一种带有预处理装置的催化氧化炉的制作方法

本申请涉及废气处理的技术领域，尤其是涉及一种带有预处理装置的催化氧化炉。

背景技术：

有机废气是石油化工、轻工、塑料、印刷、涂料等行业排放的常见污染物，有机废气中常含有烃类化合物、含氧有机化合物、含氮、硫、卤素及含磷有机化合物等；如对这些废气不加处理，直接排入大气将会对环境造成严重污染，危害人体健康。

相关技术中，通常会采用催化氧化炉对有机废气进行处理，催化氧化处理技术是把废气加热到300℃进行催化燃烧，使废气中的vocs氧化分解成co2和h2o。

针对上述中的相关技术，发明人认为，由于废气前期的温度难以控制，需要把废气加热到300℃，所以加热时间难以控制，通常是以废气前期最低温度进行计算加热时间。但是对于初期温度较高的气体，还是以同样的时间进行加热，加热时间过长，容易造成资源的浪费。

技术实现要素：

为了改善加热时间难以控制，造成资源浪费的问题，本申请提供一种带有预处理装置的催化氧化炉。

本申请提供的一种带有预处理装置的催化氧化炉，采用如下的技术方案：

一种带有预处理装置的催化氧化炉，包括相互连接且相通设置的燃烧室和催化室，所述燃烧室远离催化室的一侧设置有废气预热机构；

所述废气预热机构包括箱体和位于箱体内部的若干废气预热管，所述箱体上开设有第一进气口、第二进气口、第一出气口和第二出气口，所述第一进气口和第一出气口位于箱体相对的两侧面，所述第二进气口和第二出气口位于箱体相对的两侧面；

所述催化室连接有第一排气管，所述第一排气管伸出催化室的一端与第二进气口侧壁连接设置，每个所述废气预热管和第一排气管均相通设置。

通过采用上述技术方案，有机废气通过第一进气口进入箱体内部，然后从第一出气口排出进入燃烧室内，通过燃烧室对废气升温至300-450°c，然后将300-450°c温度的废气排入催化室内，通过催化室内部的催化剂对300-450°c的废气进行分解成水蒸气和二氧化碳，然后通过第一排气管排出进入废气预热管内，通过水蒸气和二氧化碳自身的热量对箱体进行预热，即可对进入箱体内部的废气进行预热。即利用燃烧室对废气升温，然后从催化室输出的水蒸气和二氧化碳的余热对废气进行预热，使废气进入燃烧室后能够快速升温至300-450°c，从而能够减少燃烧室能源的损耗，还能够对余热进行利用。将净化以后的空气，即二氧化碳和水蒸气排出的时候，由于自身带有余热，通过废气预热管将余热进行收集，使排出空气的二氧化碳和水蒸气的温度降低，不但减少空气的热污染，还能够缩短废气的加热时间节约能源，减少成本。

可选的，每个所述废气预热管的一端均与第二出气口的侧壁连接，每个所述废气预热管的另一端均与第二进气口的侧壁连接，所述第二出气口靠近第一进气口设置，所述第二进气口朝第一出气口设置；

每个所述废气预热管沿废气的流向弯折设置，并且每个所述废气预热管的波峰和波谷之间的行程段弯折设置。

通过采用上述技术方案，净化以后的气体通过第二进气口进入废气预热管内，对废气预热管进行预热，然后二氧化碳和水蒸气的温度就会降低，然后将降低以后的二氧化碳和水蒸气从第二出气口排出进入空气中。将每个废气预热管弯折设置，能够延长净化以后的气体的输出路径，对净化以后的气体的余热充分传递给废气预热管，即对净化以后的气体的预热进行充分的利用。并且还能够使排出的二氧化碳和水蒸气的温度更低，减少环境的热污染。

可选的，相邻两个所述废气预热管相互贴合设置，若干所述废气预热管相互平行设置，每相邻两个所述废气预热管之间的波峰错位设置，所述废气预热管波峰和波谷之间的行程段朝相邻的废气预热管的方向弯折。

通过采用上述技术方案，废气预热管波峰和波谷之间的行程段朝相邻的废气预热管的方向弯折，能够进一步延长净化以后的空气的输出路径，将净化以后的气体的余热滞留在箱体内。废气从弯折的间隙通通过，能够增大废气预热管与废气之间的接触面积，使废气能够充分吸收废气预热管上面的温度。每相邻两个废气预热管之间的波峰错位设置，使气体能够充分打散，并且能够使废气在废气预热管之间穿梭，从而能够使废气受热更加的均匀，使废气加热的时候，整体温度升温更加迅速，经过催化室催化的时候，不容易催化不彻底的现象。

