一种有机废气治理装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及有机废气治理方面的技术领域，尤其涉及一种有机废气治理装置。


背景技术：

[0002]
加工生产电机，使用砂钢片按照不同产品要求进行转子、定子叠片，转子叠片后进入压铸机，压铸机配套熔炉将铝淀溶化后注入压铸机为叠片好的转子封边，封边后转子半成品进行压轴、加工之后经过动平衡检验后人工装轴承，成为转子成品。电磁线经过绕线后连同加工好的绝缘材料一起嵌入叠片好的定子半成品，定子半成品经过一系列绑扎、整形接线后进入浸漆生产线进行没漆，烘干后检测形成定子成品。项目使用冷板，根据不同电机产品外壳要求经过冲压或者卷筒生产线制成电机外壳，最后将转子、定子和外壳通过整装生产线组装成品。
[0003]
生产电机在浸漆工序会产生vocs，浸漆工序需使用到绝缘漆和天那水。该过程会挥发出大量vocs。目前本行业针对浸漆工序产生的有机废气采用“喷淋塔+活性炭吸附”的治理工艺，该工艺去除效率低，有机废气不能稳定达标排放。


技术实现要素：

[0004]
(一)实用新型目的
[0005]
本实用新型的目的是提供一种有机废气治理装置，通过“直接催化燃烧法+热量回收”的组合治理方式，使有机废气达标排放，还将催化燃烧后热量回收至浸漆炉内使用，能够节约浸漆炉加热使用的电能。
[0006]
(二)技术方案
[0007]
为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案以提供：
[0008]
一种有机废气治理装置，包括:
[0009]
连通浸漆炉废气出口的有机废气进气管道、连通浸漆炉热风进口的余热回流管道，有机废气进气管道和余热回流管道之间沿气体流动方向依次连通有用于分别连接控制系统的过滤器、催化室、离心风机、外换热器；过滤器用于过滤有机废气进气管道输送的有机废气中的颗粒物，以输出无颗粒有机废气；催化室接收该无颗粒有机废气并将加热到达反应温度进行催化燃烧反应以产生无害热气后，吸收该无害热气中的一部分热量用于加热无颗粒有机废气后将无害热气降温为催化尾气排出；离心风机将催化尾气输送至外换热器后，外换热器吸收催化尾气中的热量将抽取的外部空气控温加热形成含氧热风后经余热回流管道输送回炉，且同时将被吸收热量后的催化尾气形成达标尾气外排。
[0010]
其中，催化燃烧原理说明如下：利用催化剂做中间体，使有机废气在较低的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体，即：
[0011]
[0012]
其中，催化燃烧实质是气固相反应，使活性氧参与深度氧化作用，在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。由此，借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为二氧化碳和水，同时放出大量热能，效率高且无二次污染。其中，控制系统对催化室、离心风机、外换热器进行控制，催化室的加热、催化温度控制均由控制系统的plc程序全自动控制，保证出口气体温度达到技术设计要求，不仅使有机废气达标排放，还将催化燃烧后热量回收至浸漆炉内使用，有效节约浸漆炉加热使用的电能。
[0013]
因此，针对电机制造行业浸漆工序有机废气具有：有机废气浓度高、风量小、较高热值的特点，本实用新型采用“直接催化燃烧法+热量回收”的组合工艺，设置过滤器用于过滤有机废气中的颗粒物，该有机废气颗粒物主要为浸漆炉烘干有机废气中的粉尘及冷凝的油性物质，催化室用于将有机废气催化燃烧分解产生无害热气，离心风机用于将无害热气抽取输送至外换热器以提供气体输送动力，外换热器抽取外部含氧热风以吸收无害热气中的热量，使含氧热风换热为匹配浸漆炉进行浸漆燃烧温度需求的含氧热风后输送回炉循环利用，实现热量的回收利用，同时使无害热气形成为无害的达标尾气排出外部，实现达标排放的目的。
[0014]
在一些实施例中，催化室包括：内换热器，连通在过滤器下游，通过吸收热量将流通至内换热器内的无颗粒有机废气加热升温形成预热废气后排出；加热器，连通在内换热器一侧，接收控制系统对预热废气进行补偿加热的指令后，通电对经过加热器的预热废气进行加热控温以输出达到催化燃烧反应温度的反应废气；催化仓，设置在加热器下方且连通内换热器，接收反应废气进行催化燃烧反应以产生具有燃烧热量的无害热气，无害热气流经内换热器时被吸收一部分热量后形成催化尾气排出催化室。
[0015]
由此，有机废气经过过滤器除去有机废气中颗粒物后，通过催化室进入内换热器进行加热，再通过加热器进行补偿加热，使有机废气达到燃烧反应温度，再通过催化床的催化剂作用使有机废气分解产生热量、二氧化碳和水；分解产生的热量再进入内换热器与有机废气进行热交换实现加热的热能利用，使进入的有机废气温度升高达到反应温度；在加热后，如有机废气温度达不到反应温度，这样加热器就可以通过自控系统实现补偿加热，使有机废气温度达到反应温度从而进行完全燃烧，这样节省了能源，有机废气有效去除率达标排放，符合国家排放标准。
[0016]
在一些实施例中，催化室还包括：蜂窝陶瓷保温层，对接在加热器输出反应废气的一侧且设置在催化仓上方，蜂窝陶瓷保温层上开设有呈网状布设且孔径相同的多个蜂窝孔，蜂窝孔横向对接加热器，通过反应废气横向流动接触蜂窝孔的内壁时被该内壁加热或吸热进行放热蓄热。
