專利名稱：蓄熱式scr脫硝及戴奧辛去除設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種廢氣處理設備，尤其是一種對含氮氧化物及戴奧辛(DIOXIN)有毒成份的廢氣的處理設備，具體地說是一種蓄熱式SCR(選擇性觸媒體還原法)脫硝及戴奧辛去除設備。
背景技術：
隨著時代之進步，相對的，其空氣污染之問題日益嚴重，各國政府莫不絞盡腦汁的力求改善，并隨著環保要求的日益嚴格，工業界對有效控制空氣污染的需要更為迫切，眾所周知，一般空氣污染且對人體有害之污染概可區分成揮發性有機溶劑(VOC)廢氣、氮氧化物(NOx)及戴奧辛(Dioxin)等，在諸多研究人員之研究及研發下，揮發性有機溶劑廢氣、氮氧化物及戴奧辛等空氣污染已被一一有效控制并處理，現對現有的相關處理技術說明如下一、廢氣中揮發性有機溶劑(VOC)的處理技術。
揮發性有機溶劑廢氣控制技術，現今主要采用蓄熱式(RTO)/蓄熱觸媒式(RCO)焚化爐燃燒的方式，它是將揮發性有機溶劑廢氣進行燃燒，如圖1所示，由圖中得知，采用蓄熱式/蓄熱觸媒式焚化爐主要是在燃燒室A底端分別設置一放熱槽B及蓄熱槽C，該放熱槽B及蓄熱槽C內分別設置蓄熱陶瓷B1、C1(其型式可為蜂巢型、平板型或馬鞍型)，并于燃燒室A之上端設置有一燃燒機D，用以供燃燒室A進行揮發性有機溶劑廢氣之燃燒，而置于放熱槽B及蓄熱槽C內之蓄熱陶瓷B1、C1用以回收有機溶劑廢氣焚化后之高溫熱能，并加熱進入燃燒室A中的有機溶劑的廢氣溫度，以使達到有機溶劑廢氣焚化所需之溫度，一般而言，若沒有加有機溶劑觸媒，其焚化溫度為約815℃，若有加有機溶劑觸媒，則其焚化溫度約為350℃者，當進行使用時(如圖2、3所示)，低溫有機溶劑廢氣流入蓄熱式/蓄熱觸媒式焚化爐中的放熱槽B，有機溶劑廢氣溫度在燃燒室A被加熱至焚化所需之溫度815℃或350℃，在燃燒室A焚化后的高溫干凈氣體流經蓄熱槽C回收熱能后流出蓄熱式/蓄熱觸媒式焚化爐，見圖2所示；而當加熱有機溶劑廢氣的放熱槽B溫度低至設定值后，激活控制風門開關使之進行切換，進而改變流入及流出焚化爐燃燒室A之方向，使得原先之蓄熱槽C變為放熱槽C來加熱有機溶劑廢氣，原先之放熱槽B則變為蓄熱槽B來吸收焚化后之高溫能量者(如圖3所示)。
二、廢氣中氮氧化物(NOx)的處理技術。
氮氧化物的處理技術，目前的解決方案中以選擇性觸媒還原法(SCR)最有效率，在國內、外此項技術已有多年的發展與運用經驗，證實其對氮氧化物的轉化效率可達90％以上，是最高脫硝(De-NOx)效率的控制技術，選擇性觸媒還原脫硝系統是處理氮氧化物的一種經濟、安全又不會造成二次污染的方法，其原理則請參閱圖4所示，由圖4中得知，它是利用氧化還原法，以注入氨氣(NH3)E當還原劑，當氮氧化物以及氨氣E之氣體流經觸媒床F，即將氮氧化物還原成氮氣(N2)及水(H2O)，而氨氣E亦氧化成氮氣(N2)及水(H2O)，主要反應式及流程示意圖如下
其中NO為一氧化氮，NO2為二氧化氮，NH3為氨，O2為氧；上述利用選擇性觸媒還原法有其下述之優點其一具有高氮氧化物之轉化率。
