專利名稱：具有防燒結(jié)功能的觸媒式熱氧化器及其防燒結(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于ー種觸媒式熱氧化器，特別是指一種能調(diào)降觸媒床溫度不致于過高、從而具有防燒結(jié)功能的觸媒式熱氧化器及其防燒結(jié)方法。
背景技術(shù)：
熱氧化器是用以將エ業(yè)產(chǎn)制過程中所產(chǎn)生的廢氣予以熱氧化為ニ氧化碳和水蒸汽等，惟單純由加熱來將廢氣熱氧化為ニ氧化碳和水蒸汽等，是必須加熱至較高的溫度才有辦法達(dá)成，導(dǎo)致于雖能符合環(huán)保，卻反而大量耗能，因此乃有利用觸媒來改善的已知觸媒式熱氧化器的誕生。請(qǐng)參閱圖I所示的已知觸媒式熱氧化器,是包含一焚化室7和一熱交換室8，焚化 室7內(nèi)是具有一燃燒器72和一觸媒床71，熱交換室8是連通有一凈化出ロ 801，且熱交換室8內(nèi)是具有ー熱交換器81。廢氣是自廢氣入口 811輸入熱交換器81，熱交換后的廢氣再輸入焚化室7內(nèi)進(jìn)行焚化；加熱后的廢氣并流經(jīng)觸媒床71而與觸媒進(jìn)行反應(yīng)并放熱，接著則輸入到熱交換器81而與廢氣進(jìn)行熱交換并自凈化出口 801輸出，因此，廢氣乃先經(jīng)過熱交換才輸入至焚化室7。詳細(xì)而言，已知觸媒式熱氧化器主要由觸媒能夠降低廢氣在燃燒反應(yīng)時(shí)的活化能，進(jìn)而降低廢氣的反應(yīng)溫度，以使焚化室7不需加熱至較高的溫度，就能將廢氣熱氧化為ニ氧化碳和水蒸汽等，從而達(dá)到無須大量耗能的省能目的。惟，廢氣在處理時(shí)的熱值若過高時(shí)，是會(huì)大量放熱，導(dǎo)致觸媒產(chǎn)生燒結(jié)作用而毀損，降低觸媒的處理效果。在圖I所示已知觸媒式熱氧化器的觸媒床中，廢氣溫度是會(huì)因?yàn)閺U氣被分解而放熱，從而使溫度升高。當(dāng)廢氣濃度在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)時(shí)，反應(yīng)后的溫度亦將在觸媒的最高操作耐受溫度之下，觸媒床不會(huì)燒結(jié)、毀損；惟某些エ藝是可能造成廢氣濃度劇烈變化的情況，也可能會(huì)有產(chǎn)生間斷性高濃度廢氣或特殊批次產(chǎn)生高濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣的情況，在此等情況下，將會(huì)使觸媒床于反應(yīng)時(shí)發(fā)生過度放熱現(xiàn)象，而過度放熱后的溫升亦將超過所述的最高操作耐受溫度，進(jìn)而導(dǎo)致觸媒產(chǎn)生燒結(jié)作用而使觸媒床毀損，降低觸媒的處理效果，同時(shí)亦因?yàn)橛|媒床毀損而造成財(cái)物損失。因此，如何設(shè)計(jì)出一種可在廢氣濃度過高時(shí)能夠調(diào)降觸媒床溫度、以具有防燒結(jié)功能、而保護(hù)觸媒床不致毀損的本發(fā)明，乃為本案發(fā)明人所亟欲解決的一大課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之ー在于提供ー種具有防燒結(jié)功能的觸媒式熱氧化器及其防燒結(jié)方法，由在廢氣濃度過高時(shí)是能夠自動(dòng)調(diào)降觸媒床溫度，以防止觸媒床燒結(jié)，保護(hù)觸媒床不致毀損。