[0017]
其中，蜂窝陶瓷保温层利用多个蜂窝孔通过轴向抵接且孔径相同形成多孔薄壁的蜂窝陶瓷状，大大增加了载体的几何表面积和改善了抗热冲击性能；再者，蜂窝孔能够在随着单位面积孔数的提高和载体孔壁厚度的减少，使蜂窝陶瓷保温层的抗热冲击趋势、热冲击破坏的温度同时提高，能够对反应废气进行进一步蓄热放热，通过降低热损耗以节约电能，有效减少加热器的通电加热量。由此，蜂窝陶瓷保温层能够在加热器与催化仓之间吸收有机废气中的热量以对加热后或补偿加热后的有机废气进行蓄热放热，以能够在不需加热器补偿加热时补偿加热后的有机废气到达反应温度，使达到反应温度的有机废气流动至催
化仓上进行催化燃烧反应，实现循环节能、环保利用的热量回收特点。
[0018]
在一些实施例中，蜂窝陶瓷保温层与催化仓之间设有供反应废气混合流通的废气流通腔，废气流通腔内设有与控制系统连接的卸压防爆件，卸压防爆件安装在催化室的侧面且连通外部用于检测废气流通腔内的废气压力进行排气卸压。
[0019]
由此，当控制系统检测到废气流通腔内流向催化仓的反应废气温度过高时，此时，控制系统通过控制开启卸压防爆件向废气流通腔内补充空气，降低有机废气温度，从而防止催化仓的温度过高，不能稳定进行催化燃烧反应。
[0020]
在一些实施例中，包括：分别连接控制系统的第一测温件、第二测温件、第三测温件，第一测温件，设置在内换热器与加热器之间，用于测量流向加热器的预热废气的当前温度并形成第一测温信息发送至控制系统，控制系统根据该第一测温信息控制加热器对预热废气进行控温的电加热时间和加热温度；第二测温件，设置在加热器与催化仓之间，用于测量流向催化仓的反应废气的当前温度并形成第二测温信息发送至控制系统，控制系统根据该第二测温信息控制加热器对预热废气进行控温的电加热时间和加热温度；第三测温件，设置在催化仓与内换热器之间，用于测量流向内换热器的无害热气的当前温度并形成第三测温信息发送至控制系统，控制系统根据该第三测温信息控制内换热器对预热废气进行加热的通电时间和加热温度。
[0021]
由此，当控制系统通过第一测温件检测到目前经过内换热器加热后的有机废气温度达到预定的300℃～350℃催化温度时，控制系统自动停止加热器的加热；当测量到经过内换热器加热后的有机废气温度未达到预定的催化反应温度时，控制系统启动加热器对有机废气进行补偿加热，使有机废气催化温度维持在300℃～350℃；当控制系统通过第二测温件检测到废气流通腔内反应废气温度过高时，即可检测到催化仓的温度过高，此时，控制系统通过控制开启卸压防爆件向废气流通腔内补充空气，降低有机废气温度，从而防止催化仓的温度过高。
[0022]
在一些实施例中，内换热器倾斜抵接在催化室内且内换热器的一侧连接有隔热板，加热器安装在隔热板与催化室的顶面之间，催化仓抵接在隔热板与催化室的底面之间，催化仓的两侧分别连通内换热器和加热器；催化室开设有侧进气口和上排气口，内换热器设有连通侧进气口用于接收无颗粒有机废气的废气进口、连通废气进口且对接加热器用于输出预热废气的废气出口、对接催化仓用于接收无害热气的无害热气进口、连通无害热气进口和上排气口用于输出催化尾气的无害热气出口。
[0023]
由此，有机废气通过侧进气口经催化室内的进气腔连通至废气进口，再通过废气进口进入内换热器中进行加热以达到300℃-350℃反应温度形成反应废气，该300℃-350℃的反应废气从内换热器的废气出口流通向催化室内的加热腔，而达不到反应温度的有机废气则在加热腔中通过加热器进行补充加热以达到反应温度，300℃-350℃的反应废气通过加热腔流通至催化室内的分解腔中，分解腔通过催化仓将300℃-350℃的反应废气催化燃烧分解后产生450℃-550℃的无害热气，此时，该450℃-550℃的无害热气从分解腔中经无害热气进口流进内换热器中被吸收60％的热量后形成220℃-300℃的无氧尾气，该220℃-300℃的无氧尾气通过无害热气出口排到催化室内的出气腔中，出气腔通过上排气口向外排出该220℃-300℃的无氧尾气，而内换热器中将吸收的热量用于对过滤后的有机废气进行加热至250℃-300℃。
[0024]
在一些实施例中，外换热器，设有用于连接离心风机的无氧尾气进气口、用于连通在无氧尾气进气口和排气筒之间的无害尾气排出口、用于连通外部的外换热器进气口、用于连通外换热器进气口和送风机之间的热风排出口；无害气体在通过无氧尾气进气口进入外换热器中进行热交换降温后形成达标尾气通过无害尾气排出口经排气筒排向外部，外换热器进气口作为冷空气入口使外部空气进入外换热器内进行热交换升温形成含氧热风后，使含氧热风经热风排出口在送风机的输送动力下通过余热回流管道输送回炉。
[0025]
其中，离心风机输送的无氧尾气通过无氧尾气进气口进入外换热器内，外换热器接收无氧尾气后吸收该无氧尾气中的约35％热量后使该无氧尾气形成达标尾气从无害尾气排出口排出，其中，排出的达标尾气中剩余的另一些热量可做其他的热量回收利用；同时，外换热器将从该无氧尾气吸收的一部分热量用于重利用：外部空气通过外换热器进气口进入外换热器中利用外换热器吸收无氧尾气的一部分热量被加热升温后形成为含氧热风，该含氧热风从热风排出口在送风机的作用下通过余热回流管道输送回炉利用。
