Pm2.5中工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種PM2.5中工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)，其包括催化進(jìn)氣加熱器、催化床、催化風(fēng)機(jī)、換熱器、吸附床、吸附風(fēng)機(jī)、阻火器、過濾器、脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)、脫附氣體循環(huán)加熱器、吸附床脫附加熱器以及電控箱，吸附床上設(shè)置有工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物廢氣進(jìn)口、凈化氣體出口、脫附廢氣輸出口、脫附氣體輸入口、脫附氣體循環(huán)出口以及脫附氣體循環(huán)入口，換熱器設(shè)置有催化尾氣入口、催化尾氣出口、催化氣進(jìn)口、催化氣出口、脫附送氣入口以及脫附送氣出口。本發(fā)明提高了處理的熱效率，提高熱回收利用率，燃燒時催化床內(nèi)溫度更加均勻，提高了燃燒效率以及凈化率，增加了熱交換更加合理利用熱能，符合節(jié)能減排要求。
【專利說明】PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于凈化系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是ー種PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人們對環(huán)境污染越來越關(guān)注，大氣污染更是受到人們越來越多的關(guān)注，目前處理工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物用的浄化系統(tǒng)中主要設(shè)備包括吸附床以及催化床，催化床通常由耐熱鋼板材或エ業(yè)爐窯砌體材料制成圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其現(xiàn)有催化床結(jié)構(gòu)中進(jìn)風(fēng)ロ以及出風(fēng)ロ設(shè)于催化床的上下兩端，雖然現(xiàn)有結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)催化燃燒，但存在如下問題:1、催化床爐體結(jié)構(gòu)本身熱損耗大，熱回收利用效率較低；2、催化床爐體結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度不均勻，總體呈中心部位溫度高，邊緣部位溫度低，降低了エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物燃燒效率，影響催化燃燒的凈化率，3、節(jié)能效果較差，不符合節(jié)能減排要求，另外在脫附過程中吸附床脫附氣體濃度不能進(jìn)行很好的控制，影響催化燃燒效率以及熱能利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)，該凈化系統(tǒng)有效提高了處理的熱效率，降低熱損耗，提高熱回收利用率，燃燒時脫附系統(tǒng)中的催化床內(nèi)溫度更加均勻，提高了燃燒效率以及凈化率，増加了熱交換更加合理利用熱能，符合節(jié)能減排要求，輸入催化床的氣體溫度可以有效控制，エ藝工程自動化控制，操作準(zhǔn)確，保障安全生產(chǎn)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]ー種PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)，其包括催化進(jìn)氣加熱器、催化床、催化風(fēng)機(jī)、換熱器、吸附床、吸附風(fēng)機(jī)、阻火器、過濾器、脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)、脫附氣體循環(huán)加熱器、吸附床脫附加熱器以及PLC可編程序控制系統(tǒng)，吸附床上設(shè)置有エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物廢氣進(jìn)ロ、凈化氣體出ロ、脫附廢氣輸出ロ、脫附氣體輸入ロ、脫附氣體循環(huán)出口以及脫附氣體循環(huán)入口，該エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物廢氣進(jìn)ロ通過過濾器連接ー阻火器，凈化氣體出口通過管道連接ー吸附風(fēng)機(jī)，換熱器設(shè)置有催化尾氣入口、催化尾氣出ロ、催化氣進(jìn)ロ、催化氣出口、脫附送氣入口以及脫附送氣出口，脫附氣體循環(huán