热循环节能催化燃烧装置
技术领域
本实用新型涉及废气处理设备技术领域，具体地，涉及一种热循环节能催化燃烧装置。
背景技术
有机废气在诸多产品或行业的制造生产中均有产生，例如，家具、电子元件、电池或电瓶、实验室排风、冶金、化工、医药、涂装车间、食品及酿造等。为了避免污染，在制造生产中一般采用催化燃烧的方式处理有机废气。催化燃烧是指有机废气在催化剂的作用下进行无焰燃烧生成无毒无害二氧化碳和水，但现有的催化燃烧需加入大量燃料助燃加热，从而增加了处理费用，而且易造成二次污染。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种热循环节能催化燃烧装置。
本实用新型公开的一种热循环节能催化燃烧装置包括加热机构、催化燃烧机构、换热机构、进气口、出气口及流转通道；加热机构及催化燃烧机构并排设置，且加热机构的上部与催化燃烧机构的上部之间通过流转通道连通；换热机构包括上换热组件以及下换热组件，上换热组件与流转通道的上侧相邻，并分别与加热机构的上部及催化燃烧机构的上部连接，下换热组件与流转通道的下侧相邻，并位于加热机构及催化燃烧机构之间，且下换热组件的下端延伸并漏于加热机构或催化燃烧机构的下部；进气口与加热机构的下部连通，出气口与下换热组件的下端相邻。
根据本实用新型一实施方式，加热机构包括加热箱体以及设于加热箱体的加热组件。
根据本实用新型一实施方式，加热箱体包括加热外箱及位于加热外箱内的加热室；加热组件设于加热外箱，并对加热室进行加热；进气口开设于加热外箱，并与加热室连通。
根据本实用新型一实施方式，催化燃烧机构包括催化燃烧箱体以及设于催化燃烧箱体内的催化燃烧组件。
根据本实用新型一实施方式，催化燃烧箱体包括催化燃烧外箱及位于催化燃烧外箱内的催化燃烧室；催化燃烧组件位于催化燃烧室内；催化燃烧室与加热室通过流转通道进行连通。
根据本实用新型一实施方式，催化燃烧组件包括多个催化燃烧件及多个催化剂承载件；多个催化燃烧件沿着催化燃烧室的高度方向依次间隔排列，相邻的两个催化燃烧件之间设有催化剂承载件。
根据本实用新型一实施方式，其还包括进气连通机构；进气连通机构包括进气连通管以及设于进气连通管的第一阻火器，进气连通管的一端与进气口连通。
根据本实用新型一实施方式，其还包括出气连通机构；出气连通机构包括出气连通管以及设于出气连通管的第二阻火器，出气连通管的一端与出气口连通。
根据本实用新型一实施方式，其还包括外循环机构，外循环机构包括外循环管道及设于外循环管道上的开关控制器，外循环管道分别与进气连通管以及出气连通管连通。
根据本实用新型一实施方式，其还包括温度检测机构及防爆泄压机构；温度检测机构包括第一温度检测组件及第二温度检测组件，第一温度检测组件及第二温度检测组件分别用于检测加热机构及催化燃烧机构内部的温度；防爆泄压机构包括第一泄压组件及第二泄压组件；第一泄压组件及第二泄压组件分别与加热机构及催化燃烧机构的内部连通，并进行防爆泄压。
本申请的有益效果在于：有机废气由进气口进入到加热机构内，加热机构对有机废气进行加热后，再通过流转通道进入到催化燃烧机构进行催化燃烧，有机废气氧化分解为二氧化碳和水，并释放大量热，热量通过上层的上换热组件换热释放给刚刚进入加热机构的有机废气，使其达到催化反应温度，这时可以关闭加热机构的加热功能，进而实现了热量循环利用，达到了热平衡，节约了催化燃烧的能源；与此同时下换热组件还会将催化燃烧机构催化燃烧释放的热量换热到出气口，使得出气口能够释放传递出热气，以用于其他需要热气的工序，以增加催化燃烧的热量的利用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本实施例中热循环节能催化燃烧装置的结构示意图；
图2为本实施例中热循环节能催化燃烧装置的另一结构示意图；
图3为本实施例中热循环节能催化燃烧装置的内部结构示意图。
具体实施方式
以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后......仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本实用新型中如涉及″第一″、″第二″等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