[0026]
在一些实施例中，包括：除尘阻火器，通过管道连通在过滤器与催化室之间且连接控制系统，通过检测管道内的气体流向以连通或切断催化室与过滤器之间的连通管道。其中，除尘阻火器设置在催化室的进气端处，用于防止燃烧风随管道回流至车间影响车间的正常运行，防止设备发生火灾事故，保证催化室的催化燃烧反应的安全进行。
[0027]
在一些实施例中，除尘阻火器与过滤器设有排空阀门，过滤器与有机废气进气管道之间连通有开关阀门，开关阀门和排空阀门分别连接控制系统。由此，排空阀门能够配合离心风机进一步实现本有机废气治理装置运行前的净化功能、防止意外爆炸作用，通过排空阀门和离心风机的进气排气功能，利用空气将管道(风道)、催化室等吹扫干净，防止催化燃烧时发生意外爆炸。
[0028]
在一些实施例中，有机废气进气管道输出30℃-40℃的有机废气，该30℃-40℃的有机废气经过内换热器加热为250℃-300℃的预热废气，该250℃-300℃的预热废气经过加热器控温形成300℃-350℃的反应废气，该300℃-350℃的反应废气经过催化仓催化燃烧分解为450℃-500℃的无害热气，该450℃-500℃的无害热气被内换热器吸收一部分热量后形成220℃-300℃的无氧尾气经离心风机输送至外换热器，外换热器吸收该220℃-300℃的无氧尾气的一部分热量将外部空气制成120℃-150℃的含氧热风以输送回炉后，将被吸收热量后的催化尾气形成80℃-130℃的达标尾气外排。
[0029]
由此，浸漆炉车间输出30℃-40℃的低温有机废气经过过滤器除去有机废气中颗粒物后，通过催化室进入内换热器进行加热至250℃-350℃，使有机废气达到300℃-350℃的反应温度，达到300℃-350℃反应温度的有机废气通过催化床的催化剂作用使有机废气分解产生为450℃-500℃的无害热气，该450℃-500℃的无害热气再进入内换热器与第一次进入内换热器中的30℃-40℃低温有机废气进行热交换，实现热能回收利用，使过滤后无颗粒物的有机废气温度升高以达到反应温度；在加热时，如有机废气温度达不到反应温度，这样加热器就可以通过自控系统实现补偿加热，使有机废气温度达到反应温度后借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下同时放出大量热能形成450℃-500℃的无害热气，该450℃-500℃的无害热气经过内换热器吸收一部分热量后形成220℃-300℃的无氧尾气排出，该220℃-300℃的无氧尾气通过外换热器将外部空气制成120℃-150℃的含氧热风输送回炉后，形成80℃-130℃的达标尾气排出外部，实现达标排放，有机废气回收效率高且无
二次污染。
[0030]
在一些实施例中，包括：风量调节阀，通过管道连通在催化室与离心风机之间且连接控制系统，用于检测管道中无害热气的风压变化并形成风压信息发送至控制系统，控制系统根据风压信息控制风量调节阀调节连通管道的截面积，以使无害热气在负压下稳定流向外换热器。
[0031]
其中，风量调节阀内置有与管道连通的变频器和位于变频器中间的硅胶囊，风量调节阀的恒流量功能是通过位于变频器中间的硅胶囊的收缩和膨胀/收缩来实现与管道连通的管径大小，从而控制通风量和风压，由此，控制系统可以通过风压控制器连接该变频器，以通过控制变频器达到利用风量调节阀控制管道内风压的目的。由此，在风压及风量变化时，风量调节阀通过控制系统的指令信息进行自动调节与管道连通的截面积，使管道内顺流风量和逆流风量的稳定以使管道内输送的无害热气保持在稳定的风压范围内，进一步保证整个废气处理装置内废气处理工作的稳定性，维护简单、稳定工作。
[0032]
在一些实施例中，有机废气治理装置的废气处理方法，包括以下步骤：
[0033]
过滤：通过有机废气进气管道将浸漆炉输出的有机废气输送至过滤器除掉有机废气中的颗粒物；
[0034]
防回火：将过滤掉颗粒物的有机废气通过除尘阻火器输送至催化室中；
[0035]
预热：将催化室内倾斜设置的内换热器通过管道连通除尘阻火器4，内换热器接收过滤掉颗粒物的有机废气，并将该有机废气进行加热形成预热废气；
[0036]
补偿加热：在内换热器一侧上方连通加热器，加热器将未达到反应温度的预热废气进行补偿加热以形成达到反应温度的反应废气；
[0037]
蓄热放热：将加热器的一侧连通蜂窝陶瓷保温层，使加热后的反应废气通过蜂窝陶瓷保温层进行蓄热放热以保持在反应温度；
[0038]
催化燃烧：在蜂窝陶瓷保温层和加热器的下方设置催化仓，催化仓的一侧通过废气流通腔对接蜂窝陶瓷保温层，催化仓接收达到反应温度的反应废气进行催化燃烧反应以产生无害热气；
[0039]
一次换热：将催化仓连通在内换热器的一侧下方，内换热器接收催化仓排出的无害热气，并接收该无害热气中的一部分的热量用于预热步骤s3中的有机废气，并将另一部分的无害热气从催化室中排出，即内换热器将无害热气降低形成无害尾气排出；
[0040]
输送：将催化室与离心风机连通，离心风机将无害尾气输送至外换热器；
[0041]
二次换热，热能回收：在外换热器和余热回流管道之间设置有送风机，外换热器吸收该无氧尾气的一部分热量将外部空气制含氧热风后在送风机的动力下经余热回流管道输送回炉循环利用；
[0042]
