[发明专利]一种基于电磁加热的废气催化床

说明书

本发明公开了一种基于电磁加热的废气催化床，包括：壳体、进气口、废气换热装置、出气口、电磁加热装置、布风板和催化剂，所述进气口设置于所述壳体的侧部，所述出气口开设于所述壳体的顶部，所述废气换热装置安装于所述壳体内，所述废气换热装置与所述进气口和出气口分别连通，所述电磁加热装置包括电磁管、保温棉和电磁线，所述电磁管靠近所述废气换热装置设置，所述保温棉包裹于所述电磁管的外表面，所述电磁线缠绕于所述保温棉的外表面，所述布风板和催化剂安装于所述壳体内部的下方。本发明能够有效延长使用时间，降低安全隐患以及提高加热效率。

技术领域

本发明涉及废气催化处理技术领域，特别涉及一种基于电磁加热的废气催化床。

背景技术

VOCs（Volatile Organic Compounds；挥发性有机物）是指沸点在50℃～260℃，室温下饱和蒸气压超过133.3Pa的易挥发性有机化合物。VOCs废气主要来自涂装、印刷、家电、电线电机制造、绝缘材料、造漆等行业在生产过程中排放的污染物，其废气净化处理已愈来愈引起人们的重视。VOCs废气的排放随生产行业、工业条件的不同，其组成、浓度也各不相同，因此对其治理技术的选用取决于各行业有机污染物的性质、浓度、净化要求及经济性等因素。对VOCs废气的常规处理方法有吸收法、吸附法、膜分离法、冷凝法、燃烧法、生物法、脉冲电晕法和高级氧化法等。

而对于小风量（＜5000m³/h）、高浓度（2000～8000mg/m³）且排放稳定的有机废气来说，目前最成熟、最彻底的治理技术是直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法亦称为热力氧化法或热力燃烧法，是利用石油气或柴油等辅助燃料燃烧放出的热量，使有机废气在500℃～800℃和停留时间为0.3～0.5s的条件下直接燃烧而转变为无害的H₂O和CO₂。但因采用该方法的起燃温度高，对设备材质要求也相对较高，而且需要添加辅助燃料加热，能耗大、运行费用高，因此在实际应用中受到限制。催化燃烧法是目前世界上有机废气处理技术研究领域中最为活跃的一个方法，其工作原理是在铂（Pt）、钯（Pd）等贵金属催化剂的作用下，使废气中的有机污染物在较低的温度下（通常为220℃～300℃）和较短的反应时间内（0.05～0.2s）转化成无害的H₂O和CO₂气体。与直接燃烧法相比，催化燃烧法由于温度降低，允许使用标准材料（如Q235-A）来代替昂贵的特殊材料，因此可大大降低设备费用，同时由于起燃温度降低，可节约预热能量，减少运行操作费用。

催化燃烧法的处理过程为：废气经阻火器进入催化净化装置，在热交换器内与高温尾气进行热量交换，经预热的废气进入加热室（内设有电加热管）进一步升温至250℃左右，达到起燃温度的废气继续进入催化床内，在贵金属Pt、Pd催化剂的作用下，使有机溶剂完全氧化分解为H₂O和CO₂，并释放出大量反应热，可维持催化燃烧所需的起燃温度，达到热平衡。所排放的高温尾气可达300℃以上，通过热交换器将高温尾气与进口低温废气进行热量交换，部分热量得以回收，减少了预热能耗。经回收部分热量的高温尾气在引风机抽力的作用下通过排气筒达标排放。系统达到热平衡后自动关闭电加热装置，此后，催化燃烧系统就靠废气中的有机溶剂燃烧时产生的热能，在无须外加能源的基础上使催化燃烧继续进行直至结束。

现有技术中采用电加热管直接对废气进行加热，采用电加热管进行加热有三个缺点：一、电加热管容易烧坏，寿命较短，且不易更换；二、高浓度有机废气与电加热管直接接触，当电加热棒密封不严，容易发生闪爆危险，存在一定的安全隐患；三、加热效率低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于电磁加热的废气催化床，能够有效延长使用时间，降低安全隐患以及提高加热效率。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：