专利名称：能同时回收余热和脱除污染物的废气处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种废气处理装置，特别是涉及锅炉、工业炉窑和炼 化装置排放的高温废气的余热回收和污染物脱除的装置。
背景技术：
节能和环保是我国国民经济和社会发展中迫切需要解决的两大问题，石 油化工行业的炼化装置和各种加热炉、电力行业火力发电厂锅炉、钢铁冶金、 建材和机械行业的各种工业炉窑均使用大量化石燃料，在生产过程中往往对 空排放含有大量污染物(特别是硫氧化物和氮氧化物)的高温烟气，既浪费 能源又污染环境。为此，研究发展了各种热回收和污染物脱除处理装置，在 实际生产过程中，往往将烟气余热回收装置和烟气污染物脱除装置分别制造 串联使用。这种串联起来的使用换热器预热空气和使用催化还原反应器脱除 污染物，不仅投资和占地面积大，而且废气流动阻力大，需要更高的烟囱或 增加引风机功率，同时也增加了热量损失。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种能同 时回收余热和脱除污染物的废气处理装置。该废气处理装置可以利用废气 余热预热空气，又可以同时脱除废气中氮氧化物等有害气体，从而节约投 资、提高效率。
为实现上述目的，本实用新型釆用的技术方案是， 一种能同时回收余 热和脱除污染物的废气处理装置，包括废气处理单元，废气处理单元的结 构为，第一多孔陶瓷蓄热室的一端与第一阀门的进口端和第二阀门的出口
端连接，第一多孔陶瓷蓄热室的另一端与第三阀门的进口端和第四阀门的 出口端连接，第二多孔陶瓷蓄热室的一端与第五阀门的进口端和第六阀门 的出口端连接，第二多孔陶瓷蓄热室的另一端与第七阀门的进口端和第八 阀门的出口端连接，在第一多孔陶瓷蓄热室和第二多孔陶瓷蓄热室的内孔 表面涂覆有氧化还原催化剂。
为实现上述目的，本实用新型还可采用以下的多种技术方案。
上述废气处理单元中的第一阀门、第二阀门、第五阀门和第六阀门四 个阀门用一个第一二位四通转阀替代或第三阀门、第四阀门、第七阀门和 第八阀门四个阀门用一个第二二位四通转阀替代。
上述废气处理单元中的第一阀门、第二阀门、第五阀门和第六阀门四 个阀门用一个第一二位四通转阀替代，第三阀门、第四阀门、第七阀门和 第八阀门四个阀门用一个第二二位四通转阀替代。
上述废气处理单元中的第一阀门、第二阀门二个阀门用一个第一二位 三通球阀替代，第五阀门和第六阀门二个阀门用一个第二二位三通球阀替 代或第三阀门、第四阀门二个阀门用一个第三二位三通球阀替代，第七阀 门和第八阀门二个阀门用 一个第四二位三通球阀替代。
上述废气处理单元中的第一阀门、第二阀门二个阀门用一个第一二位 三通球阀替代，第五阀门和第六阀门二个阀门用一个第二二位三通球阀替 代，第三阀门、第四阀门二个阀门用一个第三二位三通球阀替代，第七阀 门和第八阀门二个阀门用一个第四二位三通球阀替代。
上述废气处理单元中的第一阀门、第二阀门、第五阀门和第六阀门四 个阀门用一个第一二位四通转阀替代，第三阀门、第四阀门二个阀门用一 个第三二位三通球阀替代，第七阀门和第八阀门二个阀门用一个第四二位 三通球阀替代。
上述废气处理单元中的第一阀门、第二阀门二个阀门用一个第一二位 三通球阀替代，第五阀门和第六阀门二个阀门用一个第二二位三通球阀替 代，第三阀门、第四阀门、第七阀门和第八阀门四个阀门用一个第二二位
四通转阀替代。
