一种低浓度VOCs废气的回转式催化燃烧装置的制作方法

本实用新型涉及废气的净化处理，尤其涉及一种低浓度vocs废气的回转式催化燃烧装置。

背景技术：

在表面涂装、印刷、印染、煤矿瓦斯气体、垃圾填埋场的填埋气排放等工业过程中均会产生和排放大量含vocs（挥发性有机物）的废气，这类废气具有排风量大、可燃物浓度低、污染环境、有害人体健康的特点。对于这类有机废气的净化，传统的方法有吸附法、吸收法和冷凝法等，这些方法的共同特点是对有机废气中的vocs进行富集和回收，但这些方法基本都存在处理效率低、易产生二次污染、受有机物种类限制的缺陷。而催化燃烧技术能够在较低的温度下将有机废气在催化剂的作用下转化为无害的二氧化碳和水等物质，同时放出热量。在催化燃烧过程中需要将废气加热到催化剂的最佳使用温度，但是由于有机尾气中可燃的vocs浓度低，燃烧所放出的热量不足以维持催化燃烧的进行，因此，需要消耗大量额外的能源，其能耗较高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种低浓度vocs废气的回转式催化燃烧装置，其通过废气的流向变换实现催化燃烧的自维持运行，大大降低了对辅助能源的消耗，且可避免vocs尾气短路现象，使得净化效果好。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种低浓度vocs废气的回转式催化燃烧装置，包括壳体、鼓风机和排气管，所述的壳体内从左至右依次设置有第一惰性蓄热层、催化剂床层和第二惰性蓄热层，所述的壳体的左端设置有左布风筒，所述的壳体的右端设置有右布风筒，所述的左布风筒和所述的右布风筒均与所述的壳体密封转动配合，所述的左布风筒内通过隔板分隔成左进气道、左排气道、左扫气进气道和左扫气排气道，所述的右布风筒内通过隔板分隔成右进气道、右排气道、右扫气进气道和右扫气排气道，所述的左进气道与所述的右排气道相对应，所述的右进气道与所述的左排气道相对应，所述的左扫气进气道与所述的右扫气排气道相对应，所述的右扫气进气道与所述的左扫气排气道相对应，分别形成各自相应的气流通道，所述的鼓风机通过管道分别与所述的左进气道、所述的右进气道、所述的排气管相连通，所述的鼓风机与所述的排气管之间设置有安全阀，所述的左排气道通过管道分别与所述的排气管、所述的右扫气进气道相连通，所述的右排气道通过管道分别与所述的排气管、所述的左扫气进气道相连通，所述的左扫气排气道、所述的右扫气排气道分别通过管道与所述的排气管相连通。

进一步地，所述的催化剂床层为金属板状催化剂或整体的蜂窝式催化剂。

进一步地，所述的壳体内设置有与所述的隔板相对应的催化剂分隔板，将所述的催化剂床层所在的区域分割成四个分区，每个所述的分区内装填有颗粒状催化剂。

进一步地，所述的第一惰性蓄热层和所述的第二惰性蓄热层均为整体式的蜂窝状陶瓷。

进一步地，所述的壳体内设置有与所述的隔板相对应的蓄热分隔板，将所述的第一惰性蓄热层和所述的第二惰性蓄热层所在的区域均分割成四个分区，每个所述的分区内装填有颗粒状陶瓷。

进一步地，所述的壳体的两端同轴固定设置有转轴，所述的转轴穿过其对应端的左布风筒或右布风筒，其中一端的转轴与转动驱动机构相连接，以驱动所述的壳体旋转，所述的左布风筒和所述的右布风筒固定不动。

进一步地，所述的左布风筒和所述的右布风筒的外端分别同轴固定设置有转轴，所述的转轴分别与其相应端的转动驱动机构相连接，以驱动所述的左布风筒和所述的右布风筒同步转动，所述的壳体固定不动。

进一步地，所述的左排气道与所述的排气管之间、所述的右排气道与所述的排气管之间均设置有止回阀。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