排气：将外换热器与排气筒连通，外换热器将被吸收热量后的催化尾气形成达标尾气通过排气筒外排。
[0043]
其中，有机废气进气管道输出的温度为30℃-40℃的有机废气，该30℃-40℃的有机废气通过内换热器加热为250℃-300℃的有机废气，其中该250℃-300℃的有机废气经过加热器加热到达300℃～350℃反应温度的有机废气，该300℃～350℃的有机废气经过催化仓的催化燃烧为具有450℃-500℃的无害热气，该450℃-500℃的无害热气经过内换热器换热为220℃-300℃的无氧尾气，该220℃-300℃的无氧尾气被外换热器吸收热量后形成达标
尾气排出外部。
附图说明
[0044]
图1是本实用新型一实施例的有机废气治理装置的结构示意图；
[0045]
图2是本实用新型一实施例的有机废气治理装置的平面布置图；
[0046]
图3是本实用新型一实施例的有机废气治理装置的流程示意图；
[0047]
图4是本实用新型一实施例的有机废气治理装置的另一流程示意图；
[0048]
图5是本实用新型一实施例的催化室的内部侧视图；
[0049]
图6是本实用新型一实施例的催化室的内部立体结构示意图；
[0050]
图7是本实用新型一实施例的外换热器的结构示意图；
[0051]
图8是本实用新型一实施例的蜂窝陶瓷保温层的正面视图。
[0052]
附图标记：
[0053]
有机废气进气管道；2、余热回流管道；3、过滤器；4、除尘阻火器；5、催化室；511、侧进气口；512、上排气口；513、进气腔；514、加热腔；515、分解腔；516、出气腔；517、废气流通腔；52、内换热器；521、废气进口；522、废气出口；523、无害热气进口；524、无害热气出口；53、加热器；54、蜂窝陶瓷保温层；55、催化仓；56、卸压防爆件；57、支撑板；58、隔板；59、气动阀门；501、第一测温件；502、第二测温件；503、第三测温件；6、离心风机；7、外换热器；71、无氧尾气进气口；72、无害尾气排出口；73、外换热器进气口；74、热风排出口；8、排气筒；9、开关阀门；10、排空阀门；11、风量调节阀。
具体实施方式
[0054]
下面结合说明书的附图，通过对本实用新型的具体实施方式作进一步的描述，使本实用新型的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。
[0055]
请参阅图1-8所示的本实施例的一种有机废气治理装置，该有机废气治理装置包括：有机废气进气管道1、余热回流管道2、过滤器3、除尘阻火器4、催化室5、离心风机6、外换热器7、排气筒8。具体的：在本实施例中，有机废气进气管道1连通浸漆炉的废气出口，余热回流管道2连通浸漆炉的热风进口，有机废气进气管道1和余热回流管道2之间依次设置有过滤器3、除尘阻火器4、催化室5、离心风机6、外换热器7，过滤器3、除尘阻火器4、催化室5、离心风机6、外换热器7分别连接控制系统(图中未标示)；其中，有机废气进气管道1和余热回收管道2中的气体流向和热能流向设置为同一方向：过滤器3的一侧设有开关阀门9对接有机废气进气管道1，过滤器3的另一侧设有排空阀门10连通除尘阻火器4，除尘阻火器4连通催化室5，催化室5通过离心风机6连通外换热器7，外换热器7的一侧通过送风机12连通余热回流管道2，且外换热器7的另一侧设有连通外部的排气筒8。本实用新型中，过滤器3连通有机废气进气管道1的出气端用于过滤有机废气中的颗粒物，除尘阻火器4用于防止催化室5内的燃烧热风通过管道回流车间影响车间安全运行，催化室5连通在过滤器3和离心风机6之间，催化室5用于加热有机废气以能够进行催化燃烧分解产生无害热气，同时催化室5吸收无害热气的一部分热量用于加热无颗粒的有机废气后，使无颗粒有机废气催化燃烧分解产生的无害热气降温形成无害尾气后排出催化室5，离心风机将无害尾气从催化室5中抽取输送至外换热器7，其中，外换热器7通过送风机12连通余热回流管道2，使含氧热风通过外
换热器7吸收无害尾气的热量后形成含氧热风，使该含氧热风经过余热回流管道2输送回浸漆炉实现热量循环利用，再者，外换热器7的一侧设置有连通外部的排气筒8，通过排气筒8将经过排出管道将达标尾气排出，进行达标排放。
[0056]
如图5-6所示，在本实施例中，内换热器52、加热器53、催化仓55均设置在催化室5内，具体的：催化室5上开设有侧进气口511和上排气口512，侧进气口511通过管道连通除尘阻火器4，上排气口512通过管道连通离心风机6，侧进气口511与上排气口512分别设置在内换热器52同一侧的上下方并通过该内换热器52连通，内换热器52通过侧进气口511接收过滤后的有机废气并对有机废气进行加热；内换热器52的另一侧上方设有加热器53，加热器53用于对经过内换热器52换热后输出的未到达反应温度的加热有机废气进行补偿加热至反应温度；加热器53的下方设有催化仓55，催化仓55内放置有能够与流动至催化仓55内反应废气进行催化燃烧反应的催化剂，催化仓55内分解产生无害热气通过内换热器52的另一侧经上排气口512排出。
[0057]
