[实用新型]一种高效处理VOCs有机废气的催化氧化装置

说明书

本实用新型涉及一种高效处理VOCs有机废气的催化氧化装置。所述高效处理VOCs有机废气的催化氧化装置包括干式过滤器、阻火器、换热器、加热器和催化‑氧化反应器，其中，干式过滤器与阻火器相连，阻火器与换热器的冷端入口相连，换热器的冷端出口与加热器相连，加热器与催化‑氧化反应器相连，催化‑氧化反应器与换热器的热端入口相连，且换热器的热端出口与烟囱相连。本实用新型改善了催化‑氧化反应器结构，在提高装置可靠性的同时降低了能耗，保证催化剂利用率和装置对废气的净化效率，装置在运行过程中，入口VOCs有机废气浓度为0.5‑6g/m³，反应空速SV＝5K‑30K h^‑1，装置对VOCs的去除效率可达99.5％以上。

技术领域

本实用新型涉及一种高效处理VOCs有机废气的催化氧化装置。

背景技术

挥发性有机化合物(VOCs)是继SO₂、NO_x之外又一重要污染物，给环境和生活带来沉重压力。我国VOCs存在排放量大、来源复杂等特点，涂装、印刷、化工等行业相继颁布了VOCs排放标准，以消减VOCs排放。催化-氧化是去除VOCs的有效手段，在加热及催化剂作用下将VOCs氧化为无害化的H₂O和CO₂。

催化-氧化的核心是CO(Catalytic Oxidation)反应器和催化剂，直接决定系统的处理效率和能耗，常规CO反应器，催化剂单元堆砌而成催化剂床层，催化剂床层采用多层布置。反应器存在效率低，结构复杂、体积大，催化剂安装和更换不便，气流、温度分布的均匀性差等缺点，同时存在密封性差、易形成短流，导致CO反应器处理效率低。为了提高设备去除效率，优化气流、温度分布和回收热能，现有技术公开了一些方法和策略。

专利CN 204285486公开了一种处理定型机废气的装置，将静电除尘器和催化模块组合，静电除尘器去除废气中的颗粒物，核心单元催化氧化模块去除废气中的VOCs，蜂窝状催化剂组装成催化剂床层，反应器结构复杂，气体分布均匀性差。专利CN 205461796公开了一种高效处理有机废气VOCs的装置，采用催化-燃烧法，反应器内部为催化剂填料层，装填层级不等的纳米孔、稀土分子筛高效催化剂，系统的净化效率>99％。但颗粒状催化剂导致阻力增大，不利于气流分布，易形成短流和局部负荷增加，此外，反应热不易扩散，易引起催化剂床层温度升高，进而导致催化剂出现烧结、失活。CN 107583409公开了一种新型VOC处理系统，采用沸石分子筛转轮+催化燃烧模式，沸石分子筛转轮为吸附-浓缩段，催化-燃烧反应器包括催化板和换热器，催化板设置3-5层，催化板出口气体进入换热器，用于加热分子筛转轮脱附气体，以降低能耗。但存在气流分布不均，对波动适应性差。CN 107497291公开了一种燃烧式VOC 处理装置，将吸附、预热和催化燃烧集成在一体，主要是利用废气燃烧产生的热量对进入催化燃烧系统的废气进行预热，降低能耗，未对反应器进行优化。

现有用于VOCs处理的催化-氧化反应器，其特征在于反应器为一长方体腔体，催化床是由催化剂单体经堆砌方式组装，反应器需要设置复杂的变径接头、转换阀门等，制作成本大。此外，还存在设备体积大、气流分布不均、反应器结构复杂、催化剂安装、再生和更换不便等。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题和不足，本实用新型提供一种高效处理VOCs有机废气的催化氧化装置，其中所包括的催化-氧化反应器由多个独立的单管反应器组合而成，有效克服传统反应器存在的缺点。

本实用新型解决上述问题的技术方案如下：一种高效处理VOCs有机废气的催化氧化装置包括干式过滤器(1)、阻火器(2)、换热器(3)、加热器(4)和催化-氧化反应器，其中，所述干式过滤器(1)与所述阻火器(2)相连，所述阻火器(2)与所述换热器(3)的冷端入口相连，所述换热器(3)的冷端出口与所述加热器(4)相连，所述加热器(4)与所述催化-氧化反应器相连，所述催化-氧化反应器与所述换热器(3) 的热端入口相连，且所述换热器(3)的热端出口与烟囱(11)相连。