（1）、可对低浓度的vocs废气实现连续的或周期性的往复流动催化燃烧，生成二氧化碳和水后无害排放，且该装置中通过壳体或左、右布风筒的转动使得vocs废气在催化燃烧时的流向发生变换，实现了热能的回收利用，使得整个废气净化过程自维持运行，大大减少了对辅助能源的消耗；

（2）、通过壳体的转动进行废气催化燃烧流向的转换，可将壳体内（即燃烧室内）的热量锁住，有助于废气的可持续催化燃烧；

（3）、由于左、右布风筒内分别设置有相应的扫气进气道和扫气排气道，可避免vocs废气在流向切换过程中出现尾气短路现象，避免二次污染，使得净化效果好。

（4）、可通过控制壳体或左、右布风筒的转动速度调节vocs废气的净化过程，对净化处理过程的波动变化有良好的适应性；

（5）、减少了整个系统的控制阀门数量，使得控制简单可靠，处理过程平稳连续。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的左布风筒的左视图；

图3为本实用新型的右布风筒的右视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图所示，一种低浓度vocs废气的回转式催化燃烧装置，包括壳体1、鼓风机2和排气管3，壳体1内从左至右依次固定设置有第一惰性蓄热层4、催化剂床层5和第二惰性蓄热层6，催化剂床层5为金属板状催化剂或整体的蜂窝式催化剂，第一惰性蓄热层4和第二惰性蓄热层6均为整体式的蜂窝状陶瓷，壳体1的左端设置有左布风筒7，壳体1的右端设置有右布风筒8，左布风筒7和右布风筒8均与壳体1密封转动配合，壳体1的两端同轴固定设置有转轴11，转轴11穿过其对应端的左布风筒7或右布风筒，其中一端转轴11与转动驱动机构（图中未显示）相连接，以驱动壳体1旋转，左布风筒7和右布风筒8固定不动，左布风筒7内通过隔板9分隔成左进气道71、左排气道72、左扫气进气道73和左扫气排气道74，右布风筒8内通过隔板9分隔成右进气道81、右排气道82、右扫气进气道83和右扫气排气道84，左进气道71与右排气道82相对应，右进气道81与左排气道72相对应，左扫气进气道73与右扫气排气道84相对应，右扫气进气道83与左扫气排气道74相对应，分别形成各自相应的气流通道，鼓风机2通过管道分别与左进气道71、右进气道81、排气管3相连通，鼓风机2与排气管3之间设置有安全阀21，左排气道72通过管道分别与排气管3、右扫气进气道83相连通，右排气道82通过管道分别与排气管3、左扫气进气道73相连通，左排气道72与排气管3之间、右排气道82与排气管3之间均设置有止回阀10，左扫气排气道74、右扫气排气道84分别通过管道与排气管3相连通。

上述实施例中，除附图所示结构外，也可使壳体1固定不动，在左布风筒7和右布风筒8的外端分别同轴固定设置有转轴，转轴分别与其相应端的转动驱动机构相连接，以驱动左布风筒7和右布风筒8同步转动；而用于驱动壳体或左、右布风筒转动的转动驱动机构采用现有的机构，如：步进电机通过齿轮啮合驱动转轴转动。

此外，壳体1内也可设置与隔板9相对应的催化剂分隔板，将催化剂床层5所在的区域分割成四个分区，每个分区内装填有颗粒状催化剂；壳体1内也可设置与隔板9相对应的蓄热分隔板，将第一惰性蓄热层4和第二惰性蓄热层6所在的区域均分割成四个分区，每个分区内装填有颗粒状陶瓷。

