[发明专利]一种催化氧化炉

说明书

技术领域

本发明属于环保领域，具体涉及一种催化氧化炉。

背景技术

有机废气是石油化工、轻工、塑料、印刷、涂料等行业排放的常见污染物，有机废气中常含有烃类化合物、含氧有机化合物、含氮、硫、卤素及含磷有机化合物等；如对这些废气不加处理，直接排入大气将会对环境造成严重污染，危害人体健康。现有的催化氧化技术是用电加热器直接加热废气，废气和热源直接接触，由于工业废气成分复杂，浓度忽高忽低，导致这种处理方法安全性不高，运行成本高，且无法将有机物彻底分解，对环境造成二次污染。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种运行成本低、处理效果好、安全性高的催化氧化炉。

技术方案：为了达到发明目的，本发明采用以下技术方案：一种催化氧化炉，包括由管道依次连接的补氧风机、热交换器、电加热器、混合器和催化反应器，还包括废气风机和引风机，所述催化反应器与热交换器相连，所述废气风机设于电加热器与混合器之间的管道上，所述引风机与热交换器相连；所述热交换器包括氧气进口、氧气出口、混合气体进口和混合气体出口，氧气进口与补氧风机相连，氧气出口与电加热器相连，混合气体进口与催化反应器相连，混合气体出口与引风机相连。

作为优选，所述催化反应器上设置有热电偶；所述热电偶可以在废气浓度产生波动的情况下，保证催化反应器中温度的稳定。

作为优选，所述催化反应器上设置有差压变送器；所述差压变动器可以在废气浓度产生波动的情况下，保证催化反应器中压力的稳定。

作为优选，所述引风机还连接有烟囱；所述烟囱可以将有害气体排放到高层大气中，避免污染底层空气。

本发明还提供了一种利用上述催化氧化炉处理有机废气的方法，包括以下步骤：

（1）补氧风机（1）将补氧空气送入热交换器（2）；

（2）补氧空气在热交换器（2）中预热到290℃~310℃；

（3）将预热后的补氧空气送入到电加热器（3）加热到290℃~310℃；

（4）将加热后的补氧空气与废气风机（4）送入的有机废气送入到混合器（5）进行混合，得混合气体；

（5）将混合气体送入到催化反应器（6）进行催化氧化反应，其中有机废气被氧化成CO₂和H₂O，从而得到氧化后混合气体；

（6）将氧化后混合气体送入到热交换器（2）中与补氧风机（1）送入的补氧空气进行换热；

（7）将换热后的混合气体由引风机（7）引导排放到大气中。

其中，步骤（4）中，所述补氧空气与有机废气的体积比为10~15：1。

其中，步骤（4）中，所述混合气温的温度为240-260℃。

其中，步骤（6）中，氧化后混合气体经换热后温度为110℃~130℃。

采用上述技术方案，补氧风机送出的补氧空气进入热交换器预热到290℃~310℃，通过管道进入电加热器的过程中会有热量损失，造成补氧空气温度降低；接着补氧空气进入到电加热器中加热，通过控制电加热器来确保补氧空气的温度为290℃~310℃；接着补氧空气与废气风机送入的有机废气一起进入到混合器进行温度混合，其中补氧空气与有机废气的体积比为10~15：1，从而使混合气体温度到达催化氧化温度240℃~260℃；混合气体进入催化反应器进行催化氧化反应，在催化反应器中将混合气体中的有机废气氧化成无害的CO₂和H₂O，氧化后混合气体吸收分解的热量使其温度达到370℃~390℃；接着氧化后混合气体进入到热交换器中与补氧风机送入的补氧空气进行换热，使其自身温度降低至110℃~130℃，再由引风机引导混合气体通过烟囱排放到大气中；引风机在正常运行时不仅引导混合气体，还会使系统处于负压状态，防止有害气体的外泄；另外在催化反应器中设置的热电偶和差压变送器可以在废气浓度产生波动的情况下，保证催化氧化器的温度和压力稳定。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）通过有机废气与补氧空气的混合使混合气体温度达到催化氧化所需温度，避免了废气与热源直接接触，安全性大大提高；

（2）运行成本低，运行过程中不需任何燃料；

（3）环保效果好，废气中的有机物分解彻底且无二次污染；

（4）系统运行稳定，即使废气浓度出现波动，系统也能保证催化氧化器内的温度和压力稳定。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。