本發(fā)明的目的之ニ在于提供ー種觸媒式熱氧化器的防燒結(jié)方法，由第一、ニ熱交換器是均具有熱交換功能，以使廢氣在被加熱器加熱之前，是會(huì)先通過該第一、ニ熱交換器進(jìn)行熱交換，達(dá)到預(yù)熱效果，預(yù)熱后的廢氣接著才提供給加熱器加熱，從而讓提供給加熱器加熱的廢氣先被預(yù)熱，達(dá)到降低加熱器的加熱耗能的省能功效。為達(dá)上述目的，本發(fā)明是提供ー種具有防燒結(jié)功能的觸媒式熱氧化器，包含一觸媒床、ー加熱器、一第一熱交換器、一第二熱交換器、一冷卻液供輸裝置、以及ー控制器。其中，該觸媒床是具有出、入口，且該觸媒床內(nèi)部的出、入口之間是設(shè)有至少ー冷卻器；該第一熱交換器是具有第一、二通道，且該第一熱交換器的第二通道上游與觸媒床的出口之間是連接有一回收管路；該第二熱交換器是具有第一、二通道，該第二熱交換器的第一通道下游是連接于第一熱交換器的第一通道上游，且該第二熱交換器的第二通道上游與觸媒床的該至少ー冷卻器之間是連接有ー熱流管路；該加熱器是設(shè)置于該第一熱交換器的第一通道下游與觸媒床的入口之間；該冷卻液供輸裝置是與該第二熱交換器的第二通道下游、以及觸媒床的該至少一冷卻器之間是連接有一冷 流管路；該控制器是在控制該冷卻液供輸裝置的啟動(dòng)與停止，且該控制器是具有ー設(shè)置于該觸媒床出ロ的溫度感應(yīng)器。由此，以在廢氣濃度過高時(shí)是能夠自動(dòng)調(diào)降觸媒床溫度，以防止觸媒床燒結(jié)，保護(hù)觸媒床不致毀損。本發(fā)明再提供ー種觸媒式熱氧化器的防燒結(jié)方法，該觸媒式熱氧化器包含一具有第一、二通道的第一熱交換器、ー加熱器、以及一具有出、入口的觸媒床，該防燒結(jié)方法包含:設(shè)置至少ー冷卻器于該觸媒床內(nèi)部；設(shè)置一具有第一、二通道的第二熱交換器于該第一熱交換器的第一通道上游，并于該第二熱交換器的第二通道上游與觸媒床的該至少一冷卻器之間連接有ー熱流管路；設(shè)置一冷卻液供輸裝置，并于該第二熱交換器的第二通道下游、冷卻液供輸裝置、以及觸媒床的該至少一冷卻器之間連接有一冷流管路；以及，設(shè)置一具有溫度感應(yīng)器的控制器，使該溫度感應(yīng)器位于觸媒床出口，以感應(yīng)該出口的溫度是否超過設(shè)定溫度，進(jìn)而利用控制器來控制該冷卻液供輸裝置的啟動(dòng)與停止。


為了能夠更進(jìn)一歩了解本發(fā)明的特征、特點(diǎn)和技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，惟所附附圖僅提供參考與說明用，非用以限制本發(fā)明，其中圖I為已知觸媒式熱氧化器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明圖I中的觸媒床的立體示意圖。圖4為本發(fā)明防燒結(jié)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是提供ー種具有防燒結(jié)功能的觸媒式熱氧化器及其防燒結(jié)方法，如圖2、圖3所示是在掲示本發(fā)明觸媒式熱氧化器的結(jié)構(gòu)，如圖4所示則在掲示本發(fā)明防燒結(jié)方法的流程圖。請(qǐng)參閱圖2、圖3所示的本發(fā)明觸媒式熱氧化器的結(jié)構(gòu)，是包含一觸媒床I、ー加熱器2、一第一熱交換器3、一第二熱交換器4、一冷卻液供輸裝置5、以及ー控制器6。該觸媒床I是具有出、入口(未標(biāo)示元件符號(hào))，且其內(nèi)部的所述出、入口之間是設(shè)有至少ー冷卻器11，較佳者是間隔設(shè)置有多個(gè)冷卻器11。
