專利名稱：能同時回收余熱和脫除污染物的廢氣處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種廢氣處理裝置，特別是涉及鍋爐、工業(yè)爐窯和煉 化裝置排放的高溫廢氣的余熱回收和污染物脫除的裝置。
背景技術(shù)：
節(jié)能和環(huán)保是我國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中迫切需要解決的兩大問題，石 油化工行業(yè)的煉化裝置和各種加熱爐、電力行業(yè)火力發(fā)電廠鍋爐、鋼鐵冶金、 建材和機(jī)械行業(yè)的各種工業(yè)爐窯均使用大量化石燃料，在生產(chǎn)過程中往往對 空排放含有大量污染物(特別是硫氧化物和氮氧化物)的高溫?zé)煔?，既浪費(fèi) 能源又污染環(huán)境。為此，研究發(fā)展了各種熱回收和污染物脫除處理裝置，在 實際生產(chǎn)過程中，往往將煙氣余熱回收裝置和煙氣污染物脫除裝置分別制造 串聯(lián)使用。這種串聯(lián)起來的使用換熱器預(yù)熱空氣和使用催化還原反應(yīng)器脫除 污染物，不僅投資和占地面積大，而且廢氣流動阻力大，需要更高的煙囪或 增加引風(fēng)機(jī)功率，同時也增加了熱量損失。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種能同 時回收余熱和脫除污染物的廢氣處理裝置。該廢氣處理裝置可以利用廢氣 余熱預(yù)熱空氣，又可以同時脫除廢氣中氮氧化物等有害氣體，從而節(jié)約投 資、提高效率。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型釆用的技術(shù)方案是， 一種能同時回收余 熱和脫除污染物的廢氣處理裝置，包括廢氣處理單元，廢氣處理單元的結(jié) 構(gòu)為，第一多孔陶瓷蓄熱室的一端與第一閥門的進(jìn)口端和第二閥門的出口
端連接，第一多孔陶瓷蓄熱室的另一端與第三閥門的進(jìn)口端和第四閥門的 出口端連接，第二多孔陶瓷蓄熱室的一端與第五閥門的進(jìn)口端和第六閥門 的出口端連接，第二多孔陶瓷蓄熱室的另一端與第七閥門的進(jìn)口端和第八 閥門的出口端連接，在第一多孔陶瓷蓄熱室和第二多孔陶瓷蓄熱室的內(nèi)孔 表面涂覆有氧化還原催化劑。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型還可采用以下的多種技術(shù)方案。
上述廢氣處理單元中的第一閥門、第二閥門、第五閥門和第六閥門四 個閥門用一個第一二位四通轉(zhuǎn)閥替代或第三閥門、第四閥門、第七閥門和 第八閥門四個閥門用一個第二二位四通轉(zhuǎn)閥替代。
上述廢氣處理單元中的第一閥門、第二閥門、第五閥門和第六閥門四 個閥門用一個第一二位四通轉(zhuǎn)閥替代，第三閥門、第四閥門、第七閥門和 第八閥門四個閥門用一個第二二位四通轉(zhuǎn)閥替代。
上述廢氣處理單元中的第一閥門、第二閥門二個閥門用一個第一二位 三通球閥替代，第五閥門和第六閥門二個閥門用一個第二二位三通球閥替 代或第三閥門、第四閥門二個閥門用一個第三二位三通球閥替代，第七閥 門和第八閥門二個閥門用 一個第四二位三通球閥替代。
上述廢氣處理單元中的第一閥門、第二閥門二個閥門用一個第一二位 三通球閥替代，第五閥門和第六閥門二個閥門用一個第二二位三通球閥替 代，第三閥門、第四閥門二個閥門用一個第三二位三通球閥替代，第七閥 門和第八閥門二個閥門用一個第四二位三通球閥替代。
