一种多功能催化反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种多功能催化反应装置，包括催化剂床层内芯、预热进气套筒以及底部端盖，其中催化剂床层内芯包括加热芯体、呈螺旋状开设于加热芯体侧壁上的床层槽体，以及嵌设于床层槽体侧壁内的加热管；预热进气套筒包括预热套筒，以及嵌设于预热套筒侧壁内的进气管，进气管的顶端进气出口与床层槽体的顶端相连通；底部端盖包括端盖本体、开设于端盖本体上的进气口与出气口，以及设于出气口处并用于支撑催化剂的过滤板。与现有技术相比，本实用新型专利技术通过采用螺旋状的催化剂床层，提高反应气体与催化剂的接触时间，使反应更为充分，同时将加热管嵌设于床层槽体的侧壁内，可同时对两侧床层槽体同步加热，保证加热效率。保证加热效率。保证加热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能催化反应装置


[0001]本技术属于废气处理和气体净化
，涉及一种多功能催化反应装置。

技术介绍

[0002]在进行工业喷漆，特别是汽车修补喷漆的作业过程中，会产生大量的挥发性有机废气，这不仅污染了大气环境，而且对于作业人员的身体健康具有危害。基于上述基本情况，往往需要引入废气收集和处理系统，以处理有害废气。其中，专利 (CN212188462U)提出了一种新颖的废气循环处理系统，能实现对废气的循环收集，并进行催化降解，对废气的处理具有较好的效果。
[0003]但是现有技术中，对核心的催化单元并未提出明确的创新设计，一般参考传统固定床结构，采用直线型通道填充催化剂材料形成催化剂床层，加热单元直接内置在通道内与催化剂材料接触。这种催化单元虽然具有结构简单、易于装配的优点，但同时也存在加热效率低、气体接触时间短、热量利用率低等问题，使得废气净化效果较差。

