本发明专利技术提供一种基于热量回收的臭氧破坏装置及其臭氧破坏方法，该臭氧破坏装置通过设置预热温度监测件，对流出预热单元的气体温度进行实时监测，并以流动空气作为加热介质，当空气加热到设定预热温度阈值时及时通入臭氧废气开启正式的加热工作，减少了预热阶段的功耗；通过设置热量回收腔和位于热量回收腔内的加热管路，并将加热管路与催化单元的进气口连通、热量回收腔与催化单元的出气口连通，配合加热温度监测件，完成对臭氧废气由预热单元加热到高温净化气体加热的过渡，实现了对催化反应中热量的回收利用，提高了装置的能量利用率，显著减少了装置的整体功耗；通过将废气先通入预催化腔反应后再通入催化腔进行反应，避免了催化剂局部过热。免了催化剂局部过热。免了催化剂局部过热。
An ozone destruction device based on heat recovery and its ozone destruction method
【技术实现步骤摘要】
一种基于热量回收的臭氧破坏装置及其臭氧破坏方法
[0001]本专利技术涉及臭氧处理
，尤其涉及一种基于热量回收的臭氧破坏装置及其臭氧破坏方法。
技术介绍
[0002]现有基于催化分解法的高浓度臭氧破坏装置的主要工作过程为：对含有臭氧的废气预热，将废气中的水汽转化为水蒸气（水汽与臭氧分子在催化剂表面存在竞争吸附，影响催化效率）；将预热后的废气通入匀流装置；废气经过匀流后进入催化腔与催化剂反应消除废气中的臭氧；将催化反应后得到的净化气体排出装置。
[0003]在该过程中，存在以下问题：（1）由于含有臭氧的废气输入流量过大、气体匀流不足、臭氧浓度过高等因素，容易导致催化腔内的催化剂局部过热，进而破坏催化剂结构，降低催化剂活性，影响后期催化效率；（2）臭氧与催化剂反应过程中会释放大量热，传统装置直接将经过催化反应后带有热量的净化气体排出装置，使得装置整体的能量利用率较低，同时直接排放到外界的高温气体会产生热污染，处理不当甚至会威胁工人安全；（3）在高浓度臭氧破坏装置的运行过程中，为减小废气中水汽对催化剂活性的影响，需要对废气进行持续加热，长时间的加热过程将消耗大量电能，造成装置的功耗过高。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的能量利用率低、功耗高的缺点，而提出的一种基于热量回收的臭氧破坏装置及其臭氧破坏方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种基于热量回收的臭氧破坏装置，包括用于对气体进行预热的预热单元、用于传输预热气体的传输单元、用于回收热量并对臭氧废气进行加热的热量回收单元、用于对臭氧废气进行催化破坏的催化单元、用于将气体排出的排气单元、以及控制单元。预热单元包括进气端、出气端和预热温度监测件，预热温度监测件设置在出气端外壁上；传输单元包括用于传输预热后测试空气的空气传输管路、用于传输预热后臭氧废气的废气传输管路和用于控制预热气体流向的流向控制件，流向控制件的一端与出气端连通，流向控制件的另一端与空气传输管路和废气传输管路二者之一连通；热量回收单元包括加热管路、热量回收腔和加热温度监测件，加热管路设置在热量回收腔内，加热管路与废气传输管路连通，加热管路远离废气传输管路的一端设有测温室，加热温度监测件的一端设置在热量回收腔的侧壁外侧，加热温度监测件的另一端依次穿过加热回收腔的侧壁、加热回收腔、测温室侧壁后与加热管路接触；催化单元的进气口与加热管路连通，催化单元的出气口与热量回收腔连通；排气单元包括用于排出高温净化气体的第一排气管路、用于排出气体的第二排气管路和用于控制气体排出的排气控制件，第一排气管路与热量回收腔底部连通，排气控制件的一端与空气传输管路和第一排气管路二