)出口通過管道連接脫附氣體循環(huán)加熱器進(jìn)風(fēng)ロ，該脫附氣體循環(huán)加熱器出風(fēng)ロ通過管道連接脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)ロ，該脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)出風(fēng)ロ通過管道連接吸附床上的脫附氣體循環(huán)入ロ，換熱器的脫附氣體循環(huán)出ロ以及脫附氣體循環(huán)入ロ分別通過管道連接在脫附氣體循環(huán)加熱器與脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)之間的管道上，換熱器的催化氣出口通過催化進(jìn)氣加熱器以及催化床連接換熱器的催化尾氣入口，催化尾氣出口通過吸附床脫附加熱器連接吸附床的脫附氣體入ロ，換熱器的催化氣進(jìn)ロ通過催化風(fēng)機(jī)連接吸附床的脫附廢氣輸出ロ，PLC可編程序控制系統(tǒng)控制催化進(jìn)氣加熱器、催化床、催化風(fēng)機(jī)、換熱器、吸附床、吸附風(fēng)機(jī)、阻火器、過濾器、脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)、脫附氣體循環(huán)加熱器以及吸附床脫附加熱器。[0006]而且，所述的催化床包括進(jìn)氣罩、爐體、出氣罩，爐體上端固裝進(jìn)氣罩，爐體下端固裝出氣罩，爐體包括爐體外圍板以及其上端固裝的上端板和其下端固裝的下端板，在爐體外圍板外壁均勻固裝有保溫層，在爐體外圍板內(nèi)設(shè)置ー爐體內(nèi)圍板，在爐體內(nèi)圍板與爐體外圍板之間交替設(shè)置進(jìn)氣道以及出氣道，進(jìn)氣道的進(jìn)ロ設(shè)置在上端板上，進(jìn)氣道的出口設(shè)置在下端板與爐體內(nèi)圍板之間，出氣道的進(jìn)ロ設(shè)置在上端板與爐體內(nèi)圍板之間，出氣道的出口設(shè)置在下端板上，在對應(yīng)進(jìn)氣罩進(jìn)ロ的上端板中部上面設(shè)置有進(jìn)氣導(dǎo)流罩，在上端板中部的下面上設(shè)置有燃燒氣導(dǎo)流罩，在進(jìn)氣道出口對應(yīng)的爐體內(nèi)設(shè)置有催化床加熱器，在對應(yīng)出氣罩出ロ的下端板中部下面設(shè)置有出氣導(dǎo)流罩，進(jìn)氣罩連接催化進(jìn)氣加熱器，出氣罩連接催化尾氣入口。
[0007]而且，所述的進(jìn)氣道與出氣道的數(shù)量相同且均勻交替布置在爐體內(nèi)圍板與爐體外圍板之間。
[0008]而且，所述的進(jìn)氣導(dǎo)流罩為正四棱錐結(jié)構(gòu)，燃燒氣導(dǎo)流罩以及出氣導(dǎo)流罩均為倒置的正四棱錐結(jié)構(gòu)。
[0009]而且，所述的進(jìn)氣道采用矩形鋼管且設(shè)置在爐體外圍板與爐體內(nèi)圍板之間，出氣道由其兩側(cè)的進(jìn)氣道矩形鋼管壁、爐體外圍板以及爐體內(nèi)圍板圍成。
[0010]而且，所述的催化床加熱器上方的爐體內(nèi)設(shè)置有催化劑支架，在催化劑支架上面安裝催化劑層。
[0011 ] 而且，所述的進(jìn)氣罩上設(shè)置有防爆泄壓ロ。
[0012]而且，所述的吸附床上安裝有吸附床溫度傳感器、吸附床濃度傳感器以及壓差計。
[0013]而且，所述的管道上安裝有管道溫度傳感器以及管道濃度傳感器。
[0014]而且，所述的換熱器為板式換熱器。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為:
[0016]1、本PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)中吸附床上設(shè)置有エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物廢氣進(jìn)ロ、凈化氣體出ロ、脫附廢氣輸出ロ、脫附氣體輸入ロ、脫附氣體循環(huán)出ロ以及脫附氣體循環(huán)入ロ，該エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物廢氣進(jìn)ロ通過過濾器連接一阻火器，凈化氣體出ロ通過管道連接ー吸附風(fēng)機(jī)，換熱器設(shè)置有催化尾氣入ロ、催化尾氣出ロ、催化氣進(jìn)ロ、催化氣出口、脫附送氣入ロ以及脫附送氣出口，脫附氣體循環(huán)出ロ通過管道連接脫附氣體循環(huán)加熱器進(jìn)風(fēng)ロ，該脫附氣體循環(huán)加熱器出風(fēng)ロ通過管道連接脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)ロ，該脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