参照图1至图3，图1为本实施例中热循环节能催化燃烧装置的结构示意图，图2为本实施例中热循环节能催化燃烧装置的另一结构示意图，图3为本实施例中热循环节能催化燃烧装置的内部结构示意图。本实施例中的热循环节能催化燃烧装置包括加热机构1、催化燃烧机构2、换热机构3、进气口10、出气口20及流转通道30。加热机构1及催化燃烧机构2并排设置，且加热机构1的上部与催化燃烧机构2的上部之间通过流转通道30连通。换热机构3包括上换热组件31以及下换热组件32，上换热组件31与流转通道30的上侧相邻，并分别与加热机构1的上部及催化燃烧机构2的上部连接，下换热组件32与流转通道30的下侧相邻，并位于加热机构1及催化燃烧机构2之间，且下换热组件32的下端延伸并漏于加热机构1或催化燃烧机构2的下部。进气口10与加热机构1的下部连通，出气口20与下换热组件32的下端相邻。
有机废气由进气口10进入到加热机构1内，加热机构1对有机废气进行加热后，再通过流转通道30进入到催化燃烧机构2进行催化燃烧，有机废气氧化分解为二氧化碳和水，并释放大量热，热量通过上层的上换热组件31换热释放给刚刚进入加热机构1的有机废气，使其达到催化反应温度，这时可以关闭加热机构1的加热功能，进而实现了热量循环利用，达到了热平衡，节约了催化燃烧的能源。与此同时下换热组件32还会将催化燃烧机构2催化燃烧释放的热量换热到出气口20，使得出气口20能够释放传递出热气，以用于其他需要热气的工序，以增加催化燃烧的热量的利用。
复参照图1至图3，进一步，加热机构1包括加热箱体11以及设于加热箱体11的加热组件12。其中，加热箱体11包括加热外箱111及位于加热外箱111内的加热室112。加热组件12设于加热外箱111，并对加热室112进行加热。进气口10开设于加热外箱111，并与加热室112连通。
具体的，加热外箱111为矩形的柜体箱，本实施例中的加热外箱111可采用碳钢板制成。加热室112的形状与加热外箱111的形状相适配，其也为矩形的柜体状，在具体应用时，可采用不锈钢炉膛制成。加热组件12固设于加热外箱111，并与加热室112的外壁贴合，或者加热组件12的一端固设于加热外箱111，其另一端延伸至加热室112内，从而对加热室112内进行加热，本实施例中的加热组件12可采用现有的隔离式加热器。优选的，加热箱体11还包括第一隔热组件(图中未显示)，第一隔热组件位于加热外箱111及加热室112之间，并包裹于加热室112外，以便于保存加热室112内的温度，本实施例中的第一隔热组件可采用隔热棉。进气口10开设于加热外箱111的下部，并通过管道与加热室112的下部连通，使得外部的有机废气可以通过进气口进入到加热室112内，然后经过加热室112进行加热。
复参照图1至图3，更进一步，催化燃烧机构2包括催化燃烧箱体21以及设于催化燃烧箱体21内的催化燃烧组件22。其中，催化燃烧箱体21包括催化燃烧外箱211及位于催化燃烧外箱211内的催化燃烧室212。催化燃烧组件22位于催化燃烧室212内。催化燃烧室212与加热室112通过流转通道30进行连通。下换热组件32位于催化燃烧室212与加热室112之间。催化燃烧组件22包括多个催化燃烧件221及多个催化剂承载件222。多个催化燃烧件221沿着催化燃烧室212的高度方向依次间隔排列，相邻的两个催化燃烧件221之间设有催化剂承载件222。
本实施例中的催化燃烧箱体21还包括第二隔热组件(图中未显示)，催化燃烧外箱211、催化燃烧室212及第二隔热组件的结构以及原理与加热外箱111、加热室112及第二隔热组件的结构及原理一致，此处不再赘述。流转通道30为管状，其两端分别与加热室112的上部以及催化燃烧室212的上部连通，使得经过加热室112加热的有机废气能够进入到催化燃烧室212进行无焰燃烧。本实施例中的催化燃烧件221可采用加热管，催化剂承载件222为承载架，其内承载有催化剂。多个催化燃烧件221及多个催化剂承载件222间隔设施，可使得催化燃烧室212内的加热均匀，催化剂的分布均匀且受热均匀，更好的达到催化燃烧效果。可以理解的是，正常情况下的有机废气的焚烧温度超过800摄氏度后，将会分解为无污染的二氧化碳和水，但是在如此高温下设备容易变形，热量损耗大，设备损耗大，在使用贵金属铂和钯作为催化剂，在催化剂参与反应时，能够将有机废气的催化氧化反应温度从800摄氏度降低到350摄氏度，同时释放出大量的热能，从而避免了高温对设备的损耗及热量本身的损耗。优选的，本实施例中的催化剂可采用陶瓷蜂窝状载体催化剂。
复参照图1至图3，更进一步，出气口20位于进气口10的下方。具体的，出气口20开设于加热外箱111，出气口20与进气口10分别位于加热箱111相对的两侧，且出气口20位于进气口10的下方。出气口20通过管道向着催化燃烧室212的方向延伸，并最终与下换热组件32的下端贴合，便于下换热组件32的热量能够传递释放至出气口20。
