专利名称：蓄热式scr脱硝及戴奥辛去除设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种废气处理设备，尤其是一种对含氮氧化物及戴奥辛(DIOXIN)有毒成份的废气的处理设备，具体地说是一种蓄热式SCR(选择性触媒体还原法)脱硝及戴奥辛去除设备。
背景技术：
随着时代之进步，相对的，其空气污染之问题日益严重，各国政府莫不绞尽脑汁的力求改善，并随着环保要求的日益严格，工业界对有效控制空气污染的需要更为迫切，众所周知，一般空气污染且对人体有害之污染概可区分成挥发性有机溶剂(VOC)废气、氮氧化物(NOx)及戴奥辛(Dioxin)等，在诸多研究人员之研究及研发下，挥发性有机溶剂废气、氮氧化物及戴奥辛等空气污染已被一一有效控制并处理，现对现有的相关处理技术说明如下一、废气中挥发性有机溶剂(VOC)的处理技术。
挥发性有机溶剂废气控制技术，现今主要采用蓄热式(RTO)/蓄热触媒式(RCO)焚化炉燃烧的方式，它是将挥发性有机溶剂废气进行燃烧，如图1所示，由图中得知，采用蓄热式/蓄热触媒式焚化炉主要是在燃烧室A底端分别设置一放热槽B及蓄热槽C，该放热槽B及蓄热槽C内分别设置蓄热陶瓷B1、C1(其型式可为蜂巢型、平板型或马鞍型)，并于燃烧室A之上端设置有一燃烧机D，用以供燃烧室A进行挥发性有机溶剂废气之燃烧，而置于放热槽B及蓄热槽C内之蓄热陶瓷B1、C1用以回收有机溶剂废气焚化后之高温热能，并加热进入燃烧室A中的有机溶剂的废气温度，以使达到有机溶剂废气焚化所需之温度，一般而言，若没有加有机溶剂触媒，其焚化温度为约815℃，若有加有机溶剂触媒，则其焚化温度约为350℃者，当进行使用时(如图2、3所示)，低温有机溶剂废气流入蓄热式/蓄热触媒式焚化炉中的放热槽B，有机溶剂废气温度在燃烧室A被加热至焚化所需之温度815℃或350℃，在燃烧室A焚化后的高温干净气体流经蓄热槽C回收热能后流出蓄热式/蓄热触媒式焚化炉，见图2所示；而当加热有机溶剂废气的放热槽B温度低至设定值后，激活控制风门开关使之进行切换，进而改变流入及流出焚化炉燃烧室A之方向，使得原先之蓄热槽C变为放热槽C来加热有机溶剂废气，原先之放热槽B则变为蓄热槽B来吸收焚化后之高温能量者(如图3所示)。
二、废气中氮氧化物(NOx)的处理技术。
氮氧化物的处理技术，目前的解决方案中以选择性触媒还原法(SCR)最有效率，在国内、外此项技术已有多年的发展与运用经验，证实其对氮氧化物的转化效率可达90％以上，是最高脱硝(De-NOx)效率的控制技术，选择性触媒还原脱硝系统是处理氮氧化物的一种经济、安全又不会造成二次污染的方法，其原理则请参阅图4所示，由图4中得知，它是利用氧化还原法，以注入氨气(NH3)E当还原剂，当氮氧化物以及氨气E之气体流经触媒床F，即将氮氧化物还原成氮气(N2)及水(H2O)，而氨气E亦氧化成氮气(N2)及水(H2O)，主要反应式及流程示意图如下
其中NO为一氧化氮，NO2为二氧化氮，NH3为氨，O2为氧；上述利用选择性触媒还原法有其下述之优点其一具有高氮氧化物之转化率。
其二适用温度范围为250℃～400℃，操作条件限制较少。
其三触媒型式可以是蜂巢式、平板式或波状式，可降低压力，原有操作程序不受影响。
其四对SO2的氧化能力低，不致产生硫酸盐类的毒害。
其五具有较低的氨溢漏(ammonia slip)，可避免造成二次公害。
三、废气中戴奥辛(Dioxin)的处理技术。
含有氯聚合物的都市垃圾，事业废弃物或医疗废弃物，其在焚化过程中，虽然在高温操作下可将其生成物戴奥辛完全分解，但亦可能有部份戴奥辛残留物或在降温过程中原分解之戴奥辛又聚合形成戴奥辛，因此，为避免戴奥辛之排放，早期采用的是使用活性碳吸附法来处理，然后，由于活性碳吸附法仅将戴奥辛吸附在活性碳上，并无法分解戴奥辛，待废活性碳掩埋后亦有可能经由地下水后因浸漏，再经由植物吸收后回到食物链上，最终还是被人类吸收而影响人类之健康，对环境亦造成二次污染，固现有的处理方法是利用戴奥辛触媒反应器来处理戴奥辛，以使其经过处理后的排放符合环保法规，因为戴奥辛触媒则能完全分解戴奥辛，因此，没有二次污染问题，是解决世纪之毒—戴奥辛的较佳方法，因现有的处理系统可参见图5所示，由图5中得知，用戴奥辛触媒去除戴奥辛的技术是将戴奥辛气体引入热交换器G再引进加热器H内加热，加热至250℃以上，以使达到戴奥辛分解之反应温度，再引进戴奥辛触媒转换器I内，以达到戴奥辛之分解。