一种有机废气吸附‑催化燃烧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种有机废气吸附‑催化燃烧装置。该装置包括对鼓入空气进行预处理的除尘装置，与除尘装置出气管连接的热交换装置，以及与热交换装置出气管连接的吸附‑催化装置，吸附‑催化装置包括微波加热器，通过螺母固定在微波加热器中的石英管，围绕石英管分布设置的磁控管，与磁控管连接的PLC控制面板。该装置将吸附装置和催化装置组合在微波加热器中，实现了对有机废气有效处理的同时，其装置操作简单，成本低，占地小，具有很强的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于有机废气处理装置
，具体涉及一种有机废气吸附-催化燃烧装置。
技术介绍
挥发性有机物（VOCs）与颗粒物一样，是大气污染的主要来源之一，其有毒、有气味、有致癌性且易生成光化学烟雾。目前工业处理以吸附和催化燃烧为主，但吸附存在吸附再生、运行费用高及易产生二次污染等问题，催化燃烧法存在催化效率低，成本高等不足;针对单一吸附和催化燃烧技术的特点，更多的是将两种技术组合，以吸附-催化燃烧对VOCs进行处理，相对成熟的装置主要有活性炭吸附浓缩-催化燃烧和转轮吸附浓缩-催化燃烧处理装置，二者对VOCs处理效果较好，但操作过程繁琐，一次投资大，且催化剂多采用Pt、Pd、Au等贵金属催化剂，运行成本高。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种有机废气吸附-催化燃烧装置，以解决现有装置对有机物（VOCs）处理时工艺过程复杂和运行成本高的问题。为达到上述目的，本技术采取的技术方案是：提供一种有机废气吸附-催化燃烧装置，包括：用于对鼓入空气进行预处理防止催化剂中毒的除尘装置，与除尘装置出气管连接的热交换装置，以及与热交换装置出气管连接的吸附-催化装置，吸附-催化装置包括通过螺母固定在微波加热器中的石英管，围绕石英管分布设置的磁控管，与磁控管连接的PLC控制面板。优选地，除尘装置为过滤式除尘器或袋式除尘器，其前端分别与废气进气管和引风机进气管连接。优选地，石英管包括催化剂层和吸附剂层。优选地，磁控管设有8支，围绕催化剂层和吸附剂层布置且每层各分布4支。优选地，PLC控制面板上设有显示进出口温度的显示屏和调节磁控管功率的调节按钮。优选地，吸附-催化装置材质为防辐射材料。本技术提供的有机废气吸附-催化燃烧装置，具有以下有益效果：（1）将吸附层和催化氧化层结合在一个微波加热装置中，克服了两种单一技术各自存在的不足，产生了明显的协同作用，解决了常规的单一吸附和催化氧化技术存在解吸二次污染严重、催化成本高、催化效率低等缺点，同时对比于现有的吸附和催化独立组合装置，本装置操作简单，成本低，占地小，具有很强的实用性，同时由于微波只对极性物质加热，微波与催化剂表面金属点位发生强烈的相互作用，转化为热能，两方面的作用使得VOCs在催化剂作用下快速降解，节约运行能耗。（2）除尘装置采用过滤式除尘器，除尘器前端与废气进气管和引风机进气管相连，对引入的空气进行预处理，避免催化剂中毒，延长催化剂使用寿命。（3）石英管为吸附-催化氧化反应区，下层为吸附区，装填吸附剂，吸附剂选用3-5mm颗粒活性炭或分子筛，二者表面积比较大，解吸温度在150-180℃，易于解吸，且热稳定性相对较好，为降低运行过程中的阻力，吸附剂装填高度控制在40-60cm。附图说明图1为有机废气吸附-催化燃烧装置结构示意图。图2为有机废气吸附-催化燃烧装置微波加热器俯视图。其中，1、除尘装置；2、第二阀门；3、第三阀门；4、第四阀门；5、第五阀门；6、第六阀门；7、第一涡街流量计；8、引风机；9、换热器；10、第二涡街流量计；11、磁控管；12、外壳；13、石英管；14、取样口；15、螺母；16、催化剂层；17、吸附剂层；18、PLC控制面板；19、微波加热器。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案的实施方式进行详细地说明：根据本申请的一个实施例，如图1所示，本方案的一种有机废气吸附-催化燃烧装置，包括用于对鼓入空气进行预处理防止催化剂中毒的除尘装置1、用于积蓄催化氧化所排放气体的余热的热交换装置以及用于对有机废气进行吸附-催化燃烧的吸附-催化装置。其中，除尘装置1为过滤式除尘器或袋式除尘器，其前端分别与废气进口管和引风机8的进气管相连，引风机8的进气管前端依次连接第一涡街流量计7和引风机8，引风机8用于为催化氧化过程提供O2，通过第一涡街流量计7和第二阀门2可适时调整供氧量；除尘装置1后端接换热器9，换热器9选用列管换热器，用于积蓄催化氧化后排放气体的余热，其中经除尘装置1预处理后的有机废气走换热器9管程，净化后气体走换热器9壳程，有机废气经过换热器9与石英管13连接，净化后气体经过换热器9与排气管连接。微波加热器19为装置的核心部件，俯视图见图2，其由内到外依次为石英管13、磁控管11、外壳12及PLC控制面板18；石英管13分上下两层，上层为催化剂层16，下层为吸附剂层17，吸附剂层17主要在吸附阶段用于吸附有机废气，催化剂层16主要作用于催化氧化阶段氧化解吸出的高浓度有机废气；位于石英管13上端出口管设有采样口14，用于测定出口有机废气浓度，吸附阶段用于评价吸附时长，催化氧化阶段用于评价催化效率，磁控管11共有8支，上下各4支，上面4支分布在催化剂层16，下部4支分布在吸附剂层17，8支磁控管11独立供热，上面4支功率大于下面4支，且上下各有2支功率可调；外壳12为特殊材质防辐射钢板，防止微波辐射向外泄漏。PLC控制面板18设有用于显示磁控管11工作状态的显示屏、“进口温度”和“出口温度”的显示屏和磁控管11的功率调节旋钮，磁控管11工作电流显示屏显示磁控管11工作状态，“进口温度”和“出口温度”显示有机废气经过预热后的温度和催化氧化后的温度，根据显示温度数值，调节磁控管功率调节旋钮，使催化氧化温度维持在最适宜温度范围内，节约能耗。具体操作分为两个阶段：吸附阶段：引风机8不工作，微波加热器的磁控管11不工作，第二阀门2、第四阀门4和第六阀门6关闭，第三阀门3和第五阀门5开启，有机废气进入装置首先经过除尘装置1，在除尘装置1作用下粉尘等杂质被去除，废气得到净化，对有机废气进行预处理，防止杂质对吸附剂和催化剂的影响，预处理后的有机废气再经过列管换热器9，在吸附阶段列管换热器9不发挥作用，只作为废气流经通道，废气到达石英管13后，在下层吸附剂层17颗粒活性炭或颗粒分子筛作用下被吸附固定，由于吸附剂层17具有较大的表面积比，有机废气被高度浓缩，随着运行时间的延长，吸附剂层17吸附能力降低，直至吸附穿透，适时通过采样口14，检测有机废气浓度，当浓度接近穿透浓度时，停止进气，吸附过程完成，以颗粒活性炭为例，吸附过程时间一般控制在6.5h以内。催化氧化阶段：吸附阶段完成后，关闭第五阀门5，开启第二阀门2、第四阀门4和第六阀门6，开启石英管13上部分4支磁控管11，且将2支可调磁控管功率调节旋钮调至最大，使催化剂层16表面温度迅速升高，磁控管11产生的微波能与催化剂层16表面的铜、锰氧化物活性位点发生强烈的相互作用，微波能迅速转化为热能，达到快速升高的目的，一般加热至适宜的催化氧化温度280-340℃只需耗时3min。PLC控制面板18上“出口温度”显示值达到310℃时，开启石英管13下部分4支磁控管，当“进口温度”显示值在150℃时，开启引风机8，根据第一涡街流量计7示数，调节第二阀门2开度使风量维持在适宜大小，此时吸附剂层17吸附的有机废气开始解吸，解吸出来的高浓度有机废气向上流经催化氧化反应区，在引风机8提供的有氧条件下，被高性能Mn-Cu-Ce堇青石蜂窝陶瓷催化剂氧化降解，Mn、Cu可促进催化氧化过程中电子传递，Ce具有储存氧和传递氧功能，将有机废气转化为无害化的CO2和H2O；净化后的气体温度高，热值大，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机废气吸附‑催化燃烧装置，其特征在于，包括：用于对鼓入空气进行预处理防止催化剂中毒的除尘装置（1），与除尘装置（1）出气管连接的热交换装置，以及与热交换装置出气管连接的吸附‑催化装置；所述吸附‑催化装置包括微波加热器，通过螺母固定在微波加热器（19）中的石英管（13），围绕石英管（13）分布设置的磁控管（11），与磁控管（11）连接的PLC控制面板（18）。

【技术特征摘要】
1.一种有机废气吸附-催化燃烧装置，其特征在于，包括：用于对鼓入空气进行预处理防止催化剂中毒的除尘装置（1），与除尘装置（1）出气管连接的热交换装置，以及与热交换装置出气管连接的吸附-催化装置；所述吸附-催化装置包括微波加热器，通过螺母固定在微波加热器（19）中的石英管（13），围绕石英管（13）分布设置的磁控管（11），与磁控管（11）连接的PLC控制面板（18）。2.根据权利要求1所述的有机废气吸附-催化燃烧装置，其特征在于：所述除尘装置（1）为过滤式除尘器或袋式除尘器，其前端分别与废气进气管和引风机（8）进气管连...

【专利技术属性】
技术研发人员：江桐桐，李丹凤，贾元波，于晨阳，徐瑞，高娟，
申请(专利权)人：四川省有色冶金研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51