一種簡(jiǎn)易VOCs催化氧化處理器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種含VOCs氣體的催化氧化凈化方法，屬于催化、廢氣治理和環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]VOCs是揮發(fā)性有機(jī)物的簡(jiǎn)稱，一般認(rèn)為沸點(diǎn)低于250 °C的有機(jī)物都可以視為VOCs，其蒸氣彌散于空氣中會(huì)對(duì)大氣造成污染。目前，我國(guó)廣泛存在的噴涂、制藥、鞣革、涂料、制鞋、玩具、電路板、磁性材料和化工等工業(yè)形式均存在一定程度的VOCs污染，其中以長(zhǎng)三角、珠三角較為嚴(yán)重。這兩個(gè)區(qū)域的大氣污染已經(jīng)從S0x、N0x模式轉(zhuǎn)變?yōu)閂0Cs、03和二次有機(jī)氣溶膠模式，因此對(duì)含有VOCs的尾氣進(jìn)行有效快捷的治理是非常必要和迫切的。
[0003]VOCs的治理技術(shù)非常繁多，對(duì)于高濃度有價(jià)值VOCs，可是使用冷凝回收的方法，該工藝已經(jīng)用于石化企業(yè)和加油站的油氣回收，并取得了較好的應(yīng)用效果，然而對(duì)于價(jià)值不高且濃度不太高的含VOCs氣體，這種方法則成本過高，很不經(jīng)濟(jì)。對(duì)于高濃度無回收價(jià)值VOCs，可以采用蓄熱燃燒/蓄熱催化燃燒(RT0/RC0)的方法，該方法是使用兩室、三室或者多室的蓄熱或蓄熱催化燃燒器，使含VOCs氣體在其中發(fā)生高溫氧化，產(chǎn)生的熱量通過頻繁切換氣流方向而存留于蓄熱燃燒器內(nèi)，對(duì)于高VOCs濃度的廢氣，這種方法完全可以實(shí)現(xiàn)自熱運(yùn)行，具有非常好的應(yīng)用效果，然而該方法對(duì)氣體流量和VOCs濃度有一定要求，而且VOCs濃度和氣量不能發(fā)生太大波動(dòng)，VOCs濃度過低則裝置不能自熱，而VOCs濃度過高有發(fā)生爆炸的可能。
[0004]此外，采用活性炭吸附也是VOCs治理的常用方法之一，該方法的缺陷是實(shí)際應(yīng)用的活性炭因?yàn)樗纫蛩氐挠绊懞苋菀罪柡停钚蕴匡柡秃蟮臒嵴羝偕菀装l(fā)生火災(zāi)；當(dāng)活性炭用廢之后只能作為危廢來處理，其后處理成本昂貴。目前很多工業(yè)VOCs的治理采用沸石轉(zhuǎn)輪增濃的方法，將低濃度VOCs提高到合理的濃度，再通入RT0/RC0裝置，實(shí)現(xiàn)廢氣的治理，這種方法大大拓寬了RT0/RC0方法的應(yīng)用范圍，但是這只有在廢氣量巨大、廢氣工況穩(wěn)定的情況下才能成功使用。
[0005]采用吸收液吸附的方法也可以處理VOCs氣體，但VOCs氣體往往親油，為了提高溶解性，吸收液中常常需要加入表面活性劑，這對(duì)廢水處理帶來了難度，此外這種方法難以把VOCs降低至很低的濃度。目前生物法處理含VOCs氣體也有了深入研究，并已經(jīng)有工業(yè)裝置投入使用，該方法成本低廉，但是同樣難以應(yīng)付廢氣流量和濃度有較大波動(dòng)的情況。
[0006]我國(guó)目前大量存在并廣泛分散的小商品制造、涂裝、玩具、制鞋等行業(yè)都存在氣量小、VOCs污染嚴(yán)重、廢氣濃度變化大、不易集中收集處理的特點(diǎn)，這些行業(yè)非常需要一種簡(jiǎn)單易行、高效快捷的小型化處理裝置來處理VOCs排放，這就是本使用新型所要解決的根本問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于通過一種簡(jiǎn)單、緊湊、高效的裝置快速實(shí)現(xiàn)VOCs排放源的廢氣治理。