如图5-6所示，在本实施例中，催化室5还包括：第一测温件501、第二测温件502、第三测温件503，且第一测温件501、第二测温件502、第三测温件503分别连接控制系统。其中：第一测温件501设置在内换热器52与加热器53之间，用于测量加热后有机废气温度；第二测温件502设置在加热器53与催化仓55之间，用于测量催化仓内进行催化燃烧分解的有机废气温度；第三测温件503设置在催化仓55与内换热器52之间，用于测量催化燃烧分解产生的无害热气温度。具体的：第一测温件501安装在催化室5的顶面，第二测温件502安装在催化室5的侧面，第三测温件503安装在催化室5的底面。
[0058]
由此，控制系统对上述测温件、内换热器52、加热器53进行控制。具体的：当控制系统通过第一测温件501检测到当前经过内换热器52加热后的有机废气的温度达到预定的催化温度时，控制系统自动停止加热器53的补充加热；当控制系统通过第一测温件501检测到当前经过内换热器52加热后的有机废气温度未达到预定的催化温度时，控制系统启动加热器53进行补偿加热以达到反应温度；当控制系统通过第二测温件502检测到当前催化仓55内有机废气的温度过高，控制系统停止加热器的加热或者通过卸压防爆件56向催化室5内补充空气，防止催化仓55的温度过高；当控制系统通过第三测温件503检测到当前催化燃烧分解产生的无害热气温度，即可控制内换热器52通电或不通电加热以对过滤后的有机废气进行预热，当第三测温件503检测到催化燃烧分解的温度到达一定温度值时，控制系统即可控制内换热器52不需要通电加热就能直接利用催化燃烧分解产生的热量直接预热有机废气，当第三测温件503检测到催化燃烧分解的温度过低时，控制系统即可控制内换热器52进行通电辅助加热用于和催化燃烧分解产生的热量一起预热有机废气，达到稳定加热的效果、实现实时监控，保证设备的自动化、智能化、高效化运行。
[0059]
如图5-6所示，在本实施例中，催化室5还包括：蜂窝陶瓷保温层54，蜂窝陶瓷保温层54设置在催化室5内且位于加热器53与催化仓55之间，用于吸收经内换热器52或加热器53加热后有机废气的多余热量，以进行蓄热放热。其中，蜂窝陶瓷保温层54能够在加热器53与催化仓55之间吸收有机废气中的热量以对加热后或补偿加热后的有机废气进行蓄热放热，以能够在不需加热器53补偿加热时补偿加热后的有机废气到达反应温度，使反应废气流动至催化仓上进行催化燃烧反应，实现循环节能、环保利用的热量回收特点。
[0060]
进一步地，如图8所示，蜂窝陶瓷保温层54上开设有呈网状布设且孔径相同的多个
蜂窝孔541，蜂窝孔541横向对接加热器，通过反应废气横向流动接触蜂窝孔541的内壁时被该内壁加热或吸热进行放热蓄热。由此，蜂窝陶瓷保温层54利用蜂窝陶瓷无数相等的孔组成的各种形状，其中，最大的孔数可达到每平方厘米120～140，密度每立方厘米0.3～0.6克，吸水率最高达20％以上；多个蜂窝孔通过轴向抵接且孔径相同形成多孔薄壁的蜂窝陶瓷状，大大增加了载体的几何表面积和改善了抗热冲击性能；再者，蜂窝孔541可以设置为以三角和/或四方为的主网状孔作为催化载体，以能够在随着单位面积孔数的提高和载体孔壁厚度的减少，使蜂窝陶瓷保温层54的抗热冲击趋势、热冲击破坏的温度同时提高，能够对反应废气进行进一步蓄热放热，通过降低热损耗以节约电能，有效减少加热器的通电加热量。由此，蜂窝陶瓷保温层54用于接收内换热器52或加热器53加热后的有机废气的多余热量进行蓄热放热，其中，蜂窝陶瓷保温层54能够在加热器与催化仓之间吸收有机废气中的热量以对加热后或补偿加热后的有机废气进行蓄热放热，以能够在不需加热器53补偿加热时补偿加热后的有机废气到达反应温度，使达到反应温度的有机废气流动至催化仓55上进行催化燃烧反应，实现循环节能、环保利用的热量回收特点。
[0061]
如图5-6所示，在本实施例中，内换热器52倾斜抵接在催化室5内并将催化室5依次分隔成进气腔513、加热腔514、分解腔515和出气腔516，其中，内换热器52设有连通侧进气口511废气进口521、废气出口522、无害热气进口523和无害热气出口524，进气腔513连通在侧进气口511和废气进口521之间，加热腔514连通在废气出口522和废气流通腔517之间，且加热腔514内设有对接废气出口522的加热器53和位于加热器53一侧的蜂窝陶瓷保温层，分解腔515内设有位于蜂窝陶瓷保温层和无害热气进口523之间的催化仓55，出气腔516连通在无害热气出口524与侧进气口511之间。
[0062]
如图5-6所示，在本实施例中，催化室5还包括：废气流通腔517，废气流通腔517连通在加热腔514与分解腔515之间，废气流通腔517对接在蜂窝陶瓷保温层和催化仓55之间以供反应废气进行流动，废气流通腔517内设有连接控制系统的卸压防爆件56。具体的：催化仓55的一侧对接内换热器52，催化仓55的另一侧与蜂窝陶瓷保温层54之间设置废气流通腔517，废气流通腔517用于供反应废气进行混合流动，能够使经过加热的有机废气在腔内充分受热，以加速燃烧反应速率。在本实施例中，该卸压防爆件56安装在催化室5上连通外部和废气流通腔517。具体的，如图5、6所示，卸压防爆件安装在催化室5的侧面，当催化仓55的温度过高时，开启补冷风阀，向废气流通腔517内补充新鲜空气，通过降低废气流通腔517内的有机废气温度，可有效地控制催化仓55的温度，防止催化仓55的温度过高，影响催化燃烧反应、造成催化室内气压过高、避免安全意外事故发生。其中，卸压防爆件56可以设置为补冷风阀或安全卸压阀。
