一种节能高效的含氮有机废气处理装置的制作方法

本技术涉及有机废气处理，特别涉及于一种节能高效的含氮有机废气处理装置。

背景技术：

1、氮氧化物(nox)同样是形成o3的前驱体，伴随着热力氧化技术的大规模使用，其nox的排放也逐渐收到相关部门的关注，nox产生途径主要由以下三种：

2、热力型nox：是空气中氮在高温(1400℃以上)下氧化产生；当rto的燃烧机工作时，燃烧火焰的高温区温度在1000℃以上，此时在火焰高温区会产生大量热力型nox；

3、快速型nox：是因为燃料挥发物中碳氢化合物高温分解的ch自由基和空气中氮气反应天生hcn和n，再进一步与氧气作用以极快的速度生成nox；vocs是基本上都是含碳氢的化合物，其在rto中高温分解过程均可能产生快速型nox；

4、燃料型nox：是燃料中含氮化合物在燃烧中氧化生成的nox，称为燃料型nox。对于含氮vocs在rto中高温分解过程可自动生成燃料型nox。

5、热力氧化同时作为vocs处理的终极高效治理工艺，其工艺成熟，运行稳定，净化效率高。目前含氮废气，特别是含氮vocs废气主要采用高温分解法、选择性催化还原法和催化分解等氧化方法消除。含氮vocs经过氧化反应生成n2和nox，产生的nox有燃料型的，也有快速型的，如采用热力氧化还会存在燃烧机高温火焰导致的热力型的nox。对于氧化过程产生的氮氧化物通常采用scr脱除法，即采用催化剂层，使用氨作为还原剂进行脱除氮氧化物；或者是在燃烧排放口设置降温塔将温度降至常温后接洗涤塔进行吸收降解。

6、目前，现有技术对于处理含氮vocs还存在以下问题：(1)热力氧化组合scr办法处理含氮vocs氧化过程产生的氮氧化物，该法也增加了设备投入，还原剂如采用液氨系统风险较高，如采用尿素热解制备还原剂氨，同样增加了设备投入和能耗；(2)治理含氮vocs氧化分解时的燃料型氮氧化物采用降温塔组合洗涤塔措施会大幅增加设备投资和运行能耗，且产生废水等二次污染物，nox去除效率低；(3)热力氧化设备使用温度高，预热、运行、停机等过程中存在大量的能源浪费。

技术实现思路

1、(1)技术方案

2、为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种节能高效的含氮有机废气处理装置，包括风机系统、氧化系统及烟囱，所述风机系统包括主风机及助燃风机，所述氧化系统包括氧化炉体，所述氧化炉体包括三个依次并排设置的蓄热室，每个所述蓄热室内包括设置于顶部内壁的上部蓄热体、设置于底部内壁的下部蓄热体及设置在所述上部蓄热体及所述下部蓄热体之间的催化剂层，所述主风机的进风端连接有废气排放管，所述蓄热室底部的进气口通过进气管与所述主风机的出风端相连，所述蓄热室底部的出气口通过出气管与所述烟囱相连通，所述蓄热室底部的吹扫口通过吹扫管与所述主风机的进风端相连，所述氧化炉体顶部内壁上安装有燃烧机，所述燃烧机与所述助燃风机相连。

3、优选地，三个所述蓄热室分别为蓄热室a、蓄热室b及蓄热室c。

4、优选地，所述蓄热室底部的进气口上设有第一阀门，所述蓄热室底部的出气口上设有第二阀门，所述蓄热室底部的吹扫口上设有第三阀门。

5、优选地，所述出气管上设有第四阀门。

6、优选地，所述吹扫管与所述出气管的连接管道上设有第五阀门。

7、优选地，所述吹扫管上设有第六阀门。

8、优选地，所述废气排放管上设有第七阀门。

9、(2)有益效果

10、本实用新型提供一种节能高效的含氮有机废气处理装置，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