者之一连通，排气控制子单元的另一端与第二排气管路连通；控制单元的输入端与预热温度监测件电连接，控制单元的输出端与流向控制件和排气控制件电连接，控制单元的输入端与加热温度监测件电连接，控制单元的输出端与预热单元电连接。
[0006]较佳地，预热单元还包括预热管路和加热腔，预热管路位于加热腔内，预热管路的一端与进气端连接，预热管路的另一端与出气端连接，进气端和出气端分别设置在加热腔的两端。进一步地，预热管路呈螺旋状延伸。
[0007]较佳地，加热管路呈螺旋状延伸。
[0008]较佳地，测温室的侧壁外表面上设有隔热层。
[0009]较佳地，催化单元包括反应筒、隔板、催化子单元和预催化子单元，预催化子单元、隔板和催化子单元自反应筒内远离加热回收单元的一端至靠近加热回收单元的一端依次设置；催化子单元包括沿径向自内向外共轴设置的导流管、催化腔内层套筒和催化腔外层套筒，导流管与加热管路连通，导流管与催化腔内层套筒之间形成热量回收室，热量回收室与热量回收腔连通，催化腔内层套筒和催化腔外层套筒之间形成催化腔，催化腔内层套筒和催化腔外层套筒上均设有多个第一扩散孔，催化腔外层套筒与反应筒侧壁之间形成扩散室；隔板上与导流管对应的位置设有第一通孔，导流管与第一通孔连通，隔板上位于催化腔外层套筒外侧的位置设有扩散孔；预催化子单元包括沿径向自内向外与导流管共轴设置的预催化腔内层套筒和预催化腔外层套筒，预催化腔内层套筒的内径大于第一通孔的内径，预催化腔外层套筒的外径不大于催化腔外层套筒的外径，预催化腔内层套筒和预催化腔外层套筒之间形成预催化腔，预催化腔内层套筒和预催化腔外层套筒上均设有多个第二扩散孔，预催化腔外层套筒与反应筒侧壁之间形成预扩散室。进一步地，多个第一扩散孔均匀设置在催化腔内层套筒和催化腔外层套筒上，多个第二扩散孔均匀设置在预催化腔内层套筒和预催化腔外层套筒上。
[0010]较佳地，流向控制件和排气控制件均为两位三通电磁阀。
[0011]较佳地，排气单元还包括用于对高温净化气体进行冷却的水冷套，水冷套套设在第二排气管路侧壁上。
[0012]本专利技术还提供了上述基于热量回收的臭氧破坏装置的臭氧破坏方法，该臭氧破坏方法包括以下步骤：S1.预热阶段，包括：S11.由进气端向预热单元通入未经加热的空气，空气经预热单元加热后经由出气端流出，预热温度监测件监测流出的空气温度，并将监测到的空气温度传递给控制单元；S12.控制单元判断空气温度是否低于设定预热温度阈值，若是，进行步骤S13，若否，进行步骤S15；S13.控制单元控制流向控制件与空气传输管路连通，控制单元控制排气控制件与空气传输管路连通；S14.重复步骤S11至S12；S15.控制单元控制流向控制件与废气传输管路连通，控制单元控制排气控制件与第一排气管路连通；S16.由进气端向预热单元通入与空气相同流量的未经加热的臭氧废气；S2.加热功率调整阶段，包括：
S21.加热温度监测件监测加热管路内臭氧废气的温度，并将监测到的废气温度传递给控制单元；S22.控制单元判断废气温度是否高于设定加热温度阈值，若是，进行步骤S23；S23.控制单元逐步减小预热单元的功率；S24.控制单元判断预热单元是否停止工作，若否，进行步骤S22。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：通过设置预热温度监测件，对流出预热单元的气体温度进行实时监测，并以流动空气作为加热介质，当空气加热到设定预热温度阈值时及时通入臭氧废气开启正式的加热工作，减少了预热阶段的功耗；通过设置热量回收腔和位于热量回收腔内的加热管路，并将加热管路与催化单元的进气口连通、热量回收腔与催化单元的出气口连通，配合加热温度监测件，完成对臭氧废气由预热单元加热到高温净化气体加热的过渡，实现了对催化反应中热量的回收利用，提高了装置的能量利用率，显著减少了装置的整体功耗；通过设置催化子单元和预催化子单元，加热管路与导流管连通，导流管与预催化子单元连通，预催化子单元与催化子单元的催化腔连通，先使混有高浓度臭氧的废气通过预催化子单元的预催化腔进行催化反应，降低臭氧浓度，再将较低臭氧浓度的废气通入催化子单元的催化腔进行充分反应，避免了催化腔中的催化反应强度过大导致的催化剂局部过热。
