一种有机废气光热催化处理设备的制作方法

本实用新型涉及一种有机废气光热催化处理设备。

背景技术：

目前有机废气治理已经是我国环保行业的主要任务，针对有机废气的治理目前已经有一些基本工艺，这些基本工艺包括活性炭吸附、低温等离子、蓄热燃烧、催化燃烧、UV光降解等。其中催化燃烧和吸附法是现阶段的主流技术。

吸附法原理简单，吸附效果较好，但是其设备投资大，后期需经常更换活性炭，吸附饱和的活性炭属于危废，治理成本较高。有机废气一般热力氧化的反应温度为800-850℃；催化燃烧过程就可能在较低的温度300-450℃水平下进行，其基本工艺是通过对有机废气进行预加热使其达到催化剂的最低氧化温度，然后有机废气通过催化剂，在催化剂的作用下得到氧化分解，达到处理的目的，但因这种工艺需要对有机废气加热到比较高的温度，导致处理过程存在安全隐患。现在的有机废气UV光降解技术只是单纯的依靠紫外光灯的照射，有的加上简单的催化剂层处理，一般的处理效果较低，废气的处理效果在50-60％。现在研究仅在光照条件下就可以对有机废气进行氧化分解的光催化剂已经是一种趋势，但是现在的设备无法实现在较低的温度下对有机废气进行高效的催化处理，无法使其在有机废气处理行业得到广泛应用。

本发明结合UV光降解和加热催化技术，整合紫外光灯、金属改性高效催化剂、电加热等构件，优化紫外光与废气、催化剂的接触方式，研发一种使有机废气在100-150℃迅速反应降解的高效光热催化设备，降低了能耗，提高了有机废气催化效率。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种有机废气光热催化处理设备，以实现安全高效的催化降解有机废气的目的。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种有机废气光热催化处理设备，包括电器控制系统、光热催化反应系统和有机废气进出风控制系统，所述光热催化反应系统包括反应箱，所述反应箱内水平设有数根光热催化管，竖直设有数根加热管；所述光热催化管之间填充有吸附层，所述光热催化管的一端开口连通吸附层和反应箱的进气口，另一端开口通过反应箱内的夹层连通排气口；所述光热催化管内中心轴线上设有紫外灯管，所述光热催化管外壁包括用于保护支撑催化剂载体的金属管壁和位于最外层用于保温的陶瓷管壁。

上述方案中，所述反应箱上位于光热催化管的两端位置处分别设有浓度传感器一和浓度传感器二。

上述方案中，所述反应箱上位于进气口的位置处设有流量传感器，所述反应箱顶部还设有温度传感器。

上述方案中，所述光热催化管内壁设有光照强度传感器。

进一步的技术方案中，所述有机废气进出风控制系统包括与排气口相连的变频风机。

进一步的技术方案中，所述加热管与位于反应箱顶部的加热器相连。

更进一步的技术方案中，所述浓度传感器一、浓度传感器二、流量传感器、温度传感器以及光照强度传感器均与所述电器控制系统信号连接。

通过上述技术方案，本实用新型提供的有机废气光热催化处理设备具有以下优点与有益效果：

1、设备总体简单易行，制造与使用成本低，易于在各有机废气行业推广运行；

2、能够在较低温度条件下对有机废气进行催化反应；

3、有机废气经过紫外光灯与催化剂涂层中间的空隙层时，保证有机废气在紫外光的最佳照射距离范围内，同时与紫外光和催化剂接触，实现催化反应，处理效果好；

4、只需要100-150℃的温度即可实现有机废气的处理，设备运行安全，能耗低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型实施例所公开的一种有机废气光热催化处理设备整体示意图；

图2为光热催化管的截面示意图。

图中，1、电器控制系统；2、温度传感器；3、浓度传感器一；4、加热器；5、流量传感器；6、吸附层；7、进气口；8、浓度传感器二；9、变频风机；10、反应箱；11、光热催化管；12、陶瓷管壁；13、金属管壁；14、光催化剂；15、紫外灯管；16、光照强度传感器、17、排气口；18、加热管；19、夹层。

具体实施方式

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

本实用新型提供了一种有机废气光热催化处理设备，如图1所示的结构，设备能催化分解有机废气，操作方便，安全高效。

如图1所示的有机废气光热催化处理设备，包括电器控制系统1、光热催化反应系统和有机废气进出风控制系统。有机废气进出风控制系统包括与排气口17相连的变频风机9。

光热催化反应系统包括反应箱10，反应箱10内水平设有数根光热催化管11，竖直设有数根加热管18，加热管18与位于反应箱10顶部的加热器4相连。光热催化管11之间填充有吸附层6。

光热催化管11的左端开口连通吸附层6和反应箱10的进气口7，右端开口通过反应箱10内的夹层19连通排气口17；参见图2，光热催化管11内中心轴线上设有紫外灯管15，光热催化管11外壁包括用于保护支撑光催化剂14载体的金属管壁13和位于最外层用于保温的陶瓷管壁12。

反应箱10上位于光热催化管11的两端位置处分别设有浓度传感器一3和浓度传感器二8。反应箱10上位于进气口7的位置处设有流量传感器5，反应箱10顶部还设有温度传感器2。光热催化管11内壁设有光照强度传感器16。浓度传感器一3、浓度传感器二8、流量传感器5、温度传感器2以及光照强度传感器16均与电器控制系统1信号连接。图1中，温度传感器2和浓度传感器一3在同一个位置。

参见图1中所示的有机废气运行方向，通过电器控制系统1启动运行变频风机9，由变频风机9抽取有机废气，气体通过收集管道装置经进气口7进入到反应箱10内，有机废气经过吸附层6后，由加热器4升温到光热催化反应温度后，从左侧进入光热催化管11内进行反应分解，净化后的气体经过反应箱10右侧的夹层19，经变频风机9从排气口17排出。

在整个废气处理过程中通过温度传感器2实时采集系统内的温度，来调节加热器4的工作强度来控制反应箱10内的温度；通过流量传感器5实时收集进气口7处的有机废气流量，来调节变频风机9的工作强度来控制反应箱10内的进气流量。通过放置在光热催化管11内表面的光照强度传感器16实时检测照射到光催化剂上的光强，以确保达到催化反应所需的光强。通过浓度传感器一3和浓度传感器二8实时检测反应箱10内的有机废气处理前后的浓度，通过电器控制系统1上的液晶显示屏将各个参数实时显示出来。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。