[实用新型]一种有机废气蓄热催化氧化装置

说明书

本实用新型公开了一种有机废气蓄热催化氧化装置，适用于低浓度、大风量的有机废气治理。有机废气经预处理后，经风机加压进入蓄热室，蓄热室内装填蓄热体，废气在蓄热室被加热后进入氧化室，再利用氧化室内的反应组件，反应组件由规整催化剂和电加热管相间排列组成。废气中的有机组分在催化剂表面完成氧化反应，电加热管用于提供热量，催化组件框架在反应室中间，其水平截面积与中间蓄热室相同，高度与反应室相同，使得进入反应室的气体无论来自哪个蓄热室都必须经过反应模块，最大程度减少催化剂装填量。该装置能在最大可能节约催化剂的前提下，保证排放达标。

技术领域

本实用新型属于有机废气治理技术领域，特别涉及一种有机废气蓄热催化氧化装置。

背景技术

迄今为止，在工业上已获得成功应用的有机废气净化方法主要有吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法、生物法、低温等离子法、光催化氧化法和燃烧法。就燃烧法而言，可分为直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。废气中VOCs的燃烧也产生热量，就热量的回收方法（或废气的预热方法）而论，又可分为蓄热式热力燃烧（Regenerative Thermal Incineration）和带间壁式换热器的热力燃烧（Recuperative Thermal Incineration），前者所用的装置即为RTO。在上述各种处理有机废气的方法中，目前应用最多的是蓄热式热力燃烧法和蓄热式催化燃烧法，即用蓄热式热力氧化器或蓄热式催化氧化器（缩写RTO和RCO）来处理VOC废气。

20世纪70年代初（约1972年），由美国Hamon Research-Cottrell公司第一次将RTO引入市场。之后，随着各个国家对VOCs排放控制的日趋严格，到20世纪90年代，RTO装置在欧美国家已经非常普遍地应用于VOCs的净化处理。

RTO和RCO技术的优点：

1）几乎可以处理所有含有机物的废气；

2）可以处理风量大、浓度低的有机废气；

3）操作弹性大（20%～120%）；

4）在合适的废气浓度条件下，无需添加辅助燃料而实现自供热操作；

5）有机沉积物可周期性的清除，蓄热体可更换；

6）装置使用寿命较长；

7）在所有热力燃烧净化法中热效率最高（三室＞99%，两室95%～98%）；

8）RTO装置系统总压力损失一般＜3000Pa。

RTO和RCO的缺点：

1）装置重量大（因为采用陶瓷蓄热体）；

2）装置容积大（因此大型装置只能放在室外）；

3）尽可能连续操作（重新开工花费较长的升温时间）；

4）投资费用相对较高。

针对RCO装置由于涉及贵金属催化剂和过渡金属催化剂，催化剂成本高，造成RCO装置造成较高。RCO用的催化剂主要分为贵金属催化剂、金属氧化物催化剂、氧化型催化剂和稀土型复合氧化物催化剂，应用最广泛、效果最好的是贵金属催化剂。

传统的RCO装置，在每个蓄热式分别布置一定量的催化剂层。在RTO中，当燃烧气体离开热的蓄热体之前，VOCs基本上已完全分解。但是，在RCO情况下，VOCs的氧化反应发生在两个蓄热体床层的顶部，即传统的催化剂布置的位置，也就是说VOCs在燃烧室中还没有达到充分氧化，还要进入第二个催化剂床层才完全转化如何设计合适的RCO结构，用最少的催化剂装填量获取最大的催化效果，成了摆在科研工作者面前的一个难题。

实用新型内容