附图说明
[0014]图1为本专利技术一实施例的一种基于热量回收的臭氧破坏本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，包括：用于对气体进行预热的预热单元，所述预热单元包括进气端、出气端和预热温度监测件，所述预热温度监测件设置在所述出气端外壁上；用于传输预热气体的传输单元，所述传输单元包括用于传输预热后测试空气的空气传输管路、用于传输预热后臭氧废气的废气传输管路和用于控制预热气体流向的流向控制件，所述流向控制件的一端与所述出气端连通，所述流向控制件的另一端与所述空气传输管路和所述废气传输管路二者之一连通；用于回收热量并对臭氧废气进行加热的热量回收单元，所述热量回收单元包括加热管路、热量回收腔和加热温度监测件，所述加热管路设置在所述热量回收腔内，所述加热管路与所述废气传输管路连通，所述加热管路远离所述废气传输管路的一端设有测温室，所述加热温度监测件的一端设置在所述热量回收腔的侧壁外侧，所述加热温度监测件的另一端依次穿过所述加热回收腔的侧壁、所述加热回收腔、所述测温室侧壁后与所述加热管路接触；用于对臭氧废气进行催化破坏的催化单元，所述催化单元的进气口与所述加热管路连通，所述催化单元的出气口与所述热量回收腔连通；用于将气体排出的排气单元，所述排气单元包括用于排出高温净化气体的第一排气管路、用于排出气体的第二排气管路和用于控制气体排出的排气控制件，所述第一排气管路与所述热量回收腔底部连通，所述排气控制件的一端与所述空气传输管路和所述第一排气管路二者之一连通，所述排气控制子单元的另一端与所述第二排气管路连通；以及控制单元，所述控制单元的输入端与所述预热温度监测件电连接，所述控制单元的输出端与所述流向控制件和所述排气控制件电连接，所述控制单元的输入端与所述加热温度监测件电连接，所述控制单元的输出端与所述预热单元电连接。2.如权利要求1所述的一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，所述预热单元还包括预热管路和加热腔，所述预热管路位于所述加热腔内，所述预热管路的一端与所述进气端连接，所述预热管路的另一端与所述出气端连接，所述进气端和所述出气端分别设置在所述加热腔的两端。3.如权利要求2所述的一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，所述预热管路呈螺旋状延伸。4.如权利要求1所述的一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，所述加热管路呈螺旋状延伸。5.如权利要求1所述的一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，所述测温室的侧壁外表面上设有隔热层。6.如权利要求1所述的一种基于热量回收的臭氧破坏装置，其特征在于，所述催化单元包括反应筒、隔板、催化子单元和预催化子单元，所述预催化子单元、所述隔板和所述催化子单元自所述反应筒内远离所述加热回收单元的一端至靠近所述加热回收单元的一端依次设置；所述催化子单元包括沿径向自内向外共轴设置的导流管、催化腔内层套筒和催化腔外层套筒，所述导流管与加热管路连通，所述导流...
【专利技术属性】
技术研发人员：艾凡凡，王振交，王超，
申请(专利权)人：苏州晶拓半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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