可选的，所述箱体远离燃烧室的一侧连接有废气过滤机构，所述废气过滤机构包括壳体和位于壳体内部的若干中空的过滤转盘，所述壳体上设置有废气进口和废气出口；

所述壳体内部平行设置有若干分隔板，若干分隔板和壳体之间连接形成s形通道，每个所述过滤转盘转动设置于壳体上，每个所述过滤转盘的周向均开设有若干螺旋形限流槽。

通过采用上述技术方案，废气通过废气进口进入到壳体内部，由于过滤转盘上开设有螺旋形限流槽，废气进入壳体内部以后，容易堆积在限流槽内，压力堆积以后，废气将推动限位槽侧壁，即可转动过滤转盘，过滤转盘转动的时候和分隔板之间摩擦生热，即可对废气进行预热，从而能够使箱体内部的温度不容易被吸收太多，从而能够减少箱体内热量的流失，即可使废气今天燃烧室之前自身的温度较高，从而减少燃烧室对废气进行加热的时候。

可选的，所述壳体包括相互卡接的底板和安装盖，所述底板上开设有若干第一安装槽，所述分隔板插设于第一安装槽内，所述安装盖朝向底板的一面开设有若干第二安装槽，所述分隔板远离底板的一侧插设于第二安装槽内；

所述底板朝向安装盖的侧壁开设有锥形槽，所述锥形槽开口朝向安装盖，所述安装盖朝向底板的一侧设置有和锥形槽配合卡接的锥形棱；

所述第一安装槽、第二安装槽和所述锥形槽内均设置有密封条，所述底板和所述安装盖之间通过螺栓固定。

通过采用上述技术方案，壳体可拆卸连接，并且将分隔板和底板之间可拆卸连接，一方面能够便于废气过滤结构的维修，当过滤转盘发生损坏或者堵塞现象的时候，底板和安装盖分开，将分隔板进行拆卸，以便于过滤转盘的维修。另一方面，能够在形成的s形通道内部放置过滤物品，或者对废气进行预热的物品，从而能够使其根据实际需求在内部放置物品，适用范围更加广泛。

可选的，所述底板上固定设置有若干固定杆，所述过滤转盘转动套设于固定杆上，所述固定杆上固定套设有容纳环，所述容纳环沿其周向设置有若干网孔，所述容纳环内设置有羰基铁粉颗粒，所述容纳环远离底板的一端面胶粘有密封贴，所述密封贴和过滤转盘之间设置有拆卸件；

所述容纳环朝向底板的一端固定套设有第一固定环，所述容纳环远离第一固定环的一端固定套设有第二固定环，两个所述固定环之间设置有波纹管，所述波纹管朝向底板的一面与第一固定环固定连接，所述第二固定环朝第一固定环的一面开设有环形槽，所述波纹管远离第一固定环的一端插设于环形槽内；

所述固定杆上固定套设有安装板，所述安装板远离底板的一面固定有气缸，所述气缸的活塞杆远离安装板的一端固定于所述波纹管朝向第二固定环的侧壁上；

所述容纳环朝向第一固定环的内底面设置有温度感应器，所述温度感应器与气缸之间电连接。

通过采用上述技术方案，在容纳环内放置有羰基铁粉颗粒，羰基铁粉颗粒遇到空气的时候，能够散发出热量，废气穿设于羰基铁粉的时候，不但能够吸收羰基铁粉自身的温度，还能够对废气进行过滤。当温度感应器感应容纳环的底部的温度在逐渐降低，并且趋于平衡的时候，温度感应器发射信号，启动气缸，气缸的伸缩杆收缩，即可将波纹管下降，从而能够将容纳环暴露在壳体内，废气将通过容纳环的网孔进入容纳环的内部，即可通羰基铁粉颗粒对废气进行过滤。

可选的，所述固定杆的朝向底板的一端固定套设有第一轴承，所述第一轴承上套设有第一固定块，所述第一固定块的圆周设置有若干第一限位块，所述过滤转盘的端部开设有与第一限位块卡接第一限位槽；