[0008]本實(shí)用新型的目的是通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種簡(jiǎn)易VOCs催化氧化處理器，其特征在于:包括有機(jī)廢氣進(jìn)口、廢氣換熱器、電加熱棒、處理器上蓋板、氣流隔板、催化劑床層、催化劑支撐篩板、有機(jī)廢氣出口、廢氣進(jìn)口濃度檢測(cè)控制器、催化劑床層進(jìn)口溫度檢測(cè)控制器;所述有機(jī)廢氣進(jìn)口安置在本簡(jiǎn)易VOCs催化氧化處理器的一側(cè)的下部，并與廢氣換熱器的冷側(cè)進(jìn)口相連接;廢氣換熱器的冷側(cè)出口與本簡(jiǎn)易VOCs催化氧化處理器的加熱區(qū)相連，加熱區(qū)內(nèi)設(shè)置電加熱棒對(duì)廢氣進(jìn)行加熱升溫;經(jīng)過加熱的廢氣氣流越過氣流隔板進(jìn)入催化劑床層，催化劑床層放置于催化劑支撐篩板上，氣流通過催化劑床層和催化劑支撐篩板后進(jìn)入廢氣換熱器的熱側(cè)進(jìn)口，從廢氣換熱器的熱側(cè)出口流出后從有機(jī)廢氣出口排放。
[0009]所述的廢氣換熱器為板式換熱器，換熱器的熱側(cè)輸送高溫已處理廢氣，換熱器的殼程輸送低溫進(jìn)口有機(jī)廢氣。
[0010]所述的電加熱棒為光滑的加熱棒或帶有翅片的加熱棒，加熱棒的接線柱安置在本簡(jiǎn)易VOCs催化氧化處理器的保溫層外。
[0011]所述的催化劑床層由孔道平行于氣流方向的蜂窩陶瓷催化劑堆積而成，蜂窩陶瓷的成分為三氧化二鋁、二氧化硅、莫來石、堇青石或者SiC陶瓷。
[0012]所述的催化劑床層的催化劑活性組分為L(zhǎng)aAlOhLa1USro?(L5MnO3^Lan5Ba0?ο.δΜπΟβ+χ、Lei Cu ο?ο.5 Mn I?ο.5Ο3+Χ、LbCuo?0.sCoi?ο.5Ο3+Χ > Lb Cuo?0.sFgi?ο.5Ο3+Χ、Lb Cuo?0.sN i 1?ο.5O3+X N LaCo0.01—0.99Fe0.99—0.01O3+X N LaCo0.01—0.θθΜηο.99—0.01O3+X N LaMn0.01—0.99Fe0.99—0.01O3+X NLaMn0.0i~0.99N1.99~0.0i03+xNLaN1.0i~0.99Fe0.99~0.0i03+xNLaN1.0i~0.99Co0.99~0.0i03+xNLa0.99~0.8Ce0.0i?0.2F'e03+x、La0.99?0.8Ce0.0i?0.2Mn03+x、La0.99?0.8Ce0.0i?0.2Co03+x、La0.99?0.8Ce0.0i?0.2Ni03+x、CoAl204、Mn0.0i?0.8Ce0.99?0.20x、Fe0.0i?0.8Ce0.99?0.20x、Co0.0i?0.8Ce0.99?0.20x、Cu0.0i~0.8Ce0.99~0.20x、N1.0i~0.8Ce0.99~0.20x 或 Pt。
[0013]所述的VOCs催化氧化處理器和大氣接觸的裝置表面設(shè)置有保溫層，減少處理器向環(huán)境的熱散失。
[0014]所述的簡(jiǎn)易VOCs催化氧化處理器的有機(jī)廢氣進(jìn)口處安裝廢氣進(jìn)口濃度檢測(cè)控制器，對(duì)廢氣中VOCs的濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)廢氣中VOCs濃度高于相應(yīng)VOCs的爆炸極限的80 %時(shí)，廢氣濃度檢測(cè)控制器聯(lián)鎖控制整個(gè)處理器和外接氣體輸送裝置停機(jī)。
[0015]所述的簡(jiǎn)易VOCs催化氧化處理器的催化劑床層的氣流進(jìn)口處安裝有溫度檢測(cè)控制器，對(duì)進(jìn)入催化劑床層的氣流溫度進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)溫度的檢測(cè)值控制電加熱棒的功率，以保證進(jìn)入催化劑床層的氣流溫度在合理的溫度范圍。