[0063]
在本实施例中，废气进口521和无害热气出口相互分隔在催化室5的下方，无害热气出口524和废气出口522相互分隔在催化室5的上方，从而达到废气进口521、废气出口522、无害热气进口523、无害热气出口524均倾斜设置在催化室5内，以更好的配合有机废气更好进气和无害热气更好排气的流通效果，加快有机废气燃烧反应速率，实现蓄热放热的循环利用效果。
[0064]
如图5、6所示，废气进口521设置在内换热器52的左侧下方且连通侧进气口511，用于供有机废气通过进气腔513流入内换热器52，由此，有机废气具有可以从催化室5下方的侧进气口511进入催化室5的进气腔513内，并在进气腔513内沿内换热器52一侧下方的废气
进口521倾斜进入内换热器52中进行加热；由此，有机废气能够在更好的流通方向上进行预热，减少有机废气中热量的无功损耗，提高热量利用率；
[0065]
如图5所示，废气出口522设置在内换热器52的右侧上方且对接加热器53，用于将经过内换热器52释放热量后的预热有机废气排出至加热腔514中进行加热或蓄热至燃烧反应温度；由此，有机废气在内换热器52内进行加热后从废气出口34排出进入设有加热器53的加热腔514内，而加热器53设置在内换热器的侧上方对接废气出口34，能够将经过加热的有机废气在达不到燃烧反应温度的情况下直接加热到达燃烧反应温度，加热速率快，同时避免加热后的有机废气在长流道内流通出现不必要的热量消耗，提高热量利用率，加快燃烧反应速率。
[0066]
如图5所示，无害热气进口523设置在内换热器52的右侧下方，且无害热气进口523位于废气出口522的下方且对接催化仓55，用于接收经过催化仓55催化燃烧反应产生的无害热气；由于催化仓55设置在加热器53和蜂窝陶瓷保温层54的下方，蜂窝陶瓷保温层54和催化仓55之间设有废气流通腔517，因此，有机废气经过加热器53和蜂窝陶瓷保温层54的补偿加热后形成反应废气，而反应废气能够从催化室5的内上方沿加热腔514流通至废气流通腔517中，在废气流通腔517中有机废气能够由上至下流向分解腔515的催化仓55中，以能够与容置在催化仓55中的催化剂进行燃烧催化反应，从而将有机废气燃烧分解成无害热气并产生大量的热量，由此，无害热气(两者混合为无害热气)在分解腔515中通过内换热器52右侧下方的无害热气进口523直接进入内换热器52内，分解腔515提供充分的无害热气流动空间，以使内换热器52吸收部分热量，并将剩余的无害热气通过无害热气出口524排出。
[0067]
如图5所示，无害热气出口524，设置在内换热器52的左侧上方且通过出气腔516连通上排气口512，该无害热气出口524位于废气进口521上方。由此，当内换热器52吸收部分热量，并将剩余的无害热气通过出气腔516从无害热气出口524排出时，携带大量的热量的无害热气能够更容易从内换热器52的上方出口排出，通过出气腔516避免热量快速流出催化室5外部，提高内换热器52对有机废气的预热度，且在本实施例中，催化室5的上排气口512开设在催化室5的顶面，能使无害热气出口524与上排气口512快速对接，以将燃烧反应后的无害热气和部分热量快速排出以供重新利用至浸漆炉中，提高热量利用率，加快燃烧反应速率。
[0068]
如图5、6所示，在本实施例中，内换热器52倾斜抵接在催化室5的顶面和底面之间，其中，内换热器52的一侧面与催化室5的一侧面之间设有支撑板57，支撑板57用于支撑加热器53和蜂窝陶瓷保温层54的支撑板57，且隔离加热器53与催化仓55，支撑板57上方与催化室5顶面之间设有加热器53和蜂窝陶瓷保温层，支撑板57下方与催化室5底面之间设有催化仓55；内换热器52的另一侧与催化室5的侧壁之间设有隔板58，隔板58用于隔离侧进气口511和上排气口512的隔板58。由此，内换热器52通过隔板58将废气进口521和无害热气出口524隔离，内换热器52通过支撑板57将废气出口522和无害热气进口523隔离，以使催化室5内形成通过内换热器52相连通的四个隔离腔，以保证换热工作的稳定性。
[0069]
如图5所示，在其他实施例中，隔板58上设有连通侧进气口511和上排气口512的气动阀门59。由此，在不需要进行催化燃烧反应时，可以关闭内换热器52、加热器53和催化仓55的运行，开通气动阀门59直接实现侧进气口511和上排气口512连通以保证安装了本有机废气处理设备的浸漆炉能够在不需要进行热量回收运行时能够进行正常排气。
[0070]
如图7所示，在本实施例中，外换热器7设有用于连接离心风机6的无氧尾气进气口71、用于连通在无氧尾气进气口71和排气筒8之间的无害尾气排出口72、用于连通外部的外换热器进气口73、用于连通外换热器进气口73和余热回流管道2的热风排出口74。由此，外换热器7通过无氧尾气进气口71接收离心风机6排出的使含氧热风，外换热器7吸收该含氧热风的一些热量用于加热经外换热器进气口73抽取进来的外部空气形成含氧的含氧热风，使该含氧的含氧热风通过热风排出口74流通至余热回流管道2以输送会浸漆炉利用；而该使含氧热风中的另一些热量和无害热气经热风排出口72向外排出，其中排出的另一些热量可做其他的热量回收利用。
[0071]
