本實(shí)用新型涉及廢氣處理領(lǐng)域，具體涉及一種氧化爐廢氣的蓄熱式焚燒裝置。

背景技術(shù)：

碳纖維是一種應(yīng)用前景廣闊的新型材料，碳纖維的生產(chǎn)過程中必須經(jīng)過氧化爐氧化處理，氧化爐氧化過程中會(huì)排放VOC廢氣，VOC是指揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Compounds)，氧化爐排放出的VOC廢氣主要成分為氰化氫、氨氣、一氧化碳、焦油及其他碳?xì)浠衔铮@些成分不僅污染大氣環(huán)境，還對(duì)人類的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。VOC廢氣如果不經(jīng)過處理直接排放，將對(duì)周圍環(huán)境和人類安全造成極大危害。

目前，處理VOC廢氣主要有以下幾種技術(shù)：吸附、冷凝回收、生物降解、低溫等離子凈化、燃燒。吸附處理VOC廢氣受限于吸附質(zhì)的選擇性，適用范圍較小。冷凝回收取決于VOC廢氣的濃度與廢氣量，濃度太低、氣量太大則成本過高沒有回收價(jià)值。生物降解對(duì)降解菌的要求比較嚴(yán)苛，而且降解速度相對(duì)來說比較慢。燃燒是一種徹底處理VOC廢氣的方法，而蓄熱式焚燒則是一種更為節(jié)能的氧化燃燒技術(shù)。蓄熱式焚燒爐的基本原理是將有機(jī)廢氣經(jīng)過一側(cè)的蓄熱室，廢氣被上一循環(huán)吸熱升溫的陶瓷蓄熱體加熱，廢氣升溫后進(jìn)入氧化室在高溫下氧化分解為二氧化碳和水，凈化后的高溫氣體離開氧化室，進(jìn)入另一側(cè)的蓄熱室，將熱量傳給陶瓷蓄熱體，陶瓷蓄熱體吸收大量熱量后升溫用以下一個(gè)循環(huán)加熱廢氣，而凈化氣體降溫后排出?，F(xiàn)有技術(shù)中，蓄熱式焚燒爐存在能量消耗大、運(yùn)行成本高、凈化效率低等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種氧化爐廢氣的蓄熱式焚燒裝置，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)中蓄熱式焚燒裝置能量消耗大、運(yùn)行成本高、廢氣凈化效率低的問題。為了解決上述問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型提供一種氧化爐廢氣的蓄熱式焚燒裝置，包括蓄熱式焚燒爐、三通切換閥、燃燒器及排氣煙囪，所述蓄熱式焚燒爐包括燃燒室、第一蓄熱室、第二蓄熱室，所述第一蓄熱室與第二蓄熱室分別連接所述燃燒室且相互隔離，所述三通切換閥包括進(jìn)氣口、第一蓄熱室連接口、第二蓄熱室連接口及排氣口，所述進(jìn)氣口通過廢氣進(jìn)氣管連接氧化爐，所述第一蓄熱室連接口連接所述第一蓄熱室，所述第二蓄熱室連接口連接所述第二蓄熱室，所述排氣口通過排氣管連接排氣煙囪，所述排氣管上設(shè)有換熱器，所述換熱器的熱端進(jìn)口連接所述排氣口，熱端出口連接系統(tǒng)風(fēng)機(jī)，冷端入口連接送風(fēng)機(jī)，冷端出口經(jīng)預(yù)熱空氣管連接所述氧化爐，所述系統(tǒng)風(fēng)機(jī)連接所述排氣煙囪，所述燃燒器連接所述燃燒室。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述廢氣進(jìn)氣管連接旁通管，所述廢氣進(jìn)氣管靠近所述進(jìn)氣口的一側(cè)設(shè)有廢氣進(jìn)氣通斷閥，所述旁通管上設(shè)有旁通閥及旁通風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步的技術(shù)效果，蓄熱式焚燒爐正常運(yùn)行時(shí)，旁通閥與旁通風(fēng)機(jī)關(guān)閉，廢氣進(jìn)氣通斷閥打開，氧化爐產(chǎn)生的廢氣進(jìn)入蓄熱式焚燒爐，經(jīng)蓄熱式焚燒爐凈化后由排氣煙囪排放，當(dāng)蓄熱式焚燒爐出現(xiàn)故障，廢氣進(jìn)氣通斷閥關(guān)閉，旁通閥及旁通風(fēng)機(jī)打開，廢氣經(jīng)旁通管排放至排氣煙囪。保證了整個(gè)蓄熱式焚燒裝置能夠安全有序地運(yùn)行。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述廢氣進(jìn)氣管上設(shè)有第一空氣進(jìn)氣閥，所述排氣管上設(shè)有第二空氣進(jìn)氣閥，所述第二空氣進(jìn)氣閥設(shè)于所述換熱器與所述系統(tǒng)風(fēng)機(jī)之間。