)出風(fēng)ロ通過管道連接吸附床上的脫附氣體循環(huán)入ロ，換熱器的脫附氣體循環(huán)出口以及脫附氣體循環(huán)入口分別通過管道連接在脫附氣體循環(huán)加熱器與脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)之間的管道上，換熱器的催化氣出口通過催化進(jìn)氣加熱器以及催化床連接換熱器的催化尾氣入口，催化尾氣出口通過吸附床脫附加熱器連接吸附床的脫附氣體入ロ，換熱器的催化氣進(jìn)ロ通過催化風(fēng)機(jī)連接吸附床的脫附廢氣輸出ロ，該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了脫附加熱循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)氣體エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物濃度達(dá)到自持燃燒濃度時再引入催化床的エ藝設(shè)想，使預(yù)熱后的催化床能快速進(jìn)入自持燃燒狀態(tài)，使催化燃燒產(chǎn)生的熱反饋?zhàn)阋跃S持催化床溫度，并使板式換熱器獲得足夠熱源，為吸附床繼續(xù)脫附提供熱能，并同時為下一臺吸附床進(jìn)行脫附預(yù)熱，達(dá)到設(shè)計エ況要求，有效發(fā)揮作用。為減少輔助加熱、節(jié)省能耗創(chuàng)造條件。
[0017]2、本PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)中換熱器設(shè)置有催化尾氣入ロ、催化尾氣出ロ、催化氣進(jìn)ロ、催化氣出口、脫附送氣入ロ以及脫附送氣出口，該脫附送氣入口以及脫附送氣出口通過管道并聯(lián)在脫附氣體循環(huán)加熱器與脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)之間的管道上，脫附送氣入口連接的管道通過三通閥連通到脫附氣體循環(huán)加熱器與脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)之間的管道上，該結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒁呀?jīng)自持燃燒的催化床催化尾氣送入板式換熱器通過熱交換達(dá)到吸附床內(nèi)エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物脫附溫度，可以即使關(guān)閉電加熱器以節(jié)約電能，尤其對于多個吸附床連接在浄化系統(tǒng)中循環(huán)脫附時，吸附床輸出濃度既能滿足催化床自持燃燒濃度，自身脫附時循環(huán)氣體溫度可以通過板式換熱器滿足，實(shí)現(xiàn)了只在初始加熱使用電加熱器，其余時間可以關(guān)閉電加熱器實(shí)現(xiàn)整個凈化系統(tǒng)的自持供熱，大大節(jié)省了電能。
[0018]3、本PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)中吸附床達(dá)到催化床自持燃燒濃度再將脫附后的エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物引入到催化床進(jìn)行催化燃燒，保證了催化床溫度，防止了入床氣體對催化床的“吹冷”作用，有效防止催化劑中毒。
[0019]4、本PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)中催化床包括進(jìn)氣罩、爐體、出氣罩，爐體上端固裝進(jìn)氣罩，爐體下端固裝出氣罩，爐體包括爐體外圍板以及其上端固裝的上端板和其下端固裝的下端板，在爐體外圍板外壁均勻固裝有保溫層，在爐體外圍板內(nèi)設(shè)置ー爐體內(nèi)圍板，在爐體內(nèi)圍板與爐體外圍板之間交替設(shè)置進(jìn)氣道以及出氣道，進(jìn)氣道的進(jìn)ロ設(shè)置在上端板上，進(jìn)氣道的出口設(shè)置在下端板與爐體內(nèi)圍板之間，出氣道的進(jìn)ロ設(shè)置在上端板與爐體內(nèi)圍板之間，出氣道的出口設(shè)置在下端板上，在對應(yīng)進(jìn)氣罩進(jìn)ロ的上端板中部上面設(shè)置有進(jìn)氣導(dǎo)流罩，在上端板中部的下面上設(shè)置有燃燒氣導(dǎo)流罩，在進(jìn)氣道出ロ對應(yīng)的爐體內(nèi)設(shè)置有催化床加熱器，在對應(yīng)出氣罩出口的下端板中部下面設(shè)置有出氣導(dǎo)流罩，進(jìn)氣罩連接催化進(jìn)氣加熱器，出氣罩連接催化尾氣入口，該種交替方式設(shè)置進(jìn)氣道以及出氣