一种具有能量回收的蓄热式催化燃烧装置及其方法与流程

本发明涉及废气处理，具体涉及一种具有能量回收的蓄热式催化燃烧装置及其方法。

背景技术：

1、随着工业的发展环境污染越来越严重，因此现如今对环境的保护越发严格，在工业生产中产生的废料对环境污染尤其严重，废料中有一部分时有机废气，有机废气往往有一定毒性，因此有机废气会对人体造成直接伤害，因此对有机废气的处理尤其重要，对有机废气处理通常是通过催化燃烧将有机废气转化成无污染气体，对有机废气的催化燃烧需要通过催化燃烧装置进行，催化燃烧装置中蓄热式催化燃烧装置因其反应充分且所需稳固较低被广泛使用。

2、例如中国专利cn215723274u，rco蓄热式催化燃烧设备，包括壳体，壳体顶部与底部均设有抽风设备，且壳体内顶部与底部分别设有蓄热陶瓷体一与蓄热陶瓷体二，壳体内上方与下方均设有加热区，且壳体内中部设有催化室，催化室内设有催化层，且催化室通过管道与加热区连通，管道中设有电磁阀，加热区内设有电加热器与温度传感器，上下抽风设备分别与上下气管一连通，上下气管一均与气管二、气管三连通，且气管二上设有两个阀门一。

3、但是上述专利在废气进行催化燃烧时净化后排出的气体温度较高，上述专利无法对排出气体的能量进行回收利用，造成了能量的浪费，加大了成本，上述专利在对催化燃烧装置进行充气方向调节时还须多组阀门配合，较为繁琐。

4、基于此，本发明设计了一种具有能量回收的蓄热式催化燃烧装置及其方法以解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种具有能量回收的蓄热式催化燃烧装置及其方法。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种具有能量回收的蓄热式催化燃烧装置，包括支撑座；

4、支撑座的上端固定连接有用于对废气进行催化燃烧并对催化剂进行不停搅动使得废气和催化剂充分接触的双向蓄热催化燃烧组件；

5、双向蓄热催化燃烧组件的左右两端固定连接有用于对双向蓄热催化燃烧组件进出气方向进行调节并能够利用双向蓄热催化燃烧组件出气对双向蓄热催化燃烧组件进气进行预热的自切换传热进出气组件；

6、支撑座的左侧壁上固定连接有用于对双向蓄热催化燃烧组件进气进行过滤的进气过滤组件，进气过滤组件的上端与双向蓄热催化燃烧组件固定连接；

7、所述自切换传热进出气组件包括传热进出气组件、进气切换组件和联动封堵组件，双向蓄热催化燃烧组件的上端前后两侧均固定连接有一组传热进出气组件，传热进出气组件的下端左右两侧分别与双向蓄热催化燃烧组件的左右侧壁固定连接，两组传热进出气组件的上端固定连接有进气切换组件，进气切换组件的左端下侧连接有联动封堵组件，前面一组传热进出气组件的左端和后面一组传热进出气组件的右端均与联动封堵组件连接，进气切换组件的左端底部与进气过滤组件固定连接。

8、更进一步的，所述传热进出气组件包括通气管、进气传热管、出气传热套管、出气管、进气管和消音器，双向蓄热催化燃烧组件左右侧壁的前后两端均固定连接有通气管，双向蓄热催化燃烧组件左侧壁前侧的一组通气管上端和双向蓄热催化燃烧组件右侧壁后侧的一组通气管上端互相靠近的一侧均固定连接有一组出气传热套管，双向蓄热催化燃烧组件左侧壁后侧的一组通气管上端和双向蓄热催化燃烧组件右侧壁前侧的一组通气管上端互相靠近的一侧均固定连接有一组进气传热管，进气传热管靠近出气传热套管的一端位于出气传热套管的内部，进气传热管远离出气传热套管的一端与出气传热套管固定连接，前面一组出气传热套管的右端和后面一组出气传热套管的左端均固定连接有出气管，出气管的上端均固定连接有消音器，前面一组进气传热管的左端和后面一组进气传热管的右端均固定连接有进气管，两组进气管的顶部固定连接有进气切换组件。

9、更进一步的，所述进气切换组件包括z形导气管、圆形切换管、第一电机、切换转块、t形通气槽和连通管，通气管左右两竖管互相远离的一端分别固定连接在一组进气管上，z形导气管的左端固定连接有圆形切换管，圆形切换管的顶部固定连接有第一电机，圆形切换管的内部转动连接有切换转块，第一电机的输出端穿过圆形切换管和切换转块并与切换转块固定连接，切换转块的中部开设有t形通气槽，z形导气管的左端固定连接有连通管，第一电机的输出端底部固定连接有联动封堵组件，连通管的底部固定连接有进气过滤组件。