該第一熱交換器3是具有第一、二通道(未標(biāo)示元件符號(hào))，且其第二通道上游與觸媒床I的出ロ之間是連接有一回收管路31。該第二熱交換器4亦具有第一、二通道(未標(biāo)示元件符號(hào))，且該第二熱交換器4的第一通道下游是連接于第一熱交換器3的第一通道上游，又該第二熱交換器4的第二通道上游與觸媒床I的各該冷卻器11之間是連接有ー熱流管路42。該加熱器2是設(shè)置于第一熱交換器3的第一通道下游與觸媒床I的入口之間。該冷卻液供輸裝置5是與第二熱交換器4的第二通道下游、以及觸媒床I的各該冷卻器11之間是連接有一冷流管路41。該控制器6是在控制冷卻液供輸裝置5的啟動(dòng)與停止，且該控制器6是具有ー設(shè)置于該觸媒床I出口的溫度感應(yīng)器61。如圖所示，該溫度感應(yīng)器61是設(shè)置于回收管路31。如圖所示，ー風(fēng)機(jī)F是連接于該第二熱交換器4的第一通道上游，以使廢氣能由該 風(fēng)機(jī)F來輸入于第二熱交換器4。由上述構(gòu)件的組合，加熱后的廢氣是自觸媒床I的入口進(jìn)入、再從觸媒床I的出ロ輸出，因此，加熱后的廢氣將會(huì)ー個(gè)、ー個(gè)地依序經(jīng)過各該冷卻器11，加熱后廢氣乃被一段、一段地冷卻，從而達(dá)到降低觸媒床I溫度的效果。據(jù)此，當(dāng)溫度感應(yīng)器61在觸媒床I出口(或回收管路31)感應(yīng)到的溫度已超過設(shè)定溫度吋，將由控制器6控制冷卻液供輸裝置5啟動(dòng)供應(yīng)冷卻液，該冷卻液供輸裝置5由冷流管路41而將冷卻液供應(yīng)給各該冷卻器11，以降低觸媒床I的溫度而不致于燒結(jié)；所述冷卻液經(jīng)過冷卻器11而吸熱后，將變?yōu)闊崴?jīng)由熱流管路42送至第二熱交換器4進(jìn)行熱交換，熱交換后則再回流至該冷卻液供輸裝置5，以循環(huán)使用；當(dāng)溫度感應(yīng)器61在觸媒床I出口(或回收管路31)感應(yīng)到的溫度已低于設(shè)定溫度時(shí)，亦將由控制器6控制冷卻液供輸裝置5停止供應(yīng)冷卻液，直到再次感應(yīng)到溫度又再超過設(shè)定溫度，如此反復(fù)。由此，乃能自動(dòng)控制觸媒床I的溫度不致過高，進(jìn)而達(dá)到防止觸媒床I燒結(jié)的目的，且還能讓觸媒床I的溫度保持在一定的變動(dòng)幅度內(nèi)。其中，該第一熱交換器3的第二通道下游，是進(jìn)一歩由一排出管路32而連接于ー煙囪C，從而將凈化氣體由煙囪C而排放。又，該冷卻液供輸裝置5是包括ー泵51以及一容裝有冷卻液的容器52，而所述控制器6是在控制該泵51的啟動(dòng)與停止。請(qǐng)參閱圖4所示本發(fā)明觸媒式熱氧化器的防燒結(jié)方法的流程，請(qǐng)搭配圖2所示，該觸媒式熱氧化器包含一具有第一、二通道的第一熱交換器3、一加熱器2、一具有出、入口的觸媒床I、以及ー連接于第一熱交換器3的第二通道上游與觸媒床I出口之間的回收管路31，該防燒結(jié)方法包含設(shè)置至少ー冷卻器(較佳者是間隔設(shè)置有多個(gè)冷卻器)11于該觸媒床I內(nèi)部。