道能夠?qū)崿F(xiàn)催化床爐體底部四周均勻進(jìn)氣，從而使進(jìn)入爐體的エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物更加均勻的被吸附在催化劑陶瓷載體的表面、使?fàn)t體內(nèi)燃燒均勻、燃燒后的高溫氣體通過出氣道向下回流均勻，使?fàn)t體底部溫度補(bǔ)償均勻，克服了現(xiàn)有技術(shù)中催化床爐體中心部位溫度高，邊緣部位溫度低加熱不均的缺點(diǎn)，提高了燃燒效率以及凈化率，經(jīng)過換熱器能夠?qū)⒋呋泊呋紵裏崃窟M(jìn)ー步利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
[0020]5、本PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)在對應(yīng)進(jìn)氣罩進(jìn)ロ的上端板中部上面設(shè)置有進(jìn)氣導(dǎo)流罩，在上端板中部的下面上設(shè)置有燃燒氣導(dǎo)流罩，在進(jìn)氣道出口對應(yīng)的爐體內(nèi)設(shè)置有加熱器，該加熱器固裝在爐體外圍板上，在對應(yīng)出氣罩出口的下端板中部下面設(shè)置有出氣導(dǎo)流罩，進(jìn)氣導(dǎo)流罩為正四棱錐結(jié)構(gòu)，燃燒氣導(dǎo)流罩以及出氣導(dǎo)流罩均為倒置的正四棱錐結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠有效實(shí)現(xiàn)均勻進(jìn)氣，均勻燃燒，燃燒過的VOCs氣體均勻進(jìn)入出氣道，有效提高催化床邊緣部位溫度，進(jìn)入到出氣罩后均勻排出，為爐體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高燃燒效率以及凈化率打下基礎(chǔ)。
[0021]6、本PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)中前端設(shè)置有催化進(jìn)氣加熱器在催化床內(nèi)設(shè)置有催化床加熱器，該種設(shè)置加熱速度快，效率高，設(shè)置在進(jìn)氣道出口位置，有利于充分燃燒，提高浄化率，另外在爐體側(cè)壁上安裝有熱電偶方便爐體內(nèi)溫度監(jiān)測，提高安全性。
[0022]7、本PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)采用交替方式設(shè)置進(jìn)氣道以及出氣道，有效將催化燃燒熱的回收利用發(fā)揮到極致。利用催化燃燒反應(yīng)熱對進(jìn)入催化床的氣體進(jìn)行預(yù)熱。該預(yù)熱過程對于催化床內(nèi)的氣流而言屬于逆流換熱、對于由爐體內(nèi)圍板和爐體外圍板形成的氣道內(nèi)流過的高溫催化尾氣而言屬于順流換熱，進(jìn)氣道內(nèi)的氣體在三個方向上被加熱，并使換熱單元最大限度地靠近熱源，減少熱損失，提高換熱效率，以保證催化床在正常燃燒時新進(jìn)入的VOCs氣體達(dá)到催化起燃溫度，有助于維持催化燃燒過程穩(wěn)定進(jìn)行，減少甚至擺脫對輔助電加熱的依賴。
[0023]8、本PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)中催化燃燒產(chǎn)生的高溫尾氣沿出氣道，即爐體四壁回流至催化床下部出ロ的過程，對催化床邊緣區(qū)域進(jìn)行反哺加熱，有助于催化床整體溫度的保持和均勻，促使催化燃燒在整個催化床橫斷面分布均勻，提高催化燃燒凈化率，并由此形成良性循環(huán)，利于催化燃燒持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行。
[0024]9、本PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)中上端板上設(shè)置的進(jìn)氣導(dǎo)流罩以及燃燒氣導(dǎo)流罩為可拆卸設(shè)計，方便了催化床爐體內(nèi)催化劑的更換，提高了生產(chǎn)效率。
[0025]10、本PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)中進(jìn)氣道與出氣道的數(shù)量可以不同，也可以相同，進(jìn)氣道截面積可以等于出氣道截面積，進(jìn)氣道截面積也可以大于出氣道截面積，進(jìn)氣道截面積還可以小于出氣道截面積，根據(jù)氣候原因、VOCs氣體處理量以及催化劑使用量來確定不同的進(jìn)氣道以及出氣道之間的截面關(guān)系，使其更加適應(yīng)不同情況的處理要求。
