用于低溫蓄熱式催化氧化處理裝置的換熱裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于低溫蓄熱式催化氧化處理裝置的換熱裝置。
【背景技術】
[0002]目前的揮發性有機物(VOCs)的治理技術主要有兩類:一類是回收技術，一類是銷毀技術。回收技術是通過物理的方法，例如改變溫度、壓力或采取選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法富集分離有機氣相污染物的方法，主要有吸附技術、吸收技術、冷凝技術及膜分離技術。銷毀技術主要通過化學或生化放映，用熱、光、催化劑和微生物將有機化合物轉變為二氧化碳和水等無毒害或低毒害的無機小分子化合物，主要有直接燃燒法、催化燃燒、生物氧化、光催化氧化、等離子破壞等。
[0003]回收技術主要針對濃度較高或經濟價值高的VOCs氣體進行回收，在某些領域能夠滿足國家環保標準的要求直接排入大氣中。而銷毀技術主要是針對回收技術無法達到標準要求時而采取的VOCs治理技術。《大氣污染物綜合排放標準》要求非甲烷總烴排放濃度彡120mg/m3，一些地區地方標準要求非甲烷總烴排放濃度彡80mg/m3，《石油化學工業污染物排放標準》等意見征求稿要求苯排放指標< lmg/m3，回收技術若要達到以上標準，則技術實現上非常困難，需結合銷毀技術進一步達到標準。
[0004]然而目前的銷毀技術中直接燃燒法操作溫度高達800°C，且設備成本高，在煉制企業應用過程中存在安全隱患；大部分催化燃燒技術不適應用于高濃度的有機污染物場合需進行預處理，且因催化劑工作溫度基本在400°C左右，高于大部分有機物起燃溫度，在使用上也存在爆炸的危險。若對有機污染物進行稀釋預處理，則對空氣的加熱升溫需要耗費大量的熱能(電加熱或者燃料加熱)，在大風量/低濃度的VOCs治理中運行成本過高，造成能源浪費。
[0005]本實用新型有針對性的解決了該問題。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是現有技術中安全隱患大、起燃溫度高、能耗大的問題，提供一種新的用于低溫蓄熱式催化氧化處理裝置的換熱裝置。該裝置用于低溫蓄熱式催化氧化處理中，具有安全隱患小、起燃溫度低、能耗小的優點。
[0007]為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案如下:一種用于低溫蓄熱式催化氧化處理裝置的換熱裝置，包括回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體、加熱室、低溫催化氧化床、高溫催化氧化床，其特征在于所述回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體的冷程入口與VOCs氣體入口管線相連，回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體的冷程出口與加熱室入口相連，加熱室出口依次與低溫催化氧化床、高溫催化氧化床相連，高溫催化氧化床出口與回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體的熱程入口，回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體的熱程出口設有氣體排放管線；其中，所述回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體分為至少兩個倉室，回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體與回轉馬達連接。
[0008]上述技術方案中，優選地，所述回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體分為三個倉室。
[0009]針對現有催化燃燒技術中存在安全隱患(因催化劑工作溫度高于大部分有機物的起燃溫度，有爆炸隱患)、起燃溫度高(因高溫催化劑的使用)、能耗大(處理低濃度VOCs氣體時，電加熱器一直處于工作狀態)等缺點。本專利有機廢氣處理指標高，裝置效率高。通過與前端回收技術相結合，本技術方法不僅能滿足現行的環保標準要求，而且能夠滿足國家環保部門即將頒布實施的《石油化學工業污染物排放標準》和《石油煉制企業工業污染物排放標準》要求，其中非甲烷總烴排放指標彡80mg/m3，處理效率彡99% ;苯彡lmg/m3,甲苯< 8mg/m3;二甲苯< 10mg/m 3，處理指標遠高于目前大部分有機氣體回收治理技術。處理VOCs氣體可以滿足間歇或持續排放節約能耗，處理濃度適應范圍廣，滿足大部分VOCs氣體處理指標。低溫觸媒催化工作溫度(200°C?300°C)顯著低于目前大部分負載貴金屬催化劑的工作溫度，低于大部分有機物的起燃溫度，較直接燃燒和其他催化氧化技術安全性更高。相比傳統的催化氧化技術，本專利采用回轉蓄熱式換熱的技術路線，即使有機廢氣物料濃度低、間歇進氣情況下，由于蜂窩陶瓷蓄熱體能較好的保溫效果，來料VOCs氣體經過蜂窩陶瓷蓄熱體后能夠容易達到低溫觸媒床工作的溫度，從而使加熱器工作時間更短，電能或其他能耗消耗更低。本專利通過把VOCs等有機廢氣轉化成0)2和H2O,同時不產生氮氧化物，相比其他直接燃燒等銷毀技術，無二次污染氣體產生，更加環保，取得了較好的技術效果。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型所述回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體換熱的工作示意圖。