如图1-4所示，在本实施例中，本有机废气治理装置还包括：除尘阻火器4，连通在催化室5的有机废气进气端，以设置在过滤器3与催化室5之间，用于去防止催化室5内的燃烧风随管道回流进入车间。其中，过滤器3通过开关阀门9连通有机废气进气管道1，过滤器3与除尘阻火器4之间设有连通有机废气进气管道1的排空阀门10。排空阀门10能够配合离心风机6进一步实现本有机废气治理装置运行前的净化功能、防止意外爆炸作用，通过排空阀门10和离心风机6的进气排气功能，利用空气将管道(风道)、催化室等吹扫干净，防止催化燃烧时发生意外爆炸。
[0072]
如图4所示，在本实施例中，催化室5与离心风机6之间设有连接控制系统的风量调节阀11，该风量调节阀11用于控制催化室5排出的无害热气流向离心风机6的速度，控制管道内的风压在包括-0.1kpa的负压下，实现稳定的热能回收作业。
[0073]
如图5所示，在本实施例中，有机废气进气管道输出的温度为30℃-40℃的有机废气，该30℃-40℃的有机废气在催化室5内催化燃烧为450℃-500℃的无害热气，该450℃-500℃的无害热气经过催化室5将一部分热量用于预热有机废气，换热为220℃-300℃的无氧尾气排出，该220℃-300℃的无氧尾气通过外换热器7制成120℃-150℃的含氧热风送回至浸漆炉重新使用。
[0074]
如下所示，为本有机废气治理装置处理有机废气前后的有机废气排放检测表：
[0075][0076]
通过上表可知，电机制造行业浸漆工序中，浸漆炉排出的有机废气浓度高达1500mg/m3、风量的标杆流量在8000-12000m3/h之间，由此，有机废气具有有机废气浓度高、
风量小、较高热值的特点，针对这种有机废气的特点，本实用新型现采用“直接催化燃烧法+热量回收”的组合治理工艺，将排放的有机废气通过过滤后进行催化燃烧，以有机废气形成具有热量的无害热气，以通过本有机废气治理装置对浸漆炉排放的有机废气进行处理后，使浸漆炉向外排放的有机废气浓度至少降低94％，不仅使有机废气达标排放，还能将无害热气中的热量回收至浸漆炉内使用，有效节约浸漆炉加热使用的电能。
[0077]
如图1-7所示，在本实施例中，本有机废气治理装置的操作流程：
[0078]
a、催化室5运行前，先启动离心风机6和排空阀门10，并关闭开关阀门9，通过排空阀门10和离心风机6的进气排气功能，利用空气将管道(风道)、催化室等吹扫干净，防止催化燃烧时发生意外爆炸；
[0079]
b、正常运行时，关闭排空阀门10、开启开关阀门9，通过有机废气进气管道1、余热回流管道2、过滤器3、除尘阻火器4、催化室5、离心风机6、外换热器7、排气筒8之间上述结构的配合，对有机废气进行深度治理；
[0080]
c、当催化室5所处理的有机废气浓度达到1/4爆炸下限时，浓度检测仪立即报警，催化室5的加热器和内换热器被自动关闭，同时排空阀门10自动开启，以迅速降低进入催化室的有机废气浓度，避免事故的发生。待催化室5内有机废气浓度低于1/4爆炸下限以后，再将排空阀门10关闭，使整个装置恢复正常工作。
[0081]
催化燃烧实质是气固相反应，使活性氧参与深度氧化作用，在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为二氧化碳和水，同时放出大量热能，效率高且无二次污染。
[0082]
本实用新型中，催化室5的催化燃烧原理说明如下：利用催化剂做中间体，使有机废气在较低的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体，即：
[0083][0084]
由此，有机废气经过干式过滤器3除去有机废气中颗粒物后，先通过除尘阻火器4进行除尘防火设置，然后进入内换热器52进行加热，再送入到加热腔通过加热器53进行加热，使有机废气达到燃烧反应温度，再通过催化仓55的作用，使有机废气分解成二氧化碳、水和大量热量，热量再进入内换热器52与一次进入内换热器52内的有机废气进行热交换，使进入的有机废气温度升高达到燃烧反应温度，如达不到反应温度，这样加热器53就可以通过自控系统实现补偿加热，使它完全燃烧，这样节省了能源，有机废气有效去除率达标排放，符合国家排放标准。
[0085]
其中，在本实施例中，浸漆炉输出的有机废气一般保持在30℃-40℃的温度之间，有机废气通过有机废气进气管道1和过滤器3输送至内换热器52时，在内换热器52开启对有机废气进行加热后，有机废气的温度能够到达250℃-300℃，此时，在有机废气经过内换热器52进行加热后直接到达燃烧反应温度后，加热器53不需对有机废气进行补偿加热，有机废气可以直接通过加热器53和蜂窝陶瓷保温层54到达催化仓55内。在有机废气经过内换热器52进行加热后，有机废气温度高于燃烧反应温度，或者加热器53补偿加热后的有机废气温度与燃烧反应温度之间具有温差时，蜂窝陶瓷保温层54能够在加热腔中对储存一部分热量，并将储存的热量释放用于对加热腔中达不到燃烧反应温度的有机废气进行加热，实现
蓄热放热的目的，达到降低加热器53输出功率的环保设置；由此，通过催化室5换热后的无氧尾气约220℃，该220℃无氧尾气通过外换热器7制成120℃的热风。
[0086]
