专利名称:工业排气催化净化装置的制作方法
工业排气催化净化装置是用于治理工业有害废气的。
一般的工业排气催化净化装置主要是由过滤器、预热器、催化反应器和热交换器组成，其他还要配置风机、进气管和排气管等附件。装置启动时，废气要先经过预热，达到催化反应的“起燃温度”，才能进入催化反应器进行催化反应，净化后的气体再经过热交换器排出。预热的方式也是多种多样的，如日本的CU-150型催化净化装置是采用煤气加热，要另建一个煤气预热室，相应地增加了设备投资。国产的催化净化装置，一般采用电或远红外辐射加热，虽然设备投资比日本CU-150型小，但同样需要消耗较多的能源用于废气预热。尤其是当废气的进气温度较低，或可燃物浓度较低时，能源消耗就更为显著。另外，为保护催化剂，某些废气需先经过滤器预处理，再进入催化净化装置。其中所采用的过滤器，一般是将不锈钢条(或屑)装在箱体内制成。当过滤器内污染物积多时，需停产将整个箱体抽出用碱水清洗或更换。
为了克服上述缺点，本发明采用了自热式催化反应器和再生式过滤器。这种催化反应器是一种顶部呈圆弧曲面，底部有中心孔的圆柱形筒。筒内上部装有催化加热元件(已申请中国专利，申请号为85107170)，筒内下部为合金蜂窝催化剂。因此，低温废气不必经过预热可直接进入自热式催化反应器，废气在筒的上部遇到一定温度的催化加热元件，而发生催化氧化反应，到了下部，由于气体温度已经超过了起燃点，不必加热就可以进行催化反应，从而大量节省了能源。这种自热式催化反应器和催化加热元件的数量及相对位置，都可根据需要灵活设计。
本发明的另一个特征是采用了能通电加热烧炭的再生式过滤器，它是有加热元件和拦烟块组成。加热元件由铁铬铝波带和绝缘平带一起绕卷而成，拦烟块是由多孔耐高温合金斜波纹薄片制成。当表面污染物积多时，可以抽出清洗或更换，也可通电加热，将可燃污染物烧掉。
图1HFZR型节能催化净化装置流程图1、毕托管; 2、电动蝶阀; 3、再生式过滤器;
4、安全风机; 5、主风机; 6、单向阀;
7、热交换器; 8、自热式催化反应器; 9、热电耦。
图2再生式过滤器示意图10、加热元件; 11、接线柱; 12、保温层;
13、拦烟块; 14、烧炭排气管; 15、烧炭进气管。
图3HFZR-5000型节能催化净化装置主体结构示意图
16、进气管; 17、气流分配室; 18、防爆膜;
19、导流罩; 20、催化加热元件;
21、合金蜂窝催化剂; 22、排气管。
12、保温层; 7、热交换器;
图4HFZR-300型节能催化净化装置主体结构示意图22、排气管; 16、进气管; 7、热交换器;
12、保温层; 21、合金蜂窝催化剂;
20、催化加热元件。
实施例HFZR(合金蜂窝自热)型节能催化净化装置，其流程如图1所示。工业排气经毕托管1，电动蝶阀2，进入再生式过滤器3，然后由主风机5将有害废气直接送经热交换器7，再到自热式催化反应器8，净化后的废气放出余热后放空。热交换器和催化反应器前后均设有热电偶9，用以测量气体温度。安全风机4抽入空气，用于装置启动时的吹扫和停止运转时的冷却。当工业排气中的可燃有害物浓度超过允许限度时，安全风机可自动开启(有自控装置)，鼓风稀释。安全风机由单向阀切换，也可以送风入再生式过滤器3进行烧炭(或除去油污物)。
再生式过滤器如图2所示底气经加热元件10和拦烟块13去主风机。为防止有害气体外泄，使过滤器在负压下工作，因此过滤器可以打开，以便于加热元件和拦烟块的装拆及清洗。当炭和油污物积累到一定程度时，可以从烧炭进气管15通入新鲜空气，在已通电加热的元件表面进行烧炭(或油污)，然后从烧炭排气管14排空。
HFZR-5000型节能催化净化装置主体结构如图3所示它有二个自热式催化反应器，内部沿圆周方向装有六个催化反应元件筒，筒内装有催化加热元件及催化剂，彼此之间有一间隙以利于气流充分混合。采用焊接的方法把反应元件筒固定在反应器底板上。装置使用的热交换器是波纹板式的。热交换器的进口接进气管道，出口与反应器底部的中心处相通。
操作时，启动安全风机，吹入新鲜空气，进行吹扫并使催化加热元件通电预热，待催化加热元件达到催化反应所需温度时，关闭安全风机，启动主风机，有害废气经过热交换器初步预热后，就由热交换器的出口通过管道进入自热式催化反应器，在催化反应元件筒之间向上流动，得到第二次预热。然后，在顶部圆弧曲面处，气流被分配，由上而下地通过六个反应元件筒进入热交换器，给出余热后，从排气管放空或进行余热利用。废气通过催化加热元件后，由于废气已超过了起燃温度，因而它通过催化剂层时，不必再另加热就能起催化反应。工业排气中的可燃有害物超过规定值时，安全风机开启，吹入新鲜空气使其稀释。另外，该装置顶部装有防爆膜，以保证操作安全。
HFZR-50;HFZR-300等小型装置结构如图4所示它的热交换器是螺旋板式的，进气从一侧进入，旋转到中心管，向下流动，进入催化加热元件中心筒。在圆弧曲面处，气流被分配并改为向上流动，当流经已加热到一定程度的催化加热元件20时，发生催化净化反应，再经二层催化剂21，以求充分进行催化净化反应。最后流经热交换器给出热量，并从顶部排空。
本装置与其他同类装置对照的技术经济性能数据见表一。
表一见下页。
表中UJIB-50、UJIB200、C-1型为国产装置，采用颗粒状催化剂;
CU-150型为日本装置，使用陶瓷蜂窝催化剂。
参考文献1.见中国专利局审查部门检索报告，有效委托书编号850034
权利要求
1.工业排气催化净化装置，主要由过滤器、预热器、催化反应器和热交换器组成，其他还有风机、进气管和出气管等附件，本发明的特征在于它采用了自热式催化反应器和再生式过滤器。
2.根据权利要求
1的工业排气催化净化装置，所说的自热式催化反应器其特征在于它是一种顶部呈圆弧曲面、底部有中心孔的圆柱形筒，其内部放置着催化反应元件筒。
3.根据权利要求
1、2的自热式催化反应器，所说的催化反应元件筒其特征在于它的上部是催化加热元件，其下部是合金蜂窝催化剂。
4.根据权利要求
1的工业排气催化净化装置，其中所说的再生式过滤器，其特征在于它主要由加热过滤元件和与其平行放置的拦烟块组成。
5.根据权利要求
1、4的工业排气催化净化装置，其中所说的再生式过滤器，其特征在于它的加热过滤元件由铁铬铝波带和绝缘平带一起绕卷而成，拦烟块由多孔耐高温合金斜波纹薄片制成。
专利摘要
工业排气催化净化装置是用于治理工业有害废气的。它采用了内装有催化加热元件的自热式催化反应器和再生式过滤器，省去了废气预热器。再生式过滤器可以通电烧除可燃污染物，也可拉出清洗。它与同类装置相比，具有体积小、能耗低、钢耗少、过滤器可再生、使用维修方便等一系列优点。
文档编号B01D53/34GK86101663SQ86101663
公开日1987年9月23日 申请日期1986年3月15日
发明者徐锦航, 叶健民, 董天午, 丁振如, 周强国 申请人:北京工业大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan