專利名稱:工業(yè)排氣催化凈化裝置的制作方法
工業(yè)排氣催化凈化裝置是用于治理工業(yè)有害廢氣的。
一般的工業(yè)排氣催化凈化裝置主要是由過(guò)濾器、預(yù)熱器、催化反應(yīng)器和熱交換器組成，其他還要配置風(fēng)機(jī)、進(jìn)氣管和排氣管等附件。裝置啟動(dòng)時(shí)，廢氣要先經(jīng)過(guò)預(yù)熱，達(dá)到催化反應(yīng)的“起燃溫度”，才能進(jìn)入催化反應(yīng)器進(jìn)行催化反應(yīng)，凈化后的氣體再經(jīng)過(guò)熱交換器排出。預(yù)熱的方式也是多種多樣的，如日本的CU-150型催化凈化裝置是采用煤氣加熱，要另建一個(gè)煤氣預(yù)熱室，相應(yīng)地增加了設(shè)備投資。國(guó)產(chǎn)的催化凈化裝置，一般采用電或遠(yuǎn)紅外輻射加熱，雖然設(shè)備投資比日本CU-150型小，但同樣需要消耗較多的能源用于廢氣預(yù)熱。尤其是當(dāng)廢氣的進(jìn)氣溫度較低，或可燃物濃度較低時(shí)，能源消耗就更為顯著。另外，為保護(hù)催化劑，某些廢氣需先經(jīng)過(guò)濾器預(yù)處理，再進(jìn)入催化凈化裝置。其中所采用的過(guò)濾器，一般是將不銹鋼條(或屑)裝在箱體內(nèi)制成。當(dāng)過(guò)濾器內(nèi)污染物積多時(shí)，需停產(chǎn)將整個(gè)箱體抽出用堿水清洗或更換。
為了克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明采用了自熱式催化反應(yīng)器和再生式過(guò)濾器。這種催化反應(yīng)器是一種頂部呈圓弧曲面，底部有中心孔的圓柱形筒。筒內(nèi)上部裝有催化加熱元件(已申請(qǐng)中國(guó)專利，申請(qǐng)?zhí)枮?5107170)，筒內(nèi)下部為合金蜂窩催化劑。因此，低溫廢氣不必經(jīng)過(guò)預(yù)熱可直接進(jìn)入自熱式催化反應(yīng)器，廢氣在筒的上部遇到一定溫度的催化加熱元件，而發(fā)生催化氧化反應(yīng)，到了下部，由于氣體溫度已經(jīng)超過(guò)了起燃點(diǎn)，不必加熱就可以進(jìn)行催化反應(yīng)，從而大量節(jié)省了能源。這種自熱式催化反應(yīng)器和催化加熱元件的數(shù)量及相對(duì)位置，都可根據(jù)需要靈活設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是采用了能通電加熱燒炭的再生式過(guò)濾器，它是有加熱元件和攔煙塊組成。加熱元件由鐵鉻鋁波帶和絕緣平帶一起繞卷而成，攔煙塊是由多孔耐高溫合金斜波紋薄片制成。當(dāng)表面污染物積多時(shí)，可以抽出清洗或更換，也可通電加熱，將可燃污染物燒掉。
圖1HFZR型節(jié)能催化凈化裝置流程圖1、畢托管; 2、電動(dòng)蝶閥; 3、再生式過(guò)濾器;
4、安全風(fēng)機(jī); 5、主風(fēng)機(jī); 6、單向閥;
7、熱交換器; 8、自熱式催化反應(yīng)器; 9、熱電耦。
圖2再生式過(guò)濾器示意圖10、加熱元件; 11、接線柱; 12、保溫層;
13、攔煙塊; 14、燒炭排氣管; 15、燒炭進(jìn)氣管。
圖3HFZR-5000型節(jié)能催化凈化裝置主體結(jié)構(gòu)示意圖
16、進(jìn)氣管; 17、氣流分配室; 18、防爆膜;
19、導(dǎo)流罩; 20、催化加熱元件;
21、合金蜂窩催化劑; 22、排氣管。
12、保溫層; 7、熱交換器;
圖4HFZR-300型節(jié)能催化凈化裝置主體結(jié)構(gòu)示意圖22、排氣管; 16、進(jìn)氣管; 7、熱交換器;
12、保溫層; 21、合金蜂窩催化劑;
20、催化加熱元件。
實(shí)施例HFZR(合金蜂窩自熱)型節(jié)能催化凈化裝置，其流程如圖1所示。工業(yè)排氣經(jīng)畢托管1，電動(dòng)蝶閥2，進(jìn)入再生式過(guò)濾器3，然后由主風(fēng)機(jī)5將有害廢氣直接送經(jīng)熱交換器7，再到自熱式催化反應(yīng)器8，凈化后的廢氣放出余熱后放空。熱交換器和催化反應(yīng)器前后均設(shè)有熱電偶9，用以測(cè)量氣體溫度。安全風(fēng)機(jī)4抽入空氣，用于裝置啟動(dòng)時(shí)的吹掃和停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的冷卻。當(dāng)工業(yè)排氣中的可燃有害物濃度超過(guò)允許限度時(shí)，安全風(fēng)機(jī)可自動(dòng)開啟(有自控裝置)，鼓風(fēng)稀釋。安全風(fēng)機(jī)由單向閥切換，也可以送風(fēng)入再生式過(guò)濾器3進(jìn)行燒炭(或除去油污物)。
再生式過(guò)濾器如圖2所示底氣經(jīng)加熱元件10和攔煙塊13去主風(fēng)機(jī)。為防止有害氣體外泄，使過(guò)濾器在負(fù)壓下工作，因此過(guò)濾器可以打開，以便于加熱元件和攔煙塊的裝拆及清洗。當(dāng)炭和油污物積累到一定程度時(shí)，可以從燒炭進(jìn)氣管15通入新鮮空氣，在已通電加熱的元件表面進(jìn)行燒炭(或油污)，然后從燒炭排氣管14排空。
HFZR-5000型節(jié)能催化凈化裝置主體結(jié)構(gòu)如圖3所示它有二個(gè)自熱式催化反應(yīng)器，內(nèi)部沿圓周方向裝有六個(gè)催化反應(yīng)元件筒，筒內(nèi)裝有催化加熱元件及催化劑，彼此之間有一間隙以利于氣流充分混合。采用焊接的方法把反應(yīng)元件筒固定在反應(yīng)器底板上。裝置使用的熱交換器是波紋板式的。熱交換器的進(jìn)口接進(jìn)氣管道，出口與反應(yīng)器底部的中心處相通。
操作時(shí)，啟動(dòng)安全風(fēng)機(jī)，吹入新鮮空氣，進(jìn)行吹掃并使催化加熱元件通電預(yù)熱，待催化加熱元件達(dá)到催化反應(yīng)所需溫度時(shí)，關(guān)閉安全風(fēng)機(jī)，啟動(dòng)主風(fēng)機(jī)，有害廢氣經(jīng)過(guò)熱交換器初步預(yù)熱后，就由熱交換器的出口通過(guò)管道進(jìn)入自熱式催化反應(yīng)器，在催化反應(yīng)元件筒之間向上流動(dòng)，得到第二次預(yù)熱。然后，在頂部圓弧曲面處，氣流被分配，由上而下地通過(guò)六個(gè)反應(yīng)元件筒進(jìn)入熱交換器，給出余熱后，從排氣管放空或進(jìn)行余熱利用。廢氣通過(guò)催化加熱元件后，由于廢氣已超過(guò)了起燃溫度，因而它通過(guò)催化劑層時(shí)，不必再另加熱就能起催化反應(yīng)。工業(yè)排氣中的可燃有害物超過(guò)規(guī)定值時(shí)，安全風(fēng)機(jī)開啟，吹入新鮮空氣使其稀釋。另外，該裝置頂部裝有防爆膜，以保證操作安全。
HFZR-50;HFZR-300等小型裝置結(jié)構(gòu)如圖4所示它的熱交換器是螺旋板式的，進(jìn)氣從一側(cè)進(jìn)入，旋轉(zhuǎn)到中心管，向下流動(dòng)，進(jìn)入催化加熱元件中心筒。在圓弧曲面處，氣流被分配并改為向上流動(dòng)，當(dāng)流經(jīng)已加熱到一定程度的催化加熱元件20時(shí)，發(fā)生催化凈化反應(yīng)，再經(jīng)二層催化劑21，以求充分進(jìn)行催化凈化反應(yīng)。最后流經(jīng)熱交換器給出熱量，并從頂部排空。
本裝置與其他同類裝置對(duì)照的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能數(shù)據(jù)見表一。
表一見下頁(yè)。
表中UJIB-50、UJIB200、C-1型為國(guó)產(chǎn)裝置，采用顆粒狀催化劑;
CU-150型為日本裝置，使用陶瓷蜂窩催化劑。
參考文獻(xiàn)1.見中國(guó)專利局審查部門檢索報(bào)告，有效委托書編號(hào)850034
權(quán)利要求
1.工業(yè)排氣催化凈化裝置，主要由過(guò)濾器、預(yù)熱器、催化反應(yīng)器和熱交換器組成，其他還有風(fēng)機(jī)、進(jìn)氣管和出氣管等附件，本發(fā)明的特征在于它采用了自熱式催化反應(yīng)器和再生式過(guò)濾器。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的工業(yè)排氣催化凈化裝置，所說(shuō)的自熱式催化反應(yīng)器其特征在于它是一種頂部呈圓弧曲面、底部有中心孔的圓柱形筒，其內(nèi)部放置著催化反應(yīng)元件筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1、2的自熱式催化反應(yīng)器，所說(shuō)的催化反應(yīng)元件筒其特征在于它的上部是催化加熱元件，其下部是合金蜂窩催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的工業(yè)排氣催化凈化裝置，其中所說(shuō)的再生式過(guò)濾器，其特征在于它主要由加熱過(guò)濾元件和與其平行放置的攔煙塊組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1、4的工業(yè)排氣催化凈化裝置，其中所說(shuō)的再生式過(guò)濾器，其特征在于它的加熱過(guò)濾元件由鐵鉻鋁波帶和絕緣平帶一起繞卷而成，攔煙塊由多孔耐高溫合金斜波紋薄片制成。
專利摘要
工業(yè)排氣催化凈化裝置是用于治理工業(yè)有害廢氣的。它采用了內(nèi)裝有催化加熱元件的自熱式催化反應(yīng)器和再生式過(guò)濾器，省去了廢氣預(yù)熱器。再生式過(guò)濾器可以通電燒除可燃污染物，也可拉出清洗。它與同類裝置相比，具有體積小、能耗低、鋼耗少、過(guò)濾器可再生、使用維修方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D53/34GK86101663SQ86101663
公開日1987年9月23日 申請(qǐng)日期1986年3月15日
發(fā)明者徐錦航, 葉健民, 董天午, 丁振如, 周強(qiáng)國(guó) 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan