一種雙床型蓄熱式催化燃燒設備的制作方法

本實用新型涉及有機廢氣處理技術領域，具體為一種雙床型蓄熱式催化燃燒設備。

背景技術：

隨著社會的發展，環境的污染也日益嚴重，已嚴重危害到了人體的生活環境以及身體健康。廢氣污染是指人類在生產和生活過程中排出的有毒有害的氣體對環境造成的污染，主要分為有機廢氣污染和無機廢氣污染。而在有機廢氣污染中，工業生產過程中產生的有機廢氣占了較大的比重。現有的工業有機廢氣處理主要是采用焚燒法處理，其原理是利用高熱直接把廢氣中的有機物成分氧化為二氧化碳和水。為節約焚燒費用，蓄熱式催化燃燒設備成為一種優選方案，但目前市場上成熟的蓄熱式催化燃燒設備非常少，均有各自缺點。如中國專利CN203442846 U公開了一種有機廢氣蓄熱催化反應設備，其采用三蓄熱床結構，即在蓄熱和預熱步驟間多加入一個吹掃氣流步驟。然而，三蓄熱床焚燒爐雖然解決了雙蓄熱床切換時產生氣體交差污染排放的問題，但其需要的切換閥門多，設備的體積龐大，制造成本高，控制復雜，操作的可靠性底，維修不易等缺點。綜合對比，目前市場上的蓄熱式催化燃燒設備結構復雜，生產成本高，操作過程復雜，且對廢氣的處理效果不好。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種雙床型蓄熱式催化燃燒設備，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種雙床型蓄熱式催化燃燒設備，由第一床層、第二床層、連通風室組成，所述的第一床層、第二床層組成下端由內隔板層間隔開，上端通過連通風室連通，所述的第一床層、第二床層結構對稱，每個床層從下到上依次布置為進風室、蓄熱層、配風室、催化層、出風室五個功能區，其中：

進風室---設置有進風口，第一熱電偶；

蓄熱層---安裝有蜂窩陶瓷蓄熱體、支撐框架和金屬篩網，所述的蜂窩陶瓷蓄熱體通過支撐框架和金屬篩網支撐，蜂窩陶瓷蓄熱體堆砌于金屬篩網上；

配風室---設置有第二熱電偶；

催化層---安裝有蜂窩陶瓷催化劑、支撐框架和金屬篩網，所述的蜂窩陶瓷催化劑通過支撐框架和金屬篩網支撐，蜂窩陶瓷催化劑堆砌于金屬篩網上；

出風室---設置有填料裝填口，所述的第一床層出風室或第二床層出風室設置有泄爆口。

進一步地，所述的連通風室內安裝有電加熱管，兩側各設置有電加熱管安裝口和電加熱管接線盒。

進一步地，所述的電加熱管優選不銹鋼翅片管，所述的電加熱管加熱功率根據處理風量安一定比例設計，所述的電加熱管通過支撐框架固室于連通風室內。

進一步地，所述的蜂窩陶瓷催化劑空速為2000^-1～40000^-1，優選的催化劑空速為5000^-1～20000^-1。

本實用新型所述的一種雙床型蓄熱式催化燃燒設備制作上分底座、內部框架、內層面板、外層面板、內隔板層，所述的內部框架和內層面板、內隔板層均采用不銹鋼材料制作，外層面板采用普通鋼材制作。

進一步地，所述的內層面板和外層面板之間充填保溫材料，優選的，保溫材料選用玻璃纖維棉。

進一步地，內部框架采用點焊連接；內層面板采用鋼板折邊，自攻螺絲固定于內部框架上；外層面板采用鋼板折邊，自攻螺絲固定。

本雙床型蓄熱式催化燃燒設備與本發明人另案申請的一項專利：“一種組合式四通閥”配合使用，四通閥的兩個爐膛連接口分別與本實用新型的兩個進風口連接。本實用新型的工作原理是：通過四通閥的控制，鮮新空氣從第一床層進風口進入第一床層進風室，依次通過第一床層的蓄熱層、配風室、催化層、出風室，再經過連通風室，通過連通風室內的電加熱管提升氣流的溫度。氣流升溫后依次通過第二床層的出風室、催化層、配風室、蓄熱層、進風室、進風口，再通過四通閥排出，此時第二床層的蜂窩陶瓷蓄熱體吸收氣流熱量開始升溫。運行一定時間后，通過四通閥的切換，鮮新空氣從第二床層進風口進入第二床層進風室，與上述相反的方向流動，加熱第一床層的蜂窩陶瓷蓄熱體。如此依次交換運行一段時間后，兩個床層的第二熱電偶檢測到氣流溫度達到有機廢氣催化分解溫度，系統開始進入下一階段。此時待處理廢氣通過四通閥一個爐膛連接口進入本設備某一床層進風室，依次通過該床層蓄熱層、配風室、催化層、出風室；連通風室；另一床層的出風室、催化層、配風室、蓄熱層、進風室、進風口，再通過四通閥排出。待處理廢氣通過第一床層蓄熱層時吸收蜂窩陶瓷蓄勢體熱量升溫，此時待處理廢氣達到有機廢氣催化分解溫度，再經過第一床層催化層和第二床層催化層時即可分解廢氣中的有機物為無污染的CO₂、H₂O。如兩個第二熱電偶檢測到溫度底于設定的溫度時，電加熱管啟動，加熱氣流升溫用于補充能量保證有機物的分解。由于廢氣中有機物分解為放熱反應，分解后的凈化氣流溫度升高，排出前通過第二床層蓄熱層時，蜂窩陶瓷蓄勢體吸收凈化氣流的熱量，使處理后氣體低溫排放，達到節能的目的。依此流程運行一段時間后，通過四通閥切換，待處理廢氣以相反的方向流動，如此達到相同的目的。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：設備結構簡單，床層數比其他技術少，處理相同的風量，設備投資少。采用部分焊接，部分螺絲連接，生產成本低。采用蓄熱燃燒工藝，運行成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型正視圖的結構示意圖；

