床，在催化床框上安装有紫外线灯。
[0005]与现有技术相比本发明具有如下有益效果:
1、该催化床广泛用于治理废气、废水、废固体物，可用于各型锅炉、窑炉以及焚烧炉，在源头催化治本，将烟尘、甲烷和一氧化碳催化作热能源燃烧烬，以此杜绝了污染物的排放，且节约能源(电能)80%,节约资源(煤碳)20%~30%。
[0006]2、该催化床特别适用于焦化厂、炭素厂、电厂排放长链的高沸点烃类颗粒以及硫的催化焚烧，转化为C02、H20以及S03。
[0007]3、将催化床用于废水湿式催化治理，白天利用太阳光，夜晚利用紫外灯光在空气、蒸气加热作用下快速分解有机分子，达到治污目的。
[0008]4、该催化床能替代多项治理单元并具杀菌消毒作用，能去除氰化物、BOD、C0D、氨、氮、硫化物、酚，将油脂分解为氢和二氧化碳去除掉，从而实现多功能、多用途、高效节能的目的。
[0009]5、该催化床还可广泛用于沙尘和粉尘的净化，还可在日常生活中用于洗衣、洗碗的净化等，还可用于去除厨房抽油烟机的污垢，以及居室的嗅气和空气的杀菌和消毒，它还能吸收、转化和分解城市汽车尾气排放的CH、CO、N0X、S02和碳尘粒。
【附图说明】
[0010]图1，为本发明结构示意图；
图2,为本发明另一结构意图；
图3，为本发明用于焚烧炉结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]实施例一:
参见图1、图2，本发明包括催化床框13、组合格架15以及催化剂载体床14，催化床框13上安装有组合格架15，组合格架15上安装催化剂载体床14，在催化床框13上安装有紫外线灯12。将复合催化剂浇注在耐高温、耐磨损、抗粉化的多孔隙的载体表面，与高温胶制备成球形、蜂窝形、棒柱形、波凹形和AV型催化床。在紫外线灯12上方安装有紫外线反射灯罩19。参见图3，将该催化床用于焚烧炉:首先在炉膛里安装呈阶梯状排列的AV型活动固体催化床5，用于对固体废物的焚烧催化。在固体催化床5上安装有气动或液动输送器9，气动输送器9包括气缸顶17、支架16以及连杆18，在催化床框13的一侧安装有气缸顶17，气缸顶17的活塞套安装在支架16上，支架16上安装有连杆18与气缸项17的活塞套相连，气缸顶17的活塞套通过气管21与气泵20连接。在炉膛里设有夹层，夹层里安装有水箱7。炉膛上方由隔墙4分隔成“N”型燃烧室，燃烧室的初始段为I燃烧室，燃烧室的中温段为II燃烧室，高温段为III燃烧室，在I燃烧室内水平设有预热管6，在III燃烧室内的上方用耐火材料砌有交换管道3。在燃烧室后段的烟道上安装有气体催化床2，用于对废气的催化分解。在靠近烟道的出口处设有湿式液相催化室10，在湿式液相催化室10内安装有能水平往复运动的液体催化床1，用于对废水的催化分解。
[0012]固体、液体、气体催化床在结构上相同，只是在不同位置催化分解的对象不同，为了不引起误解，根据它们催化分解固体、液体、气体等不同对象而分别称为固体催化床、液体催化床、气体催化床。催化床包括催化床框13、组合格架15以及催化剂载体床14，催化床框13上安装有组合格架15，组合格架15上安装催化剂载体床14，催化剂载体床14呈蜂窝形、球形或棒柱形。在催化床框13上安装有紫外线灯12，在紫外线灯12上方安装有紫外线反射灯罩19。催化床框13的一侧安装滚轮23，在焚烧炉前有供气动输送器9运行的轨道22。
[0013]其工作原理是:固体废弃物与煤混合作燃料装入料斗8，经阀门与水箱7中的蒸气落入A型活动固体催化床5，紫外线反射灯罩19将紫外线反射到催化床面，当氧气受负压进入AV型活动固体催化床5时，受热反应，在催化传质作用下，催化床中V型槽中的催化剂离子吸附氧从而发生催化反应，打破化价(原子核正电荷络合化合物分子解离成原子和离子)，待解离时已生成品格离子氧。进攻力极强的自由基，快速渗透到煤粒碳氢支链中与催化床面堆积的煤完成干燥干馏后，已进入氧化程序时，激活炭中固有的硫化铁硫、氧化钙、氧化铝等杂物交换反应。加之煤在干馏气化时产生的甲烷、一氧化碳、碳氢与氧燃烧时产生的氧化氮反应生成氨。特别是以氢氧化钙、氢氧化镁含有的结晶水，出现特别活跃的反应相，快速协同吸收二氧化硫生成硫酸铁、硫酸镁、硫酸铝和硫胺固体硫副产物，置于炭灰中(固硫抛弃法)作建材综合利用。