[0026]11、本PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)中進(jìn)氣道采用矩形鋼管且設(shè)置在爐體外圍板與爐體內(nèi)圍板之間，出氣道由其兩側(cè)的進(jìn)氣道矩形鋼管壁、爐體外圍板以及爐體內(nèi)圍板圍成，該種方式設(shè)計能夠有效減少鋼材使用量，降低工程造價，為節(jié)能降耗新設(shè)計，完全達(dá)到處理要求。
[0027]12、本PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)中爐體外圍板截面為矩形或者正方形或者圓形，爐體內(nèi)圍板截面為矩形或者正方形或者圓形，進(jìn)氣道截面為矩形或者方形或者扇形或者圓形或者環(huán)扇形，出氣道截面為矩形或者方形或者扇形或者圓形或者環(huán)扇形。該種結(jié)構(gòu)變換主要適應(yīng)不同形狀的催化床外形，方便各種情況的設(shè)計。
[0028]13、本PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)中的進(jìn)氣罩上設(shè)置有防爆泄壓ロ，提高了催化床的安全性，防止安全事故的發(fā)生。
[0029]14本發(fā)明換熱器為板式換熱器，換熱器設(shè)置有催化尾氣入ロ、催化尾氣出ロ、催化氣進(jìn)ロ、催化氣出ロ、脫附送氣入ロ以及脫附送氣出ロ，能夠更高效率的利用熱能，減少對電能的依賴。
[0030]15、本發(fā)明PLC可編程序控制系統(tǒng)控制催化進(jìn)氣加熱器、催化床、催化風(fēng)機(jī)、換熱器、吸附床、吸附風(fēng)機(jī)、阻火器、過濾器、脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)、脫附氣體循環(huán)加熱器以及吸附床脫附加熱器，實(shí)現(xiàn)整個エ藝流程全自動化控制，保障了整個系統(tǒng)的高效、安全運(yùn)行，本發(fā)明有效提高了處理的熱效率，降低熱損耗，提高熱回收利用率，燃燒時脫附系統(tǒng)中的催化床內(nèi)溫度更加均勻，提高了燃燒效率以及凈化率，増加了熱交換更加合理利用熱能，符合節(jié)能減排要求，輸入催化床的氣體溫度可以有效控制，エ藝工程自動化控制，操作準(zhǔn)確，保障安全生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】[0031]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)連接示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明催化床結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為圖2的右視圖；
[0034]圖4為圖3的A-A向剖視圖；
[0035]圖5為本發(fā)明催化床的爐體的結(jié)構(gòu)示意圖(省略加熱器、保溫層、熱電偶以及出氣導(dǎo)流罩);
[0036]圖6為圖5的B-B向剖視圖(省略催化劑支架以及催化劑層)；
[0037]圖7為圖5的俯視圖；
[0038]圖8為圖5的仰視圖；
[0039]圖9為本發(fā)明催化床的爐體的立體圖(省略加熱器、保溫層、熱電偶、導(dǎo)流罩、催化劑支架以及催化劑層);
[0040]圖10為本發(fā)明換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0042]ー種PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)，其包括催化進(jìn)氣加熱器2、催化床1、催化風(fēng)機(jī)20、換熱器3、吸附床9、吸附風(fēng)機(jī)18、阻火器6、過濾器7、脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)12、脫附氣體循環(huán)加熱器14、吸附床脫附加熱器4以及PLC可編程序控制系統(tǒng)，吸附床上設(shè)置有エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物廢氣進(jìn)ロ 8、凈化氣體出口 17、脫附廢氣輸出口 16、脫附氣體輸入口 5、脫附氣體循環(huán)出口 19以及脫附氣體循環(huán)入口 10，該エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物廢氣進(jìn)ロ通過過濾器連接ー阻火器，凈化氣體出口通過管道連接ー吸附風(fēng)機(jī)，換熱器設(shè)置有催化尾氣入口 46、催化尾氣出ロ 51、催化氣進(jìn)ロ 48、催化氣出ロ 47、脫附送氣入口 50以及脫附送氣出口 49，脫附氣體循環(huán)出口通過管道連接脫附氣體循環(huán)加熱器進(jìn)風(fēng)ロ，該脫附氣體循環(huán)加熱器出風(fēng)ロ通過管道連接脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)ロ，該脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)出風(fēng)ロ通過管道連接吸附床上的脫附氣體循環(huán)入口，換熱器的脫附氣體循環(huán)出口以及脫附氣體循環(huán)入口分別通過管道連接在脫附氣體循環(huán)加熱器與脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)之間的管道上并通過三通閥13進(jìn)行控制，換熱器的催化氣出ロ通過催化進(jìn)氣加熱器以及催化床連接換熱器的催化尾氣入口，催化尾氣出口通過吸附床脫附加熱器連接吸附床的脫附氣體入口，換熱器的催化氣進(jìn)ロ通過催化風(fēng)機(jī)連接吸附床的脫附廢氣輸出口。本發(fā)明中的催化床包括進(jìn)氣罩23、爐體25、出氣罩29，爐體設(shè)置在支架31上，爐體上端固裝進(jìn)氣罩，進(jìn)氣罩上設(shè)置進(jìn)氣罩進(jìn)ロ 21，爐體下端固裝出氣罩，出氣罩上設(shè)置出氣罩出口 30，爐體包括爐體外圍板42以及其上端固裝的上端板24和其下端固裝的下端板28，在爐體外圍板外壁均勻固裝有保溫層36，在爐體外圍板內(nèi)設(shè)置ー爐體內(nèi)圍板43，在爐體內(nèi)圍板與爐體外圍板之間交替設(shè)置進(jìn)氣道32以及出氣道41，進(jìn)氣道的進(jìn)ロ 44設(shè)置在上端板上，進(jìn)氣道的出口 40設(shè)置在下端板與爐體內(nèi)圍板之間，出氣道的進(jìn)ロ 33設(shè)置在上端板與爐體內(nèi)圍板之間，出氣道的出ロ 45設(shè)置在下端板上，在對應(yīng)進(jìn)氣罩進(jìn)ロ的上端板中部上面設(shè)置有進(jìn)氣導(dǎo)流罩34，在上端板中部的下面上設(shè)置有燃燒氣導(dǎo)流罩35，在進(jìn)氣道出ロ對應(yīng)的爐體內(nèi)設(shè)置有催化床加熱器27，在對應(yīng)出氣罩出口的下端板中部下面設(shè)置有出氣導(dǎo)流罩39，進(jìn)氣罩連接催化進(jìn)氣加熱器，出氣罩連接催化尾氣入口，進(jìn)氣道與出氣道的數(shù)量相同且均勻交替布置在爐體內(nèi)圍板與爐體外圍板之間。進(jìn)氣道與出氣道的數(shù)量也可以不相同，所述的設(shè)置在爐體內(nèi)圍板與爐體外圍板之間的處于對面的進(jìn)氣道與進(jìn)氣道可以一一相對應(yīng)或者進(jìn)氣道與出氣道一一相對應(yīng)，本實(shí)施例附圖8所示的進(jìn)氣道與出氣道數(shù)量均為20個并且均勻交替布置在爐體內(nèi)圍板與爐體外圍板之間，采用進(jìn)氣道與出氣道一一相對應(yīng)的方式，進(jìn)氣道截面積可以等于出氣道截面積，進(jìn)氣道截面積也可以大于出氣道截面積，進(jìn)氣道截面積還可以小于出氣道截面積。為了節(jié)能降耗本催化床爐體結(jié)構(gòu)中的進(jìn)氣道采用矩形鋼管且設(shè)置在爐體外圍板與爐體內(nèi)圍板之間，出氣道由其兩側(cè)的進(jìn)氣道矩形鋼管壁、爐體外圍板以及爐體內(nèi)圍板圍成，爐體外圍板截面為矩形或者正方形或者圓形，爐體內(nèi)圍板截面為矩形或者正方形或者圓形，進(jìn)氣道截面為矩形或者方形或者扇形或者圓形或者環(huán)扇形，出氣道截面為矩形或者方形或者扇形或者圓形或者環(huán)扇形。進(jìn)氣導(dǎo)流罩為正四棱錐結(jié)構(gòu)，燃燒氣導(dǎo)流罩以及出氣導(dǎo)流罩均為倒置的正四棱錐結(jié)構(gòu)，催化床加熱器上方的爐體內(nèi)設(shè)置有催化劑支架38，在催化劑支架上面安裝催化劑層37，該催化床加熱器為電加熱管組，電加熱管數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定，進(jìn)氣罩上設(shè)置有防爆泄壓ロ 22，吸附床上安裝有吸附床溫度傳感器、吸附床濃度傳感器15以及壓差計，管道上安裝有管道溫度傳感器以及管道濃度傳感器11，換熱器為板式換熱器。在爐體側(cè)壁上安裝有熱電偶26。本實(shí)施例中熱電偶的數(shù)量為三個，分別固裝在爐體側(cè)壁的上、中、下三個位置。PLC可編程序控制系統(tǒng)控制催化進(jìn)氣加熱器、催化床、催化風(fēng)機(jī)、換熱器、吸附床、吸附風(fēng)機(jī)、阻火器、過濾器、脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)、脫附氣體循環(huán)加熱器以及吸附床脫附加熱器，PLC可編程序控制系統(tǒng)不僅控制上述設(shè)備還控制整個エ藝范圍內(nèi)的閥門的開啟關(guān)閉，以及各種傳感器的回傳數(shù)據(jù)的分析再控制。
