处理低浓度挥发性有机化合物排放气体的蓄热氧化装置

技术领域

本发明属于能源环境装置的技术领域，尤其涉及一种处理低浓度挥发性有机化合物排放气体的蓄热氧化装置。

背景技术

工业生产过程往往会产生大量的低浓度挥发性有机化合物(volatile organiccompounds，VOCs)，例如医药、石化、印刷、电子、制造业等。VOCs一般具有恶臭味，破坏臭氧层，引起雾霾天气，产生光化学烟雾，对人体健康十分有害，被列为需重点防控的大气污染物。热氧化法，也称为燃烧法，是在高于有机物燃点的温度下将废气中的有机物裂解并彻底氧化为二氧化碳和水等物质，适用于不同种类VOCs的环境无害化处理。蓄热氧化技术通过蓄热体预热的有机废气，达到所需氧化温度。但是当VOCs浓度在较低时，系统难以实现自身热维持，需要辅助燃料维持所需反应温度水平，导致能耗升高，处理成本增加。

为此，针对上述问题发明了一种处理挥发性有机化合物排放气体的蓄热氧化装置。该技术通过引入炉外烟气循环，减少尾气带走的热量损失，可以在在少用或者不用辅助燃料的条件下实现低浓度VOCs处理装置的连续运行。与其他技术相比，拓展了蓄热氧化装置所处理VOCs低浓度的范围，具有降低系统能耗和运行成本的优势。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种处理低浓度挥发性有机化合物排放气体的蓄热氧化装置。

为了达到上述目的，本发明提供了一种处理低浓度挥发性有机化合物排放气体的蓄热氧化装置，

一种处理低浓度挥发性有机化合物排放气体的蓄热氧化装置，包括上下两层平行布置的炉壁，炉壁长度方向的两侧分别与第一蓄热室、第二蓄热室相连，围成燃烧室；第一蓄热室的另一端通过第二气流管路连接至换向阀，第二蓄热室的另一端经第一气流管路连接至换向阀；换向阀上还分别连接第一VOCs废气进气管路、第二VOCs废气进气管路、第一烟气排放支路、第二烟气排放支路；第一烟气排放支路连接第二烟气循环支路，第二烟气排放支路上连接第一烟气循环支路；第二烟气循环支路装有第二循环风机，第一烟气循环支路装有第一循环风机；第二循环风机的出口与第二气流管路连接，第一循环风机的出口与第一气流管路连接。

优选的是，本发明位于燃烧室的上层炉壁上装有辅助燃烧器。

优选的是，本发明废气由第一VOCs废气进气管路通过转向阀进入第一气流管路，进而进入第二蓄热室吸热升温至VOCs的氧化温度以上，并在燃烧室内充分氧化，反应后的烟气流过第一蓄热室，将热量传递给蓄热室后进入第二气流管路，随后经换向阀进入第一烟气排放管路；一部分烟气由第一烟气排放管路排放至外部环境，一部分烟气进入第一烟气循环支路，经第一循环风机增压后进入第一气流管路，与由第一VOCs废气进气管路进入的VOCs废气进行混合，并对VOCs废气进行加热。

优选的是，本发明废气由第二VOCs废气进气管路通过转向阀进入第二气流管路，进而进入第一蓄热室吸热升温至VOCs的氧化温度以上，并在燃烧室内充分氧化，反应后的烟气流过第二蓄热室，将热量传递给蓄热室后进入气流管路，随后经换向阀进入第二烟气排放支路；一部分烟气由第二烟气排放支路排放至外部环境，一部分烟气进入第二烟气循环支路，经第二循环风机增压后进入第二气流管路，与由第二气流管路进入的VOCs废气进行混合，并对VOCs废气进行加热。

本发明的燃烧室两侧分别与第一蓄热室、第二蓄热室相连，炉壁与第一蓄热室、第二蓄热室相连，围成燃烧室；燃烧室内装有辅助燃烧器；第一蓄热室、第二蓄热室的另一端分别经气流管路连接至换向阀；换向阀另与VOCs进气管路、烟气排放管路相连；烟气排放管路分出烟气循环支路；烟气循环支路经风机连接至气流管路。同过调节转向阀，装置内的气体流动方向交替变化，实现两个蓄热室之间的热量吸收与释放的交替进行。

本发明通过外部烟气再循环，最大程度的减少烟气带走的热量损失，以不用或少用辅助燃料的情况下，将燃烧室内温度维持在VOCs氧化温度水平以上，确保VOCs的高温氧化，实现废气中VOCs连续稳定的脱除。

附图说明

图1是本发明蓄热氧化装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例

如图1所示，本发明的处理低浓度挥发性有机化合物排放气体的蓄热氧化装置包括上下两层平行布置的炉壁2，炉壁2长度方向的两侧分别与第一蓄热室14、第二蓄热室4相连，围成燃烧室3；第一蓄热室14的另一端通过第二气流管路13连接至换向阀10，第二蓄热室4的另一端经第一气流管路5连接至换向阀10；换向阀10上还分别连接第一VOCs废气进气管路11、第二VOCs废气进气管路12、第一烟气排放支路7、第二烟气排放支路8；第一烟气排放支路7连接第二烟气循环支路16，第二烟气排放支路8上连接第一烟气循环支路15；第二烟气循环支路16装有第二循环风机9，第一烟气循环支路15装有第一循环风机6；第二循环风机9的出口与第二气流管路13连接，第一循环风机6的出口与第一气流管路5连接。

如图1所示，本发明位于燃烧室3的上层炉壁上装有辅助燃烧器1。

如图1所示，本发明通过调节转向阀10，装置内的气体流动方向交替变化，实现两个蓄热室之间的热量吸收与释放的交替进行。第一种状态是，VOCs废气由第一VOCs废气进气管路11通过转向阀10进入第一气流管路5，进而进入第二蓄热室4吸热升温至VOCs的氧化温度以上，并在燃烧室3内充分氧化，反应后的烟气流过第一蓄热室14，将热量传递给蓄热室后进入第二气流管路13，随后经换向阀10进入第一烟气排放管路7；一部分烟气由第一烟气排放管路7排放至外部环境，一部分烟气进入第一烟气循环支路15，经第一循环风机6增压后进入第一气流管路5，与由第一VOCs废气进气管路11进入的VOCs废气进行混合，并对VOCs废气进行加热。经过一个周期后，切换转向阀10，系统进入第二种状态。

第二种状态是，VOCs废气由第二VOCs废气进气管路12通过转向阀10进入第二气流管路13，进而进入第一蓄热室14吸热升温至VOCs的氧化温度以上，并在燃烧室3内充分氧化，反应后的烟气流过第二蓄热室4，将热量传递给蓄热室后进入气流管路5，随后经换向阀10进入第二烟气排放支路8；一部分烟气由第二烟气排放支路8排放至外部环境，一部分烟气进入第二烟气循环支路16，经第二循环风机9增压后进入第二气流管路13，与由第二气流管路13进入的VOCs废气进行混合，并对VOCs废气进行加热。再下一个周期中，系统又切换到第一个运行状态，如此循环往复。