[0016]具體來說:本實(shí)用新型的系統(tǒng)采用電加熱棒來對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行加熱，高效快捷，容易實(shí)現(xiàn)快速開車和停車，處理器借助催化劑的作用實(shí)現(xiàn)VOCs組分的氧化去除，電加熱的熱量和VOCs氧化的放熱使廢氣溫度升高，該高溫廢氣則用來預(yù)熱進(jìn)入處理器的低溫有機(jī)廢氣，實(shí)現(xiàn)節(jié)能和降耗，與低溫有機(jī)廢氣換熱之后的廢氣排放大氣，該裝置有效結(jié)合了催化氧化裝置和熱交換裝置的功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，非常適合小型VOCs點(diǎn)源的快捷治理。
【附圖說明】
[0017]圖-1是本實(shí)用新型系統(tǒng)的示意圖。其中I為有機(jī)廢氣進(jìn)口；2廢氣進(jìn)口濃度檢測(cè)控制器，當(dāng)該檢測(cè)控制器檢測(cè)到的VOCs濃度高于該VOCs氣體的爆炸下限的80%時(shí)，該檢測(cè)控制器聯(lián)鎖控制整個(gè)處理器和外接氣體輸送裝置停機(jī);3為廢氣換熱器，其冷側(cè)流動(dòng)的是未經(jīng)加熱和催化氧化處理有機(jī)廢氣，而熱側(cè)流動(dòng)的是經(jīng)過加熱和催化氧化處理后的廢氣;4為電加熱棒的接線柱;5為電加熱棒;6為氣流隔板;7為處理器上蓋板;8為催化劑床層進(jìn)口溫度檢測(cè)控制器;9為催化劑床層;10為催化劑支撐篩板;11為處理器外保溫層;12為有機(jī)廢氣出口； 13為廢氣氣流流線。雖然圖-1給出了側(cè)面五只電加熱棒的情況，但這并不對(duì)本實(shí)用新型的廢氣加熱區(qū)的電加熱棒數(shù)量構(gòu)成限制，在裝置尺寸和空間允許的情況下，廢氣加熱區(qū)的電加熱棒的數(shù)量可以任意選擇。此外，圖-1中的加熱棒雖然是U型光滑的加熱棒，但這并不對(duì)本實(shí)用新型的加熱棒形式構(gòu)成限制，表面翅片的加熱棒和其他形狀的加熱棒也完全可以。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明:
[0019]一種簡(jiǎn)易VOCs催化氧化處理器，包括有機(jī)廢氣進(jìn)口 1、廢氣換熱器3、電加熱棒5、處理器上蓋板7、氣流隔板6、催化劑床層9、催化劑支撐篩板10、有機(jī)廢氣出口 12、廢氣進(jìn)口濃度檢測(cè)控制器2、催化劑床層進(jìn)口溫度檢測(cè)控制器8;所述有機(jī)廢氣進(jìn)口 I安置在本簡(jiǎn)易VOCs催化氧化處理器的一側(cè)的下部，并與廢氣換熱器3的冷側(cè)進(jìn)口相連接;廢氣換熱器3的冷側(cè)出口與本簡(jiǎn)易VOCs催化氧化處理器的加熱區(qū)相連，加熱區(qū)內(nèi)設(shè)置電加熱棒5對(duì)廢氣進(jìn)行加熱升溫;經(jīng)過加熱的廢氣氣流越過氣流隔板6進(jìn)入催化劑床層9，催化劑床層9放置于催化劑支撐篩板10上，氣流通過催化劑床層9和催化劑支撐篩板10后進(jìn)入廢氣換熱器3的熱側(cè)進(jìn)口，從廢氣換熱器3的熱側(cè)出口流出后從有機(jī)廢氣出口 12排放大氣；
[0020]所述的廢氣加熱催化氧化器13為一根或者多根平行排列的豎直圓管，每根圓管內(nèi)部空間為一個(gè)廢氣加熱催化氧化室，圓管直徑在3cm?1cm之間，長(zhǎng)度在20cm?10cm之間，每根圓管軸線處安置一根加熱棒，加熱棒長(zhǎng)度與豎直圓管相同并通電加熱，圓