本发明涉及一种高温焚烧低温催化废气处理利用系统。
背景技术：
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目前废气的排放有两种方式：一是直接排放，会造成环境的严重污染和能源浪费。二是焚烧处理后加以热能回收利用，三是废气催化处理后加以热能回收利用。废气催化只能低温催化部分废气，适用范围窄，不能处理所有废气，焚烧处理虽可以将所有废气进行高温焚烧裂解，但需要二次能源的消耗。
技术实现要素：
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本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种高温焚烧低温催化废气处理利用系统，一套系统具有两种废气处理功能，根据废气的不同选择切换不同的处理功能，使用成本低，生产操作方便、灵活，利用低温催化节能、低成本的处理优势，降低了处理过程中二次能源的消耗量，使处理成本降低，同时也兼顾了高温焚烧能处理所有废气的优势来处理某种催化不能处理的废气，可以根据废气的成分不同选择低温催化或高温焚烧处理，生成无公害的二氧化碳和水，保证挥发性有机物的浓度降低到环保标准，释放的大量热量，用于产品加热和空间采暖，既环保又节能降耗，用于解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种高温焚烧低温催化废气处理利用系统，包括废气换热器，废气换热器的冷媒入口与设有抽废风机的有机废气输送管道相连，废气换热器的冷媒出口与焚烧炉的进气口通过设有第三阀门和第四阀门的管道相连，焚烧炉的出气口与废气换热器的热媒入口通过管道相连，废气换热器的热媒出口与设有供热风机的供热管道相连，在在焚烧炉一侧端部设有第二烧嘴，在焚烧炉的一侧设有与焚烧炉内部相连通的常温气体管道，常温气体管道上设有第一调节阀门，在焚烧炉内设有第三温度传感器，预热催化炉的进气口与废气换热器的冷媒出口通过设有第一阀门的管道相连，预热催化炉的出气口通过设有第二阀门的管道与焚烧炉的进气口的相连，预热催化炉自进气口至出气口依次为预热区和催化区，在预热区前端设有第一烧嘴，在预热区内设有第一温度传感器，在催化区内设有若干级催化床，第一阀门、第二阀门、抽废风机、第二烧嘴、第一调节阀门、第三温度传感器、第一烧嘴和第一温度传感器均与控制装置相连。
在相邻两级催化床之间的预热催化炉内分别设有一温控装置，所述温控装置包括位于预热催化炉内的第二温度传感器和与预热催化炉内部相连通的冷却风道，在冷却风道上设有第二调节阀门，各冷却风道均与有机废气输送管道相连，第二温度传感器和第二调节阀门均与控制装置相连。
在抽废风机后方的有机废气输送管道上设有第一浓度检测器，在焚烧炉的出气口与废气换热器的热媒入口相连的管道上设有第二浓度检测器，第一浓度检测器和第二浓度检测器均与控制装置相连。
所述废气预热催化炉的内侧壁与外侧壁之间设有硅酸铝纤维保温层。
本发明采用上述方案，一套系统具有两种废气处理功能，根据废气的不同选择切换不同的处理功能，使用成本低，生产操作方便、灵活，利用低温催化节能、低成本的处理优势，降低了处理过程中二次能源的消耗量，使处理成本降低，同时也兼顾了高温焚烧能处理所有废气的优势来处理某种催化不能处理的废气，可以根据废气的成分不同选择低温催化或高温焚烧处理，生成无公害的二氧化碳和水，保证挥发性有机物的浓度降低到环保标准，释放的大量热量，用于产品加热和空间采暖，既环保又节能降耗。
附图说明：
图1为本发明的结构示意简图。
图中，1、废气换热器，2、抽废风机，3、有机废气输送管道，4、焚烧炉，5、第三阀门，6、第四阀门，7、供热风机，8、供热管道，9、第二烧嘴，10、常温气体管道，11、第一调节阀门，12、第三温度传感器，13、第一阀门，14、第二阀门，15、第一烧嘴，16、第一温度传感器，17、催化床，18、第二温度传感器，19、冷却风道，20、第二调节阀门，21、第一浓度检测器，22、第二浓度检测器，23、预热催化炉。