進(jìn)一步的技術(shù)效果，第一空氣進(jìn)氣閥在開啟機(jī)器時(shí)打開用于吹掃蓄熱式焚燒爐，保持爐體的清潔，在蓄熱式焚燒爐升溫時(shí)打開增加焚燒爐內(nèi)氧氣含量，在蓄熱式焚燒爐降溫時(shí)打開，向蓄熱式焚燒爐內(nèi)導(dǎo)入冷空氣；第二空氣進(jìn)氣閥在排氣管中氣體溫度過高時(shí)打開，用于降低系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述三通切換閥、所述廢氣進(jìn)氣通斷閥、所述旁通閥、所述第一空氣進(jìn)氣閥及所述第二空氣進(jìn)氣閥連接智能控制器。

進(jìn)一步的技術(shù)效果，智能控制器控制各個(gè)閥門的通斷狀態(tài)，控制過程靈敏，提高了蓄熱式焚燒裝置的運(yùn)行效率。

采用上述氧化爐廢氣的蓄熱式焚燒裝置進(jìn)行廢氣處理，包括以下步驟：

步驟一、氧化爐產(chǎn)生的廢氣經(jīng)廢氣進(jìn)氣管進(jìn)入三通切換閥的進(jìn)氣口，三通切換閥的進(jìn)氣口與第一蓄熱室連接口聯(lián)通，與第二蓄熱室連接口隔斷，廢氣由第一蓄熱室加熱后進(jìn)入燃燒室，經(jīng)燃燒室反應(yīng)后的廢氣進(jìn)入第二蓄熱室，廢氣中的熱量經(jīng)第二蓄熱室吸收后由排氣口排放至換熱器，換熱器吸收廢氣中的熱量并轉(zhuǎn)化為熱空氣輸送至氧化爐；

步驟二、切換三通切換閥的狀態(tài)，使三通切換閥的進(jìn)氣口與第二蓄熱室連接口聯(lián)通，與第一蓄熱室連接口隔斷，廢氣由第二蓄熱室加熱后進(jìn)入燃燒室，經(jīng)燃燒室反應(yīng)后的廢氣進(jìn)入第一蓄熱室，廢氣中的熱量經(jīng)第一蓄熱室吸收后由排氣口排放至換熱器，換熱器吸收廢氣中的熱量并轉(zhuǎn)化為熱空氣輸送至氧化爐；

步驟三、重復(fù)步驟一與步驟二，所述步驟一與步驟二交替運(yùn)行。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述燃燒室的溫度為800℃-900℃，廢氣在燃燒室（20）的停留時(shí)間為1s-2s，所述步驟三中的步驟一與步驟二的交替時(shí)間為2min-4min。