而煤中可燃挥发物一游离碳(黑烟)提前气态相时与甲烷、一氧化碳及炭块一并催化氧化复合燃烧尽。根据物质不灭定律，即将生成的黑烟在催化氧化作用下已转化为热能传导、对流、辐射给加热的产品所利用，从而节约资源20%~30%，实现节能。加之水蒸气通入催化床底部捕集飘尘，集结尘成团落入灰坑中，同时水蒸气在催化作用下与赤热的二氧化碳反应，转化为C0，燃烧更充分，更有效提高资源的利用率。以上从源头催化充分燃烧，将多项污染物治理一步到位达标排放，从而杜绝了污染物的排放。且甲烷、一氧化碳、游离炭(黑烟)经催化氧化，转换为热能加以利用，从而节约能源20%~40%。同理液体催化床1白天利用太阳光，夜晚利用紫外灯光在空气、蒸气加热作用下快速分解有机分子，达到治污目的。焦碳经气动输送器9自动定时输送，并且随时对固体催化床5进行清洁，不影响炉子工作，同时气体催化床2上的气动输送器9也可让气体催化床2随时进出，便于清洁。焚烧所产生的有害气体先经I燃烧室内的预热管6到达II燃烧室，经热交换后的气体再经交换管道3到达高温的III燃烧室，有害气体得到充分焚烧分解后，再到达气体催化床2催化转化为硫酸、硫磺和硫胺，再到湿式液相催化室10内，液体催化床1在湿式液相催化室10内能水平往复运动，气体经过湿式液相催化室10内的液体和催化床1，经烟道排空。硫酸、硫磺和硫胺等副产品经回收仓11回收加以综合利用。
[0014]实施例二:
参见图2，去掉催化床的气缸顶，将该催化床用于污水净化，由支架将催化床托浮于污水层面，白天利用太阳光，夜晚利用紫外灯光快速分解有机分子，分解油脂和杀灭细菌之类的有害物质，适用于含氰、酚废水、镀铜、镍、锌等的废水、造纸废水、石油废水，去除硫化物99%，经催化治理达标排放，或调剂成中水综合利用，达到治污目的。同理，日常生活中的干洗衣、干洗碗也可据此净化。
[0015]实施例三:
去掉催化床的气缸顶，将该催化床装饰成广告牌或彩灯悬挂于城市通道两旁，利用催化作用可净化城市大气污染，还可广泛用于沙尘和粉尘的净化，以及居室的嗅气和空气的杀菌和消毒。
[0016]实施例四:
去掉催化床的气缸顶，将该催化床置于汽车尾气出口，利用催化作用可对汽车尾气进行净化。
【主权项】
1.一种节能复合催化床，其特征在于:它包括催化床框(13)、组合格架(15)以及催化剂载体床(14)，催化床框(13)上安装有组合格架(15)，组合格架(15)上安装催化剂载体床(14)，在催化床框(13)上安装有紫外线灯(12)。2.根据权利要求1所述节能复合催化床，其特征在于:在紫外线灯(12)上方安装有紫外线反射灯罩(19)。3.根据权利要求1所述节能复合催化床，其特征在于:催化剂载体床(14)呈蜂窝形、球形或棒柱形。4.根据权利要求1所述节能复合催化床，其特征在于:在催化床上安装有气动输送器(9)，气动输送器(9)包括气缸顶(17)、支架(16)以及连杆(18)，在催化床框(13)的一侧安装有气缸顶(17)，气缸顶(17)的活塞套安装在支架(16)上，支架(16)上安装有连杆(18)与气缸顶(17) 的活塞套相连，气缸顶(17)的活塞套通过气管(21)与气泵(20)连接。5.根据权利要求4所述节能复合催化床，其特征在于:在催化床框(13)的一侧安装滚轮(23)。
【专利摘要】本发明涉及一种节能复合催化床，属环保设备，尤其是治理三废的环保型催化设备。它包括催化床框、组合格架以及催化剂载体床，催化床框上安装有组合格架，组合格架上安装催化剂载体床，在催化床框上安装有紫外线灯。该催化床广泛应用于治理废气、废水、废固体物，可用于各型锅炉、窑炉以及焚烧炉，在源头催化治本，杜绝了污染物的排放，节约能源80%，节约资源20%~30%。它还能替代多项治理单元并具杀菌消毒作用，能去除氰化物、BOD、COD、氨、氮、硫化物、酚，将油脂分解为氢和二氧化碳去除掉，从而实现多功能、多用途、高效节能的目的。还可广泛用于沙尘和粉尘的净化，以及居室的嗅气和空气的杀菌和消毒、城市汽车尾气的净化。
【IPC分类】B01J8/02
【公开号】CN105268379
【申请号】CN201410339822
【发明人】赵忠宝
【申请人】赵忠宝
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年7月17日