本實(shí)用新型涉及一種燃燒裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，特別涉及一種環(huán)保型催化燃燒裝置。

背景技術(shù)：

揮發(fā)性有機(jī)物是常見的室內(nèi)外空氣中普遍存在的一類污染物。所謂揮發(fā)性有機(jī)物，英文名稱為Volatile Organic Compounds(VOCs)，美國ASTM D3960-98標(biāo)準(zhǔn)將VOCs定義為任何能參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物。1989年世界衛(wèi)生組織(WHO)對總揮發(fā)性有機(jī)化合物(TVOC)的定義為，熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50～260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱。VOCs主要成分大致可分為9類：芳香烴、飽和脂肪烴、不飽和脂肪烴/環(huán)烷烴、萜烯類、脂肪醇類、醛/酮類、脂肪酸類、脂類以及鹵代烴類等，荷蘭學(xué)者Edwards等2001年在對赫爾辛基居室和工作場所的有機(jī)污染物調(diào)查中共檢測到了323種揮發(fā)性有機(jī)化合物。

VOCs的控制技術(shù)基本分為兩大類。第一類是預(yù)防性措施，以更換設(shè)備、改進(jìn)工藝技術(shù)、防止泄漏乃至消除VOCs排放為主。這是人們所期望的，但是以目前的技術(shù)水平，向環(huán)境中排放和泄露不同濃度的有機(jī)廢氣是不可避免的，這時(shí)就必須采用第二類技術(shù)。第二類技術(shù)為控制性措施，以末端治理為主。末端控制技術(shù)包含兩類，第一類是非破壞性方法，即采用物理方法將VOCs回收；第二類是通過生化反應(yīng)將VOCs氧化分解為無毒或低毒物質(zhì)的破壞性方法。常用的控制技術(shù)分為：回收技術(shù)和消除技術(shù)，其中，回收技術(shù)又分為吸附技術(shù)、吸收技術(shù)、冷凝技術(shù)和膜技術(shù)；消除技術(shù)又分為燃燒技術(shù)、光催化降解、生物降解和等離子體技術(shù)；而燃燒技術(shù)又細(xì)分為直接燃燒和催化燃燒。

目前，末端治理技術(shù)中，催化燃燒由于起燃溫度低、去除率高，安全穩(wěn)定、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)而得到推廣應(yīng)用。催化燃燒實(shí)際上為完全的催化氧化，即在催化劑作用下，使廢氣中的有害可燃組分完全氧化為二氧化碳和水等。由于絕大部分有機(jī)物均具有可燃燒性，因此催化燃燒法已成為凈化含碳?xì)浠衔飶U氣的有效手段之一。又由于很大一部分有機(jī)化合物具有不同程度的惡臭，因此催化燃燒法也是消除惡臭氣體的有效手段之一。與其他種類的燃燒法相比，催化燃燒法具有如下特點(diǎn)：催化燃燒為無火焰燃燒，安全性好；要求的燃燒溫度低，大部分烴類和CO在300-450℃之間即可完成反應(yīng)，故輔助燃料消耗少；對可燃組分濃度和熱值限制較小。但是，為延長催化劑的使用壽命，不允許廢氣中含有 塵粒和霧滴。

常規(guī)催化燃燒技術(shù)中，在催化反應(yīng)塔中只放置低溫催化劑或只放置高溫催化劑。只放置低溫催化劑的反應(yīng)器，VOCs經(jīng)過第一層催化劑時(shí)被催化燃燒，氣體溫度上升會導(dǎo)致后面放置的催化劑高溫?zé)Y(jié)失活。而只放置高溫催化劑的反應(yīng)器，反應(yīng)之前需將VOCs氣體加熱至較高的溫度，因此能耗較大。而且，高溫催化劑的反應(yīng)溫度為400℃左右，接近大部分VOCs的自燃溫度，易引起爆炸。這樣的處理效果有限、能耗較大，既不經(jīng)濟(jì)也不環(huán)保。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，公開了一種環(huán)保型催化燃燒裝置，其能很好地解決人工操作繁復(fù)的勞動，同時(shí)又能節(jié)約能源，降低污染，能夠避免由于氣體溫度過高導(dǎo)致的催化劑高溫?zé)Y(jié)失活。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種環(huán)保型催化燃燒裝置，包括空氣管道、燃?xì)夤艿馈⒅魅細(xì)忾y、點(diǎn)火閥、點(diǎn)火器、燃燒器、催化反應(yīng)塔、低溫催化劑層、紫外線傳感器、高溫催化劑層、熱電偶傳感器、零壓閥和風(fēng)機(jī)；所述空氣管道與風(fēng)機(jī)連接，所述燃?xì)夤艿婪謩e與主燃?xì)忾y和點(diǎn)火閥連接，所述風(fēng)機(jī)與燃燒器連接，所述主燃?xì)忾y與零壓閥連接，所述零壓閥通過管路與燃燒器連接，所述點(diǎn)火閥通過管路與點(diǎn)火器連接，所述點(diǎn)火器和燃燒器都固定安裝在催化反應(yīng)塔內(nèi)，所述低溫催化劑層固定安裝在催化反應(yīng)塔內(nèi)且低溫催化劑層位于燃燒器的上方，所述高溫催化劑層固定安裝在催化反應(yīng)塔內(nèi)且高溫催化劑層位于低溫催化劑層的上方，所述催化反應(yīng)塔上安裝有紫外線傳感器和熱電偶傳感器。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述空氣管道直接與大氣連通。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述點(diǎn)火器位于燃燒器的下方。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述風(fēng)機(jī)采用變頻電機(jī)驅(qū)動且風(fēng)機(jī)上安裝有變頻器。