上述廢氣處理單元中的第一閥門、第二閥門、第五閥門和第六閥門四 個閥門用一個第一二位四通轉(zhuǎn)閥替代，第三閥門、第四閥門二個閥門用一 個第三二位三通球閥替代，第七閥門和第八閥門二個閥門用一個第四二位 三通球閥替代。
上述廢氣處理單元中的第一閥門、第二閥門二個閥門用一個第一二位 三通球閥替代，第五閥門和第六閥門二個閥門用一個第二二位三通球閥替 代，第三閥門、第四閥門、第七閥門和第八閥門四個閥門用一個第二二位
四通轉(zhuǎn)閥替代。
在本實用新型中，所述廢氣處理單元的數(shù)量可為二個或二個以上。所 述二個或二個以上的廢氣處理單元可為相同的結(jié)構(gòu)，也可為不同的結(jié)構(gòu)。 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的優(yōu)點(diǎn)-
1. 本實用新型能回收工業(yè)爐窯廢氣余熱，同時脫除廢氣中有害的氮氧
化物，排煙溫度可降到15(TC以下，NOx脫除率可達(dá)85y。以上，實現(xiàn)工業(yè)爐 窯廢氣余熱回收和污染物脫除的一體化處理，可使投資節(jié)省一半以上。
2. 在本實用新型中，所述廢氣處理單元的數(shù)量可為二個或二個以上。 通過增加廢氣處理單元的數(shù)量，即增加蓄熱室的數(shù)量，來適應(yīng)不同的廢氣 處理量的要求，可以保證爐內(nèi)燃燒過程更加平緩和連續(xù)。


圖1為本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中多孔陶瓷蓄熱室的剖面圖。
圖3為圖1中多孔陶瓷蓄熱室的A—A截面圖。
圖4 圖13為本實用新型實施例2 實施例11的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式實施例1
由圖l、圖2和圖3所示，本實用新型可以包括廢氣處理單元，還原劑 NH3儲罐1、閥門2、工業(yè)爐窯15、引風(fēng)機(jī)8和鼓風(fēng)機(jī)9。
廢氣處理單元的結(jié)構(gòu)為，第一多孔陶瓷蓄熱室5的一端與第一閥門3 的進(jìn)口端和第二閥門4的出口端連接，第一多孔陶瓷蓄熱室5的另一端與 第三閥門6的進(jìn)口端和第四閥門7的出口端連接，第二多孔陶瓷蓄熱室12 的一端與第五閥門13的進(jìn)口端和第六閥門14的出口端連接，第二多孔陶 瓷蓄熱室12的另一端與第七閥門10的進(jìn)口端和第八閥門11的出口端連接; 在第一多孔陶瓷蓄熱室5和第二多孔陶瓷蓄熱室12的內(nèi)孔表面涂覆有氧化
還原催化劑。氧化還原催化劑可為V205-W03、 Mo03和Au。
閥門2的進(jìn)口端和儲罐1的出口連接，第二閥門4的進(jìn)口端、第六閥 門14的進(jìn)口端和閥門2的出口端連接，第一閥門3的出口端和第五閥門13 的出口端連接，第四閥門7的進(jìn)口端和第八閥門11的進(jìn)口端連接，第三閥 門6的出口端和第七閥門IO的出口端連接，第一閥門3的出口端和工業(yè)爐 窯15的助燃空氣入口連接，閥門2的出口端與工業(yè)爐窯15的廢氣出口連 接，第四閥門7的進(jìn)口端和鼓風(fēng)機(jī)9的空氣出口連接，第三閥門6的出口。 以上的連接可以通過管道相連。
