一种双床型蓄热式催化燃烧设备的制作方法

本实用新型涉及有机废气处理技术领域，具体为一种双床型蓄热式催化燃烧设备。

背景技术：

随着社会的发展，环境的污染也日益严重，已严重危害到了人体的生活环境以及身体健康。废气污染是指人类在生产和生活过程中排出的有毒有害的气体对环境造成的污染，主要分为有机废气污染和无机废气污染。而在有机废气污染中，工业生产过程中产生的有机废气占了较大的比重。现有的工业有机废气处理主要是采用焚烧法处理，其原理是利用高热直接把废气中的有机物成分氧化为二氧化碳和水。为节约焚烧费用，蓄热式催化燃烧设备成为一种优选方案，但目前市场上成熟的蓄热式催化燃烧设备非常少，均有各自缺点。如中国专利CN203442846 U公开了一种有机废气蓄热催化反应设备，其采用三蓄热床结构，即在蓄热和预热步骤间多加入一个吹扫气流步骤。然而，三蓄热床焚烧炉虽然解决了双蓄热床切换时产生气体交差污染排放的问题，但其需要的切换阀门多，设备的体积庞大，制造成本高，控制复杂，操作的可靠性底，维修不易等缺点。综合对比，目前市场上的蓄热式催化燃烧设备结构复杂，生产成本高，操作过程复杂，且对废气的处理效果不好。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种双床型蓄热式催化燃烧设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种双床型蓄热式催化燃烧设备，由第一床层、第二床层、连通风室组成，所述的第一床层、第二床层组成下端由内隔板层间隔开，上端通过连通风室连通，所述的第一床层、第二床层结构对称，每个床层从下到上依次布置为进风室、蓄热层、配风室、催化层、出风室五个功能区，其中：

进风室---设置有进风口，第一热电偶；

蓄热层---安装有蜂窝陶瓷蓄热体、支撑框架和金属筛网，所述的蜂窝陶瓷蓄热体通过支撑框架和金属筛网支撑，蜂窝陶瓷蓄热体堆砌于金属筛网上；

配风室---设置有第二热电偶；

催化层---安装有蜂窝陶瓷催化剂、支撑框架和金属筛网，所述的蜂窝陶瓷催化剂通过支撑框架和金属筛网支撑，蜂窝陶瓷催化剂堆砌于金属筛网上；

出风室---设置有填料装填口，所述的第一床层出风室或第二床层出风室设置有泄爆口。

进一步地，所述的连通风室内安装有电加热管，两侧各设置有电加热管安装口和电加热管接线盒。

进一步地，所述的电加热管优选不锈钢翅片管，所述的电加热管加热功率根据处理风量安一定比例设计，所述的电加热管通过支撑框架固室于连通风室内。

进一步地，所述的蜂窝陶瓷催化剂空速为2000^-1～40000^-1，优选的催化剂空速为5000^-1～20000^-1。

本实用新型所述的一种双床型蓄热式催化燃烧设备制作上分底座、内部框架、内层面板、外层面板、内隔板层，所述的内部框架和内层面板、内隔板层均采用不锈钢材料制作，外层面板采用普通钢材制作。

进一步地，所述的内层面板和外层面板之间充填保温材料，优选的，保温材料选用玻璃纤维棉。

进一步地，内部框架采用点焊连接；内层面板采用钢板折边，自攻螺丝固定于内部框架上；外层面板采用钢板折边，自攻螺丝固定。

本双床型蓄热式催化燃烧设备与本发明人另案申请的一项专利：“一种组合式四通阀”配合使用，四通阀的两个炉膛连接口分别与本实用新型的两个进风口连接。本实用新型的工作原理是：通过四通阀的控制，鲜新空气从第一床层进风口进入第一床层进风室，依次通过第一床层的蓄热层、配风室、催化层、出风室，再经过连通风室，通过连通风室内的电加热管提升气流的温度。气流升温后依次通过第二床层的出风室、催化层、配风室、蓄热层、进风室、进风口，再通过四通阀排出，此时第二床层的蜂窝陶瓷蓄热体吸收气流热量开始升温。运行一定时间后，通过四通阀的切换，鲜新空气从第二床层进风口进入第二床层进风室，与上述相反的方向流动，加热第一床层的蜂窝陶瓷蓄热体。如此依次交换运行一段时间后，两个床层的第二热电偶检测到气流温度达到有机废气催化分解温度，系统开始进入下一阶段。此时待处理废气通过四通阀一个炉膛连接口进入本设备某一床层进风室，依次通过该床层蓄热层、配风室、催化层、出风室；连通风室；另一床层的出风室、催化层、配风室、蓄热层、进风室、进风口，再通过四通阀排出。待处理废气通过第一床层蓄热层时吸收蜂窝陶瓷蓄势体热量升温，此时待处理废气达到有机废气催化分解温度，再经过第一床层催化层和第二床层催化层时即可分解废气中的有机物为无污染的CO₂、H₂O。如两个第二热电偶检测到温度底于设定的温度时，电加热管启动，加热气流升温用于补充能量保证有机物的分解。由于废气中有机物分解为放热反应，分解后的净化气流温度升高，排出前通过第二床层蓄热层时，蜂窝陶瓷蓄势体吸收净化气流的热量，使处理后气体低温排放，达到节能的目的。依此流程运行一段时间后，通过四通阀切换，待处理废气以相反的方向流动，如此达到相同的目的。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：设备结构简单，床层数比其他技术少，处理相同的风量，设备投资少。采用部分焊接，部分螺丝连接，生产成本低。采用蓄热燃烧工艺，运行成本低。