10、更进一步的，所述联动封堵组件包括z形联动杆、滑杆、封堵滑块、主动齿轮和齿条，第一电机的输出端底部固定连接有主动齿轮，主动齿轮的后端啮合连接有齿条，齿条的后端固定连接有z形联动杆，前面一组出气传热套管的左端和后面一组出气传热套管的右端分别穿过z形联动杆左右两端的竖板并与z形联动杆滑动连接，出气传热套管外端的z形联动杆竖板上固定连接有若干组滑杆，滑杆穿过出气传热套管侧壁并与出气传热套管滑动连接，滑杆靠近进气传热管的一端固定连接有封堵滑块，封堵滑块外侧壁与出气传热套管的内壁贴合滑动连接，封堵滑块的内壁与进气传热管的外侧壁贴合滑动连接。

11、更进一步的，所述双向蓄热催化燃烧组件包括搅动催化燃烧组件和进出料口组件，支撑座的顶部固定连接有搅动催化燃烧组件，搅动催化燃烧组件的上端开设有进出料口组件，搅动催化燃烧组件的左右侧壁固定连接有通气管。

12、更进一步的，所述搅动催化燃烧组件包括工作箱体、第二电机、透气隔离板、转轴、蓄热材料、加热丝和转杆，支撑座的顶部固定连接有工作箱体，工作箱体的左右两侧壁上固定连接有通气管，工作箱体的内壁上固定连接有四组第二电机，工作箱体内部从右至左被第二电机依次隔离成蓄热区、加热燃烧区、催化区、加热燃烧区和蓄热区五个区域，工作箱体的右侧壁上固定连接有第二电机，第二电机的输出端穿过所有的第二电机并转动连接在工作箱体的左内壁上，工作箱体的蓄热区内均盛放有蓄热材料，工作箱体加热燃烧区内的工作箱体内壁上均固定连接有加热丝，工作箱体催化区内的转轴左右两端均固定连接有若干组左右相互对应的转杆，左右相互对应的两组转杆之间均固定连接有搅动刮块，搅动刮块远离转轴的一端具与工作箱体的内壁滑动连接，工作箱体的上端连接有进出料口组件。

13、更进一步的，所述进出料口组件包括收纳滑槽、进出料口、滑动挡板和固定板，工作箱体的上端前侧开设有收纳滑槽，收纳滑槽左端的工作箱体上开设有进出料口，收纳滑槽的内部滑动连接有滑动挡板，滑动挡板的左端和进出料口左方的工作箱体上均固定连接有固定板，两组固定板通过螺栓固定连接。

14、为了更好地实现本发明的目的，本发明还提供了一种具有能量回收的蓄热式催化燃烧装置的使用方法，包括以下步骤：

15、步骤一：当需要向双向蓄热催化燃烧组件内引入废气时，通过进气过滤组件将废气进行过滤并将废气通过连通管送入z形导气管中，此时通过切换转块和t形通气槽使得废气通过圆形切换管和z形导气管被送入后面一组进气管内，此时废气通过后面一组进气管和进气传热管进入通气管内部，进而废气通过通气管从双向蓄热催化燃烧组件左侧进入双向蓄热催化燃烧组件内部，此时废气被双向蓄热催化燃烧组件进行燃烧净化，净化后的气体通过通气管进入后面一组出气传热套管内部并通过出气管和消音器被排出，由于出气传热套管包裹进气传热管，并且出气传热套管内净化后的气体温度较高，出气传热套管内净化后的气体对进气传热管内废气进行传热；

16、步骤二：当需要调节双向蓄热催化燃烧组件进气的位置时，启动第一电机，第一电机带动切换转块转动，切换转块带动t形通气槽调节朝向，切换转块转动至前面一组进气传热管通过进气管、z形导气管和t形通气槽与连通管相连通，第一电机带动t形通气槽转动的同时带动主动齿轮转动，主动齿轮带动齿条往左运动，齿条调动z形联动杆往左运动，z形联动杆通过滑杆带动封堵滑块往左运动，从而使得前面一组出气传热套管内的封堵滑块脱离进气传热管，后面一组出气传热套管内的封堵滑块与进气传热管插接，从而使得前面一组出气传热套管左端与通气管连通，后面一组出气传热套管与通气管被进气传热管和封堵滑块封堵，此时通过t形通气槽和前面一组进气管往前面一组进气传热管内充气，废气通过通气管从双向蓄热催化燃烧组件右侧壁进入双向蓄热催化燃烧组件内部，当废气被双向蓄热催化燃烧组件净化后，前面一组出气传热套管的左端此时属于打开状态，从而使得净化后的气体进入前面一组出气传热套管内并通过出气管和消音器被排出；