設(shè)置一具有第一、二通道的第二熱交換器4于該第一熱交換器3的第一通道上游，并于該第二熱交換器4的第二通道上游與觸媒床I的各該冷卻器11之間連接有一熱流管路42。設(shè)置ー冷卻液供輸裝置5，并于該第二熱交換器4的第二通道下游、冷卻液供輸裝置5、以及觸媒床I的各該冷卻器11之間連接有一冷流管路41。設(shè)置一具有溫度感應(yīng)器61的控制器6,使該溫度感應(yīng)器61位于觸媒床I出口，以感應(yīng)該出ロ的溫度是否超過設(shè)定溫度，進(jìn)而利用控制器6來控制該冷卻液供輸裝置5的啟
動(dòng)與停止。由此，以達(dá)相同于前述的目的與功效自動(dòng)地降低觸媒床I溫度，以防止觸媒床I燒結(jié)，且還能讓觸媒床I的溫度保持在一定的變動(dòng)幅度內(nèi)。其中，該冷卻液供輸裝置5是包括ー泵51以及一容裝有冷卻液的容器52，所述控制器6是在控制該泵51的啟動(dòng)與停止。又，本發(fā)明防燒結(jié)方法是進(jìn)一歩包含設(shè)置一回收管路31于該第一熱交換器3的第二通道上游與觸媒床I的出ロ之間。設(shè)置ー排出管路32于該第一熱交換器3的第二通道下游與ー煙囪C之間。本發(fā)明具有防燒結(jié)功能的觸媒式熱氧化器及其防燒結(jié)方法的特點(diǎn)在干由在觸媒 床I內(nèi)部設(shè)置冷卻器11，并在第二熱交換器4與觸媒床I之間利用冷流管路41和熱流管路42而連接有冷卻液供輸裝置5，另設(shè)有控制器6來控制冷卻液供輸裝置5的啟動(dòng)和停止，而其控制的依據(jù)是為該控制器6還具有一設(shè)置于觸媒床I出ロ的溫度感應(yīng)器61，以使加熱后的廢氣將會(huì)ー個(gè)、ー個(gè)地依序經(jīng)過各該冷卻器11，加熱后廢氣乃被一段、一段地冷卻，從而自動(dòng)控制觸媒床I的溫度不致過高，進(jìn)而達(dá)到防止觸媒床I燒結(jié)的目的，且還能讓觸媒床I的溫度保持在一定的變動(dòng)幅度內(nèi)。再者，由第一、ニ熱交換器3、4是均具有熱交換功能，以使廢氣在被加熱器2加熱之前，是會(huì)先通過該第一、ニ熱交換器3、4而分別與所回收的熱氣和所回收的熱水進(jìn)行熱交換，達(dá)到預(yù)熱效果，預(yù)熱后的廢氣接著才提供給加熱器2加熱，從而讓提供給加熱器2加熱的廢氣先被預(yù)熱，達(dá)到降低加熱器2的加熱耗能的省能功效。以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例而已，非因此即局限本發(fā)明的專利范圍，凡是運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所為的等效結(jié)構(gòu)變化，均理同包含于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有防燒結(jié)功能的觸媒式熱氧化器，包含 一觸媒床，具有出、入口，且該觸媒床內(nèi)部的出、入口之間設(shè)有至少一冷卻器； 一第一熱交換器，具有第一、二通道，且該第一熱交換器的第二通道上游與觸媒床的出口之間連接有一回收管路； 一第二熱交換器，具有第一、二通道，該第二熱交換器的第一通道下游連接于第一熱交換器的第一通道上游，且該第二熱交換器的第二通道上游與觸媒床的該至少一冷卻器之間連接有一熱流管路； 一加熱器，設(shè)置于該第一熱交換器的第一通道下游與觸媒床的入口之間； 一冷卻液供輸裝置，其與該第二熱交換器的第二通道下游、以及觸媒床的該至少一冷卻器之間連接有一冷流管路；以及 一控制器，在控制該冷卻液供輸裝置的啟動(dòng)與停止，且該控制器具有一設(shè)置于該觸媒床出口的溫度感應(yīng)器。
