CN112588021A - 一种催化装置及有机废气处理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种催化装置，其结构主要包括反应釜，所述反应釜内部沿有机废气的流向依次设置有过滤器和吸附催化剂；还涉及一种有机废气处理系统，包括：燃烧室，连接有进气管路，所述进气管路分为第一管路与第二管路两段；催化装置，设置在所述第一管路与第二管路之间；所述第一管路连接所述催化装置的进气端与废气源，所述第二管路连接在所述催化装置的出气端与所述燃烧室之间，所述第二管路上还设置有助燃风入口。本申请技术方案可以防止VOC浓度超过危险极限，预防了废气处理中可能存在爆炸隐患。同时，催化剂具有过滤和催化功能，实现了自清洁功能。
Description
技术领域：
本申请为挥发性有机废气处理领域，涉及一种防止废气超过爆炸极限的安全处理系统。具体而言，是一种催化装置及带有该催化装置的有机废气处理系统。
背景技术：
挥发性有机废气VOC可以用热破坏法处理，也就是直接或加以辅助地燃烧有机气体，降低有机物浓度，使其不再具有危害性的一种处理方法。热破坏法对于浓度较低的有机废气处理效果比较好，因此，在处理低浓度废气中得到了广泛应用。这种方法主要分为两种，即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧对有机废气的热处理效率相对较高，一般情况下可达到99％。而催化燃烧指的是在催化床层的作用下，加快有机废气的化学反应速度的一种方法。
工业上认为安全的VOC气体处理浓度是在爆炸极限下限的25％以下。但是，由于VOC具有流量和浓度瞬间变化的特点，使得VOC在处理中常常发生意外。处理设备一旦高浓度有机废气进入，瞬间会发生爆炸等事故。如何控制气体浓度成为行业内的一个技术难点。
发明内容：
发明目的：
本申请的目的在于，控制待处理的有机废气浓度。针对浓度瞬间超过危险极限25％时候，通过吸附、催化等手段降低VOC废气浓度，然后进行处理，避免爆炸等事故的发生。
技术方案：
本申请包括一种催化装置，包括：
反应釜，所述反应釜内部沿有机废气的流向依次设置有过滤器和吸附催化剂；
所述过滤器为壁流式碳化硅陶瓷过滤器，所述过滤器上的负载物包括：氧化锰1％-3％、氧化铈0.5％-1％、氧化钴0.5％-1％、钯0.3％-0.5％和铂0.3％-0.5％；
所述吸附催化剂包括如下成分：ZSM-5分子筛23％-25％、β沸石分子筛25％-35％、活性氧化铝10％-30％、钠米氧化锰8％-12％、氧化锌2％-4％、氧化铁3％-6％、钯0.3％-0.5％和铂0.3％-0.5％。
本申请还包括一种有机废气处理系统，包括：
燃烧室，连接有进气管路，所述进气管路分为第一管路与第二管路两段；
如上文所述的催化装置，设置在所述第一管路与第二管路之间；
所述第一管路连接所述催化装置的进气端与废气源，所述第二管路连接在所述催化装置的出气端与所述燃烧室之间，所述第二管路上还设置有助燃风入口。
所述的有机废气处理系统，优选地，还包括，阻火器，所述第一管路和第二管路上均设置有阻火器。进一步地，所述阻火器长度为4-6米，蜂窝状，材料为碳化硅陶瓷。
所述的有机废气处理系统，优选地，包括多组所述的催化装置，并行连接于所述第一管路与第二管路之间。
所述的有机废气处理系统，优选地，所述催化装置与所述第二管路之间设置有控制阀。
所述的有机废气处理系统，优选地，还包括高温脱附管路，所述燃烧室通过高温脱附管路连接至所述催化装置的反应釜内部；所述高温脱附管路上设置有风机。进一步地，所述高温脱附管路在反应釜内部设置有脱附阀。
所述的有机废气处理系统，优选地，还包括空气喷吹管路，所述反应釜外部通过空气喷吹管路连接至反应釜内部过滤器和吸附催化剂之间。
所述的有机废气处理系统，优选地，所述反应釜底部连接有排灰口。
优点及效果：
本申请使用壁流式陶瓷过滤器及分子筛吸附催化剂防止VOC浓度超过危险极限，预防了废气处理中可能存在爆炸隐患。同时，催化剂具有过滤和催化功能，实现了自清洁功能。
附图说明：
图1为本申请中的催化装置及处理系统结构示意图。
图中标注：
1反应釜；2过滤器；3吸附催化剂；4第二管路；5阻火器；6第一管路；7燃烧室；8高温脱附管路；9空气喷吹管路；
81脱附阀。
具体实施方式：
本技术就是针对现有技术难点提出的新型的低温吸附高温催化的催化剂、催化组件和以改催化组件为核心的有机废气处理系统。这样的催化特征针对浓度瞬间超过下限的25％时候，可以通过吸附降低VOC废气浓度，随着浓度降低再高温脱附催化剂，本催化剂还具有高温氧化功能，可以定期通过提高温度自动清洗催化剂表面。
以下由若干实施例对本申请进行说明：
实施例1
一种催化装置，其特征在于，包括：
反应釜1，所述反应釜1内部沿有机废气的流向依次设置有过滤器2和吸附催化剂3；