在本实用新型中，所述废气处理单元的数量可为二个或二个以上。所 述二个或二个以上的废气处理单元可为相同的结构，也可为不同的结构。 本实用新型与现有技术相比具有以下的优点-
1. 本实用新型能回收工业炉窑废气余热，同时脱除废气中有害的氮氧
化物，排烟温度可降到15(TC以下，NOx脱除率可达85y。以上，实现工业炉 窑废气余热回收和污染物脱除的一体化处理，可使投资节省一半以上。
2. 在本实用新型中，所述废气处理单元的数量可为二个或二个以上。 通过增加废气处理单元的数量，即增加蓄热室的数量，来适应不同的废气 处理量的要求，可以保证炉内燃烧过程更加平缓和连续。
图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。
图2为图1中多孔陶瓷蓄热室的剖面图。
图3为图1中多孔陶瓷蓄热室的A—A截面图。
图4 图13为本实用新型实施例2 实施例11的结构示意图。
具体实施方式实施例1
由图l、图2和图3所示，本实用新型可以包括废气处理单元，还原剂 NH3储罐1、阀门2、工业炉窑15、引风机8和鼓风机9。
废气处理单元的结构为，第一多孔陶瓷蓄热室5的一端与第一阀门3 的进口端和第二阀门4的出口端连接，第一多孔陶瓷蓄热室5的另一端与 第三阀门6的进口端和第四阀门7的出口端连接，第二多孔陶瓷蓄热室12 的一端与第五阀门13的进口端和第六阀门14的出口端连接，第二多孔陶 瓷蓄热室12的另一端与第七阀门10的进口端和第八阀门11的出口端连接; 在第一多孔陶瓷蓄热室5和第二多孔陶瓷蓄热室12的内孔表面涂覆有氧化
还原催化剂。氧化还原催化剂可为V205-W03、 Mo03和Au。
阀门2的进口端和储罐1的出口连接，第二阀门4的进口端、第六阀 门14的进口端和阀门2的出口端连接，第一阀门3的出口端和第五阀门13 的出口端连接，第四阀门7的进口端和第八阀门11的进口端连接，第三阀 门6的出口端和第七阀门IO的出口端连接，第一阀门3的出口端和工业炉 窑15的助燃空气入口连接，阀门2的出口端与工业炉窑15的废气出口连 接，第四阀门7的进口端和鼓风机9的空气出口连接，第三阀门6的出口。 以上的连接可以通过管道相连。
正常运行时，第二阀门4、第三阀门6、第八阀门11和第五阀门13开 端与引风机8的废气入口连接启，同时，第一阀门3、第四阀门7、第七阀 门IO和第六阀门14关闭，工业炉窑15排出的高温废气在和储罐1中释放 出的还原剂NH3混合，然后进入第一多孔陶瓷蓄热室5，还原剂NH3的释 放量通过阀门2控制。利用多孔陶瓷体的蓄热作用吸收热量，同时在催化 剂的作用下进行还原反应，然后通过引风机8排出低温废气；鼓风机9将 外界助燃空气送入第二多孔陶瓷蓄热室12，在和蓄热体交换热量后，变成 高温空气进入工业炉窑15助燃。
当引风机8排出的废气温度逐渐上升到一个设定的温度上限时，进行 阀门切换，第二阀门4、第三阀门6、第八阀门ll和第五阀门13关闭，第 一阀门3、第四阀门7、第七阀门IO和第六阀门14开启，则工业炉窑15 排出的高温废气在和储罐1中通过控制阀门2释放出的还原剂NH3混合后， 进入第二多孔陶瓷蓄热室12，利用多孔陶瓷体的蓄热作用吸收热量，同时 在催化剂的作用下进行还原反应，然后通过引风机8排出低温废气；鼓风 机9将外界助燃空气送入第一多孔陶瓷蓄热室5，在和蓄热体交换热量后， 变成高温空气进入工业炉窑15助燃。
以上过程通过阀门周期性地切换交替地连续进行。以保证废气能被连 续地处理。
实施例2
由图4所示，与图1的不同之处在于图1所示废气处理单元中的第