本实施例中的上换热组件31以及下换热组件32分别采用碳钢管制成，其外部连续焊接，内部密封性能良好，换热效率高。在具体设置时，上换热组件31整体近似为L型，其一端与催化燃烧室212的上部连接，其另一端与加热室112的上端连接，其中间部位与流转通道30贴合。下换热组件32的一端近似为U字型，该端分别与催化燃烧室212、流转通道30及加热室112的外壁贴合，下换热组件32的另一端近似为L型，此端围绕出气口20的管道排布设置，并与加热室112的外壁贴合，从而达到更优的换热效果。
复参照图1和图2，更进一步，本实施例中热循环节能催化燃烧装置还包括进气连通机构4。进气连通机构4包括进气连通管41以及设于进气连通管41的第一阻火器42，进气连通管41的一端与进气口10连通。本实施例中热循环节能催化燃烧装置还包括出气连通机构5。出气连通机构5包括出气连通管5以及设于出气连通管51的第二阻火器52，出气连通管51的一端与出气口20连通。通过第一阻火器42及第二阻火器52可采用过滤阻火器，通过两者的设置对进出气进行阻火，保证了装置安全。
优选的，本实施例中热循环节能催化燃烧装置还包括温度检测机构(图中未显示)及防爆泄压机构6。温度检测机构包括第一温度检测组件及第二温度检测组件，第一温度检测组件及第二温度检测组件分别用于检测加热机构1及催化燃烧机构2内部的温度。防爆泄压机构6包括第一泄压组件61及第二泄压组件62。第一泄压组件61及第二泄压组件62分别与加热机构1及催化燃烧机构2的内部连通，并进行防爆泄压。本实施例中的第一温度检测组件及第二温度检测组件可采用温度检测仪，或者温度传感器，例如热电偶温度传感器，在具体应用时，可分别设置于加热室112及催化燃烧室212内，通过检测加热室112及催化燃烧室212内部的温度，避免温度过高对设备进行损坏，以便于降温控制，以保护设备的安全。第一泄压组件61及第二泄压组件62为防爆泄压口，两者分别设置于加热外箱111及催化燃烧外箱211的上端，并分别与加热室112及催化燃烧室212的连通，当内部温度超过设定温度时能够自动破裂，将内部气体泄压，避免出现安全隐患。当然，在具体应用时，操作者也可根据内部的温度进行暂停关机等操作，以减低温度。
复参照图1和图2，更进一步，本实施例中的热循环节能催化燃烧装置还包括补冷风机构7。补冷风机构7包括补冷风驱动机构71、补冷风机构72及补冷风开关机构73。补冷风驱动机构71与补冷风机构72的一端连通，补冷风机构72的另一端与出气连通管51连通。补冷风开关机构73设于补冷风机构72，其用于控制补冷风机构72的通断。本实施中的补冷风驱动机构71为送风机，补冷风机构72为管道，补冷风开关机构73为自动阀门开关。当防爆泄压机构6破裂泄压时，补冷风驱动机构71启动及补冷风开关机构73打开，抽取外界的冷空气进入到装置内部进行补冷风降温，进一步维护生产设备安全。
复参照图1和图2，更进一步，本实施例中的热循环节能催化燃烧装置还包括外循环机构8。外循环机构8包括外循环管道81及设于外循环管道81上的开关控制器82。外循环管道81分别与进气连通管41以及出气连通管51连通。如此，可使得出气连通管51内的热气引入到进气连通管41内，从而提升进入加热室112前的有机废气的温度，使得有机废气更易达到催化燃烧温度，使得出气口20的热气在催化燃烧装置的外部也形成热量循环，再进一步增加热量利用率。在具体应用时开关控制器82可采用单通阀门。
本实施例中的运作过程如下：加热组件12对加热室112进行初步加热，有机废气由进气连通管41进入到加热室112的内部，并由加热室112的下部向着加热室112的上部流转，使得有机废气逐步上升250-300摄氏度的反应温度，然后通过流转通道30进入到催化燃烧室212内，在催化剂的作用下，有机废气氧化分解为二氧化碳和水，并释放大量热，最终催化反应温度可达到500-550摄氏度，热气流过上换热组件31及下换热组件32将热量释放给刚刚进入加热室112内的有机废气，使其达到催化反应温度，这时可以关闭加热组件12，通过转换的热对有机废气进行加热，实现热平衡，节约了能源。与此同时，出气口20也会在下换热组件32作用下产生热量，以用于其他处理工序，例如，脱附工序，以使得热量得到充分利用。
综上：本实施例中的热循环节能催化燃烧装置实现了热量循环利用，达到了热平衡，节约了催化燃烧的能源，且能够释放传递出多余的热气，以用于其他需要热气的工序，以增加催化燃烧的热量的利用。
上仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。
