[发明专利]蓄热式热氧化反应器和低浓度有机废气的净化处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓄热式热氧化反应器；本发明还涉及一种低浓度有机废气的净化处理工艺。

背景技术

对于低浓度有机废气，现有技术中通常采用带有管壳式换热器的焚烧炉和传统的两床式蓄热氧化处理系统来处理。

带有管壳式换热器的焚烧炉燃料费用高，二次污染物NOx生成量大，换热效率相对较低。

中国专利CN2473468Y于2002年01月23日公开了一种蓄热式热氧化器，它主要由蓄热床、与蓄热床顶部连通的燃烧室、自动控制阀等组成，蓄热床底部的自动控制阀分别与进气总管和排气总管相连。蓄热床通过控制阀交替换向，将由燃烧室出来的高温气体热量蓄留，并预热进入蓄热床的有机废气，采用陶瓷蓄热材料吸收、释放热量，热回收率可达到95％以上，废气去除率达到99％以上，解决了能耗高的问题，有效地保护环境。适用于各种流速下中、低浓度大流量的有机废气的治理。

上述两床式蓄热氧化处理器的蓄热床可使热能得到最大限度的回收，热回收率大于90％，每个蓄热室依次经历蓄热-放热-清扫等程序，周而复始。但两床式蓄热氧化处理器占地面积大，蓄热室放热后必须引入合格的洁净气对该蓄热室进行清扫，只有待清扫完成后才能进入蓄热程序，两室之间周期性切换，不能连续反应，系统压力波动较大。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提出一种工艺简单、占地面积小、运行费用低的蓄热式热氧化反应器，用于低浓度有机废气的净化处理。

本发明所要解决的技术问题之二是提出一种使用蓄热式热氧化反应器净化处理低浓度有机废气的工艺。

为了解决上述技术问题之一，本发明提出的蓄热式热氧化反应器包括：

焚烧室，其内部设有燃烧器，加热后的废气在焚烧室内进行氧化反应，将废气中有机物转化成无害的CO₂和H₂O；燃烧器用于提供系统开工时所需热量，以及补充在废气有机物浓度过低时维持系统运行所需热量；

蓄热陶瓷层，其和焚烧室相通，并由挡板平均分成多个腔室，挡板与转阀废气通道上段固定相接，各个腔室内均填充有蓄热陶瓷；蓄热陶瓷层在转阀作用下，用于从高温净化气体集聚热量并将集聚热量传给低温废气；

气体分布室，其设在蓄热陶瓷层下部，由隔板平均分成多个腔室，该多个腔室和蓄热陶瓷层的多个腔室一一对应；隔板与转阀废气通道上段固定相接，其上端与蓄热陶瓷层的挡板一一对应固定相接，其下端和环形挡板垂直连接，该环形挡板与转阀废气通道上段之间的区域形成环形开口，与转阀开口对应相接；气体分布室用于连接转阀通道和蓄热陶瓷层的各个腔室；

转阀，包括固定部分、废气通道和转动部分，并具有和气体分布室环形开口对应相接的开口，固定部分具有外壁，外壁上设有净化气出口和密封气出口；废气通道分成上下两段，上段贯穿焚烧室和蓄热陶瓷层中心，并与外部连接；转动部分具有转子和中心转轴，中心转轴和驱动单元相连，转子由中心圆筒和同心圆筒构成，具有中心圆形通道，中心圆形通道被隔板分为上下两部分，中心圆形通道上部分和同心圆筒之间的环形空间被隔板分成四个扇形通道，其中：

一扇形通道与中心圆形通道上部分构成转阀废气通道下段，具有中心圆形通道上开口和扇形开口，中心圆形通道上开口与转阀废气通道上段同轴可旋转相连，扇形开口与分布室下端的环形开口可旋转相连；另一扇形通道与净化气出口形成净化气通道；另二个扇形通道为密封气通道入口，通过中心圆形通道下部分与密封气出口相连形成密封气通道。转阀用于分配废气和净化气依次进入蓄热陶瓷层放热段和蓄热段。

作为优选技术方案之一，本发明上述蓄热陶瓷层最好由挡板分为高温净化气放热段、低温废气吸热段和密封段三部分，共12个腔室：低温废气吸热段具有5个腔室，高温净化气放热段具有5个腔室，低温废气吸热段和高温净化气放热段以转阀废气通道上段呈轴对称分布；密封段具有2个腔室，以转阀废气通道上段呈轴对称分布。

作为优选技术方案之二，本发明上述气体分布室最好由隔板分为高温净化气通道、低温废气通道和密封气通道三部分，共12个腔室：低温废气通道具有5个腔室，高温净化气通道具有5个腔室，低温废气通道和高温净化气通道以转阀废气通道上段呈轴对称分布；密封气通道具有2个腔室，以转阀废气通道上段呈轴对称分布。