正常運(yùn)行時，第二閥門4、第三閥門6、第八閥門11和第五閥門13開 端與引風(fēng)機(jī)8的廢氣入口連接啟，同時，第一閥門3、第四閥門7、第七閥 門IO和第六閥門14關(guān)閉，工業(yè)爐窯15排出的高溫廢氣在和儲罐1中釋放 出的還原劑NH3混合，然后進(jìn)入第一多孔陶瓷蓄熱室5，還原劑NH3的釋 放量通過閥門2控制。利用多孔陶瓷體的蓄熱作用吸收熱量，同時在催化 劑的作用下進(jìn)行還原反應(yīng)，然后通過引風(fēng)機(jī)8排出低溫廢氣；鼓風(fēng)機(jī)9將 外界助燃空氣送入第二多孔陶瓷蓄熱室12，在和蓄熱體交換熱量后，變成 高溫空氣進(jìn)入工業(yè)爐窯15助燃。
當(dāng)引風(fēng)機(jī)8排出的廢氣溫度逐漸上升到一個設(shè)定的溫度上限時，進(jìn)行 閥門切換，第二閥門4、第三閥門6、第八閥門ll和第五閥門13關(guān)閉，第 一閥門3、第四閥門7、第七閥門IO和第六閥門14開啟，則工業(yè)爐窯15 排出的高溫廢氣在和儲罐1中通過控制閥門2釋放出的還原劑NH3混合后， 進(jìn)入第二多孔陶瓷蓄熱室12，利用多孔陶瓷體的蓄熱作用吸收熱量，同時 在催化劑的作用下進(jìn)行還原反應(yīng)，然后通過引風(fēng)機(jī)8排出低溫廢氣；鼓風(fēng) 機(jī)9將外界助燃空氣送入第一多孔陶瓷蓄熱室5，在和蓄熱體交換熱量后， 變成高溫空氣進(jìn)入工業(yè)爐窯15助燃。
以上過程通過閥門周期性地切換交替地連續(xù)進(jìn)行。以保證廢氣能被連 續(xù)地處理。
實施例2
由圖4所示，與圖1的不同之處在于圖1所示廢氣處理單元中的第
一閥門3、第二閥門4、第五閥門13和第六閥門14四個閥門用一個第一二 位四通轉(zhuǎn)閥16替代。 實施例3
由圖5所示，與圖1的不同之處在于圖1所示廢氣處理單元中的第 三閥門6、第四閥門7、第七閥門IO和第八閥門11四個閥門用一個第二二 位四通轉(zhuǎn)閥17替代。
實施例4
由圖6所示，與圖1的不同之處在于圖1所示廢氣處理單元中的第 一閥門3、第二閥門4、第五閥門13和第六閥門14四個閥門用一個第一二 位四通轉(zhuǎn)閥16替代，第三閥門6、第四閥門7、第七閥門lO和第八閥門ll 四個閥門用一個第二二位四通轉(zhuǎn)闊17替代。
第一轉(zhuǎn)閥16有四個連接口，第一轉(zhuǎn)閥16的二個連接口a、 b分別與第 一多孔陶瓷蓄熱室5、第二多孔陶瓷蓄熱室12的一端連接，第一轉(zhuǎn)閥16的 進(jìn)口 c與工業(yè)爐窯15的廢氣出口連接，第一轉(zhuǎn)閥16的出口 d與工業(yè)爐窯 15的助燃空氣入口連接。
第二轉(zhuǎn)閥17有四個連接口，第二轉(zhuǎn)閥17的二個連接口 e、 f分別與第 一多孔陶瓷蓄熱室5、第二多孔陶瓷蓄熱室12的另一端連接，第二轉(zhuǎn)閥17 的進(jìn)口 g與鼓風(fēng)機(jī)9的空氣出口連接，第二轉(zhuǎn)閥17的出口 h與引風(fēng)機(jī)8的 廢氣入口連接。
第一轉(zhuǎn)閥16、第二轉(zhuǎn)閥17的閥板可以卯度旋轉(zhuǎn)，在A、 B兩個位置 上停留。
當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)閥16、第二轉(zhuǎn)閥17的閥板同時停留在A位置的時候，工業(yè) 爐窯15的廢氣通過第一轉(zhuǎn)閥16經(jīng)第一多孔陶瓷蓄熱室5再通過第二轉(zhuǎn)閥 17經(jīng)引風(fēng)機(jī)8排出，空氣由鼓風(fēng)機(jī)9通過第二轉(zhuǎn)閥17經(jīng)第二多孔陶瓷蓄熱 室12再通過第一轉(zhuǎn)閥16進(jìn)入工業(yè)爐窯15。