所述固定杆远离第一轴承的一端开设有卡槽，所述固定杆上朝向卡槽的一端套设有限位环，所述限位环的内环侧壁设置有与卡槽配合卡接的卡块，所述限位环上固定套设有第二轴承，所述第二轴承的圆周固定套设有第二固定块，所述第二固定块的圆周设置有第二限位块，所述过滤转盘远离第一限位槽的端部开设有与第二限位块配合卡接的第二限位槽。

通过采用上述技术方案，容纳环安装在固定杆上以后将过滤转盘上面的第一限位槽和第一限位块进行卡接，即可将过滤转盘的一端安装在固定杆上。安装另一端的时候，首先，将固定连接的限位环和第二轴承安装在固定杆上，然后将第二限位块和第二限位槽相互卡接，即可完成过滤转盘的安装。从而便于过滤转盘的安装和拆卸，便于容纳环的安装和羰基铁粉颗粒的更换。

可选的，所述拆卸件为刀片，所述容纳环的端部的径向设置有连接杆，所述密封贴贴设于连接杆上，所述刀片与第二固定块朝向容纳环的一面铰接，所述过滤转盘不转的时候，所述刀片置于连接杆上。

通过采用上述技术方案，过滤转盘转动的时候，能够带动刀片转动，刀片随着过滤转盘转动的时候，能够对密封贴的表面进行切割，当密封贴被划破以后，废气将进入容纳环内，废气中的水蒸气和氧气和羰基铁粉颗粒发生反应，即可使羰基铁粉颗粒散热，供废气吸收热量进行预热。

可选的，所述废气出口设置有第一连接管，所述第一进气口设置有第二连接管，所述第一连接管和第二连接管之间转动设置有扩流管，所述第一连接管和扩流管之间设置有驱动件，所述扩流管朝第一进气口的方向呈渐扩趋势，所述扩流管的内部设置有若干导流管。

通过采用上述技术方案，废气通过壳体从废气出口排出进入扩流管内，通过驱动件驱动扩流管转动，即可将废气甩在废气预热管上，使废气和废气预热管之间充分接触，使废气能够充分吸热。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过废气预热机构的设置，能够起到对废气进行预热，缩短废气的加热时间节约能源，减少成本的效果；

2.通过容纳环、羰基铁粉颗粒和波纹管的设置，能够起到对废气预热的同时，还能够对废气进行过滤的效果；

3.通过扩流管和导流管的设置，能够起到使废气和废气预热管之间充分接触，使废气能够充分吸热的效果。

附图说明

图1是本申请实施例中带有预处理装置的催化氧化炉的整体结构示意图；

图2是本申请实施例中废气过滤装置的整体结构示意图；

图3是图2中a部分的局部放大结构示意图；

图4是图2中b部分的局部放大结构示意图；

图5是图2中c部分的局部放大结构示意图；

图6是图1中d部分的局部放大结构示意图；

图7是图1中e部分的局部放大结构示意图。

附图标记说明：1、燃烧室；2、催化室；21、第一排气管；3、废气预热机构；31、箱体；311、废气预热管；312、第一进气口；313、第二进气口；314、第一出气口；315、第二出气口；4、废气过滤机构；41、壳体；411、底板；4111、第一安装槽；4112、锥形槽；412、安装盖；4121、第二安装槽；4122、锥形棱；413、密封条；42、过滤转盘；43、废气进口；44、废气出口；45、分隔板；46、限流槽；47、固定杆；471、第一轴承；472、第一固定块；4721、第一限位块；4722、第一限位槽；473、限位环；4731、卡块；4732、卡槽；474、第二轴承；475、第二固定块；476、第二限位块；4761、第二限位槽；48、容纳环；481、网孔；482、密封贴；483、连接杆；5、波纹管；51、第一固定环；52、第二固定环；53、环形槽；6、气缸；61、安装板；7、温度感应器；8、刀片；9、扩流管；91、第一连接管；92、第二连接管；93、驱动件；931、电机；932、第一齿轮；933、第二齿轮；94、导流管；95、保护罩。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种带有预处理装置的催化氧化炉。参照图1，一种带有预处理装置的催化氧化炉，包括依次连接的废气过滤机构4、废气预热机构3、燃烧室1和催化室2。