其二適用溫度范圍為250℃～400℃，操作條件限制較少。
其三觸媒型式可以是蜂巢式、平板式或波狀式，可降低壓力，原有操作程序不受影響。
其四對SO2的氧化能力低，不致產生硫酸鹽類的毒害。
其五具有較低的氨溢漏(ammonia slip)，可避免造成二次公害。
三、廢氣中戴奧辛(Dioxin)的處理技術。
含有氯聚合物的都市垃圾，事業廢棄物或醫療廢棄物，其在焚化過程中，雖然在高溫操作下可將其生成物戴奧辛完全分解，但亦可能有部份戴奧辛殘留物或在降溫過程中原分解之戴奧辛又聚合形成戴奧辛，因此，為避免戴奧辛之排放，早期采用的是使用活性碳吸附法來處理，然后，由于活性碳吸附法僅將戴奧辛吸附在活性碳上，并無法分解戴奧辛，待廢活性碳掩埋后亦有可能經由地下水后因浸漏，再經由植物吸收后回到食物鏈上，最終還是被人類吸收而影響人類之健康，對環境亦造成二次污染，固現有的處理方法是利用戴奧辛觸媒反應器來處理戴奧辛，以使其經過處理后的排放符合環保法規，因為戴奧辛觸媒則能完全分解戴奧辛，因此，沒有二次污染問題，是解決世紀之毒—戴奧辛的較佳方法，因現有的處理系統可參見圖5所示，由圖5中得知，用戴奧辛觸媒去除戴奧辛的技術是將戴奧辛氣體引入熱交換器G再引進加熱器H內加熱，加熱至250℃以上，以使達到戴奧辛分解之反應溫度，再引進戴奧辛觸媒轉換器I內，以達到戴奧辛之分解。現有的戴奧辛觸媒去除戴奧辛必須具備如下條件一、低粒狀物污染物進入戴奧辛之煙道氣內之粒狀污染物濃度必須非常低(≤10mg/NM3)，以避免堵塞及毒化戴奧辛觸媒，因此在都市垃圾、事業廢棄物或醫療廢棄物焚化爐之流程中，必須放置在袋式集塵或靜電集塵器之后。
二、低硫氧化物由于硫氧化物會對戴奧辛觸媒產生毒化，因此廢氣中硫氧化物濃度必須非常低(≤250ppmvd)，因此，在都市垃圾、事業廢棄物或醫療廢棄物焚化爐之流程中，必須放置在半干式或濕式除酸塔之后。
三、反應溫度由于戴奧辛之反應溫度必須在250℃以上，但由于煙道氣經由除酸塔及袋式集塵器后其溫度已降至150℃以下，因此，必須再加熱至250℃以上，以使達到戴奧辛分解之反應溫度。
綜上所述的用蓄熱式/蓄熱觸媒式焚化爐法、氮氧化物的控制技術選擇性觸媒還原法以及戴奧辛觸媒反應器，皆屬目前處理揮發性有機溶劑廢氣、氮氧化物以及戴奧辛等空氣污染最佳之方法，并已被使用多年，具有一定的效果，但仍存在下述共同之缺點其一蓄熱式/蓄熱觸媒式焚化爐法、氮氧化物的控制技術選擇性觸媒還原法以及戴奧辛觸媒反應器只能單獨處理揮發性有機溶劑廢氣、氮氧化物以及戴奧辛等空氣污染，無法同時處理，若遇需同時處理揮發性有機溶劑廢氣、氮氧化物以及戴奧辛等空氣污染情況時，則必須一一設置其處理系統，其處理系統相當昂貴，不符合經濟成本。
其二氮氧化物的控制技術選擇性觸媒還原法以及戴奧辛觸媒反應器皆須達到處理溫度，其中氮氧化物之處理溫度為250℃～400℃，而戴奧辛觸媒反應器之處理溫度為250℃以上，因此，皆須有加熱器進行系統之加熱，其加熱資源成本相當昂貴，經統計，一種處理系統一年所花費之加熱資源成本上仟萬，造成處理成本之高昂，造成廠商之高額負擔。