當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)閥16、第二轉(zhuǎn)閥17的閥板同時停留在B位置的時候，工業(yè) 爐窯15的廢氣通過第一轉(zhuǎn)閥16經(jīng)第二多孔陶瓷蓄熱室12再通過第二轉(zhuǎn)閥 17經(jīng)引風(fēng)機(jī)8排出，空氣由鼓風(fēng)機(jī)9通過第二轉(zhuǎn)閥17經(jīng)第一多孔陶瓷蓄熱 室5再通過第一轉(zhuǎn)閥16進(jìn)入工業(yè)爐窯15。本實施例減少了閥門的數(shù)量，從而簡化了本實用新型的結(jié)構(gòu)。實施例5由圖7所示，與圖1的不同之處在于圖1所示廢氣處理單元中的第 一閥門3、第二閥門4二個閥門用一個第一二位三通球閥28替代，第五閥 門13和第六閥門14 二個閥門用一個第二二位三通球閥30替代。實施例6由圖8所示，與圖1的不同之處在于圖1所示廢氣處理單元中的第 三閥門6、第四閥門7二個閥門用一個第三二位三通球閥29替代，第七閥 門IO和第八閥門11 二個閥門用一個第四二位三通球閥31替代。實施例7由圖9所示，與圖1的不同之處在于圖1所示廢氣處理單元中的第 一閥門3、第二閥門4二個閥門用一個第一二位三通球閥28替代，第五閥 門13和第六閥門14二個閥門用一個第二二位三通球閥30替代，第三閥門 6、第四閥門7二個閥門用一個第三二位三通球閥29替代，第七閥門IO和 第八閥門11 二個閥門用一個第四二位三通球閥31替代。實施例8由圖10所示，與圖l的不同之處在于圖l所示廢氣處理單元中的第 一閥門3、第二閥門4、第五閥門13和第六閥門14四個閥門用一個第一二 位四通轉(zhuǎn)閥16替代，第三閥門6、第四閥門7 二個閥門用一個第三二位三 通球閥29替代，第七閥門IO和第八閥門11 二個閥門用一個第四二位三通 球閥31替代。實施例9由圖11所示，與圖l的不同之處在于圖l所示廢氣處理單元中的第
門13和第六閥門14二個閥門用一個第二二位三通球閥30替代，第三閥門 6、第四閥門7、第七閥門IO和第八閥門11四個閥門用一個第二二位四通 轉(zhuǎn)閥17替代。 實施例10由圖12所示，與圖1的不同之處在于在圖1的基礎(chǔ)上增加了一個廢 氣處理單元。新增加的廢氣處理單元的接法為第三多孔陶瓷蓄熱室18的一端與第 九閥門25的進(jìn)口端和第十閥門24的出口端的連接，第三多孔陶瓷蓄熱室 18的另一端與第十一閥門20的進(jìn)口端和第十二閥門21的出口端連接；第 四多孔陶瓷蓄熱室19的一端與第十三閥門27的進(jìn)口端和第十四閥門26的 出口端連接，第四多孔陶瓷蓄熱室19的另一端與第十五閥門22的進(jìn)口端 和第十六閥門23的出口端連接。第三多孔陶瓷蓄熱室18和第四多孔陶瓷蓄熱室19的內(nèi)孔表面涂覆有 氧化還原催化劑。當(dāng)?shù)谝粋€廢氣處理單元中的第二閥門4、第三閥門6、第八閥門11、第 五閥門13和第二個廢氣處理單元中的第十閥門24、第十一閥門20、第十 六閥門23、第十三閥門27開啟時，同時第一個廢氣處理單元中的第一閥門 3、第四閥門7、第七閥門10、第六閥門14和第二個廢氣處理單元中的第 九閥門25、第十二閥門21、第十五閥門22、第十四閥門26關(guān)閉，工業(yè)爐 窯15排出的高溫廢氣在和儲罐1中通過控制閥門2釋放出的還原劑NH3 混合后，進(jìn)入第一多孔陶瓷蓄熱室5和第三多孔陶瓷蓄熱室18，利用多孔 陶瓷體的蓄熱作用吸收熱量，同時在催化劑的作用下進(jìn)行還原反應(yīng)，然后 通過引風(fēng)機(jī)8排出，鼓風(fēng)機(jī)9將外界空氣送入第二多孔陶瓷蓄熱室12、第 四多孔陶瓷蓄熱室19和蓄熱體交換熱量后，變成高溫空氣進(jìn)入工業(yè)爐窯15 助燃。當(dāng)引風(fēng)機(jī)8排出的廢氣溫度逐漸上升到一個設(shè)定的溫度上限時，進(jìn)行 切換，第一個廢氣處理單元中的第二閥門4、第三閥門6、第八閥門ll、第