所述过滤器2为壁流式碳化硅陶瓷过滤器，所述过滤器2上的负载物包括：氧化锰1％-3％、氧化铈0.5％-1％、氧化钴0.5％-1％、钯0.3％-0.5％和铂0.3％-0.5％；有过滤和催化功能，可以滤除VOC废气中的重油、颗粒、液滴。同时，在300℃具有催化功能，可以催化氧化VOC废气成为水和二氧化碳。
所述吸附催化剂3包括如下成分：ZSM-5分子筛23％-25％、β沸石分子筛25％-35％、活性氧化铝10％-30％、钠米氧化锰8％-12％、氧化锌2％-4％、氧化铁3％-6％、钯0.3％-0.5％和铂0.3％-0.5％，具有过滤和催化功能，可以滤除VOC废气中的重油、颗粒、液滴。同时，在300℃具有催化功能，可以催化氧化VOC废气成为水和二氧化碳。
实施例2
一种有机废气处理系统，其特征在于，包括：
燃烧室7，连接有进气管路，所述进气管路分为第一管路6与第二管路4两段；燃烧室用于焚烧有机废气。
实施例1所述的催化装置，设置在所述第一管路6与第二管路4之间；
所述第一管路6连接所述催化装置的进气端与废气源，所述第二管路4连接在所述催化装置的出气端与所述燃烧室7之间，所述第二管路4上还设置有助燃风入口41。经过催化降低浓度的有机废气混合助燃风后吹入燃烧室。
实施例3
在实施例2的基础上，增加了：
阻火器5，所述第一管路6和第二管路4上均设置有阻火器5。进一步优选，阻火器为碳化硅挤出成型，该阻火器为蜂窝状，4-6米长陶瓷大孔结构。该阻火器具有高温催化和分散VOC气体的特性，确保气体输送安全。
实施例4
包括多组所述的催化装置，并行连接于所述第一管路6与第二管路4之间。如图1所示，本例中为3个并行催化装置。所述各催化装置与所述第二管路4之间设置有控制阀，用于控制工作的催化装置的数量，可以实现多个催化装置轮转工作-脱附。
实施例5
还包括高温脱附管路8，所述燃烧室7通过高温脱附管路8连接至所述催化装置的反应釜1内部；所述高温脱附管路8上设置有风机。其作用是，引出燃烧室中的热风，吹入催化装置内部，进行高温脱附工作。所述高温脱附管路8在反应釜1内部设置有脱附控制阀81。还可以包括空气喷吹管路9，所述反应釜1外部通过空气喷吹管路9连接至反应釜1内部过滤器2和吸附催化剂3之间。
如上各实施例中，均可在所述反应釜1底部连接有排灰口。用于清扫脱附后的灰尘等废弃物。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种催化装置，其特征在于，包括：
反应釜(1)，所述反应釜(1)内部沿有机废气的流向依次设置有过滤器(2)和吸附催化剂(3)；
所述过滤器(2)为壁流式碳化硅陶瓷过滤器，所述过滤器(2)上的负载物包括：氧化锰1％-3％、氧化铈0.5％-1％、氧化钴0.5％-1％、钯0.3％-0.5％和铂0.3％-0.5％；
所述吸附催化剂(3)包括如下成分：ZSM-5分子筛23％-25％、β沸石分子筛25％-35％、活性氧化铝10％-30％、钠米氧化锰8％-12％、氧化锌2％-4％、氧化铁3％-6％、钯0.3％-0.5％和铂0.3％-0.5％。
2.一种有机废气处理系统，其特征在于，包括：
燃烧室(7)，连接有进气管路，所述进气管路分为第一管路(6)与第二管路(4)两段；
如权利要求1所述的催化装置，设置在所述第一管路(6)与第二管路(4)之间；
所述第一管路(6)连接所述催化装置的进气端与废气源，所述第二管路(4)连接在所述催化装置的出气端与所述燃烧室(7)之间，所述第二管路(4)上还设置有助燃风入口(41)。
3.根据权利要求2所述的有机废气处理系统，其特征在于，包括：
阻火器(5)，所述第一管路(6)和第二管路(4)上均设置有阻火器(5)。
4.根据权利要求3所述的有机废气处理系统，其特征在于：所述阻火器(5)长度为4-6米，蜂窝状，材料为碳化硅陶瓷。
5.根据权利要求2所述的有机废气处理系统，其特征在于：包括多组所述的催化装置，并行连接于所述第一管路(6)与第二管路(4)之间。
6.根据权利要求2所述的有机废气处理系统，其特征在于：所述催化装置与所述第二管路(4)之间设置有控制阀。
7.根据权利要求2所述的有机废气处理系统，其特征在于：还包括高温脱附管路(8)，所述燃烧室(7)通过高温脱附管路(8)连接至所述催化装置的反应釜(1)内部；所述高温脱附管路(8)上设置有风机。
8.根据权利要求7所述的有机废气处理系统，其特征在于：所述高温脱附管路(8)在反应釜(1)内部设置有脱附阀(81)。
9.根据权利要求2所述的有机废气处理系统，其特征在于：还包括空气喷吹管路(9)，所述反应釜(1)外部通过空气喷吹管路(9)连接至反应釜(1)内部过滤器(2)和吸附催化剂(3)之间。
10.根据权利要求2所述的有机废气处理系统，其特征在于：所述反应釜(1)底部连接有排灰口。
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