本實(shí)用新型的工作原理：變頻器輸出信號控制風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)，空氣風(fēng)量由低速漸變?yōu)楦咚僭僦饾u變?yōu)榈退?，新鮮空氣風(fēng)吹過燃燒器，以保證催化燃燒反應(yīng)塔內(nèi)沒有殘留燃?xì)獾拇嬖?，保證點(diǎn)火過程的安全可靠。具體操作是變頻器先起動，變頻器頻率從起動設(shè)定頻率開始上升，達(dá)到一定頻率后保持一定時(shí)間后再下降，完成起動前的吹掃。之后，發(fā)出點(diǎn)火信號，高壓點(diǎn)火器工作，同時(shí)打開點(diǎn)火管道的閥門，小火點(diǎn)燃。通過紫外線傳感器的檢測到期小火點(diǎn)燃后，打開主燃?xì)忾y門。這時(shí)催化燃燒反應(yīng)塔進(jìn)行有焰燃燒，直到檢測溫度信號達(dá)到設(shè)定 的點(diǎn)火關(guān)閉溫度，點(diǎn)火閥門關(guān)閉，完成點(diǎn)火過程，進(jìn)入到燃燒調(diào)節(jié)階段。到達(dá)低溫催化劑層，在低溫催化劑的作用下發(fā)生催化燃燒，去除約90％-95％的VOCs并釋放熱量使氣體溫度升至350～400℃。升溫后的氣體通過第二分布空腔重新分布均勻后，經(jīng)過高溫催化劑層時(shí)進(jìn)一步被高溫催化劑催化燃燒，去除剩余的VOCs。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型公開的一種環(huán)保型催化燃燒裝置，通過低溫催化劑層和高溫催化劑層的同時(shí)設(shè)置，既可以避免VOCs經(jīng)過第一層催化劑時(shí)被催化燃燒導(dǎo)致后面放置的催化劑高溫?zé)Y(jié)失活，又可以充分利用低溫催化燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量，無需再將VOCs氣體加熱至較高的溫度，因此降低了能耗；采用變頻器及零壓閥器件，能很好地解決人工操作繁復(fù)的勞動，同時(shí)又能節(jié)約能源，降低污染。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1：空氣管道，2：燃?xì)夤艿溃?：主燃?xì)忾y，4：點(diǎn)火閥，5：點(diǎn)火器，6：燃燒器，7：催化反應(yīng)塔，8：低溫催化劑層，9：紫外線傳感器，10：高溫催化劑層，11：熱電偶傳感器，12：零壓閥，13：風(fēng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例描述本實(shí)用新型具體實(shí)施方式：

需要說明的是，本說明書所附圖中示意的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。

同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。

如圖1所示，其示出了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式；如圖所示，本實(shí)用新型公開的一種環(huán)保型催化燃燒裝置，包括空氣管道1、燃?xì)夤艿?、主燃?xì)忾y3、點(diǎn)火閥4、點(diǎn)火器5、燃燒器6、催化反應(yīng)塔7、低溫催化劑層8、紫外線傳感器9、高溫催化劑層10、熱電偶傳感器11、零壓閥12和風(fēng)機(jī)13；所述空氣管道1 與風(fēng)機(jī)13連接，所述燃?xì)夤艿?分別與主燃?xì)忾y3和點(diǎn)火閥4連接，所述風(fēng)機(jī)13與燃燒器6連接，所述主燃?xì)忾y3與零壓閥12連接，所述零壓閥12通過管路與燃燒器6連接，所述點(diǎn)火閥4通過管路與點(diǎn)火器5連接，所述點(diǎn)火器5和燃燒器6都固定安裝在催化反應(yīng)塔7內(nèi)，所述低溫催化劑層8固定安裝在催化反應(yīng)塔7內(nèi)且低溫催化劑層8位于燃燒器6的上方，所述高溫催化劑層10固定安裝在催化反應(yīng)塔7內(nèi)且高溫催化劑層10位于低溫催化劑層8的上方，所述催化反應(yīng)塔7上安裝有紫外線傳感器9和熱電偶傳感器11。

優(yōu)選的，所述空氣管道1直接與大氣連通。

優(yōu)選的，所述點(diǎn)火器5位于燃燒器6的下方。

燃?xì)猓諝獗鹊恼{(diào)節(jié)是通過零壓閥實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)改變風(fēng)機(jī)的空氣風(fēng)量時(shí)，燃/空比也能隨之被改變，以達(dá)到催化燃燒器燃燒工作的要求。在起動時(shí)只要調(diào)節(jié)輸出變頻器的頻率就能達(dá)到點(diǎn)火時(shí)要求的從有焰燃燒到催化燃燒的燃/空比的變化。

燃燒器停止時(shí)，首先將主燃?xì)忾y關(guān)斷，然后，系統(tǒng)進(jìn)行后吹掃，進(jìn)行驅(qū)散殘余燃?xì)?，并對燃燒盤進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷降溫。經(jīng)過一段時(shí)間之后，關(guān)閉風(fēng)機(jī)，變頻器停止工作，完成燃燒器停機(jī)過程。

上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化。

不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型不限于特定的實(shí)施方式，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求限定。