17、步骤三：当需要对废气进行净化时，拧开螺栓使得两组固定板分离，此时往右推动滑动挡板，滑动挡板在收纳滑槽的限位导向下往右运动，从而使得滑动挡板不再遮挡进出料口，此时通过进出料口往工作箱体的催化区内添加催化剂，添加完毕时往右拉动滑动挡板使得滑动挡板重新遮挡进出料口，此时通过螺栓将滑动挡板和固定板固定，此时启动第二电机并通过加热丝对工作箱体的加热燃烧区进行加热，此时通过自切换传热进出气组件对工作箱体内冲入废气，废气在工作箱体的加热燃烧区内被加热并进入工作箱体的催化区内，此时第二电机的输出端带动转轴转动，转轴通过转杆带动搅动刮块转动，从而使得搅动刮块对催化剂进行不断搅拌，当催化燃烧后的气体经过蓄热材料时将热量传递给蓄热材料并通过蓄热材料进行蓄能，当蓄热材料蓄能到所需温度时通过调节自切换传热进出气组件使得废气在工作箱体的另一侧进入工作箱体内部，此时废气经过蓄能后的蓄热材料，蓄热材料对废气进行加热。

18、本发明具有以下技术效果：

19、本发明当需要向双向蓄热催化燃烧组件内引入废气时，通过进气过滤组件将废气进行过滤并将废气通过连通管送入z形导气管中，此时通过切换转块和t形通气槽使得废气通过圆形切换管和z形导气管被送入后面一组进气管内，此时废气通过后面一组进气管和进气传热管进入通气管内部，进而废气通过通气管从双向蓄热催化燃烧组件左侧进入双向蓄热催化燃烧组件内部，此时废气被双向蓄热催化燃烧组件进行燃烧净化，净化后的气体通过通气管进入后面一组出气传热套管内部并通过出气管和消音器被排出，由于出气传热套管包裹进气传热管，并且出气传热套管内净化后的气体温度较高，从而使得出气传热套管内净化后的气体对进气传热管内废气进行传热，从而实现了对净化后气体热量的再利用和对废气的预热，从而减少了能量的浪费，并且由于对进入双向蓄热催化燃烧组件的废气进行了预热，从而使得双向蓄热催化燃烧组件对废气的提温时间缩短，从而使得废气燃烧时间加长，废气燃烧更加彻底，当需要调节双向蓄热催化燃烧组件进气的位置时，启动第一电机，第一电机带动切换转块转动，切换转块带动t形通气槽调节朝向，切换转块转动至前面一组进气传热管通过进气管、z形导气管和t形通气槽与连通管相连通，第一电机带动t形通气槽转动的同时带动主动齿轮转动，主动齿轮带动齿条往左运动，齿条调动z形联动杆往左运动，z形联动杆通过滑杆带动封堵滑块往左运动，从而使得前面一组出气传热套管内的封堵滑块脱离进气传热管，后面一组出气传热套管内的封堵滑块与进气传热管插接，从而使得前面一组出气传热套管左端与通气管连通，后面一组出气传热套管与通气管被进气传热管和封堵滑块封堵，此时通过t形通气槽和前面一组进气管往前面一组进气传热管内充气，废气通过通气管从双向蓄热催化燃烧组件右侧壁进入双向蓄热催化燃烧组件内部，从而实现了对双向蓄热催化燃烧组件进气位置的简单切换，由于此时前面一组出气传热套管的右侧被封堵，从而使得废气只能从双向蓄热催化燃烧组件内部往左运动不会进入后面一组出气传热套管内，从而实现了两组出气传热套管封堵位置的自动切换，当废气被双向蓄热催化燃烧组件净化后，由于前面一组出气传热套管的左端此时属于打开状态，从而使得净化后的气体进入前面一组出气传热套管内并通过出气管和消音器被排出，实现了对双向蓄热催化燃烧组件进气位置切换的同时对管道进行封堵切换，并且只需一组第一电机，节约了成本，操作简单。

20、本发明当需要对废气进行净化时，拧开螺栓使得两组固定板分离，此时往右推动滑动挡板，滑动挡板在收纳滑槽的限位导向下往右运动，从而使得滑动挡板不再遮挡进出料口，此时通过进出料口往工作箱体的催化区内添加催化剂，添加完毕时往右拉动滑动挡板使得滑动挡板重新遮挡进出料口，此时通过螺栓将滑动挡板和固定板固定，此时启动第二电机并通过加热丝对工作箱体的加热燃烧区进行加热，此时通过自切换传热进出气组件对工作箱体内冲入废气，废气在工作箱体的加热燃烧区内被加热并进入工作箱体的催化区内，此时第二电机的输出端带动转轴转动，转轴通过转杆带动搅动刮块转动，从而使得搅动刮块对催化剂进行不断搅拌，从而使得催化剂和被加热后的废气进行充分接触，从而使得废气被催化燃烧的更加充分，当催化燃烧后的气体经过蓄热材料时将热量传递给蓄热材料并通过蓄热材料进行蓄能，当蓄热材料蓄能到所需温度时通过调节自切换传热进出气组件使得废气在工作箱体的另一侧进入工作箱体内部，此时废气经过蓄能后的蓄热材料，蓄热材料对废气进行加热，从而使得废气进入工作箱体的加热燃烧区时有一定的初始温度，从而使得废气的升温更加迅速，从而使得废气的催化燃烧时间更长，燃烧更完全，并且对净化后的气体热量再利用，节约了能源。