本發(fā)明涉及脫附催化燃燒一體機技術領域，尤其涉及一種應用于苯、甲苯、二甲苯、烷烴等有機廢氣治理的脫附催化燃燒一體機。

背景技術：

吸附是氣體結合到固體上去的質量傳遞過程。氣體（吸附質）進入固體（吸附劑）的孔隙中但并未進入其晶格內。吸附過程可能是物理過程，也可能是化學過程。

物理吸附主要是范德華引力起作用，一般沒有選擇性，在吸附過程中沒有電子轉移，沒有化學鍵的生成與破壞。化學吸附實際上是一種化學反應，具有選擇性，在化學吸附過程中，氣體和固體表面發(fā)生了化學反應。最普遍使用的吸附劑是活性炭、分子篩、硅膠和活性氧化鋁。這些吸附劑經過處理后表面積極大，可有效吸附碳氫化合物等污染物。其缺點是對水有優(yōu)先選擇性吸附作用。所有的吸附劑在一定的高溫下會發(fā)生變化。在這些溫度下，其吸附能力很弱，污染物可以被解脫出來，從而使吸附劑的活性得到再生，這個過程成為脫附。

為了進行連續(xù)操作，一般提供兩個或多個吸附床。一個或幾個吸附床在吸附時，另一個或幾個吸附床則進行再生。在吸附過程中，被收集的污染物滯留在吸附床中，只要吸附床有足夠的容量，污染物就不會釋放出來。但是當吸附床中的污染物濃度達到飽和時，污染物便開始釋放出來，這種現象稱為穿透，達到飽和的吸附床需要進行再生，一般采用加熱的氣體對吸附床進行脫附，一方面使吸附床重新具有活性，一方面是污染物被解脫出來進行回收或分解處理，現有的吸附-脫附-催化燃燒工藝通過上述兩種工藝的分析，可以得到上述兩個處理工程的特點：吸附工藝：適合低濃度情況，需要提供能量進行脫附再生，脫附出來的高濃度污染物需要進行再處理。燃燒工藝：適合高濃度情況，合適的設計工藝可以在只需要補充少量能源情況下維持燃燒，并且可以產生富裕能量，可以徹底分解污染物，催化燃燒的運行費用更低。結合上述兩種工藝特點進行組合，得到吸附-脫付-催化燃燒工藝，可以揚長避短有效地將兩種工藝應用到不同有機污染物處理場合，尤其是在大風量、低濃度的voc廢氣處理方面，是目前具有最高性價比的處理工藝方式。

但現在普遍的脫附系統(tǒng)是以熱風通過吸附-脫附箱來升溫，加熱升溫時間長熱量損失大，前期加熱升溫過程有機廢氣濃度低，催化燃燒系統(tǒng)運行時間長，前期脫附升溫過程耗能高。

技術實現要素：

基于背景技術存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種應用于苯、甲苯、二甲苯、烷烴等有機廢氣治理的脫附催化燃燒一體機。

本發(fā)明提出的一種有機廢氣脫附催化燃燒一體機，包括脫附裝置、位于脫附裝置一側的催化燃燒裝置和電控裝置，所述脫附裝置包括脫附殼體，脫附殼體的底部內壁上安裝有進氣管道，且脫附殼體的一側外壁上開設有空氣進氣口，空氣進氣口的內壁連接有高壓變頻脫附風機的出氣端，所述脫附殼體的底部內壁上焊接有脫附換熱器，且脫附殼體的一側外壁上連接有凈化氣體出氣罩，凈化氣體出氣罩遠離脫附殼體的一端開有凈化氣體出口，所述凈化氣體出氣罩的頂部通過導管連接有單向氣動流量調節(jié)閥，且單向氣動流量調節(jié)閥遠離凈化氣體出氣罩的一端脫附氣體出氣罩，所述脫附氣體出氣罩與脫附殼體外壁的上部連接，且脫附氣體出氣罩遠離脫附殼體的一端開有脫附氣體出口，脫附氣體出氣罩頂部通過導氣管連接有高壓變頻補風風機的出氣端，所述脫附殼體的頂部內壁嵌裝有脫附電加熱器，且脫附殼體靠近脫附電加熱器一側內壁上固定有第四溫度傳感器，所述催化燃燒裝置包括催化殼體，且催化殼體頂部與脫附殼體靠近脫附電加熱器一側外壁連接，催化殼體外壁底部遠離空氣進氣口的一側開設有廢氣進氣口，且廢氣進氣口的內壁連接有位于催化殼體內的廢氣管道，所述催化殼體內壁的下部通過螺絲固定有催化換熱器，且催化殼體頂部內壁的一側嵌裝有催化電加熱器，催化殼體內壁上部從上往下依次固定有第六溫度傳感器和壓差傳感器，所述催化殼體頂部內壁的另一側嵌裝有催化反應床，且催化殼體遠離脫附裝置的一側外壁上開設有爆破口，爆破口的內壁上安裝有爆破片，所述催化殼體靠近爆破口的一側內壁上固定有第七溫度傳感器，且催化殼體內壁上部遠離爆破片的一側固定有第五溫度傳感器。

