[发明专利]一种防结垢流化床蓄热氧化装置及VOCs气体的热氧化处理方法

说明书

本发明提供了一种防结垢流化床蓄热氧化装置及VOCs气体的热氧化处理方法，属于有机废气处理技术领域。所述的防结垢流化床蓄热氧化装置包括洗气塔1、燃烧器2、流化蓄热床11、旋风分离器6和尾气处理装置7；所述洗气塔1的出口和燃烧器2的出口分别与流化蓄热床11的进口相连通；所述流化蓄热床11的出口与旋风分离器6的进口相连通；所述旋风分离器6的出口连通尾气处理装置7的进口；所述流化蓄热床11内部设有球状蓄热体层8。本发明在流化蓄热床内部设置球状蓄热体层，蓄热体为球状，热风通过时，蓄热体流动产生摩擦，结垢被清除，随风进入旋风分离器，从而有效解决蓄热体结垢堵塞问题，运行和维护成本大幅降低。

技术领域

本发明涉及有机废气处理技术领域，尤其涉及一种防结垢流化床蓄热氧化装置及VOCs气体的热氧化处理方法。

背景技术

挥发性的有机化合物，简称为VOCs(Volatile Organic Compounds)，指的是挥发性的碳氢化合物及其衍生物，它包括烃类、芳烃类、醇类、醛类、酮类、酯类、胺类、有机酸等。在工业生产中，VOCs通常作为溶剂来使用。一旦这些有机溶剂挥发到大气环境中，不仅会对大气环境造成严重污染，而且被人体呼入后，对人体健康也产生严重危害。

VOCs常用的处理方法有吸收法、冷凝法、吸附法、生物法、热氧化法、等离子体法等，正在开发的有电化学法、膜分离法、光催化法、电子床加热法等。目前广泛使用的是热氧化法，热氧化法当前分为三种：热力燃烧式、间壁式和蓄热式。三种方法的主要区别在于热量回收方式；其中蓄热式燃烧使用比例最高。

蓄热式热氧化器，简称为RTO，在热氧化装置中设置蓄热式热交换器，在完成VOCs预热后便可进行氧化反应。现阶段，蓄热式热氧化器的热回收率已经达到了95％，且其占用空间比较小，辅助燃料的消耗也比较少。由于当前的蓄热材料可使用陶瓷填料，其可处理腐蚀性或含有颗粒物的VOCs气体。

但是目前蓄热式氧化器的核心部件蓄热体基本都是固定式蜂窝或者波纹等结构。使用过程中废气中的盐分和烧结物，经常会使蓄热体结垢、堵塞，造成炉体废气泄露甚至引起爆炸，带来环境和安全问题；同时蓄热体孔隙较小，极难清洗，运行维护成本巨大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防结垢流化床蓄热氧化装置及VOCs气体的热氧化处理方法，本发明提供的防结垢流化床蓄热氧化装置，能够有效解决蓄热体结垢堵塞问题；设备稳定性和安全性大幅提高；运行和维护成本大幅降低，整体节能效果明显。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种防结垢流化床蓄热氧化装置，包括洗气塔1、燃烧器2、流化蓄热床11、旋风分离器6和尾气处理装置7；所述洗气塔1的出口和燃烧器2的出口分别与流化蓄热床11的进口相连通；所述流化蓄热床11的出口与旋风分离器6的进口相连通；所述旋风分离器6的尾气出口连通尾气处理装置7的进口；所述流化蓄热床11内部设有球状蓄热体层8。

优选的，所述球状蓄热体层8包括分别位于球状蓄热体层上下两端的孔板9和位于两个孔板间的陶瓷球10。

优选的，所述陶瓷球10的直径为0.5～100mm。

优选的，其特征在于，所述孔板9中孔的直径为0.3～90mm，且小于陶瓷球的直径。

优选的，所述球状蓄热体层8的厚度为0.3～5m。

优选的，所述流化蓄热床11包括第一流化蓄热床3、第二流化蓄热床4和第三流化蓄热床5。