一阀门3、第二阀门4、第五阀门13和第六阀门14四个阀门用一个第一二 位四通转阀16替代。 实施例3
由图5所示，与图1的不同之处在于图1所示废气处理单元中的第 三阀门6、第四阀门7、第七阀门IO和第八阀门11四个阀门用一个第二二 位四通转阀17替代。
实施例4
由图6所示，与图1的不同之处在于图1所示废气处理单元中的第 一阀门3、第二阀门4、第五阀门13和第六阀门14四个阀门用一个第一二 位四通转阀16替代，第三阀门6、第四阀门7、第七阀门lO和第八阀门ll 四个阀门用一个第二二位四通转阔17替代。
第一转阀16有四个连接口，第一转阀16的二个连接口a、 b分别与第 一多孔陶瓷蓄热室5、第二多孔陶瓷蓄热室12的一端连接，第一转阀16的 进口 c与工业炉窑15的废气出口连接，第一转阀16的出口 d与工业炉窑 15的助燃空气入口连接。
第二转阀17有四个连接口，第二转阀17的二个连接口 e、 f分别与第 一多孔陶瓷蓄热室5、第二多孔陶瓷蓄热室12的另一端连接，第二转阀17 的进口 g与鼓风机9的空气出口连接，第二转阀17的出口 h与引风机8的 废气入口连接。
第一转阀16、第二转阀17的阀板可以卯度旋转，在A、 B两个位置 上停留。
当第一转阀16、第二转阀17的阀板同时停留在A位置的时候，工业 炉窑15的废气通过第一转阀16经第一多孔陶瓷蓄热室5再通过第二转阀 17经引风机8排出，空气由鼓风机9通过第二转阀17经第二多孔陶瓷蓄热 室12再通过第一转阀16进入工业炉窑15。
当第一转阀16、第二转阀17的阀板同时停留在B位置的时候，工业 炉窑15的废气通过第一转阀16经第二多孔陶瓷蓄热室12再通过第二转阀 17经引风机8排出，空气由鼓风机9通过第二转阀17经第一多孔陶瓷蓄热 室5再通过第一转阀16进入工业炉窑15。本实施例减少了阀门的数量，从而简化了本实用新型的结构。实施例5由图7所示，与图1的不同之处在于图1所示废气处理单元中的第 一阀门3、第二阀门4二个阀门用一个第一二位三通球阀28替代，第五阀 门13和第六阀门14 二个阀门用一个第二二位三通球阀30替代。实施例6由图8所示，与图1的不同之处在于图1所示废气处理单元中的第 三阀门6、第四阀门7二个阀门用一个第三二位三通球阀29替代，第七阀 门IO和第八阀门11 二个阀门用一个第四二位三通球阀31替代。实施例7由图9所示，与图1的不同之处在于图1所示废气处理单元中的第 一阀门3、第二阀门4二个阀门用一个第一二位三通球阀28替代，第五阀 门13和第六阀门14二个阀门用一个第二二位三通球阀30替代，第三阀门 6、第四阀门7二个阀门用一个第三二位三通球阀29替代，第七阀门IO和 第八阀门11 二个阀门用一个第四二位三通球阀31替代。实施例8由图10所示，与图l的不同之处在于图l所示废气处理单元中的第 一阀门3、第二阀门4、第五阀门13和第六阀门14四个阀门用一个第一二 位四通转阀16替代，第三阀门6、第四阀门7 二个阀门用一个第三二位三 通球阀29替代，第七阀门IO和第八阀门11 二个阀门用一个第四二位三通 球阀31替代。实施例9由图11所示，与图l的不同之处在于图l所示废气处理单元中的第