優(yōu)選地，所述高壓變頻脫附風機的進氣端連接有脫附風機空氣過濾器，且高壓變頻補風風機的進氣端套接有補風風機空氣過濾器。

優(yōu)選地，所述凈化氣體出氣罩和脫附氣體出氣罩的內壁上分別通過螺絲固定有第一溫度傳感器和第三溫度傳感器，且脫附氣體出口的內壁上固定有第二溫度傳感器。

優(yōu)選地，所述進氣管道和廢氣管道的底部內壁上均焊接有等距離分布的均流板，均流板用于使氣流均勻分布。

優(yōu)選地，所述電控裝置包括電控箱，電控箱的內壁上安裝有plc控制器，且電控箱頂部嵌裝有plc控制面板，plc控制面板與plc控制器連接，第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器、第五溫度傳感器、第六溫度傳感器、第七溫度傳感器和壓差傳感器的信號輸出端分別通過信號線與plc控制器的信號輸入端連接，且高壓變頻脫附風機、單向氣動流量調節(jié)閥、高壓變頻補風風機、脫附電加熱器、催化電加熱器均通過開關與plc控制器連接。

優(yōu)選地，所述電控箱的頂部一側安裝有聲光報警器，且聲光報警器與plc控制器連接。

優(yōu)選地，所述脫附電加熱器和催化電加熱器由u型翅片狀的電加熱管加工而成，電加熱管分組獨立控制，可根據實際需求開啟或關閉其中一組或幾組電加熱管。

優(yōu)選地，所述單向氣動流量調節(jié)閥將部分凈化廢氣通入脫附氣體出口用于有機廢氣吸附箱體的脫附，通過調節(jié)單向氣動流量調節(jié)閥控制氣體流量大小。

優(yōu)選地，所述脫附氣體出口內氣體溫度超過℃，plc控制器控制高壓變頻補風風機補充新風使脫附氣體出口內氣體溫度控制在℃-℃之間，也可通過控制單向氣動流量調節(jié)閥或控制脫附電加熱器和催化電加熱器上電加熱管的工作數量來調節(jié)脫附氣體出口內氣體溫度。

本發(fā)明中，脫附裝置能夠對催化燃燒裝置內點燃后的廢氣進行余熱回收，避免熱量白白散失，對熱量利用充分，降低了能耗和運行成本，通過脫附電加熱器加熱脫附裝置內部空氣，加速脫附過程，縮短了脫附處理時間，能夠縮短點火裝置工作時間，催化燃燒裝置與加熱脫附裝置合為一體，一體化設備，結構簡單，節(jié)省了空間，通過plc控制器控制溫度在合理范圍內，全自動化運行，安全可靠操作簡單。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種有機廢氣脫附催化燃燒一體機的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明提出的一種有機廢氣脫附催化燃燒一體機的電控裝置結構示意圖。

圖中：1進氣管道、2空氣進氣口、3高壓變頻脫附風機、4脫附風機空氣過濾器、5脫附換熱器、6第一溫度傳感器、7凈化氣體出口、8單向氣動流量調節(jié)閥、9脫附氣體出口、10第二溫度傳感器、11高壓變頻補風風機、12補風風機空氣過濾器、13第三溫度傳感器、14第四溫度傳感器、15第五溫度傳感器、16脫附電加熱器、17催化電加熱器、18第六溫度傳感器、19催化反應床、20爆破片、21第七溫度傳感器、22壓差傳感器、23催化換熱器、24聲光報警器、25電控箱、26廢氣進氣口、27廢氣管道、28均流板。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