2.如權(quán)利要求I所述的具有防燒結(jié)功能的觸媒式熱氧化器，其中該第一熱交換器的第二通道下游，進(jìn)一步由一排出管路而連接于一煙囪。
3.如權(quán)利要求I所述的具有防燒結(jié)功能的觸媒式熱氧化器，其中該冷卻液供輸裝置包括一泵以及一容裝有冷卻液的容器，所述控制器在控制該泵的啟動(dòng)與停止。
4.如權(quán)利要求I所述的具有防燒結(jié)功能的觸媒式熱氧化器，其中該觸媒床內(nèi)部的出、入口之間間隔設(shè)有多個(gè)冷卻器。
5.一種觸媒式熱氧化器的防燒結(jié)方法，該觸媒式熱氧化器包含一具有第一、二通道的第一熱交換器、一加熱器、以及一具有出、入口的觸媒床，該防燒結(jié)方法包含 設(shè)置至少一冷卻器于該觸媒床內(nèi)部； 設(shè)置一具有第一、二通道的第二熱交換器于該第一熱交換器的第一通道上游，并于該第二熱交換器的第二通道上游與觸媒床的該至少一冷卻器之間連接有一熱流管路； 設(shè)置一冷卻液供輸裝置，并于該第二熱交換器的第二通道下游、冷卻液供輸裝置、以及觸媒床的該至少一冷卻器之間連接有一冷流管路；以及 設(shè)置一具有溫度感應(yīng)器的控制器，使該溫度感應(yīng)器位于觸媒床出口，以感應(yīng)該出口的溫度是否超過設(shè)定溫度，進(jìn)而利用控制器來控制該冷卻液供輸裝置的啟動(dòng)與停止。
6.如權(quán)利要求5所述的觸媒式熱氧化器的防燒結(jié)方法，是進(jìn)一步包含 設(shè)置一排出管路于該第一熱交換器的第二通道下游與一煙 之間。
7.如權(quán)利要求5所述的觸媒式熱氧化器的防燒結(jié)方法，其中該冷卻液供輸裝置包括一泵以及一容裝有冷卻液的容器，所述控制器是控制該泵的啟動(dòng)與停止。
8.如權(quán)利要求5所述的觸媒式熱氧化器的防燒結(jié)方法，其中該觸媒床內(nèi)部間隔設(shè)有多個(gè)冷卻器。
全文摘要
一種具有防燒結(jié)功能的觸媒式熱氧化器及其防燒結(jié)方法，觸媒式熱氧化器包含第一熱交換器、加熱器以及具有出、入口的觸媒床，并還進(jìn)一步包含在觸媒床內(nèi)部設(shè)置多個(gè)冷卻器；在第一熱交換器前設(shè)置一第二熱交換器，第二熱交換器與觸媒床的各該冷卻器之間則連接有一熱流管路；設(shè)置一冷卻液供輸裝置，并在第二熱交換器、冷卻液供輸裝置以及觸媒床的各該冷卻器之間連接有一冷流管路；以及，設(shè)置一具有溫度感應(yīng)器的控制器，使該溫度感應(yīng)器位于觸媒床出口，以感應(yīng)該出口的溫度是否超過設(shè)定溫度，進(jìn)而利用控制器來控制該冷卻液供輸裝置的啟動(dòng)與停止，達(dá)到自動(dòng)降低觸媒床溫度的效果，以防止燒結(jié)。
文檔編號(hào)F23G7/07GK102840590SQ20111028132
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者扶亞民, 陳憲岡 申請(qǐng)人:華懋科技股份有限公司