專利名稱：一種催化氧化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種催化氧化爐。
背景技術(shù)：
有機(jī)廢氣是石油化工、輕工、塑料、印刷、涂料等行業(yè)排放的常見污染物，有機(jī)廢氣中常含有烴類化合物、含氧有機(jī)化合物、含氮、硫、齒素及含磷有機(jī)化合物等；如對(duì)這些廢氣不加處理，直接排入大氣將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，危害人體健康?，F(xiàn)有的催化氧化技術(shù)是用電加熱器直接加熱廢氣，廢氣和熱源直接接觸，由于工業(yè)廢氣成分復(fù)雜，濃度忽高忽低，導(dǎo)致這種處理方法安全性不高，運(yùn)行成本高，且無(wú)法將有機(jī)物徹底分解，對(duì)環(huán)境造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的針對(duì)上述現(xiàn)有存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種運(yùn)行成本低、處理效果好、安全性高的催化氧化爐。技術(shù)方案為了達(dá)到發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種催化氧化爐，包括由管道依次連接的補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)、熱交換器、電加熱器、混合器和催化反應(yīng)器，還包括廢氣風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，所述催化反應(yīng)器與熱交換器相連，所述廢氣風(fēng)機(jī)設(shè)于電加熱器與混合器之間的管道上，所述引風(fēng)機(jī)與熱交換器相連；所述熱交換器包括氧氣進(jìn)口、氧氣出口、混合氣體進(jìn)口和混合氣體出口，氧氣進(jìn)口與補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)相連，氧氣出口與電加熱器相連，混合氣體進(jìn)口與催化反應(yīng)器相連，混合氣體出口與引風(fēng)機(jī)相連。作為優(yōu)選，所述催化反應(yīng)器上設(shè)置有熱電偶；所述熱電偶可以在廢氣濃度產(chǎn)生波動(dòng)的情況下，保證催化反應(yīng)器中溫度的穩(wěn)定。作為優(yōu)選，所述催化反應(yīng)器上設(shè)置有差壓變送器；所述差壓變動(dòng)器可以在廢氣濃度產(chǎn)生波動(dòng)的情況下，保證催化反應(yīng)器中壓力的穩(wěn)定。作為優(yōu)選，所述引風(fēng)機(jī)還連接有煙囪；所述煙囪可以將有害氣體排放到高層大氣中，避免污染底層空氣。本發(fā)明還提供了一種利用上述催化氧化爐處理有機(jī)廢氣的方法，包括以下步驟
(1)補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)(I)將補(bǔ)氧空氣送入熱交換器(2);
(2)補(bǔ)氧空氣在熱交換器(2)中預(yù)熱到290°C10°C ；
(3)將預(yù)熱后的補(bǔ)氧空氣送入到電加熱器(3)加熱到290°C10°C ；
(4)將加熱后的補(bǔ)氧空氣與廢氣風(fēng)機(jī)(4)送入的有機(jī)廢氣送入到混合器(5)進(jìn)行混合，得混合氣體；
(5)將混合氣體送入到催化反應(yīng)器(6)進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，其中有機(jī)廢氣被氧化成CO2和H2O,從而得到氧化后混合氣體；
(6)將氧化后混合氣體送入到熱交換器(2)中與補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)(I)送入的補(bǔ)氧空氣進(jìn)行換執(zhí).(7)將換熱后的混合氣體由弓I風(fēng)機(jī)(7)引導(dǎo)排放到大氣中。其中，步驟(4)中，所述補(bǔ)氧空氣與有機(jī)廢氣的體積比為1(Γ15 :1。其中，步驟(4)中，所述混合氣溫的溫度為240_260°C。其中，步驟(6)中，氧化后混合氣體經(jīng)換熱后溫度為110°C 130°C。