參照圖1-2，一種有機廢氣脫附催化燃燒一體機，包括脫附裝置、位于脫附裝置一側的催化燃燒裝置和電控裝置，脫附裝置包括脫附殼體，脫附殼體的底部內壁上安裝有進氣管道1，且脫附殼體的一側外壁上開設有空氣進氣口2，空氣進氣口2的內壁連接有高壓變頻脫附風機3的出氣端，脫附殼體的底部內壁上焊接有脫附換熱器5，且脫附殼體的一側外壁上連接有凈化氣體出氣罩，凈化氣體出氣罩遠離脫附殼體的一端開有凈化氣體出口7，凈化氣體出氣罩的頂部通過導管連接有單向氣動流量調節(jié)閥8，且單向氣動流量調節(jié)閥8遠離凈化氣體出氣罩的一端脫附氣體出氣罩，脫附氣體出氣罩與脫附殼體外壁的上部連接，且脫附氣體出氣罩遠離脫附殼體的一端開有脫附氣體出口9，脫附氣體出氣罩頂部通過導氣管連接有高壓變頻補風風機11的出氣端，脫附殼體的頂部內壁嵌裝有脫附電加熱器16，且脫附殼體靠近脫附電加熱器16一側內壁上固定有第四溫度傳感器14，催化燃燒裝置包括催化殼體，且催化殼體頂部與脫附殼體靠近脫附電加熱器16一側外壁連接，催化殼體外壁底部遠離空氣進氣口2的一側開設有廢氣進氣口26，且廢氣進氣口26的內壁連接有位于催化殼體內的廢氣管道27，催化殼體內壁的下部通過螺絲固定有催化換熱器23，且催化殼體頂部內壁的一側嵌裝有催化電加熱器17，催化殼體內壁上部從上往下依次固定有第六溫度傳感器18和壓差傳感器22，催化殼體頂部內壁的另一側嵌裝有催化反應床19，且催化殼體遠離脫附裝置的一側外壁上開設有爆破口，爆破口的內壁上安裝有爆破片20，催化殼體靠近爆破口的一側內壁上固定有第七溫度傳感器21，且催化殼體內壁上部遠離爆破片20的一側固定有第五溫度傳感器15。

本發(fā)明中，高壓變頻脫附風機3的進氣端連接有脫附風機空氣過濾器4，且高壓變頻補風風機11的進氣端套接有補風風機空氣過濾器12，凈化氣體出氣罩和脫附氣體出氣罩的內壁上分別通過螺絲固定有第一溫度傳感器6和第三溫度傳感器13，且脫附氣體出口9的內壁上固定有第二溫度傳感器10，進氣管道1和廢氣管道27的底部內壁上均焊接有等距離分布的均流板28，均流板28用于使氣流均勻分布，電控裝置包括電控箱25，電控箱25的內壁上安裝有plc控制器，且電控箱25頂部嵌裝有plc控制面板，plc控制面板與plc控制器連接，第一溫度傳感器6、第二溫度傳感器10、第三溫度傳感器13、第四溫度傳感器14、第五溫度傳感器15、第六溫度傳感器18、第七溫度傳感器21和壓差傳感器22的信號輸出端分別通過信號線與plc控制器的信號輸入端連接，且高壓變頻脫附風機3、單向氣動流量調節(jié)閥8、高壓變頻補風風機11、脫附電加熱器16、催化電加熱器17均通過開關與plc控制器連接，電控箱25的頂部一側安裝有聲光報警器，且聲光報警器與plc控制器連接，脫附電加熱器16和催化電加熱器17由u型翅片狀的電加熱管加工而成，電加熱管分組獨立控制，可根據實際需求開啟或關閉其中一組或幾組電加熱管，單向氣動流量調節(jié)閥8將部分凈化廢氣通入脫附氣體出口9用于有機廢氣吸附箱體的脫附，通過調節(jié)單向氣動流量調節(jié)閥8控制氣體流量大小，脫附氣體出口9內氣體溫度超過150℃，plc控制器控制高壓變頻補風風機11補充新風使脫附氣體出口9內氣體溫度控制在130℃-150℃之間，也可通過控制單向氣動流量調節(jié)閥8或控制脫附電加熱器16和催化電加熱器17上電加熱管的工作數量來調節(jié)脫附氣體出口9內氣體溫度。