[0043]本發(fā)明在使用時VOCs氣體從進(jìn)氣罩的進(jìn)ロ進(jìn)入經(jīng)過進(jìn)氣導(dǎo)流罩氣體均勻流向上端板上的進(jìn)氣道進(jìn)ロ，通過進(jìn)氣道流到催化床爐體下方，遇下端板阻擋折返進(jìn)入催化床爐體內(nèi)，經(jīng)過加熱器以及催化劑陶瓷蜂窩載體的小孔進(jìn)行燃燒，燃燒后的氣體遇上端板下面的倒置四棱錐結(jié)構(gòu)的燃燒氣導(dǎo)流罩均勻進(jìn)入由出氣道兩側(cè)的進(jìn)氣道矩形鋼管壁、爐體外圍板以及爐體內(nèi)圍板圍成的出氣道，從出氣道出口經(jīng)過出氣導(dǎo)流罩均勻流出出氣罩出口。
[0044]本發(fā)明的實(shí)際運(yùn)行效果驗(yàn)證:此新型催化床爐體結(jié)構(gòu)在實(shí)際使用中，經(jīng)常規(guī)預(yù)熱后，通入VOCs氣體，催化燃燒發(fā)生后，切斷電加熱。在VOCs氣體濃度符合最低起燃濃度的時段內(nèi)，完全實(shí)現(xiàn)自持燃燒，無任何外加輔助熱源，催化燃燒過程催化床溫度短時間達(dá)到650で，多數(shù)時間維持在4000C -500V之間，燃燒穩(wěn)定，波動較小。催化床上、中、下三個區(qū)域測溫儀表讀數(shù)接近，說明溫度分布均勻，出ロ氣體檢測，VOCs凈化率不低于98%，完全符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0045]本PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)工作吋，當(dāng)吸附床吸附飽和后，開始進(jìn)行脫附循環(huán)提高吸附床脫附輸出濃度，當(dāng)達(dá)到催化床燃燒濃度后，通過自控閥門控制向催化床輸出脫附下來的物質(zhì)，經(jīng)過催化床燃燒后一部分潔凈氣體直接排放，另一部分潔凈氣體通過循環(huán)管道供給吸附床脫附用，系統(tǒng)中的熱能通過換熱器進(jìn)行循環(huán)利用，最大程度降低能耗，尤其是通過換熱器能量傳遞可以有效減少系統(tǒng)中各種加熱器開啟次數(shù)，達(dá)到整個系統(tǒng)自持燃燒的目的。
[0046]在起燃溫度條件基本滿足的前提下，燃燒(氧化)的劇烈程度與入床氣體的VOCs濃度呈正相關(guān)。脫附送氣溫度與脫附氣體濃度呈正相關(guān)。自持燃燒階段的反應(yīng)是比較劇烈的，燃燒越劇烈，脫附送氣溫度越高，濃度相應(yīng)越高，則燃燒將更加劇烈。為避免催化燃燒失控(催化床溫升過高會導(dǎo)致催化劑“失活”，對系統(tǒng)運(yùn)行安全也不利)，也為了自持燃燒能夠持續(xù)不間斷進(jìn)行，本創(chuàng)新エ藝設(shè)計還采取了兩臺吸附床脫附再生流程的“搭接”運(yùn)行方式，第一臺吸附床脫附氣體催化燃燒達(dá)到較劇烈程度時，將第二臺吸附床切換到脫附加熱流程，由于加熱之初脫附氣體VOCs濃度較低，對前一臺吸附床脫附氣體濃度起到稀釋作用，使催化燃燒保持相對穩(wěn)定。前一臺吸附床脫附氣體濃度進(jìn)入下降階段時，后一臺吸附床脫附氣體濃度處于上升階段，二者濃度疊加，使自持燃燒得以持續(xù)。如此依次進(jìn)行，在基本不需電加熱器提供輔助熱能的情況下，完成多臺吸附床的脫附再生。
【權(quán)利要求】
1.ー種PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)，其特征在于:包括催化進(jìn)氣加熱器、催化床、催化風(fēng)機(jī)、換熱器、吸附床、吸附風(fēng)機(jī)、阻火器、過濾器、脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)、脫附氣體循環(huán)加熱器、吸附床脫附加熱器以及PLC可編程序控制系統(tǒng)，吸附床上設(shè)置有エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物廢氣進(jìn)ロ、凈化氣體出ロ、脫附廢氣輸出ロ、脫附氣體輸入ロ、脫附氣體循環(huán)出口以及脫附氣體循環(huán)入口，該エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物廢氣進(jìn)ロ通過過濾器連接ー阻火器，凈化氣體出ロ通過管道連接ー吸附風(fēng)機(jī)，換熱器設(shè)置有催化尾氣入ロ、催化尾氣出口、催化氣進(jìn)ロ、催化氣出口、脫附送氣入ロ以及脫附送氣出口，脫附氣體循環(huán)出ロ通過管道連接脫附氣體循環(huán)加熱器進(jìn)風(fēng)ロ，該脫附氣體循環(huán)加熱器出風(fēng