技术实现思路

[0004]本技术的目的就是提供一种多功能催化反应装置，用于解决现有喷涂废气催化净化装置中，加热效率低、气体接触时间短、热量利用率低等问题。
[0005]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一种多功能催化反应装置，包括
[0007]催化剂床层内芯，包括加热芯体、呈螺旋状开设于加热芯体侧壁上并用于装配催化剂的床层槽体，以及呈螺旋状嵌设于床层槽体侧壁内的加热管；
[0008]预热进气套筒，包括套设于加热芯体外的预热套筒，以及嵌设于预热套筒侧壁内的进气管，所述的进气管上设有底端进气入口与顶端进气出口，所述的顶端进气出口与床层槽体的顶端相连通；
[0009]底部端盖，包括与预热进气套筒密封连接的端盖本体、开设于端盖本体上的进气口与出气口，以及设于出气口处并用于支撑催化剂的过滤板；所述的进气口与进气管上的底端进气入口相连通，所述的出气口与床层槽体的底端相连通。
[0010]进一步地，所述的进气管平行于预热套筒轴向贯穿设于预热套筒侧壁内。
[0011]进一步地，所述的预热套筒内沿周向并列设有多个进气管。通过沿周向设置的多个进气管以充分利用催化剂床层内芯向四周发散的热量，对废气进行预热。
[0012]进一步地，所述的加热芯体顶端侧壁设有沿径向向外延伸的顶部端盖，所述的预热套筒顶部外壁向上延伸形成套筒支撑环板，所述的顶部端盖下侧边缘与套筒支撑环板顶端可拆卸密封连接。所述的可拆卸密封连接可通过密封法兰等结构实现。
[0013]进一步地，所述的顶部端盖、套筒支撑环板以及加热芯体之间围成床层进料环槽，所述的床层进料环槽分别与进气管的顶端进气出口及床层槽体的顶端相连通，即通过床层进料环槽收集预热后的废气，并输送至填充有催化剂的床层槽体内。
[0014]进一步地，所述的端盖本体上设有与进气口及多个进气管相连通的进气分布环槽。通过进气分布环槽将废气分配于各个进气管内。
[0015]进一步地，所述的端盖本体上还设有端盖支撑环板，所述的过滤板设于端盖支撑环板上。所述的端盖支撑环板与过滤板之间围成集气空间，所述的集气空间与出气口相连通，并且优选的，所述的集气空间内径大于出气口内径，用于收集反应后的气体并输送至出气口。
[0016]进一步地，所述的过滤板与加热芯体底端之间设有间隙，所述的间隙与床层槽体相连通；
[0017]所述的预热套筒底端内壁上设有沿径向向内延伸的催化剂支撑环板，所述的催化剂支撑环板内缘与端盖支撑环板相接触，使得所述的预热套筒内壁、催化剂支撑环板以及端盖支撑环板之间围成催化剂底端容纳槽，所述的催化剂底端容纳槽与所述的间隙相连通；
[0018]所述的催化剂装配于所述的间隙与催化剂底端容纳槽内。
[0019]进一步地，所述的加热芯体及端盖本体上的出气口处均设有温度传感器。
[0020]进一步地，本装置还包括设于预热进气套筒外的保温层。
[0021]与现有技术相比，本技术具有以下特点：
[0022]1)通过采用螺旋状的催化剂床层，以减小截面积，提高反应气体与催化剂的接触时间，使反应更为充分，同时将加热管嵌设于床层槽体的侧壁内，一方面避免常规插入式的设置方式，使加热管与催化剂床层之间存在间隙，从而降低导热效率，另一方面，加热管可同时对两侧床层槽体同步加热，从而扩大了加热管的加热范围，提高加热管利用率；
[0023]2)通过将进气管布设于预热套筒内，再套设于加热芯体外，利用加热芯体产生的热量对废气进行预热，从而避免现有技术中，需要额外设置专用换热器来对进气进行预热，进而导致设备成本增加的问题；同时废气的预热过程，也对催化反应装置外壁起到降温隔热的作用，减少能耗损失并降低保温需求。
附图说明
[0024]图1为实施例中一种多功能催化反应装置的立体结构示意图；
[0025]图2为实施例中一种多功能催化反应装置的主视结构示意图；
[0026]图3为实施例中一种多功能催化反应装置的右视结构示意图；
[0027]图4为实施例中一种多功能催化反应装置的俯视结构示意图；
[0028]图5为图2中A
‑
A断面图；
[0029]图6为图3中B
‑
B断面图；
[0030]图7为图4中C
‑
C断面图；
[0031]图8为底部端盖的立体结构示意图；
[0032]图9为催化剂床层内芯的立体结构示意图；
[0033]图10、图11为实施例中一种多功能催化反应装置的爆炸图；
[0034]图12为催化剂装配后的多功能催化反应装置的轴向剖面图；
[0035]图中标记说明：
[0036]1‑
催化剂床层内芯、101
‑
加热芯体、102
‑
床层槽体、103
‑
顶部端盖、104
‑
加热管、2
‑
预热进气套筒、201
‑
预热套筒、202
‑
进气管、203
‑
套筒支撑环板、204
‑
床层进料环槽、205
‑
催化剂支撑环板、3
‑
底部端盖、301
‑
端盖本体、302
‑
进气口、303
‑ꢀ
出气口、304
‑
进气分布环槽、305
‑
端盖支撑环板、306
‑
过滤板、4
‑
保温层、5
‑
催化剂底端容纳槽、6
‑
温度传感器。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。
[0038]一种多功能催化反应装置，包括
[0039]催化剂床层内芯1，包括加热芯体101、呈螺旋状开设于加热芯体101侧壁上并用于装配催化剂的床层槽体102，以及呈螺旋状嵌设于床层槽体1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能催化反应装置，其特征在于，该装置包括催化剂床层内芯(1)，包括加热芯体(101)、呈螺旋状开设于加热芯体(101)侧壁上并用于装配催化剂的床层槽体(102)，以及呈螺旋状嵌设于床层槽体(102)侧壁内的加热管(104)；预热进气套筒(2)，包括套设于加热芯体(101)外的预热套筒(201)，以及嵌设于预热套筒(201)侧壁内的进气管(202)，所述的进气管(202)上设有底端进气入口与顶端进气出口，所述的顶端进气出口与床层槽体(102)的顶端相连通；底部端盖(3)，包括与预热进气套筒(2)密封连接的端盖本体(301)、开设于端盖本体(301)上的进气口(302)与出气口(303)，以及设于出气口(303)处并用于支撑催化剂的过滤板(306)；所述的进气口(302)与进气管(202)上的底端进气入口相连通，所述的出气口(303)与床层槽体(102)的底端相连通。2.根据权利要求1所述的一种多功能催化反应装置，其特征在于，所述的进气管(202)平行于预热套筒(201)轴向贯穿设于预热套筒(201)侧壁内。3.根据权利要求2所述的一种多功能催化反应装置，其特征在于，所述的预热套筒(201)内沿周向并列设有多个进气管(202)。4.根据权利要求3所述的一种多功能催化反应装置，其特征在于，所述的加热芯体(101)顶端侧壁设有沿径向向外延伸的顶部端盖(103)，所述的预热套筒(201)顶部外壁向上延伸形成套筒支撑环板(203)，所述的顶部端盖(103)下侧边缘与套筒支撑环板(203)顶端可拆卸密封连接。5.根据权利要求4所述的一种多功...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，詹先锐，陈波安，郭浩，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：新型
国别省市：