门13和第六阀门14二个阀门用一个第二二位三通球阀30替代，第三阀门 6、第四阀门7、第七阀门IO和第八阀门11四个阀门用一个第二二位四通 转阀17替代。 实施例10由图12所示，与图1的不同之处在于在图1的基础上增加了一个废 气处理单元。新增加的废气处理单元的接法为第三多孔陶瓷蓄热室18的一端与第 九阀门25的进口端和第十阀门24的出口端的连接，第三多孔陶瓷蓄热室 18的另一端与第十一阀门20的进口端和第十二阀门21的出口端连接；第 四多孔陶瓷蓄热室19的一端与第十三阀门27的进口端和第十四阀门26的 出口端连接，第四多孔陶瓷蓄热室19的另一端与第十五阀门22的进口端 和第十六阀门23的出口端连接。第三多孔陶瓷蓄热室18和第四多孔陶瓷蓄热室19的内孔表面涂覆有 氧化还原催化剂。当第一个废气处理单元中的第二阀门4、第三阀门6、第八阀门11、第 五阀门13和第二个废气处理单元中的第十阀门24、第十一阀门20、第十 六阀门23、第十三阀门27开启时，同时第一个废气处理单元中的第一阀门 3、第四阀门7、第七阀门10、第六阀门14和第二个废气处理单元中的第 九阀门25、第十二阀门21、第十五阀门22、第十四阀门26关闭，工业炉 窑15排出的高温废气在和储罐1中通过控制阀门2释放出的还原剂NH3 混合后，进入第一多孔陶瓷蓄热室5和第三多孔陶瓷蓄热室18，利用多孔 陶瓷体的蓄热作用吸收热量，同时在催化剂的作用下进行还原反应，然后 通过引风机8排出，鼓风机9将外界空气送入第二多孔陶瓷蓄热室12、第 四多孔陶瓷蓄热室19和蓄热体交换热量后，变成高温空气进入工业炉窑15 助燃。当引风机8排出的废气温度逐渐上升到一个设定的温度上限时，进行 切换，第一个废气处理单元中的第二阀门4、第三阀门6、第八阀门ll、第
五阀门13和第二个废气处理单元中的第十阀门24、第十—阀门20、第十 六阀门23、第十三阀门27关闭，第一个废气处理单元中的第一阀门3、第 四阀门7、第七阀门10、第六阀门14和第二个废气处理单元中的第九阀门 25、第十二阀门21、第十五阀门22、第十四阀门26开启，则工业炉窑15 排出的高温废气在和储罐1中通过控制阀门2释放出的还原剂NH3混合后， 进入第二多孔陶瓷蓄热室12、第四多孔陶瓷蓄热室19，利用多孔陶瓷体的 蓄热作用吸收热量，同时在催化剂的作用下进行还原反应，然后通过引风 机8排出，鼓风机9将外界空气送入第一多孔陶瓷蓄热室5、第三多孔陶瓷 蓄热室18和蓄热体交换热量后，变成高温空气进入工业炉窑15助燃。以 上过程交替地连续进行，以保证废气能被连续地处理。
实施例11
由图13所示，二个或二个以上的废气处理单元可为不同的结构。 在以上所有的实施例中，均是以工业炉窑为例，其实适用所有的炼化 装置和锅炉。现还是以工业炉窑为例，如在工业炉窑中已包含控制阀门和 还原剂NH3，则所有实施例中的还原剂NH3储罐1和阀门2就可省去。
权利要求1.一种能同时回收余热和脱除污染物的废气处理装置，其特征在于包括废气处理单元，废气处理单元的结构为，第一多孔陶瓷蓄热室(5)的一端与第一阀门(3)的进口端和第二阀门(4)的出口端连接，第一多孔陶瓷蓄热室(5)的另一端与第三阀门(6)的进口端和第四阀门(7)的出口端连接，第二多孔陶瓷蓄热室(12)的一端与第五阀门(13)的进口端和第六阀门(14)的出口端连接，第二多孔陶瓷蓄热室(12)的另一端与第七阀门(10)的进口端和第八阀门(11)的出口端连接，在第一多孔陶瓷蓄热室(5)和第二多孔陶瓷蓄热室(12)的内孔表面涂覆有氧化还原催化剂。
2. 根据权利要求1所述的能同时回收余热和脱除污染物的废气处理装 置，其特征在于上述废气处理单元中的第一阀门(3)、第二阔门(4)、第 五阀门(13)和第六阀门(14)四个阀门用一个第一二位四通转阀(16)替 代或第三阀门(6)、第四阀门(7)、第七阀门(10)和第八阀门(11)四个 阀门用一个第二二位四通转阀(17)替代。
3. 根据权利要求1所述的能同时回收余热和脱除污染物的废气处理装 置，其特征在于上述废气处理单元中的第一阀门(3)、第二阀门(4)、第 五阀门(13)和第六阀门(14)四个阀门用一个第一二位四通转阀(16)替 代，第三阀门(6)、第四阀门(7)、第七阀门(10)和第八阀门(11)四个 阀门用一个第二二位四通转阀(17)替代。
4. 根据权利要求1所述的能同时回收余热和脱除污染物的废气处理装 置，其特征在于上述废气处理单元中的第一阀门(3)、第二阀门(4) 二 个阀门用一个第一二位三通球阔(28)替代，第五阀门(13)和第六阀门(14) 二个阀门用一个第二二位三通球阀(30)替代或第三阀门(6)、第四阀门(7) 二个阀门用一个第三二位三通球阀(29)替代，第七阀门(10)和第八阀门(11) 二个阀门用一个第四二位三通球阀(31)替代。
5. 根据权利要求1所述的能同时回收余热和脱除污染物的废气处理装 置，其特征在于上述废气处理单元中的第一阀门(3)、第二阀门(4) 二 个阀门用一个第一二位三通球阀(28)替代，第五阀门(13)和第六阀门(14) 二个阀门用一个第二二位三通球阀(30)替代，第三阀门(6)、第四阀门(7) 二个阀门用一个第三二位三通球阀(29)替代，第七阀门(10)和第八阀门(11) 二个阀门用一个第四二位三通球阀(31)替代。
6. 根据权利要求1所述的能同时回收余热和脱除污染物的废气处理装 置，其特征在于上述废气处理单元中的第一阀门(3)、第二阀门(4)、第 五阀门(13)和第六阀门(14)四个阀门用一个第一二位四通转阀(16)替 代，第三阀门(6)、第四阀门(7) 二个阀门用一个第三二位三通球阀(29) 替代，第七阀门(10)和第八阀门(11) 二个阀门用一个第四二位三通球阀(31)替代。
7. 根据权利要求1所述的能同时回收余热和脱除污染物的废气处理装 置，其特征在于上述废气处理单元中的第一阀门(3)、第二阀门(4) 二 个阀门用一个第一二位三通球阀(28)替代，第五阀门(13)和第六阀门(14) 二个阀门用一个第二二位三通球阀(30)替代，第三阀门(6)、第四阀门(7)、 第七阀门(10)和第八阀门(11)四个阀门用一个第二二位四通转阀(17) 替代。
8. 根据权利要求1 7中任一权利要求所述的能同时回收余热和脱除污 染物的废气处理装置，其特征在于所述废气处理单元的数量为二个或二个 以上。
9. 根据权利要求8所述的能同时回收余热和脱除污染物的废气处理装 置，其特征在于二个或二个以上的废气处理单元为不同的结构。
专利摘要本实用新型公开了一种能同时回收余热和脱除污染物的废气处理装置。该废气处理装置包括废气处理单元，废气处理单元的结构为，第一多孔陶瓷蓄热室的一端与第一阀门的进口端和第二阀门的出口端连接，第一多孔陶瓷蓄热室的另一端与第三阀门的进口端和第四阀门的出口端连接，第二多孔陶瓷蓄热室的一端与第五阀门的进口端和第六阀门的出口端连接，第二多孔陶瓷蓄热室的另一端与第七阀门的进口端和第八阀门的出口端连接；在第一多孔陶瓷蓄热室和第二多孔陶瓷蓄热室的内孔表面涂覆有氧化还原催化剂。该废气处理装置可以利用废气余热预热空气，又可以同时脱除废气中氮氧化物等有害气体，从而节约投资、提高效率。
文档编号F27D17/00GK201016573SQ20062015757
公开日2008年2月6日 申请日期2006年11月24日 优先权日2006年11月24日
发明者明廷臻, 杜一庆, 王晓墨, 靳世平, 黄素逸, 妍 龙 申请人:华中科技大学