现有的戴奥辛触媒去除戴奥辛必须具备如下条件一、低粒状物污染物进入戴奥辛之烟道气内之粒状污染物浓度必须非常低(≤10mg/NM3)，以避免堵塞及毒化戴奥辛触媒，因此在都市垃圾、事业废弃物或医疗废弃物焚化炉之流程中，必须放置在袋式集尘或静电集尘器之后。
二、低硫氧化物由于硫氧化物会对戴奥辛触媒产生毒化，因此废气中硫氧化物浓度必须非常低(≤250ppmvd)，因此，在都市垃圾、事业废弃物或医疗废弃物焚化炉之流程中，必须放置在半干式或湿式除酸塔之后。
三、反应温度由于戴奥辛之反应温度必须在250℃以上，但由于烟道气经由除酸塔及袋式集尘器后其温度已降至150℃以下，因此，必须再加热至250℃以上，以使达到戴奥辛分解之反应温度。
综上所述的用蓄热式/蓄热触媒式焚化炉法、氮氧化物的控制技术选择性触媒还原法以及戴奥辛触媒反应器，皆属目前处理挥发性有机溶剂废气、氮氧化物以及戴奥辛等空气污染最佳之方法，并已被使用多年，具有一定的效果，但仍存在下述共同之缺点其一蓄热式/蓄热触媒式焚化炉法、氮氧化物的控制技术选择性触媒还原法以及戴奥辛触媒反应器只能单独处理挥发性有机溶剂废气、氮氧化物以及戴奥辛等空气污染，无法同时处理，若遇需同时处理挥发性有机溶剂废气、氮氧化物以及戴奥辛等空气污染情况时，则必须一一设置其处理系统，其处理系统相当昂贵，不符合经济成本。
其二氮氧化物的控制技术选择性触媒还原法以及戴奥辛触媒反应器皆须达到处理温度，其中氮氧化物之处理温度为250℃～400℃，而戴奥辛触媒反应器之处理温度为250℃以上，因此，皆须有加热器进行系统之加热，其加热资源成本相当昂贵，经统计，一种处理系统一年所花费之加热资源成本上仟万，造成处理成本之高昂，造成厂商之高额负担。
其三所使用的热交换器所回收之热能回收率仅约60～70％左右，造成热能之浪费。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种可同时处理去除氮氧化物(NOx)及戴奥辛(Dioxin)之有害废气，亦可依实际废气成份之所需单独处理氮氧化物或戴奥辛有害废气者、使其整体设备的热回收效率可达90～95％左右、主要是在蓄热系统中的放热槽及蓄热槽内单独加装脱硝触媒来去除氮氧化物(NOx)或单独加装戴奥辛触媒来去除戴奥辛，亦或可同时加装脱硝触媒及戴奥辛触媒来去除氮氧化物及戴奥辛的蓄热式SCR脱硝及戴奥辛去除设备。
本实用新型的技术方案是一种蓄热式SCR脱硝及戴奥辛去除设备，主要由加热室、放热槽、蓄热槽组成，放热槽、蓄热槽位于对它们全部或单独进行加热的加热室的下部，二者通过连接管道相通，其特征是在放热槽和蓄热槽中、连接管道的下方各安装有能去除废气中有害成份的触媒体。其中触媒体是指在载体的表面涂覆触媒后的整体结构。
本实用新型进一步采取了以下技术措施触媒体表面的触媒或为氮氧化物脱硝触媒，可为戴奥辛触媒，或为其组合的触媒。
触媒体或为蜂巢式，或为平板式，或为波状式，或为颗粒式。
放热槽、蓄热槽的内壁为蓄热陶瓷。
放热槽、蓄热槽根据废气流向的变化可相互置换，即放热槽变为蓄热槽，蓄热槽变为放热槽。
废气流向由相应的废气风门开关控制。
本实用新型的有益效果1、结构简单，制造成本低。
2、废气中氮氧化物及戴奥辛有害成份去除率高，既可单独去除废气中的氮氧化物或戴奥辛有毒成份，也可同时去降除其中的氮氧化物及戴奥辛有毒成份。
3、节约能源，通过改变废气的流向即可将原来的放热槽变为吸热槽，将原来的吸热槽变为放热槽，使废气处理过程中产生的热量反过来用于进行废气处理(加热废气及触媒体)，可最大限度地减少加热室的工作次数及时间，使热回收效率可高达90～95％。
图1是本实用新型背景技术中的蓄热式/蓄热触媒式焚化炉之系统流程剖视图。
图2是本实用新型背景技术中的蓄热式/蓄热触媒式焚化炉之使用示意流程图。
