[发明专利]一种集VOCs净化和脱硝于一体的处理装置及工艺

权利要求书

1.一种集VOCs净化和脱硝于一体的处理装置，其特征在于：

包括RTO反应器，所述RTO反应器包括连通的一燃烧室及若干蓄热室，所述燃烧室位于蓄热室上部；任一蓄热室均包括上段蓄热体、下段蓄热体及中间的SCR催化剂床层；且任一蓄热室的底部均设有一进气阀、一排气阀、一吹扫阀；所述进气阀的输入端连接缓冲罐，所述缓冲罐上连接VOCs废气管道及氨气管道；所述吹扫阀的输入端连接吹扫气送气管道；所述燃烧室的顶部还设置燃烧器，所述燃烧器的输入端连接燃料气管道。

2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于：

所述排气阀通过排气管道连接至引风机，用于将排放气引出外界；

所述排气管道上还设置NOx浓度传感器，用于连续监测排放气中的NOx含量。

3.根据权利要求2所述的处理装置，其特征在于：

该装置还包括控制系统，所述NOx浓度传感器、氨气管道上的氨气流量控制阀与所述控制系统电连接。

4.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于：

任一蓄热室中，所述进气阀、排气阀、吹扫阀均设为与控制系统电连接的自控阀门，若干蓄热室通过控制系统控制进气阀、排气阀、吹扫阀的顺序切换使蓄热室交替进入蓄热、放热、吹扫阶段。

5.一种集VOCs净化和脱硝于一体的处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、放热阶段：VOCs废气、氨气均通入缓冲罐，在罐内充分混合后，通过进气阀进入任一蓄热室内，蓄热内的上段蓄热体及下段蓄热体逐级将废气加热；此时该蓄热室处于放热工况；

S2、VOCs氧化反应及SNCR反应阶段：废气经蓄热体加热后进入燃烧室，控制燃烧室内温度为650～800℃，使混合气中的VOCs废气被充分氧化成CO₂和H₂O，同时产生了少量的NOx；此时，混合气中的氨气在燃烧室的该温度条件下与新生成的NOx发生氧化还原反应，生成氮气和水，NOx的脱除率达到25％；

S3、蓄热及SCR反应阶段：混合气中的VOCs被完全氧化后，经另一蓄热室的排气阀排出；在排出过程中，高温状态下的废气经过蓄热体逐级回收热量，在蓄热室底部排出时其温度≯100℃；此时该蓄热室处于蓄热工况；其中，当完成VOCs净化的高温废气经过两段蓄热体之间布置的SCR催化剂床层时，NH₃与NOx在催化剂的辅助下继续脱硝反应，此时NOx总的去除率超过85％，废气中剩余的NOx浓度＜20mg/Nm³；

S4、残留气体吹扫阶段：在S1～S3中，当完成了一次废气换向后，在切换前处于放热阶段的蓄热室进入残留气体吹扫阶段，此时通过处于非放热、也非蓄热阶段的蓄热室的吹扫阀引入吹扫空气将所述处于放热阶段的蓄热室底部未反应的废气吹扫入燃烧室内；

S5、按顺序切换各蓄热室的进气阀、排气阀、吹扫阀，控制各蓄热室依次进入放热、蓄热、吹扫工况，循环往复，重复上述步骤。

6.根据权利要求5所述的处理工艺，其特征在于：

步骤S1中，当温度低于下限值650℃时，开启燃烧器，通过燃料气的燃烧放热提升燃烧室温度至上限值800℃后停止工作。

7.根据权利要求5所述的处理工艺，其特征在于：

所述蓄热室设为3个；

当第二蓄热室处于蓄热工况对应第二排气阀打开时，第一进气阀打开、第一蓄热室处于放热工况，第三吹扫阀打开、第三蓄热室处于吹扫工况将蓄热室底部未来得及反应的废气吹入燃烧室内；

当第三蓄热室处于蓄热工况对应第三排气阀打开时，第二进气阀打开、第二蓄热室处于放热工况，第一吹扫阀打开、第一蓄热室处于吹扫工况将蓄热室底部未来得及反应的废气吹入燃烧室内；

当第一蓄热室处于蓄热工况对应第一排气阀打开时，第三进气阀打开、第三蓄热室处于放热工况，第二吹扫阀打开、第二蓄热室处于吹扫工况将蓄热室底部未来得及反应的废气吹入燃烧室内。