采用上述技術(shù)方案，補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)送出的補(bǔ)氧空氣進(jìn)入熱交換器預(yù)熱到290°C ^310oC，通過管道進(jìn)入電加熱器的過程中會(huì)有熱量損失，造成補(bǔ)氧空氣溫度降低；接著補(bǔ)氧空氣進(jìn)入到電加熱器中加熱，通過控制電加熱器來(lái)確保補(bǔ)氧空氣的溫度為290°C "310°C ;接著補(bǔ)氧空氣與廢氣風(fēng)機(jī)送入的有機(jī)廢氣一起進(jìn)入到混合器進(jìn)行溫度混合，其中補(bǔ)氧空氣與有機(jī)廢氣的體積比為1(Γ15 :1，從而使混合氣體溫度到達(dá)催化氧化溫度240°C ^260°C ;混合氣體進(jìn)入催化反應(yīng)器進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，在催化反應(yīng)器中將混合氣體中的有機(jī)廢氣氧化成無(wú)害的CO2和H2O,氧化后混合氣體吸收分解的熱量使其溫度達(dá)到370°C ^390°C ;接著氧化后混合氣體進(jìn)入到熱交換器中與補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)送入的補(bǔ)氧空氣進(jìn)行換熱，使其自身溫度降低至IlO0C 130°C，再由引風(fēng)機(jī)引導(dǎo)混合氣體通過煙囪排放到大氣中；引風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)不僅引導(dǎo)混合氣體，還會(huì)使系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)，防止有害氣體的外泄；另外在催化反應(yīng)器中設(shè)置的熱電偶和差壓變送器可以在廢氣濃度產(chǎn)生波動(dòng)的情況下，保證催化氧化器的溫度和壓力穩(wěn)定。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)通過有機(jī)廢氣與補(bǔ)氧空氣的混合使混合氣體溫度達(dá)到催化氧化所需溫度，避免了廢氣與熱源直接接觸，安全性大大提高；
(2)運(yùn)行成本低，運(yùn)行過程中不需任何燃料；
(3)環(huán)保效果好，廢氣中的 有機(jī)物分解徹底且無(wú)二次污染；
(4)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，即使廢氣濃度出現(xiàn)波動(dòng)，系統(tǒng)也能保證催化氧化器內(nèi)的溫度和壓力穩(wěn)定。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，一種催化氧化爐，包括由管道依次連接的補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)1、熱交換器2、電加熱器3、混合器5和催化反應(yīng)器6，還包括廢氣風(fēng)機(jī)4和引風(fēng)機(jī)7，催化反應(yīng)器6與熱交換器2相連，廢氣風(fēng)機(jī)4設(shè)于電加熱器3與混合器5之間的管道上，引風(fēng)機(jī)7與熱交換器2相連；催化反應(yīng)器6上設(shè)置有熱電偶和差壓變送器；引風(fēng)機(jī)7還連接有煙囪8。工作原理采用上述技術(shù)方案，補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)送出的補(bǔ)氧空氣進(jìn)入熱交換器預(yù)熱到2900C 31(TC，優(yōu)選溫度為300°C，通過管道進(jìn)入電加熱器的過程中會(huì)有熱量損失，造成補(bǔ)氧空氣溫度降低；接著補(bǔ)氧空氣進(jìn)入到電加熱器中加熱，通過控制電加熱器來(lái)確保補(bǔ)氧空氣的溫度為290°C 310°C，優(yōu)選溫度為300°C，接著補(bǔ)氧空氣與廢氣風(fēng)機(jī)送入的有機(jī)廢氣一起進(jìn)入到混合器進(jìn)行溫度混合，其中補(bǔ)氧空氣與有機(jī)廢氣的體積比為1(Γ15 :1，優(yōu)選比例為13 :1，從而使混合氣體溫度到達(dá)催化氧化溫度240°C 260°C，優(yōu)選溫度為250°C ;混合氣體進(jìn)入催化反應(yīng)器進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，在催化反應(yīng)器中將混合氣體中的有機(jī)廢氣氧化成無(wú)害的CO2和H2O,氧化后混合氣體吸收分解的熱量使其溫度達(dá)到370°C 390°C優(yōu)選溫度為3800C ;接著氧化后混合氣體進(jìn)入到熱交換器中與補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)送入的補(bǔ)氧空氣進(jìn)行換熱，使其自身溫度降低至110°C 