圖2為本實用新型左視圖的結構示意圖；

圖3為本實用新型俯視圖的結構示意圖；

圖4為本實用新型A-A剖面結構示意圖；

圖5為本實用新型內部框架正視圖的結構示意圖。

圖中符號說明：

結構上：第一床層 1、第一床層 2、連通風室 3、內隔板層 4。

其中第一床層1包括：第一床層進風室 11、第一床層蓄熱層 12、第一床層配風室 13、第一床層催化層 14、第一床層出風室 15；第一床層進風口 111、第一熱電偶 112；陶瓷蓄熱體支承框架和篩網 121、蜂窩陶瓷蓄熱體 122；第二熱電偶 131；陶瓷催化劑支撐框架和篩網 141、蜂窩陶瓷催化劑 142；填料裝填口 151。

第二床層2包括：第一床層進風室 21、第一床層蓄熱層 22、第一床層配風室 23、第一床層催化層 24、第一床層出風室 25；第一床層進風口 211、第一熱電偶 212；陶瓷蓄熱體支承框架和篩網 221、蜂窩陶瓷蓄熱體 222；第二熱電偶 231；陶瓷催化劑支撐框架和篩網 241、蜂窩陶瓷催化劑 242；填料裝填口 251、泄爆口 252。

連通風室3包括：電加熱管 311、電加熱管支撐框架 312、電加熱管裝填口 313、電加熱管接線盒 314。

制作上：底座 A、內部框架 B、內層面板 C、外層面板 D、保溫材料 E。

具體實施方式

下面將結合本實用新型的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述：

如附圖1～5所示，由底座A、內部框架B、內層面板C、外層面板D、內隔板層4組裝而成的蓄熱式催化燃燒設備，設備內部被分隔成兩個區域：第一床層1和第二床層2。第一床層1和第二床層2上端通過連通風室3連通，第一床層1和第二床層2結構對稱，從下到上依次安裝有第一床層進風室11、第一床層蓄熱層12、第一床層配風室13、第一床層催化層14、第一床層出風室15；第一床層進風口111、第一熱電偶112；陶瓷蓄熱體支承框架和篩網121、蜂窩陶瓷蓄熱體122；第二熱電偶131；陶瓷催化劑支撐框架和篩網141、蜂窩陶瓷催化劑142；填料裝填口151。連通風室3安裝有電加熱管311、電加熱管支撐框架312、電加熱管裝填口313、電加熱管接線盒314。

在具體實施過程中本雙床型蓄熱式催化燃燒設備與本發明人另案申請的一項專利：“一種組合式四通閥”配合使用，四通閥的兩個爐膛連接口分別與本實用新型的兩個進風口111、211連接。本實用新型的工作過程為：通過四通閥的控制，鮮新空氣從第一床層進風口111進入第一床層進風室11，依次通過第一床層1的蓄熱層12、配風室13、催化層14、出風室15，再經過連通風室3，通過連通風室內的電加熱管311提升氣流的溫度。氣流升溫后依次通過第二床層2的出風室25、催化層24、配風室23、蓄熱層22、進風室21、進風口211，再通過四通閥排出，此時第二床層的蜂窩陶瓷蓄熱體222吸收氣流熱量開始升溫。運行一定時間后，通過四通閥的切換，鮮新空氣從第二床層進風口211進入第二床層進風室21，與上述相反的方向流動，加熱第一床層的蜂窩陶瓷蓄熱體122。如此依次交換運行一段時間后，兩個床層的第二熱電偶131、231檢測到氣流溫度達到有機廢氣催化分解溫度，系統開始進入下一階段。此時待處理廢氣通過四通閥一個爐膛連接口進入本設備某一床層進風室11，依次通過該床層蓄熱層12、配風室13、催化層14、出風室15；連通風室3；另一床層的出風室25、催化層24、配風室23、蓄熱層22、進風室21、進風口211，再通過四通閥排出。待處理廢氣通過第一床層蓄熱層12時吸收蜂窩陶瓷蓄勢體122熱量升溫，此時待處理廢氣達到有機廢氣催化分解溫度，再經過第一床層催化層14和第二床層催化層24時即可分解廢氣中的有機物為無污染的CO₂、H₂O。如兩個第二熱電偶檢測131、231到溫度底于設定的溫度時，電加熱管311啟動，加熱氣流升溫用于補充能量保證有機物的分解。由于廢氣中有機物分解為放熱反應，分解后的凈化氣流溫度升高，排出前通過第二床層蓄熱層22時，蜂窩陶瓷蓄勢體222吸收凈化氣流的熱量，使處理后氣體低溫排放，達到節能的目的。依此流程運行一段時間后，通過四通閥切換，待處理廢氣以相反的方向流動，如此達到相同的目的。