五閥門13和第二個廢氣處理單元中的第十閥門24、第十—閥門20、第十 六閥門23、第十三閥門27關(guān)閉，第一個廢氣處理單元中的第一閥門3、第 四閥門7、第七閥門10、第六閥門14和第二個廢氣處理單元中的第九閥門 25、第十二閥門21、第十五閥門22、第十四閥門26開啟，則工業(yè)爐窯15 排出的高溫廢氣在和儲罐1中通過控制閥門2釋放出的還原劑NH3混合后， 進(jìn)入第二多孔陶瓷蓄熱室12、第四多孔陶瓷蓄熱室19，利用多孔陶瓷體的 蓄熱作用吸收熱量，同時在催化劑的作用下進(jìn)行還原反應(yīng)，然后通過引風(fēng) 機(jī)8排出，鼓風(fēng)機(jī)9將外界空氣送入第一多孔陶瓷蓄熱室5、第三多孔陶瓷 蓄熱室18和蓄熱體交換熱量后，變成高溫空氣進(jìn)入工業(yè)爐窯15助燃。以 上過程交替地連續(xù)進(jìn)行，以保證廢氣能被連續(xù)地處理。
實施例11
由圖13所示，二個或二個以上的廢氣處理單元可為不同的結(jié)構(gòu)。 在以上所有的實施例中，均是以工業(yè)爐窯為例，其實適用所有的煉化 裝置和鍋爐?，F(xiàn)還是以工業(yè)爐窯為例，如在工業(yè)爐窯中已包含控制閥門和 還原劑NH3，則所有實施例中的還原劑NH3儲罐1和閥門2就可省去。
權(quán)利要求1.一種能同時回收余熱和脫除污染物的廢氣處理裝置，其特征在于包括廢氣處理單元，廢氣處理單元的結(jié)構(gòu)為，第一多孔陶瓷蓄熱室(5)的一端與第一閥門(3)的進(jìn)口端和第二閥門(4)的出口端連接，第一多孔陶瓷蓄熱室(5)的另一端與第三閥門(6)的進(jìn)口端和第四閥門(7)的出口端連接，第二多孔陶瓷蓄熱室(12)的一端與第五閥門(13)的進(jìn)口端和第六閥門(14)的出口端連接，第二多孔陶瓷蓄熱室(12)的另一端與第七閥門(10)的進(jìn)口端和第八閥門(11)的出口端連接，在第一多孔陶瓷蓄熱室(5)和第二多孔陶瓷蓄熱室(12)的內(nèi)孔表面涂覆有氧化還原催化劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能同時回收余熱和脫除污染物的廢氣處理裝 置，其特征在于上述廢氣處理單元中的第一閥門(3)、第二闊門(4)、第 五閥門(13)和第六閥門(14)四個閥門用一個第一二位四通轉(zhuǎn)閥(16)替 代或第三閥門(6)、第四閥門(7)、第七閥門(10)和第八閥門(11)四個 閥門用一個第二二位四通轉(zhuǎn)閥(17)替代。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能同時回收余熱和脫除污染物的廢氣處理裝 置，其特征在于上述廢氣處理單元中的第一閥門(3)、第二閥門(4)、第 五閥門(13)和第六閥門(14)四個閥門用一個第一二位四通轉(zhuǎn)閥(16)替 代，第三閥門(6)、第四閥門(7)、第七閥門(10)和第八閥門(11)四個 閥門用一個第二二位四通轉(zhuǎn)閥(17)替代。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能同時回收余熱和脫除污染物的廢氣處理裝 置，其特征在于上述廢氣處理單元中的第一閥門(3)、第二閥門(4) 二 個閥門用一個第一二位三通球闊(28)替代，第五閥門(13)和第六閥門(14) 二個閥門用一個第二二位三通球閥(30)替代或第三閥門(6)、第四閥門(7) 二個閥門用一個第三二位三通球閥(29)替代，第七閥門(10)和第八閥門(11) 二個閥門用一個第四二位三通球閥(31)替代。