空氣經脫附風機空氣過濾器4過濾除塵，經高壓變頻脫附風機3、空氣進氣口2進入進氣管道1，經均流板28均流后，均勻通過脫附換熱器5管內部進行預加熱；預熱空氣經脫附電加熱16加熱升溫，在脫附氣體出口9附近與經單向氣動流量調節(jié)閥8匯入的凈化氣體混合，混合氣體溫度控制在130-150℃，混合氣體既可連入相關吸附設備用于有機廢氣的脫附。

脫附的有機廢氣經廢氣進氣口26進入廢氣管道27，經均流板28，有機廢氣均勻通過催化換熱器23管外側，使有機廢氣溫度進一步提高。隨后有機廢氣經均流板28進入催化電加熱器17，使有機廢氣溫度加熱到280℃-300℃，之后進入到催化反應床19與高效金屬氧化物催化劑反應，有機廢氣反應被分解，反應后的高溫氣體通過催化換熱器23管內側，部分熱量用于熱交換加熱進入催化系統(tǒng)的脫附有機廢氣；凈化后的氣體經過脫附換熱器5，部分熱量用于熱交換加熱進入脫附系統(tǒng)的脫附空氣；凈化后的氣體經過兩次熱交換后溫度降低，部分凈化氣體經凈化出氣口7外排，部分凈化廢氣經單向氣動流量控制閥8進入脫附出氣口9用于有機廢氣的脫附。

溫度傳感器6用于檢測廢氣出口7凈化后廢氣排放時的溫度，溫度傳感器10用于脫附出口10用于有機廢氣脫附的氣體溫度，溫度傳感器13用于檢測脫附氣體經過脫附電加熱器16加熱升溫后的溫度，溫度傳感器14用于檢測脫附氣體經過脫附換熱器換熱升溫后的溫度，溫度傳感器15用于檢測脫附有機廢氣經過催化換熱器23換熱升溫后的溫度、溫度傳感器18用于檢測脫附有機廢氣經過催化電加熱器17加熱升溫后的溫度、溫度傳感器21用于檢測脫附有機廢氣經過催化反應床19反應后凈化氣體的溫度、壓差傳感器22用于檢測催化反應系統(tǒng)內部的壓力變化。

電控箱25與第一溫度傳感器6、第二溫度傳感器10、第三溫度傳感器13、第四溫度傳感器14、第五溫度傳感器15、第六溫度傳感器18、第七溫度傳感器21、壓差傳感器22相連接，通過plc控制面板即可實時監(jiān)控運行過程中的溫度壓力變化；電控箱25與高壓變頻脫附風機3、高壓變頻補風風機11、脫附電加熱器16、催化電加熱器17、單向氣動流量控制閥8相連接，通過控制風機、電加熱器、閥門來實現氣體流量、溫度的平衡。

當第二溫度傳感器10顯示數值超過150℃時，電控箱25自動調小單向氣動流量調節(jié)閥8減少凈化廢氣的補充量，啟動高壓變頻補風風機11增加新風補充量（冷風），減少脫附電加熱器16電熱管的數量，來降低脫附氣體出口9混合廢氣的溫度；當第二溫度傳感器10顯示數值低于130℃時，電控箱25自動調大單向氣動流量調節(jié)閥8增加凈化廢氣的補充量，調小或關閉高壓變頻補風風機11減少新風補充量（冷風），增加脫附電加熱器16電熱管的數量，來升高脫附氣體出口9混合廢氣的溫度。通過自動控制來控制脫附氣體出口9處混合氣體溫度在130-150℃范圍內。

當第六溫度傳感器18顯示數值超過320℃或者低于280℃時，電控箱25自動控制脫附電加熱器16減少或增加電熱管開啟的數量，保證有機廢氣進入催化反應床19時達到反應溫度300℃左右。

設備發(fā)生故障時，聲光報警器24發(fā)出報警，提醒工作人員及時趕到現場檢修設備；當設備發(fā)生突發(fā)爆炸事故時，催化裝置側面的爆破片20發(fā)生破裂，及時將壓力泄出，將危險降到最低。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。