附图说明

图1为本实用新型正视图的结构示意图；

图2为本实用新型左视图的结构示意图；

图3为本实用新型俯视图的结构示意图；

图4为本实用新型A-A剖面结构示意图；

图5为本实用新型内部框架正视图的结构示意图。

图中符号说明：

结构上：第一床层 1、第一床层 2、连通风室 3、内隔板层 4。

其中第一床层1包括：第一床层进风室 11、第一床层蓄热层 12、第一床层配风室 13、第一床层催化层 14、第一床层出风室 15；第一床层进风口 111、第一热电偶 112；陶瓷蓄热体支承框架和筛网 121、蜂窝陶瓷蓄热体 122；第二热电偶 131；陶瓷催化剂支撑框架和筛网 141、蜂窝陶瓷催化剂 142；填料装填口 151。

第二床层2包括：第一床层进风室 21、第一床层蓄热层 22、第一床层配风室 23、第一床层催化层 24、第一床层出风室 25；第一床层进风口 211、第一热电偶 212；陶瓷蓄热体支承框架和筛网 221、蜂窝陶瓷蓄热体 222；第二热电偶 231；陶瓷催化剂支撑框架和筛网 241、蜂窝陶瓷催化剂 242；填料装填口 251、泄爆口 252。

连通风室3包括：电加热管 311、电加热管支撑框架 312、电加热管装填口 313、电加热管接线盒 314。

制作上：底座 A、内部框架 B、内层面板 C、外层面板 D、保温材料 E。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：

如附图1～5所示，由底座A、内部框架B、内层面板C、外层面板D、内隔板层4组装而成的蓄热式催化燃烧设备，设备内部被分隔成两个区域：第一床层1和第二床层2。第一床层1和第二床层2上端通过连通风室3连通，第一床层1和第二床层2结构对称，从下到上依次安装有第一床层进风室11、第一床层蓄热层12、第一床层配风室13、第一床层催化层14、第一床层出风室15；第一床层进风口111、第一热电偶112；陶瓷蓄热体支承框架和筛网121、蜂窝陶瓷蓄热体122；第二热电偶131；陶瓷催化剂支撑框架和筛网141、蜂窝陶瓷催化剂142；填料装填口151。连通风室3安装有电加热管311、电加热管支撑框架312、电加热管装填口313、电加热管接线盒314。

在具体实施过程中本双床型蓄热式催化燃烧设备与本发明人另案申请的一项专利：“一种组合式四通阀”配合使用，四通阀的两个炉膛连接口分别与本实用新型的两个进风口111、211连接。本实用新型的工作过程为：通过四通阀的控制，鲜新空气从第一床层进风口111进入第一床层进风室11，依次通过第一床层1的蓄热层12、配风室13、催化层14、出风室15，再经过连通风室3，通过连通风室内的电加热管311提升气流的温度。气流升温后依次通过第二床层2的出风室25、催化层24、配风室23、蓄热层22、进风室21、进风口211，再通过四通阀排出，此时第二床层的蜂窝陶瓷蓄热体222吸收气流热量开始升温。运行一定时间后，通过四通阀的切换，鲜新空气从第二床层进风口211进入第二床层进风室21，与上述相反的方向流动，加热第一床层的蜂窝陶瓷蓄热体122。如此依次交换运行一段时间后，两个床层的第二热电偶131、231检测到气流温度达到有机废气催化分解温度，系统开始进入下一阶段。此时待处理废气通过四通阀一个炉膛连接口进入本设备某一床层进风室11，依次通过该床层蓄热层12、配风室13、催化层14、出风室15；连通风室3；另一床层的出风室25、催化层24、配风室23、蓄热层22、进风室21、进风口211，再通过四通阀排出。待处理废气通过第一床层蓄热层12时吸收蜂窝陶瓷蓄势体122热量升温，此时待处理废气达到有机废气催化分解温度，再经过第一床层催化层14和第二床层催化层24时即可分解废气中的有机物为无污染的CO₂、H₂O。如两个第二热电偶检测131、231到温度底于设定的温度时，电加热管311启动，加热气流升温用于补充能量保证有机物的分解。由于废气中有机物分解为放热反应，分解后的净化气流温度升高，排出前通过第二床层蓄热层22时，蜂窝陶瓷蓄势体222吸收净化气流的热量，使处理后气体低温排放，达到节能的目的。依此流程运行一段时间后，通过四通阀切换，待处理废气以相反的方向流动，如此达到相同的目的。