上述实施例中，该回转式催化燃烧装置的净化过程为：将含有低浓度vocs的废气从鼓风机2沿管道同时通入左进气道71和右进气道81中，通入左进气道71的vocs废气的气流方向为从左至右，经过第一惰性蓄热层4中与左进气道71相正对的区域时（即图1中第一惰性蓄热层4的上部），vocs废气被该区域中的蓄热体加热，在达到催化剂起活温度后，vocs废气在催化剂床层5中与左进气道71相正对的区域催化燃烧，并放出热量，燃烧后高温的烟气在流经第二惰性蓄热层6中与左进气道71相正对的区域（即图1中第二惰性蓄热层6的上部）时放出热量并加热该区域的蓄热体，实现气体热量的回收，然后从右排气道82排出到排气管3中，同时也通过管道将净化后的气体通入到左扫气进气道73中；同时，通入右进气道81的vocs废气的气流方向为从右至左，经过第二惰性蓄热层6中与右进气道81相正对的区域（即图1中第二惰性蓄热层6的下部）时，vocs废气被该区域中的蓄热体加热，在达到催化剂起活温度后，vocs废气在催化剂床层5中与右进气道81相正对的区域催化燃烧，并放出热量，燃烧后高温的烟气在流经第一惰性蓄热层4中与右进气道81相正对的区域（即图1中第一惰性蓄热层4的下部）时放出热量并加热该区域的蓄热体，实现气体热量的回收，然后从左排气道72排出到排气管3中，同时通过管道将净化后的气体通入到右扫气进气道83中；

在该装置的运行过程中，壳体1在转动驱动机构的驱动下绕其中心轴以一定速度顺时针转动，而左布风筒7和右布风筒8保持不动，当壳体1转过180°时，壳体1内与左进气道71、右排气道82相正对的区域转到与右进气道81、左排气道72相正对（如图1中从上方转至下方），其中的气流流向则从左至右切换到从右至左，而原来的第一惰性蓄热层4中与左进气道71相正对的区域（即第一惰性蓄热层4的上部）由于被用来预热vocs废气，因此其温度逐渐降低，在壳体1转过180°后，由于气流流向发生切换，原来的第一惰性蓄热层4的上部被燃烧后产生的高温烟气加热，起蓄热的作用，其温度逐渐升高，而原来的第二惰性蓄热层6中与左进气道71相正对的区域（即第二惰性蓄热层6的上部）随着壳体1的转动，从蓄热作用转变为用于预热vocs废气；同理，原来的第一惰性蓄热层4中与右进气道81相正对的区域（即第一惰性蓄热层4的下部）从蓄热作用转变为用于预热vocs废气，而原来的第二惰性蓄热层6中与右进气道81相正对的区域（即第二惰性蓄热层6的下部）从预热vocs废气转变为蓄热。因此，随着壳体1的连续转动或间歇式转动，壳体1内的气流方向将连续地或周期性地发生改变，而第一惰性蓄热层4的上部和下部以及第二惰性蓄热层6的上部和下部将交替进行蓄热和预热废气，使得该装置可利用自身结构实现vocs废气的预热、燃烧、热量回收的过程，并且热能利用率高。

此外，由于左布风筒7中设置有左扫气进气道73和左扫气排气道74，右布风筒8中设置有右扫气进气道83和右扫气排气道84，在壳体1顺时针旋转的过程中，壳体1内与左进气道71、右排气道82相正对的区域（即图1中第一惰性蓄热层4的上部和第二惰性蓄热层6的上部）中的气流方向在发生切换之前，先使该区域转过左扫气进气道73，通入左扫气进气道73的净化气体对该区域进行吹扫，由于扫气气流与该区域的气流流向一致，可将该区域（即图1中第一惰性蓄热层4的上部和第二惰性蓄热层6的上部）内未经处理的vocs废气吹扫经催化剂床层5催化燃烧后实现净化，净化处理后的气体经右扫气排气道84排至排气管3中；壳体1内与右进气道81、左排气道72相正对的区域（即图1中第一惰性蓄热层4的下部和第二惰性蓄热层6的下部）中的气流方向在发生切换之前，亦同此理进行吹扫处理，避免了在气流方向切换时发生vocs废气未经催化燃烧处理就直接排放的短路现象。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。