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1所示，一种高温焚烧低温催化废气处理利用系统，包括废气换热器1，废气换热器1的冷媒入口与设有抽废风机2的有机废气输送管道3相连，废气换热器的冷媒出口与焚烧炉4的进气口通过设有第三阀门5和第四阀门6的管道相连，焚烧炉4的出气口与废气换热器1的热媒入口通过管道相连，废气换热器1的热媒出口与设有供热风机7的供热管道8相连，在焚烧炉4一侧端部设有第二烧嘴9，在焚烧炉4的一侧设有与焚烧炉4内部相连通的常温气体管道10，常温气体管道10上设有第一调节阀门11，在焚烧炉4内设有第三温度传感器12，预热催化炉23的进气口与废气换热器1的冷媒出口通过设有第一阀门13的管道相连，预热催化炉23的出气口通过设有第二阀门14的管道与焚烧炉4的进气口相连，预热催化炉23自进气口至出气口依次为预热区和催化区，在预热区前端设有第一烧嘴15，在预热区内设有第一温度传感器16，在催化区内设有若干级催化床17，第一阀门13、第二阀门14、抽废风机2、第二烧嘴9、第一调节阀门11、第三温度传感器12、第一烧嘴15和第一温度传感器16均与控制装置相连。
在相邻两级催化床17之间均设有一温控装置，所述温控装置包括第二温度传感器18和与预热催化炉23内部相连通的冷却风道19，在冷却风道19上设有第二调节阀门20，各冷却风道19均与有机废气输送管道3相连，第二温度传感器18和第二调节阀门20均与控制装置相连。
在抽废风机2后方的有机废气输送管道3上设有第一浓度检测器21，在焚烧炉4的出气口与废气换热器1的热媒入口相连的管道上设有第二浓度检测器22，第一浓度检测器21和第二浓度检测器22均与控制装置相连。
所述废气预热催化炉23的内侧壁与外侧壁之间设有硅酸铝纤维保温层，减少因散热导致的热量损失。
使用时，根据废气的成分不同通过阀门切换进行选择低温催化或高温焚烧。若是废气通过低温催化就可使挥发性有机物的浓度降低到环保标准，达到国家环保要求的各项指标，就选择进行催化处理。控制装置控制第三阀门5和第四阀门6关闭，打开第一阀门13和第二阀门14，抽废风机2将一部分废气送入废气换热器1的冷媒入口，经过换热升温后通过冷媒出口流出然后通过预热催化炉23的进气口进入预热催化炉23的预热区，第一烧嘴15对废气进行催化前的温度调节，使之最终达到350℃-400℃的临界催化温度，第一温度传感器16进行温度检测，当此工艺完成后，气体相继进入催化区的多级催化床17进行催化裂解反应，每道催化反应相继地裂解挥发性有机物，使挥发性有机物的浓度降低，气体温度升高，生成二氧化碳及水，直至将挥发性有机物的浓度降低到环保标准，分级反应升温会避免催化剂高温而烧结。反应后生成的无公害气体从预热催化炉23的出气口流出经焚烧炉4的进气口进入焚烧炉4，在此进行最终调温，根据用户需要温度通过焚烧炉4的第二烧嘴9进行升温或通过常温气体管道10向焚烧炉4内通入常温空气进行降温，第三温度传感器12进行焚烧炉4内气体温度的检测，直至气体温度调至合适温度后经焚烧炉4的出气口流出，然后通过废气换热器1的热媒入口进入废气换热器1，热媒和冷媒进行热交换，给未处理的有机废气传热，当这些工艺完成后气流从热媒出口进入供热风机7，把洁净热能供应给产品加热或空间采暖。
在废气催化时，一部分废气通过各个冷却风道19进入相邻两级催化床17之间的预热催化炉23内给下一级催化床17的催化剂降温，防止催化剂高温烧结失效，根据第二温度传感器18检测到的温度，控制第二调节阀门20的开口大小以调节废气流量从而防止催化剂高温烧结失效。
若废气需要高温焚烧进行处理，则控制装置关闭第一阀门13和第二阀门14，打开第三阀门5和第四阀门6，抽废风机2将一部分废气送入废气换热器1的冷媒入口，经过换热升温后通过冷媒出口流出然后通过焚烧炉4的进气口进入焚烧炉4，焚烧炉4的第二烧嘴9对其引燃进行继续升温，使废气在800℃下焚烧生成二氧化碳和水，直至将挥发性有机物的浓度降低到环保标准，反应后生成的无公害气体从焚烧炉4的出气口流出经废气换热器1的热媒入口进入废气换热器1，热媒和冷媒进行热交换，给未处理的有机废气传热，对废气进行预热，当上述工艺完成后气流从热媒出口进入供热风机7，把洁净热能供应给产品加热或空间采暖。焚烧炉4内的温度，通过控制第二烧嘴9和第一调节阀门11的开口大小进行调节和维持，以保证焚烧炉4内的废气在800℃下焚烧。
第一浓度检测器21监测的未处理的废气的挥发性有机物浓度和第二浓度检测器22检测到的处理后的气体中的挥发性有机物浓度进行对比分析，判断系统的废气处理能力和处理后的气体是否符合环保标准。若是不符合环保标准，通过第二烧嘴9，调高焚烧炉4内的温度，以使废气充分燃烧使之达标。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。