参照图1和图2，废气过滤机构4包括壳体41、平行设置于壳体41内部的若干分隔板45，以及位于壳体41内部的若干中空的过滤转盘42。每个过滤转盘42的周向均开设有若干螺旋形限流槽46，以便于通过废气推动过滤转盘42转动，增大废气与过滤转盘42和分隔板45之间的摩擦，以提高废气自身的温度。在壳体41上设置有废气进口43和废气出口44，分隔板45的端部固定于壳体41的侧壁上，若干分隔板45相互平行设置，若干分隔板45错位设置于壳体41相对的两个侧壁面上，使若干分隔板45和壳体41之间连接形成s形通道，每个过滤转盘42转动设置于壳体41上，并且位于s形通道的转折点。

参照图2，壳体41可拆卸分为底板411和安装盖412。

参照图2和图3，底板411上开设有若干第一安装槽4111，安装盖412朝向底板411的一面开设有若干第二安装槽4121，分隔板45的一侧插设于第一安装槽4111内，分隔板45的另一侧插设于第二安装槽4121内，本实施例中，第一安装槽4111和第二安装槽4121的槽底均设置为锥形，以便于对分隔板45的固定，使分隔板45固定的更加可靠。

参照图3和图4，底板411朝向安装盖412的侧壁开设有锥形槽4112，锥形槽4112开口朝向安装盖412，安装盖412朝向底板411的一侧设置有和锥形槽4112配合卡接的锥形棱4122，并且底板411和安装盖412之间通过螺栓进行进一步固定，使安装盖412上面的锥形棱4122能够可靠的插设在底板411上面的锥形槽4112内。为了增加气密性，在第一安装槽4111、第二安装槽4121和锥形槽4112内均设置有密封条413。

参照图5，在s形通道的每个弯折处均固定有固定杆47，固定杆47上固定套设有容纳环48，容纳环48沿其周向设置有若干网孔481，容纳环48内设置有羰基铁粉颗粒，网孔481上设置布，使羰基铁粉颗粒不容易从容纳环48中泄露。容纳环48朝向底板411的一端固定套设有第一固定环51，容纳环48远离第一固定环51的一端固定套设有第二固定环52，第二固定环52朝第一固定环51的一面开设有环形槽53。在容纳环48上滑动套设有波纹管5，波纹管5的一端与第一固定环51固定连接，波纹管5的另一端抵接于环形槽53内壁上。在固定杆47靠近第二固定环52的圆周上固定套设有安装板61，安装板61远离底板411的一面固定有气缸6，气缸6的活塞杆远离安装板61的一端固定于波纹管5靠近第二固定环52的侧壁上,从而能够使气缸6的升降能够带动波纹管5的升降。

参照图5，由于羰基铁粉颗粒容易与空气中的氧气和水发生反应，因此在容纳环48远离底板411的一端面和固定杆47之间胶粘有密封贴482，容纳环48的端部的径向设置有若干连接杆483，密封贴482的两端分别贴设在相邻两个连接杆483上，密封贴482的两侧分别与固定杆47壁面、容纳环8顶部密封连接。固定杆47朝向底板411的一端的圆周上依次套设有第一轴承471和第一固定块472，第一固定块472的圆周设置有若干第一限位块4721，过滤转盘42朝向底板411的端部开设有与第一限位块4721卡接第一限位槽4722。固定杆47远离第一轴承471的一端依次套设有限位环473、第二轴承474和第二固定块475，在固定杆47远离第一轴承471的一端开设有卡槽4732，限位环473的内环侧壁设置有与卡槽4732配合卡接的卡块4731，限位环473和固定杆47之间通过卡块4731和卡槽4732连接。限位环473固定穿设于第二轴承474内部，第二固定块475固定套设于第二轴承474的圆周。第二固定块475的圆周设置有第二限位块476，过滤转盘42远离第一限位槽4722的端部开设有与第二限位块476配合卡接的第二限位槽4761。当过滤转盘42转动的时候，使固定杆47不容易随着过滤转盘42转动。

参照图5，当废气进入壳体41内部的时候，需要对废气进行预热，因此在密封贴482和过滤转盘42之间设置有拆卸件，拆卸件为刀片8，刀片8与第二固定块475朝向容纳环48的一面铰接，容纳环48的端部的径向设置有连接杆483，密封贴482贴设于连接杆483上，过滤转盘42不转的时候，刀片8置于连接杆483上，当过滤转盘42转动的时候，刀片8随着过滤转盘42转动，由于刀片8与第二固定块475铰接，第二固定块475随着过滤转盘42转动的时候，刀片8将倾斜，刀片8的尖角将与密封贴482接触，即可通过刀片8对密封贴482的表面进行切割，废气即可进入容纳环48内部。废气中的水蒸气和氧气与羰基铁粉颗粒发生反应，即可使羰基铁粉颗粒散热，对废气进行预热。容纳环48靠近第一固定环51的底面上设置有温度感应器7，温度感应器7与气缸6之间电连接。当羰基铁粉颗粒的热量全部散发以后，温度感应器7发出信号，通过气缸6将波纹管5收缩，废气将进入容纳环48内穿过羰基铁粉颗粒，即可对废气中颗粒物进行过滤。