本實(shí)用新型采用蓄熱式焚燒爐與換熱器相結(jié)合的方式，換熱器充分回收蓄熱式焚燒爐出口凈化氣的熱量，并將熱量轉(zhuǎn)化為熱的空氣輸送至氧化爐。氧化爐廢氣的入口溫度為220-280℃，從RTO出來的凈化氣溫度為260-320℃，換熱器將空氣預(yù)熱到140℃左右，預(yù)熱后空氣隨后被送入氧化爐使用。以17000Nm3/h的廢氣量計(jì)算，按凈化氣經(jīng)換熱器從300℃降溫至160℃考慮，則RTO出口凈化氣可提供給預(yù)熱空氣的熱量為770000kcal/h。因此，該裝置可回收提供給氧化爐循環(huán)利用的熱量非常顯著，總體經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的蓄熱式焚燒裝置的廢氣凈化率及熱回收效率高，經(jīng)換熱器回收的熱量用于加熱空氣并輸送至氧化爐使用，實(shí)現(xiàn)了車間內(nèi)熱量的循環(huán)利用，大大降低了熱能消耗及運(yùn)行成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1為本實(shí)用新型蓄熱式焚燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖標(biāo)記具體說明如下：廢氣進(jìn)氣管1、廢氣進(jìn)氣通斷閥2、三通切換閥3、蓄熱式焚燒爐4、換熱器5、系統(tǒng)風(fēng)機(jī)6、排氣管7、排氣煙囪8、送風(fēng)機(jī)9、旁通閥10、旁通風(fēng)機(jī)11、旁通管12、第一空氣進(jìn)氣閥13、助燃風(fēng)機(jī)14、燃燒器15、預(yù)熱空氣管16、第二空氣進(jìn)氣閥17、第一蓄熱室18、第二蓄熱室19、燃燒室20、進(jìn)氣口21、第一蓄熱室連接口22、第二蓄熱室連接口23、排氣口24。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種氧化爐廢氣的蓄熱式焚燒裝置，包括蓄熱式焚燒爐4、三通切換閥3、燃燒器15及排氣煙囪8，蓄熱式焚燒爐4包括燃燒室20、第一蓄熱室18、第二蓄熱室19，第一蓄熱室18與第二蓄熱室19分別連接燃燒室20且相互隔離，三通切換閥2包括進(jìn)氣室、排氣室、第一閥室及第二閥室，第一閥室與第二閥室相互隔離，第一閥室連接進(jìn)氣室及排氣室，第一閥室內(nèi)設(shè)有第一閥瓣，第一閥瓣控制第一閥室與進(jìn)氣室、排氣室的聯(lián)通或隔離，第二閥室連接進(jìn)氣室與排氣室，第二閥室內(nèi)設(shè)有第二閥瓣，第二閥瓣控制第二閥室與進(jìn)氣室、排氣室的聯(lián)通或隔離，進(jìn)氣室設(shè)有進(jìn)氣口21、排氣室設(shè)有排氣口24、第一閥室設(shè)有第一蓄熱室連接口22，第二閥室設(shè)有第二蓄熱室連接口23，進(jìn)氣口21通過廢氣進(jìn)氣管1連接氧化爐，廢氣進(jìn)氣管1連接旁通管12，廢氣進(jìn)氣管1靠近所述進(jìn)氣口21的一側(cè)設(shè)有廢氣進(jìn)氣通斷閥2，所述旁通管12上設(shè)有旁通閥10及旁通風(fēng)機(jī)11。第一蓄熱室連接口22連接第一蓄熱室18，第二蓄熱室連接口23連接第二蓄熱室19，排氣口24通過排氣管7連接排氣煙囪8，排氣管7上設(shè)有換熱器5，換熱器5的熱端進(jìn)口連接排氣口24，熱端出口連接系統(tǒng)風(fēng)機(jī)6，冷端入口連接送風(fēng)機(jī)9，冷端出口經(jīng)預(yù)熱空氣管16連接氧化爐，系統(tǒng)風(fēng)機(jī)6連接排氣煙囪8，燃燒器15連接助燃風(fēng)機(jī)14，燃燒器15的燃燒端置于燃燒室20內(nèi)。廢氣進(jìn)氣管1上設(shè)有第一空氣進(jìn)氣閥13，排氣管7上設(shè)有第二空氣進(jìn)氣閥17，第二空氣進(jìn)氣閥17設(shè)于換熱器5與系統(tǒng)風(fēng)機(jī)6之間。三通切換閥3、廢氣進(jìn)氣通斷閥2、旁通閥10、第一空氣進(jìn)氣閥13及第二空氣進(jìn)氣閥17連接智能控制器。

工作過程：正常運(yùn)行狀態(tài)下，氧化爐產(chǎn)生的廢氣經(jīng)廢氣進(jìn)氣管1進(jìn)入三通切換閥3的進(jìn)氣口21，三通切換閥3的進(jìn)氣口21與第一蓄熱室連接口22聯(lián)通，與第二蓄熱室連接口23隔斷，廢氣由第一蓄熱室18加熱后進(jìn)入燃燒室20，廢氣在燃燒室20內(nèi)的停留時(shí)間為2s，經(jīng)燃燒室20反應(yīng)后的廢氣進(jìn)入第二蓄熱室19，廢氣中的熱量經(jīng)第二蓄熱室19吸收后由排氣口24排放至換熱器5，換熱器5吸收廢氣中的熱量并轉(zhuǎn)化為熱空氣輸送至氧化爐；蓄熱式焚燒裝置按上述步驟運(yùn)行3min后，智能控制器切換三通切換閥3的狀態(tài)，使三通切換閥3的進(jìn)氣口21與第二蓄熱室19聯(lián)通，與第一蓄熱室連接口22隔斷，廢氣由第二蓄熱室19加熱后進(jìn)入燃燒室20，廢氣在燃燒室內(nèi)的停留時(shí)間為2s，經(jīng)燃燒室20反應(yīng)后的廢氣進(jìn)入第一蓄熱室18，廢氣中的熱量經(jīng)第一蓄熱室18吸收后由排氣口24排放至換熱器5，換熱器5吸收廢氣中的熱量并轉(zhuǎn)化為熱空氣輸送至氧化爐，運(yùn)行3min后，智能控制器再次切換三通切換閥3的狀態(tài)，如此循環(huán)。

蓄熱式焚燒爐4出現(xiàn)故障時(shí)，智能控制器關(guān)閉廢氣進(jìn)氣通斷閥2，打開旁通閥10及旁通風(fēng)機(jī)11，廢氣經(jīng)旁通管12排放至排氣煙囪8。

以上應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行闡述，只是用于幫助理解本實(shí)用新型，并不用以限制本實(shí)用新型。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。