)ロ通過管道連接脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)ロ，該脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)出風(fēng)ロ通過管道連接吸附床上的脫附氣體循環(huán)入口，換熱器的脫附氣體循環(huán)出口以及脫附氣體循環(huán)入口分別通過管道連接在脫附氣體循環(huán)加熱器與脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)之間的管道上，換熱器的催化氣出口通過催化進(jìn)氣加熱器以及催化床連接換熱器的催化尾氣入口，催化尾氣出口通過吸附床脫附加熱器連接吸附床的脫附氣體入ロ，換熱器的催化氣進(jìn)ロ通過催化風(fēng)機(jī)連接吸附床的脫附廢氣輸出ロ，PLC可編程序控制系統(tǒng)控制催化進(jìn)氣加熱器、催化床、催化風(fēng)機(jī)、換熱器、吸附床、吸附風(fēng)機(jī)、阻火器、過濾器、脫附氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)、脫附氣體循環(huán)加熱器以及吸附床脫附加熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述的催化床包括進(jìn)氣罩、爐體、出氣罩，爐體上端固裝進(jìn)氣罩，爐體下端固裝出氣罩，爐體包括爐體外圍板以及其上端固裝的上端板和其下端固裝的下端板，在爐體外圍板外壁均勻固裝有保溫層，在爐體外圍板內(nèi)設(shè)置ー爐體內(nèi)圍板，在爐體內(nèi)圍板與爐體外圍板之間交替設(shè)置進(jìn)氣道以及出氣道，進(jìn)氣道的進(jìn)ロ設(shè)置在上端板上，進(jìn)氣道的出口設(shè)置在下端板與爐體內(nèi)圍板之間，出氣道的進(jìn)ロ設(shè)置在上端板與爐體內(nèi)圍板之間，出氣道的出口設(shè)置在下端板上，在對應(yīng)進(jìn)氣罩進(jìn)ロ的上端板中部上面設(shè)置有進(jìn)氣導(dǎo)流罩，在上端板中部的下面上設(shè)置有燃燒氣導(dǎo)流罩，在進(jìn)氣道出口對應(yīng)的爐體內(nèi)設(shè)置有催化床加熱器，在對應(yīng)出氣罩出口的下端板中部下面設(shè)置有出氣導(dǎo)流罩，進(jìn)氣罩連接催化進(jìn)氣加熱器，出氣罩連接催化尾氣入口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)，其特征在干:所述的進(jìn)氣道與出氣道的數(shù)量相同且均勻交替布置在爐體內(nèi)圍板與爐體外圍板之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)，其特征在干:所述的進(jìn)氣導(dǎo)流罩為正四棱錐結(jié)構(gòu)，燃燒氣導(dǎo)流罩以及出氣導(dǎo)流罩均為倒置的正四棱錐結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述的進(jìn)氣道采用矩形鋼管且設(shè)置在爐體外圍板與爐體內(nèi)圍板之間，出氣道由其兩側(cè)的進(jìn)氣道矩形鋼管壁、爐體外圍板以及爐體內(nèi)圍板圍成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)，其特征在干:所述的催化床加熱器上方的爐體內(nèi)設(shè)置有催化劑支架，在催化劑支架上面安裝催化劑層。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述的進(jìn)氣罩上設(shè)置有防爆泄壓ロ。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)，其特征在干:所述的吸附床上安裝有吸附床溫度傳感器、吸附床濃度傳感器以及壓差計。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用凈化系統(tǒng)，其特征在干:所述的管道上安裝有管道溫度傳感器以及管道濃度傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PM2.5中エ業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物全自動化專用浄化系統(tǒng)，其特征在于:所述的換熱器為板式換熱器。
【文檔編號】B01D53/02GK103495326SQ201310454166
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】朱殿興, 劉光明, 馮正, 趙崇光, 谷德明, 劉迎春 申請人:天津賽智科技發(fā)展有限公司