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能同時回收余熱和脫除污染物的廢氣處理裝 置，其特征在于上述廢氣處理單元中的第一閥門(3)、第二閥門(4) 二 個閥門用一個第一二位三通球閥(28)替代，第五閥門(13)和第六閥門(14) 二個閥門用一個第二二位三通球閥(30)替代，第三閥門(6)、第四閥門(7) 二個閥門用一個第三二位三通球閥(29)替代，第七閥門(10)和第八閥門(11) 二個閥門用一個第四二位三通球閥(31)替代。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能同時回收余熱和脫除污染物的廢氣處理裝 置，其特征在于上述廢氣處理單元中的第一閥門(3)、第二閥門(4)、第 五閥門(13)和第六閥門(14)四個閥門用一個第一二位四通轉(zhuǎn)閥(16)替 代，第三閥門(6)、第四閥門(7) 二個閥門用一個第三二位三通球閥(29) 替代，第七閥門(10)和第八閥門(11) 二個閥門用一個第四二位三通球閥(31)替代。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能同時回收余熱和脫除污染物的廢氣處理裝 置，其特征在于上述廢氣處理單元中的第一閥門(3)、第二閥門(4) 二 個閥門用一個第一二位三通球閥(28)替代，第五閥門(13)和第六閥門(14) 二個閥門用一個第二二位三通球閥(30)替代，第三閥門(6)、第四閥門(7)、 第七閥門(10)和第八閥門(11)四個閥門用一個第二二位四通轉(zhuǎn)閥(17) 替代。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一權(quán)利要求所述的能同時回收余熱和脫除污 染物的廢氣處理裝置，其特征在于所述廢氣處理單元的數(shù)量為二個或二個 以上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的能同時回收余熱和脫除污染物的廢氣處理裝 置，其特征在于二個或二個以上的廢氣處理單元為不同的結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種能同時回收余熱和脫除污染物的廢氣處理裝置。該廢氣處理裝置包括廢氣處理單元，廢氣處理單元的結(jié)構(gòu)為，第一多孔陶瓷蓄熱室的一端與第一閥門的進(jìn)口端和第二閥門的出口端連接，第一多孔陶瓷蓄熱室的另一端與第三閥門的進(jìn)口端和第四閥門的出口端連接，第二多孔陶瓷蓄熱室的一端與第五閥門的進(jìn)口端和第六閥門的出口端連接，第二多孔陶瓷蓄熱室的另一端與第七閥門的進(jìn)口端和第八閥門的出口端連接；在第一多孔陶瓷蓄熱室和第二多孔陶瓷蓄熱室的內(nèi)孔表面涂覆有氧化還原催化劑。該廢氣處理裝置可以利用廢氣余熱預(yù)熱空氣，又可以同時脫除廢氣中氮氧化物等有害氣體，從而節(jié)約投資、提高效率。
文檔編號F27D17/00GK201016573SQ20062015757
公開日2008年2月6日 申請日期2006年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月24日
發(fā)明者明廷臻, 杜一慶, 王曉墨, 靳世平, 黃素逸, 妍 龍 申請人:華中科技大學(xué)