其三所使用的熱交換器所回收之熱能回收率僅約60～70％左右，造成熱能之浪費。
發明內容
本實用新型的目的是設計一種可同時處理去除氮氧化物(NOx)及戴奧辛(Dioxin)之有害廢氣，亦可依實際廢氣成份之所需單獨處理氮氧化物或戴奧辛有害廢氣者、使其整體設備的熱回收效率可達90～95％左右、主要是在蓄熱系統中的放熱槽及蓄熱槽內單獨加裝脫硝觸媒來去除氮氧化物(NOx)或單獨加裝戴奧辛觸媒來去除戴奧辛，亦或可同時加裝脫硝觸媒及戴奧辛觸媒來去除氮氧化物及戴奧辛的蓄熱式SCR脫硝及戴奧辛去除設備。
本實用新型的技術方案是一種蓄熱式SCR脫硝及戴奧辛去除設備，主要由加熱室、放熱槽、蓄熱槽組成，放熱槽、蓄熱槽位于對它們全部或單獨進行加熱的加熱室的下部，二者通過連接管道相通，其特征是在放熱槽和蓄熱槽中、連接管道的下方各安裝有能去除廢氣中有害成份的觸媒體。其中觸媒體是指在載體的表面涂覆觸媒后的整體結構。
本實用新型進一步采取了以下技術措施觸媒體表面的觸媒或為氮氧化物脫硝觸媒，可為戴奧辛觸媒，或為其組合的觸媒。
觸媒體或為蜂巢式，或為平板式，或為波狀式，或為顆粒式。
放熱槽、蓄熱槽的內壁為蓄熱陶瓷。
放熱槽、蓄熱槽根據廢氣流向的變化可相互置換，即放熱槽變為蓄熱槽，蓄熱槽變為放熱槽。
廢氣流向由相應的廢氣風門開關控制。
本實用新型的有益效果1、結構簡單，制造成本低。
2、廢氣中氮氧化物及戴奧辛有害成份去除率高，既可單獨去除廢氣中的氮氧化物或戴奧辛有毒成份，也可同時去降除其中的氮氧化物及戴奧辛有毒成份。
3、節約能源，通過改變廢氣的流向即可將原來的放熱槽變為吸熱槽，將原來的吸熱槽變為放熱槽，使廢氣處理過程中產生的熱量反過來用于進行廢氣處理(加熱廢氣及觸媒體)，可最大限度地減少加熱室的工作次數及時間，使熱回收效率可高達90～95％。
圖1是本實用新型背景技術中的蓄熱式/蓄熱觸媒式焚化爐之系統流程剖視圖。
圖2是本實用新型背景技術中的蓄熱式/蓄熱觸媒式焚化爐之使用示意流程圖。
圖3是本實用新型背景技術中的蓄熱式/蓄熱觸媒式焚化爐之另一使用示意流程圖。
圖4是本實用新型背景技術中的氮氧化物的控制技術之流程示意圖。
圖5是本實用新型背景技術中的觸媒去除戴奧辛系統之流程圖。
圖6是本實用新型的結構示意圖。
圖7是本實用新型使用狀態的廢氣流向圖之一。
圖8是本實用新型使用狀態的廢氣流向圖之二。
圖1～8中A為加熱室；B為放熱槽；C為蓄熱槽；B1、C1為蓄熱陶瓷；D為燃燒機或電熱器；E為氨氣；F為觸媒床；G為熱交換器；H為加熱器；I為戴奧辛觸媒轉換器；1脫硝觸媒及戴奧辛觸媒。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
如圖6、7、8所示。