[0011]圖2為回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體剖面圖。
[0012]圖1或圖2中，I為經過回收預處理的VOCs氣體管線；2為VOCs氣體排放管線；3為回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體；4為加熱室；5為低溫催化氧化床；6為高溫催化氧化床；12a?12c為蓄熱體。
[0013]下面通過實施例對本實用新型作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。
【具體實施方式】
[0014]【實施例1】
[0015]按照如圖1所示的流程，經過回收預處理的VOCs氣體進入回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體的冷程，然后經過加熱室加熱后進入低溫氧化床層后，90%以上的VOCs氣體已在低溫催化氧化床層內被分解為0)2和H2O,同時釋放出熱量并進入高溫催化氧化床層，同時當此時氣體溫度較高時，預處理系統增加稀釋力度，降低VOCs氣體燃燒溫度。
[0016]高溫催化氧化床層內填充不同于低溫催化氧化床層的貴金屬Pt高溫催化劑，該催化劑所需要工作溫度高于低溫催化氧化床層所需溫度。剩余少部分VOCs氣體在此區間內進一步分解成COjPH2O,同時釋放出熱量進入回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體，在回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體內進一步高溫燃燒，達到99%以上的處理效率。
[0017]以處理汽油揮發的油氣為例，進口濃度為60g/m3的常溫汽油油氣，經系統預處理后濃度稀釋為6g/m3(爆炸極限的下限的25%為9.4g/m3)，已低于爆炸極限的下限的25%，經換熱器換熱后溫度升高至230°C左右，此時加熱室停止工作，經低溫催化氧化床層、高溫催化氧化床層以及陶瓷蓄熱體的處理后，出口濃度可以達到80mg/m3以下，處理效率達到99%以上。
[0018]如圖1、圖2所示，通過密閉的回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體實現蓄熱和換熱的合二為一，該方式可以提高換熱效率，提高蓄熱能力。通過回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體的旋轉馬達，帶動蓄熱體旋轉。當回轉型蓄熱體某一蓄熱體(12a)作為蓄熱功能使用時，不僅可以進一步凈化VOCs氣體，而且可以進行蓄熱，進行熱回收利用；此時蓄熱體(12b)已蓄熱完成等待系統換熱；而蓄熱體(12c)正在給來料VOCs氣體進行加熱。
【主權項】
1.一種用于低溫蓄熱式催化氧化處理裝置的換熱裝置，包括回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體、加熱室、低溫催化氧化床、高溫催化氧化床，其特征在于所述回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體的冷程入口與VOCs氣體入口管線相連，回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體的冷程出口與加熱室入口相連，加熱室出口依次與低溫催化氧化床、高溫催化氧化床相連，高溫催化氧化床出口與回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體的熱程入口，回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體的熱程出口設有氣體排放管線；其中，所述回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體分為至少兩個倉室，回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體與回轉馬達連接。2.根據權利要求1所述用于低溫蓄熱式催化氧化處理裝置的換熱裝置，其特征在于所述回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體分為三個倉室。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于低溫蓄熱式催化氧化處理裝置的換熱裝置，主要解決現有技術中安全隱患大、起燃溫度高、能耗大的問題。本實用新型通過采用一種用于低溫蓄熱式催化氧化處理裝置的換熱裝置，包括回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體、加熱室、低溫催化氧化床、高溫催化氧化床，回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體的冷程入口與VOCs氣體入口管線相連，回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體的冷程出口與加熱室相連，加熱室出口依次與低溫催化氧化床、高溫催化氧化床相連的技術方案較好地解決了上述問題，可用于低溫蓄熱式催化氧化處理裝置中。
【IPC分類】F23G7/07
【公開號】CN204880160
【申請號】CN201520609121
【發明人】王林, 尹樹孟, 王振中
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月13日