[发明专利]一种含VOCs有机废气蓄热催化燃烧的系统及方法

说明书

本发明提供一种含VOCs有机废气蓄热催化燃烧的系统，属于废气处理技术领域。所述系统包括依次连通的过滤器，进口气室，反应器，出口气室以及引风机：所述反应器内设置有蓄热体Ⅰ，催化燃烧室，蓄热体Ⅱ，所述进口气室与蓄热体Ⅰ之间采用三通阀A连通，三通阀A的另一个接口与蓄热体Ⅱ连通，所述蓄热体Ⅱ与出口气室采用三通阀B连通，三通阀B的另一个接口与蓄热体Ⅰ连通。本发明还提供利用所述系统对含VOCs有机废气进行蓄热催化燃烧的方法。本发明蓄热催化燃烧的系统及方法克服了两室及多室蓄热催化燃烧器体积庞大的缺点，减少了反吹室，结构紧凑，能耗利用率高，可以设计成撬装设备，适用于对成本和占地要求较高的中小风量VOCs有机废气净化处理。

技术领域

本发明属于废气处理技术领域，具体为一种含VOCs有机废气蓄热催化燃烧的系统及方法。

背景技术

目前蓄热式催化燃烧技术正得到越来越多的研究和应用，相比于传统的热交换器，采用蓄热体可以使热量利用率大幅度提高，简化工艺，降低成本。而目前两室式或三室式蓄热催化燃烧工艺应用较多，但工艺路线较长，气路控制复杂，设备庞大。

国内专利CN201510128569.0介绍了一种带反吹功能的两室式蓄热催化净化有机废气的装置，包括第一蓄热催化反应室和第二蓄热催化反应室，其中第一蓄热催化反应室及第二蓄热催化反应室的进气口分别通过第一阀门和第三阀门连接有机废气进气管，还包括反吹室和风机，反吹室通过管道连接两室式蓄热催化燃烧设备的有机废气进气管，风机的排气口通过管道及第五阀门连通反吹室，同时还通过第六阀门连通大气，风机的进气口通过管道及第二阀门连接第一蓄热催化反应室的出气口，通过管道及第四阀门连接第二蓄热催化反应室的出气口。该发明通过设置外部反吹室，减少废气“短路”，有效提高净化率。

国内专利CN201510232629.3介绍了一种圆筒状蓄热催化燃烧器，采用圆筒状保温材料当中砌筑相交于圆心的三面隔离墙，将圆筒分割为尺寸相等的三个蓄热催化燃烧腔室，腔室内由下向上砌筑蓄热多孔陶瓷，不同腔室的蓄热多孔陶瓷之间的隔离墙由不透气的保温材料砌筑而成，而高于蓄热多孔陶瓷的隔离墙则由催化多孔陶瓷砌筑直到腔室顶端，腔室顶端的隔离墙交叉处挖出缺口，放置星形连接的三相电加热棒，用于燃烧器开车期间的供热，三个腔室的下部均设置相互独立的进出气管口，用于各个腔室的进气、出气和反吹操作。该燃烧器结构紧凑，对外散热面小，不同腔室间气体流动距离相等，由于设置了催化多孔陶瓷，使其VOCs降解效果明显提高，可以在处理更低浓度VOCs气体时实现自热。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含VOCs有机废气蓄热催化燃烧的系统及方法，本发明目的通过以下技术方案来实现：

一种含VOCs有机废气蓄热催化燃烧的系统，所述系统包括依次连通的过滤器，进口气室，反应器，出口气室以及引风机：

所述反应器内设置有蓄热体Ⅰ，催化燃烧室，蓄热体Ⅱ，所述进口气室与蓄热体Ⅰ之间采用三通阀A连通，三通阀A的另一个接口与蓄热体Ⅱ连通，所述蓄热体Ⅱ与出口气室采用三通阀B连通，三通阀B的另一个接口与蓄热体Ⅰ连通。

进一步，所述蓄热体Ⅰ和蓄热体Ⅱ分别布置于催化燃烧室的上下两端，所述蓄热体Ⅰ和蓄热体Ⅱ采用400～600孔/英寸²的FeCrAl金属蜂窝，比热容在0.5～1.0kJ/kg.K。采用蜂窝蓄热体，热效更高，气体阻力更小，每个蓄热体单体之间采用陶瓷纤维隔热垫间隔紧密排列，且蓄热体与催化剂上下之间的距离小于20mm以利于传热。

本发明采用蓄热催化的方式对含VOCs的有机废气进行处理，通过在催化燃烧室上下两端布置蓄热体，收集回收热量，缩小反应器体积。通过入口三通阀A改变进气流向，简化工艺流程，使有机废气从上向下经过催化燃烧室，也可以从下向上经过催化燃烧室，从而充分利用蓄热体的热量实现对气体的换热；出口三通阀B使有机废气回流，以防止气流切换初期残留的有机废气直接排空，也可以控制出口气体的流量。