一種蓄熱式SCR脫硝及戴奧辛去除設備，在加熱室A底端分別設置的放熱槽B及蓄熱槽C內除置放有蓄熱陶瓷B1、C1外，還單獨加裝有脫硝觸媒來去除氮氧化物(NOx)或單獨加裝戴奧辛觸媒來去除戴奧辛，亦或可同時加裝脫硝觸媒及戴奧辛觸媒1來去除氮氧化物及戴奧辛，其中，該蓄熱系統之放熱槽B及蓄熱槽C是使用了蓄熱陶瓷B1、C1，可同時處理去除氮氧化物(NOx)及戴奧辛(Dioxin)之有害廢氣，亦可依實際廢氣成份之所需單獨處理氮氧化物或戴奧辛有害廢氣者，當低溫廢氣流入蓄熱式SCR脫硝及戴奧辛去除系統中的放熱槽B內時，首先由加熱室A中的加熱器將位于放熱槽B中的廢氣溫度加熱至觸媒反應所需之溫度200℃～400℃，該廢氣經放熱槽B及蓄熱槽C中安裝有觸媒體1(可為氮氧化物(NOx)觸媒或戴奧辛觸媒體或其組合)反應處理后的高溫干凈氣體經連接放熱槽B及蓄熱槽C的連接管道流經蓄熱槽C回收熱能后流出本實用新型的系統外(此時的流向如圖7所示)；而當加熱廢氣之放熱槽B中的溫度低至設定值后(此時，加熱器處于關閉狀態)，激活控制風門開關之切換，進而改變流入及流出之方向，使得原先的蓄熱槽C變為放熱槽來加熱廢氣，原先之放熱槽B則變為蓄熱槽來吸收經觸媒體反應處理后的高溫干凈氣體經連接放熱槽B及蓄熱槽C的連接管道流經原放熱槽B回收熱能后流出本實用新型的系統外(此時的流向如圖8所示)；這樣一來，本實用新型的整體設備的熱回收效率可達90～95％左右，并可被有效運用。
權利要求1.一種蓄熱式SCR脫硝及戴奧辛去除設備，主要由加熱室、放熱槽、蓄熱槽組成，放熱槽、蓄熱槽位于對它們全部或單獨進行加熱的加熱室的下部，二者通過連接管道相通，其特征是在放熱槽和蓄熱槽中、連接管道的下方各安裝有能去除廢氣中有害成份的觸媒體。
2.根據權利要求1所述的蓄熱式SCR脫硝及戴奧辛去除設備，其特征是所述的觸媒體表面的觸媒或為氮氧化物脫硝觸媒，或為戴奧辛觸媒，或為其組合的觸媒。
3.根據權利要求1或2所述的蓄熱式SCR脫硝及戴奧辛去除設備，其特征是所述的觸媒體或為蜂巢式，或為平板式，或為波狀式，或為顆粒式。
4.根據權利要求1或2所述的蓄熱式SCR脫硝及戴奧辛去除設備，其特征是放熱槽、蓄熱槽的內壁為蓄熱陶瓷。
5.根據權利要求1或2所述的蓄熱式SCR脫硝及戴奧辛去除設備，其特征是所述的放熱槽、蓄熱槽根據廢氣流向的變化可相互置換，即放熱槽變為蓄熱槽，蓄熱槽變為放熱槽。
6.根據權利要求5所述的蓄熱式SCR脫硝及戴奧辛去除設備，其特征是所述的廢氣流向由相應的廢氣風門開關控制。
專利摘要本實用新型公開了一種蓄熱式SCR脫硝及戴奧辛去除設備，主要由加熱室、放熱槽、蓄熱槽組成，放熱槽、蓄熱槽位于對它們全部或單獨進行加熱的加熱室的下部，二者通過連接管道相通，其特征是在放熱槽和蓄熱槽中、連接管道的下方各安裝有能去除廢氣中有害成分的觸媒體。具有結構簡單，制造成本低；廢氣中氮氧化物及戴奧辛有害成分去除率高；節約能源，通過改變廢氣的流向即可將原來的放熱槽變為吸熱槽，將原來的吸熱槽變為放熱槽，使廢氣處理過程中產生的熱量反過來用于進行廢氣處理(加熱廢氣及觸媒)，可最大限度地減少加熱室的工作次數及時間，使熱回收效率可高達90～95％的優點。
文檔編號B01D53/86GK2757903SQ20042010861
公開日2006年2月15日 申請日期2004年11月9日 優先權日2004年11月9日
發明者賴正昕 申請人:賴正昕