[发明专利]一种VOCs处理用高效蓄热式催化氧化反应器

说明书

本发明涉及VOCs气体处理设备技术领域，且公开了一种VOCs处理用高效蓄热式催化氧化反应器，包括反应罐，反应罐的内腔上下部设有分隔板，两个分隔板将反应罐的内腔隔为上部的进气腔、下部的回流腔和中部的保温层，反应罐的顶端设有四通阀，反应罐的底端设有回流管，保温层的内部开设有反应腔，反应腔在保温层内设有多个且呈蜂窝状分布，反应腔的内部设有预热管，反应腔的顶端连通进气腔的内腔，反应腔的底端连通保温层的底腔。本发明通过反应腔和预热管套接，并由四通阀和回流管配合将进VOCs气体与反应后的VOCs气体进行热量交换，避免了多次蓄热交换时的能量损失，且反应过程可持续进行而不需要频繁切换阀门，从而避免了易损件使用及维修更换。

技术领域

本发明涉及VOCs气体处理设备技术领域，具体为一种VOCs处理用高效蓄热式催化氧化反应器。

背景技术

VOCs即挥发性有机物，定义为常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下蒸汽压大于或者等于10Pa具有相应挥发性的全部有机化合物。直接排放至大气中，易使得大气氧化性增强，气粒转化形成气溶胶，影响能见度（灰霾），同时，会影响人体呼吸系统健康，导致中毒、致癌等疾病。对于VOCs常用治理技术有包括活性碳吸附法、蓄热式燃烧法、催化燃烧、低温等离子法、光触媒净化法、生物滤池、吸收法、冷凝法、膜分离等。其中，蓄热式燃烧法即RTO，将废气中的VOCs热力氧化裂解并放出热量后加热蓄热体，被加热后的蓄热体再加热待处理的低温废气，从而节省废气升温所需的燃料消耗。上述RTO所用到的设备即蓄热式氧化器，其是采用了在炉体内部安装了诸如蓄热陶瓷等填料的类似换热器作用的蓄热体，当废气经过蓄热体的时候，气体通过不断的冷热交换、相互交替经过填料的时候，热量在传递的过程中存在填料中，从而达到了既能够净化有机废气，同时又能够节能的目的。

当前，旋转式RTO内通过旋转阀对多个腔室进行轮换使用，切换频率较高，故而对阀门的结构要求较高，阀门属于易故障件，且维修或更换比较困难，另一方面，由于反应室内的催化剂易中毒，传统式RTO的密闭结构对于催化剂的更换亦是繁琐，因此提出一种VOCs处理用高效蓄热式催化氧化反应器，旨在解决上述问题。

发明内容

针对背景技术中提出的现有VOCs处理用高效蓄热式催化氧化反应器在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种VOCs处理用高效蓄热式催化氧化反应器，具备结构简单、阀门控制要求低、换热效率高、催化剂更换方便的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种VOCs处理用高效蓄热式催化氧化反应器，包括反应罐，所述反应罐的内腔上下部设有分隔板，两个所述分隔板将反应罐的内腔隔为上部的进气腔、下部的回流腔和中部的保温层，所述反应罐的顶端设有四通阀，所述反应罐的底端设有回流管，所述保温层的内部开设有反应腔，所述反应腔在保温层内设有多个且呈蜂窝状分布，所述反应腔的内部设有预热管，所述反应腔的顶端连通进气腔的内腔，所述反应腔的底端连通保温层的底腔，所述预热管的顶端伸出反应罐的外部，所述预热管的底端连通回流腔的内腔，所述四通阀的底端连通进气腔的内腔，所述回流管的一端连通回流腔的内腔，所述回流管的另一端连通保温层的底腔，所述反应腔的内壁设有电热管。

优选的，所述预热管在反应腔内活动套接，且预热管位于反应腔内腔的外表面涂装有VOCs气体反应催化剂。

优选的，所述反应腔和预热管的断口形状均为正六边形。

优选的，所述预热管的六个角均固定连接有分隔导热板，所述分隔导热板的另一端滑动连接于反应腔的内角处，所述分隔导热板的表面涂装有VOCs气体反应催化剂。

优选的，所述电热管安装于反应腔的下半部。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过反应腔和预热管套接，并由四通阀和回流管配合将进VOCs气体与反应后的VOCs气体进行热量交换，避免了多次蓄热交换时的能量损失，且反应过程可持续进行而不需要频繁切换阀门，从而避免了易损件使用及维修更换。