130°C，優(yōu)選溫度為120°C，再由引風(fēng)機(jī)引導(dǎo)混合氣體通過煙囪排放到大氣中；引風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)不僅引導(dǎo)混合氣體，還會(huì)使系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)，防止有害氣體的外泄；另外在催化反應(yīng)器中設(shè)置的熱電偶和差壓變送器可以在廢氣濃度產(chǎn)生波動(dòng)的情況下，保證催化氧化器的溫度和壓力穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種催化氧化爐，其特征在于包括由管道依次連接的補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)(I)、熱交換器(2)、 電加熱器(3)、混合器(5)和催化反應(yīng)器(6)，還包括廢氣風(fēng)機(jī)(4)和引風(fēng)機(jī)(7)，所述催化反應(yīng)器(6)與熱交換器(2)相連，所述廢氣風(fēng)機(jī)(4)設(shè)于電加熱器(3)與混合器(5)之間的管道上，所述引風(fēng)機(jī)(7 )與熱交換器(2 )相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化氧化爐，其特征在于所述催化反應(yīng)器(6)上設(shè)置有熱電偶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化氧化爐，其特征在于所述催化反應(yīng)器(6)上設(shè)置有差壓變送器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化氧化爐，其特征在于還包括煙囪(8)，所述煙囪(8)與引風(fēng)機(jī)(7)連接。
5.一種利用權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的催化氧化爐處理有機(jī)廢氣的方法，其特征在于包括以下步驟(1)補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)(I)將補(bǔ)氧空氣送入熱交換器(2);(2)補(bǔ)氧空氣在熱交換器(2)中預(yù)熱到290°C10°C ；(3)將預(yù)熱后的補(bǔ)氧空氣送入到電加熱器(3)加熱290°C10°C ；(4)將加熱后的補(bǔ)氧空氣與廢氣風(fēng)機(jī)(4)送入的有機(jī)廢氣送入到混合器(5)進(jìn)行混合， 得混合氣體；(5)將混合氣體送入到催化反應(yīng)器(6)進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，其中有機(jī)廢氣氧化成CO2和 H2O,得氧化后混合氣體；(6)將氧化后混合氣體送入到熱交換器(2)中與補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)(I)送入的補(bǔ)氧空氣進(jìn)行換執(zhí).(7)將換熱后的混合氣體由弓I風(fēng)機(jī)(7)引導(dǎo)排放到大氣中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種催化氧化爐處理有機(jī)廢氣的方法，其特征在于步驟(4) 中，所述補(bǔ)氧空氣與有機(jī)廢氣的體積比為1(Γ15 :1。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種催化氧化爐處理有機(jī)廢氣的方法，其特征在于步驟(4) 中，所述混合氣溫的溫度為24(T260°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種催化氧化爐處理有機(jī)廢氣的方法，其特征在于步驟(6) 中，氧化后混合氣體經(jīng)換熱后溫度為110°C 130°C。
全文摘要
本發(fā)明公開一種催化氧化爐，包括由管道依次連接的補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)、熱交換器、電加熱器、混合器和催化反應(yīng)器，還包括廢氣風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，所述催化反應(yīng)器與熱交換器相連，所述廢氣風(fēng)機(jī)設(shè)于電加熱器與混合器之間的管道上，所述引風(fēng)機(jī)與熱交換器相連。本發(fā)明通過有機(jī)廢氣與補(bǔ)氧空氣的混合使混合氣體溫度達(dá)到催化氧化所需溫度，避免了廢氣與熱源直接接觸，從而能將有機(jī)廢氣徹底分解無(wú)二次污染，大大提高安全性和分解效率，且本發(fā)明投資成本低，整套裝置能夠安全、穩(wěn)定、連續(xù)的運(yùn)行。
文檔編號(hào)B01D53/44GK103041701SQ201210571218
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者馮國(guó)宇, 吳軍偉, 許鎮(zhèn)平, 蘇軍 申請(qǐng)人:馮國(guó)宇