[发明专利]一种多级换热的分建式催化氧化系统及其处理方法

说明书

本发明公开了一种多级换热的分建式催化氧化系统及其处理方法，所述系统包括废气风机、补风风机、换热系统、电加热器、催化氧化器、引风机、控制系统、安全系统及连接管道，其中，废气风机与补风风机并联设置，并通过管道依次连接换热系统、电加热器和催化氧化器。处理方法为含VOCs的气体经风机加压后先后进入两级换热系统，与来自催化反应器的高温尾气换热，再经电加热器补热，达到起燃温度后进入催化反应器，在催化反应器内进行催化氧化反应，VOCs组分被氧化为CO₂和H₂O，反应完的高温尾气离开催化反应器，进入两级换热系统加热进入系统的含VOCs废气，之后尾气高温排放。本发明的系统适用于含有较低浓度的VOCs废气的超洁净排放控制和末端治理。

技术领域

本发明属于VOCs废气治理领域，具体涉及一种多级换热的分建式催化氧化系统及其处理方法。

背景技术

用燃烧(氧化)的方法将有害气体、蒸汽、液体或烟尘转化为无害物质的过程称为燃烧净化法。工业有机废气的燃烧技术主要包括直接火焰燃烧法、热力燃烧法、催化燃烧法和蓄热式热氧化法等。

催化燃烧(氧化)法是利用催化剂的催化作用将废气中的污染物转化成无害的化合物或者转化成为易于处理和回收利用的物质的方法。在催化剂的作用下，可以在较低温度下将废气中的有机物完全氧化，催化氧化反应温度在200～480℃之间。比直接燃烧法的氧化反应温度(＞800℃)要低得多，相应节省能耗。由于绝大部分有机物均具有可燃性，因此催化燃烧法已经成为含挥发性有机物废气的有效净化手段之一。

催化燃烧(氧化)的特点：起燃温度低，节省能源，在某些情况下，达到起燃温度后便无需外界供热。催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体，即它适用于浓度范围广、成分复杂的各种有机废气处理。对于有机化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、多组分，且没有回收价值的废气，采用吸附-催化燃烧(氧化)法的处理效率高、无二次污染。

催化燃烧(氧化)工艺流程有分建式与组合式两种。在分建式流程中，预热器、换热器、反应器均作为独立设备分别设立，其间用相应的管路连接，一般应用于处理气量较大的场合。组合式流程将预热、换热及反应等部分组合安装在同一设备中，即所谓催化燃烧炉，流程紧凑、占地小，一般用于处理气量较小的场合。但现有技术的分建式催化氧化系统一般需要较大的能耗，无法充分实现能量回收。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种多级换热的分建式催化氧化系统及其处理方法，采用多级换热+电补热的方式，配套完备的控制系统，使含VOCs的废气在较低的能耗下充分氧化，达标排放。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种多级换热的分建式催化氧化系统，包括废气风机、补风风机、换热系统、电加热器、催化氧化器、引风机、控制系统、安全系统及连接管道，其中，废气风机与补风风机并联设置，并通过管道依次连接换热系统、电加热器和催化氧化器；

所述废气风机通往换热系统的连接管道上另设放空管道通往外界；

所述换热系统包括依次连接的一级换热器和二级换热器，二者结构相同，均设有废气进口、废气出口、尾气进口和尾气出口；其中，一级换热器的废气进口分别与废气风机和补风风机相连，一级换热器的废气出口连接至二级换热器的废气进口，一级换热器的尾气出口连接至放空管道，并通过放空管道通往外界；二级换热器的废气出口连接至电加热器，二级换热器的尾气出口回连至一级换热器的尾气进口；

所述催化氧化器设有废气进口和尾气出口，其内装填催化剂，其中，催化氧化器的废气进口与电加热器相连，催化氧化器的尾气出口连接引风机，并通过引风机回连至二级换热器的尾气进口；