参照图1和图6，废气预热机构3包括箱体31和位于箱体31内部的若干废气预热管311，箱体31上开设于箱体31相对的两侧面的第一进气口312、第二进气口313，以及开设于箱体31另外相对的两侧面的第一出气口314和第二出气口315。第二进气口313和第二出气口315位于相对两个面的对角线的位置，第一进气口312和第二出气口315相邻设置，第一出气口314和第二进气口313相邻设置。催化室2连接有第一排气管21，第一排气管21伸出催化室2的一端与第二进气口313侧壁连接设置，每个废气预热管311和第一排气管21均相通设置。若干废气预热管311相互平行设置，废气预热管311的一端与第二出气口315连接，废气预热管311的另一端与第二进气口313连接，气体通过第二进气口313进入废气预热管311内，然后通过第二出气口315排出。

参照图6，为了延长气体的流动路径，每个废气预热管311沿废气的流向弯折设置，每相邻两个废气预热管311之间的波峰错位设置.每个废气预热管311的波峰和波谷之间的行程段弯折设置，并且废气预热管311波峰和波谷之间的行程段朝相邻的废气预热管311的方向弯折。相邻两个废气预热管311相互贴合设置，相邻两个废气预热管311之间也可以预留一些间隙，当大量的废气进行箱体31内部的时候，能够使废气快速的通过。

参照图7，箱体31和壳体41之间连接有扩流管9，扩流管9的直径朝箱体31的方向呈渐扩趋势，在扩流管9的内部设置有若干导流管94，若干导流管94可以设置为螺旋形，也可以设为渐扩的直管。在废气出口44设置有第一连接管91，第一进气口312设置有第二连接管92，扩流管9的小端套设于第一连接管91上，扩流管9的大端穿设于第二连接管92上，在扩流管9的小端设置有驱动扩流管9转动的驱动件93，本实施例中，驱动件为电机931。在壳体41和箱体31之间连接有保护罩95，电机931固定于保护罩95的底面上，在扩流管9的小端上固定套设有第一齿轮932，在保护罩95的底面上转动设置有第二齿轮933，第一齿轮932和第二齿轮933之间啮合设置，电机931的输出轴又与第二齿轮933固定连接，从而能够通过电机931驱动第二齿轮933转动，通过第二齿轮933转动驱动第一齿轮932转动，从而驱动扩流管9转动，扩流管9转动的时候，能够带动导流管94转动，从而能够提高废气进入箱体31内部的冲击力。

本申请实施例一种带有预处理装置的催化氧化炉的实施原理为：有机废气通过废气进口43进入到壳体41内部推动过滤转盘42转动，过滤转盘42转动的时候和分隔板45之间摩擦生热，即可对废气进行预热，并且过滤转盘42转动的时候，能够带动刀片8转动，刀片8随着过滤转盘42转动对密封贴482的表面进行切割，当密封贴482被划破以后，废气将进入容纳环48内，废气中的水蒸气和氧气和羰基铁粉颗粒发生反应，即可使羰基铁粉颗粒散热，对废气进行初级预热。

经过初级预热以后的有机废气通过第一进气口312进入箱体31内部，由于在废气预热管311内充入有净化以后的气体，净化以后的气体自身的余热传递到废气预热管311上，有机废气进入箱体31内部以后，即可通过废气预热管311上散发的余热对有机废气进行再一次预热。

再次预热以后的有机废气从第一出气口314排出进入燃烧室1内，通过燃烧室1对废气升温至300-450°c，然后将300-450°c温度的废气排入催化室2内，通过催化室2内部的催化剂对300-450°c的废气进行分解成水蒸气和二氧化碳，然后通过第一排气管21排出进入废气预热管311内，通过水蒸气和二氧化碳自身的热量对箱体31进行预热，即可对进入箱体31内部的废气进行预热。将热量传递给废气预热管311以后的净化气体通过第二出气口315排出。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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