进一步地，本有机废气治理装置通过控制系统设置相互联锁的功能，当本装置处于自动运行状态时，只有当所运行条件具备后，才能投入运行，可避免操作中人为失误和设备故障引起的不正常运行。当系统处于自动运行进程中，操作人员无论何时发出停机指令，系统均会选择合适的时间执行停机程序，合理可靠地按工艺要求退出运行。本有机废气治理装置具有以下功能：
[0087]
1.用贵金属钯、铂镀在载体上作催化剂，净化效率高达95％以上，催化剂使用寿命长，且可以再生，气流通畅，阻力小。
[0088]
2.安全设施完备：设有除尘阻火器降低设备危险燃烧隐患、卸压防爆件能有效保护设备运行安全、测温件进行超温报警等保护设施。
[0089]
3.耗用功率：开始工作时，只需对换热器进行预热15～30分钟全功率加热，正常工作时只消耗离心风机功率即可。当有机废气浓度较低时，通过加热器和换热器自动间歇补偿加热。
[0090]
4.智能化全自动换热：系统设置智能化全自动催化室，催化室的系统温度控制均由plc程序全自动控制，保证出口气体温度达到技术设计要求。
[0091]
基于上述有机废气治理装置，本实施例公开了一种浸漆炉有机废气治理方法，包括以下步骤：
[0092]
过滤：通过有机废气进气管道1将浸漆炉输出的有机废气输送至过滤器3除掉有机废气中的颗粒物，其中，经过过滤器3的有机废气在30℃-40℃的温度之间；
[0093]
防回火：将过滤掉颗粒物的有机废气通过除尘阻火器4输送至催化室5中，防止催化室5内的燃烧风通过有机废气进气管道1回流至车间；
[0094]
预热：将催化室5内倾斜设置的内换热器52通过管道连通除尘阻火器4，内换热器52接收过滤掉颗粒物的有机废气，并将该30℃-40℃的有机废气进行预热形成250℃-300℃的反应废气；
[0095]
补偿加热：在内换热器52一侧上方连通加热器53，加热器将300℃以下的有机废气进行补偿加热以形成达到反应温度300℃-350℃的反应废气，使反应废气能够在300℃～350℃的燃烧反应温度条件下进行催化燃烧反应；
[0096]
蓄热放热：将加热器53的一侧连通蜂窝陶瓷保温层54，使加热后的有机废气通过蜂窝陶瓷保温层54进行蓄热放热以保持在反应温度300℃-350℃，蜂窝陶瓷保温层54的一侧设有供反应废气进行充分混合流动的废气流通腔517，废气流通腔517将反应废气输出，此时通过蜂窝陶瓷保温层54能够降低加热器53的加热输出量，达到节能环保的目的；
[0097]
催化燃烧：在蜂窝陶瓷保温层54和加热器53的下方设置催化仓55，催化仓55的一侧通过废气流通腔517对接蜂窝陶瓷保温层54，催化仓55接收到达反应温度300℃-350℃与催化仓55内置的催化剂进行催化燃烧反应以产生无害热气，该无害热气的温度在450℃-500℃左右；
[0098]
一次换热：将催化仓连通在内换热器52的一侧下方，内换热器52接收催化仓排出的450℃-500℃的无害热气，并接收该无害热气中的一部分的热量用于预热步骤s3中的无颗粒有机废气，同时将450℃-500℃的无害热气降低形成220℃-300℃的无害尾气从催化室
中排出；
[0099]
输送：将催化室5与离心风机6连通，离心风机6将220℃-300℃的无害尾气输送至外换热器7；
[0100]
二次换热，热能回收：在外换热器7和余热回流管道2之间设有送风机12，外换热器7吸收该220℃-300℃无氧尾气的一部分热量将外部空气制120℃-150℃的含氧热风后在送风机12的动力下经余热回流管道2输送回炉循环利用；
[0101]
排气：将外换热器7与排气筒8连通，排气筒8连通外部，外换热器7将被吸收热量后的催化尾气形成达标尾气通过排气筒8向外排放。
[0102]
由此，输送的有机废气温度为30℃-40℃的有机废气，该30℃-40℃的有机废气经过内换热器52换热为250℃-300℃的预热废气，该250℃-300℃的预热废气经过加热器53加热为300℃～350℃催化温度的反应废气，该300℃～350℃的反应废气经过催化仓的催化燃烧为450℃-500℃的无害热气，该450℃-500℃的无害热气经过内换热器52换热为220℃-300℃的无害尾气，外换热器7利用该220℃-300℃的无害尾气的热量将含氧热风制成120℃-150℃的含氧热风送回至浸漆炉重新使用。
[0103]
本实施例中，催化室5是利用催化剂及电加热产生热能，当催化室5达到设定温度时，混合有机废气通过催化仓55进行催化分解反应产生热能，当催化室5的温度超过设定的温度时，系统停止加热，这样催化室5的电能消耗就很低，如果混合有机废气达到一定温度时系统成无功率运转状态；而经过换热后的高温无氧尾气约220℃，再利用外换热器7制成120℃的含氧热风，送去浸漆炉使用，做好管道保温和相互的控制调节，可节约浸漆炉加热使用的电能。
[0104]
综上，本实用新型基于上述公开技术特征旨在保护一种有机废气治理装置，针对电机制造行业浸漆工序有机废气具有：有机废气浓度高、风量小、有机废气具有较高热值的特点，采用“直接催化燃烧法+热量回收”的组合治理工艺，不仅使有机废气达标排放，还将催化燃烧后热量回收至浸漆炉内使用，能够节约浸漆炉加热使用的电能。
[0105]
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

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