图3是本实用新型背景技术中的蓄热式/蓄热触媒式焚化炉之另一使用示意流程图。
图4是本实用新型背景技术中的氮氧化物的控制技术之流程示意图。
图5是本实用新型背景技术中的触媒去除戴奥辛系统之流程图。
图6是本实用新型的结构示意图。
图7是本实用新型使用状态的废气流向图之一。
图8是本实用新型使用状态的废气流向图之二。
图1～8中A为加热室；B为放热槽；C为蓄热槽；B1、C1为蓄热陶瓷；D为燃烧机或电热器；E为氨气；F为触媒床；G为热交换器；H为加热器；I为戴奥辛触媒转换器；1脱硝触媒及戴奥辛触媒。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图6、7、8所示。
一种蓄热式SCR脱硝及戴奥辛去除设备，在加热室A底端分别设置的放热槽B及蓄热槽C内除置放有蓄热陶瓷B1、C1外，还单独加装有脱硝触媒来去除氮氧化物(NOx)或单独加装戴奥辛触媒来去除戴奥辛，亦或可同时加装脱硝触媒及戴奥辛触媒1来去除氮氧化物及戴奥辛，其中，该蓄热系统之放热槽B及蓄热槽C是使用了蓄热陶瓷B1、C1，可同时处理去除氮氧化物(NOx)及戴奥辛(Dioxin)之有害废气，亦可依实际废气成份之所需单独处理氮氧化物或戴奥辛有害废气者，当低温废气流入蓄热式SCR脱硝及戴奥辛去除系统中的放热槽B内时，首先由加热室A中的加热器将位于放热槽B中的废气温度加热至触媒反应所需之温度200℃～400℃，该废气经放热槽B及蓄热槽C中安装有触媒体1(可为氮氧化物(NOx)触媒或戴奥辛触媒体或其组合)反应处理后的高温干净气体经连接放热槽B及蓄热槽C的连接管道流经蓄热槽C回收热能后流出本实用新型的系统外(此时的流向如图7所示)；而当加热废气之放热槽B中的温度低至设定值后(此时，加热器处于关闭状态)，激活控制风门开关之切换，进而改变流入及流出之方向，使得原先的蓄热槽C变为放热槽来加热废气，原先之放热槽B则变为蓄热槽来吸收经触媒体反应处理后的高温干净气体经连接放热槽B及蓄热槽C的连接管道流经原放热槽B回收热能后流出本实用新型的系统外(此时的流向如图8所示)；这样一来，本实用新型的整体设备的热回收效率可达90～95％左右，并可被有效运用。
权利要求1.一种蓄热式SCR脱硝及戴奥辛去除设备，主要由加热室、放热槽、蓄热槽组成，放热槽、蓄热槽位于对它们全部或单独进行加热的加热室的下部，二者通过连接管道相通，其特征是在放热槽和蓄热槽中、连接管道的下方各安装有能去除废气中有害成份的触媒体。
2.根据权利要求1所述的蓄热式SCR脱硝及戴奥辛去除设备，其特征是所述的触媒体表面的触媒或为氮氧化物脱硝触媒，或为戴奥辛触媒，或为其组合的触媒。
3.根据权利要求1或2所述的蓄热式SCR脱硝及戴奥辛去除设备，其特征是所述的触媒体或为蜂巢式，或为平板式，或为波状式，或为颗粒式。
4.根据权利要求1或2所述的蓄热式SCR脱硝及戴奥辛去除设备，其特征是放热槽、蓄热槽的内壁为蓄热陶瓷。
5.根据权利要求1或2所述的蓄热式SCR脱硝及戴奥辛去除设备，其特征是所述的放热槽、蓄热槽根据废气流向的变化可相互置换，即放热槽变为蓄热槽，蓄热槽变为放热槽。
6.根据权利要求5所述的蓄热式SCR脱硝及戴奥辛去除设备，其特征是所述的废气流向由相应的废气风门开关控制。
专利摘要本实用新型公开了一种蓄热式SCR脱硝及戴奥辛去除设备，主要由加热室、放热槽、蓄热槽组成，放热槽、蓄热槽位于对它们全部或单独进行加热的加热室的下部，二者通过连接管道相通，其特征是在放热槽和蓄热槽中、连接管道的下方各安装有能去除废气中有害成分的触媒体。具有结构简单，制造成本低；废气中氮氧化物及戴奥辛有害成分去除率高；节约能源，通过改变废气的流向即可将原来的放热槽变为吸热槽，将原来的吸热槽变为放热槽，使废气处理过程中产生的热量反过来用于进行废气处理(加热废气及触媒)，可最大限度地减少加热室的工作次数及时间，使热回收效率可高达90～95％的优点。
文档编号B01D53/86GK2757903SQ20042010861
公开日2006年2月15日 申请日期2004年11月9日 优先权日2004年11月9日
发明者赖正昕 申请人:赖正昕