11、(1)通过内循环预热的方式，大大降低了系统启动过程的预热能耗。

12、(2)引入催化剂层用于含氮有机废气的治理，利用催化剂层选择催化作用，依靠系统内的一氧化碳还原氮氧化物。

13、(3)采用一氧化碳作为还原剂，一氧化碳由含氮vocs催化过程提供和燃料不完全燃烧提供，无需额外添加还原剂。

14、(4)系统运行温度比常规rto低160～200℃，氧化系统进出口温差更小，系统运行更加节能。

15、(5)燃烧机产生的热力型氮氧化物可以在系统排气过程中被相应催化剂层一同还原，尾气排放口氮氧化物排放浓度远低于国家标准要求。

16、(6)设备可以自身实现双级双效反应，含氮vocs和nox实现99.75％(即95％+(5％*95％))以上的去除率。

17、(7)燃烧机从预热至正常工作，始终处于贫氧工作状态，以最大程度降低热力型氮氧化物产生。

18、(8)使用炉膛气作为吹扫气体，吹扫过程空速为正常工作状态的10％，低空速下催化剂层性能提高到99％以上，从而保证了吹扫气回到风机101前端对原先废气基本无影响；无吹扫风机，可以确保整个燃烧系统处于贫氧运行状态，最大程度的减少了还原剂一氧化碳的使用量。

技术特征：

1.一种节能高效的含氮有机废气处理装置，其特征在于，包括风机系统、氧化系统及烟囱(300)，所述风机系统包括主风机(101)及助燃风机(102)，所述氧化系统包括氧化炉体(201)，所述氧化炉体(201)包括三个依次并排设置的蓄热室，每个所述蓄热室内包括设置于顶部内壁的上部蓄热体(202h)、设置于底部内壁的下部蓄热体(202l)及设置在所述上部蓄热体(202h)及所述下部蓄热体(202l)之间的催化剂层(203)，所述主风机(101)的进风端连接有废气排放管，所述蓄热室底部的进气口通过进气管与所述主风机(101)的出风端相连，所述蓄热室底部的出气口通过出气管与所述烟囱(300)相连通，所述蓄热室底部的吹扫口通过吹扫管与所述主风机(101)的进风端相连，所述氧化炉体(201)顶部内壁上安装有燃烧机(204)，所述燃烧机(204)与所述助燃风机(102)相连。

2.根据权利要求1所述的一种节能高效的含氮有机废气处理装置，其特征在于，三个所述蓄热室分别为蓄热室a、蓄热室b及蓄热室c。

3.根据权利要求1所述的一种节能高效的含氮有机废气处理装置，其特征在于，所述蓄热室底部的进气口上设有第一阀门(205)，所述蓄热室底部的出气口上设有第二阀门(206)，所述蓄热室底部的吹扫口上设有第三阀门(207)。

4.根据权利要求1所述的一种节能高效的含氮有机废气处理装置，其特征在于，所述出气管上设有第四阀门(208)。

5.根据权利要求1所述的一种节能高效的含氮有机废气处理装置，其特征在于，所述吹扫管与所述出气管的连接管道上设有第五阀门(209)。

6.根据权利要求1所述的一种节能高效的含氮有机废气处理装置，其特征在于，所述吹扫管上设有第六阀门(210)。

7.根据权利要求1所述的一种节能高效的含氮有机废气处理装置，其特征在于，所述废气排放管上设有第七阀门(211)。

技术总结
本技术涉及一种节能高效的含氮有机废气处理装置，特别涉及有机废气处理技术领域。本技术包括风机系统、氧化系统及烟囱，在整个治理过程中可以在进气反应室实现95％的含氮VOCs和NOx的去除率；在燃烧室实现另外5％未降解部分含氮VOCs的分解，在出气反应室及吹扫反应室催化床处实现燃烧室含氮VOCs产生的NOx的降解，最终可以实现含氮VOCs废气99.75％以上的降解率，无二次污染产生。

技术研发人员：罗水源,罗福坤,吴清阳
受保护的技术使用者：福建浩氧环保有限公司
技术研发日：20230829
技术公布日：2024/5/19