催化燃烧换热装置和VOCs处理设备的制作方法

本申请涉及化工领域，更具体地说，涉及一种催化燃烧换热装置和vocs处理设备。

背景技术：

1、vocs(挥发性有机化合物)是一类主要的大气污染物，对人类健康和环境有重大危害。城市化和工业化导致vocs的排放迅速增加，进而导致次级污染物如对流层臭氧、二次有机气溶胶和光化学烟雾的形成。日益增长的环保意识使得控制vocs排放的法规愈加严格。vocs排放行业须选择适当的控制技术，通过降解或回收来除去vocs。现有技术中，生物降解和膜分离法等处理要求严格，成本较高；直接燃烧法会产生爆炸的危险。另外，现有技术的各种处理方法通常仅适用于大规模工业化应用，针对餐饮、机修等小规模vocs排放处理并不适用。

2、因此，如何提供安全、可靠、高效的vocs处理装备并适于不同应用环境成为本申请需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提出了一种催化燃烧换热装置，以进行安全、可靠、高效的vocs处理。

2、本申请提供一种催化燃烧换热装置，其中，所述催化燃烧换热装置包括管壳换热单元、催化剂填充单元和中心过热管，所述管壳换热单元包括壳程入口、壳程出口、进气管，所述催化剂填充单元设置在所述管壳换热单元的内部空间中，所述中心过热管连接所述壳程出口并延伸穿过所述内部空间，所述进气管连通所述催化剂填充单元。

3、可选地，所述中心过热管包括在所述内部空间中延伸的换热段，所述催化剂填充单元包括平行于所述换热段设置的填充管。

4、可选地，所述催化剂填充单元包括围绕所述换热段设置的多个所述填充管。

5、可选地：所述填充管包括填充有催化剂的填充段和未填充所述催化剂的空白段，相邻所述填充管的填充段沿所述填充管的延伸方向错开；和/或，所述填充管通过固定在所述管壳换热单元内壁上的定位件定位在所述内部空间中。

6、可选地，所述催化燃烧换热装置包括设置在所述进气管内的加热单元。

7、本申请还提供一种vocs处理设备，其中，所述vocs处理设备包括本申请的催化燃烧换热装置、用于吸附vocs的吸附装置和用于向所述壳程入口供水的供水装置，所述吸附装置通过所述进气管和中心过热管与所述催化燃烧换热装置串接。

8、可选地，所述吸附装置包括并联设置的至少两个吸附单元，所述吸附单元包括进气口和出气口，每个所述吸附单元设置为能够在吸附状态和脱附状态下切换，在脱附状态下，所述吸附单元通过所述进气口和出气口与所述催化燃烧换热装置串接。

9、可选地，所述吸附装置包括用于切换所述吸附单元的状态的第一控制单元以及用于检测处于所述吸附状态下的所述吸附单元的出气口处的vocs浓度的第一检测单元，所述第一控制单元与所述第一检测单元电连接，以根据所述第一检测单元的反馈控制所述吸附单元的状态。

10、可选地，所述vocs处理设备包括助燃物供给单元，所述助燃物供给单元设置为能够向所述进气管提供助燃气体。

11、可选地，所述vocs处理设备包括用于检测所述催化剂填充单元的催化床层温度的第二检测单元和用于控制所述助燃物供给单元的第二控制单元，所述第二控制单元与所述第二检测单元电连接，以根据所述第二检测单元的反馈控制所述助燃物供给单元的操作。

12、根据本申请的技术方案，vocs气体可以通过进气管送入催化剂填充单元并发生催化燃烧反应放热，使得中心过热管内的水蒸气被加热并得到过热水蒸气。过热水蒸气可以用于脱附吸附装置内的vocs气体，并送入进气管进行催化燃烧反应。脱附vocs气体的过热水蒸气通过vocs气体的催化燃烧反应获得，能够充分利用催化燃烧反应热量，且反应无毒害物质生成，脱附后的吸附装置得以再生，能够再次进行吸附。因此，本申请的催化燃烧换热装置能够安全、可靠、高效的进行vocs处理。

13、本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种催化燃烧换热装置，其特征在于，所述催化燃烧换热装置(100)包括管壳换热单元(110)、催化剂填充单元(120)和中心过热管(130)，所述管壳换热单元(110)包括壳程入口(111)、壳程出口(112)、进气管(113)，所述催化剂填充单元(120)设置在所述管壳换热单元(110)的内部空间中，所述中心过热管(130)连接所述壳程出口(112)并延伸穿过所述内部空间，所述进气管(113)连通所述催化剂填充单元(120)。

2.根据权利要求1所述的催化燃烧换热装置，其特征在于，所述中心过热管(130)包括在所述内部空间中延伸的换热段(131)，所述催化剂填充单元(120)包括平行于所述换热段(131)设置的填充管(121)。

3.根据权利要求2所述的催化燃烧换热装置，其特征在于，所述催化剂填充单元(120)包括围绕所述换热段(131)设置的多个所述填充管(121)。

4.根据权利要求3所述的催化燃烧换热装置，其特征在于：

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的催化燃烧换热装置，其特征在于，所述催化燃烧换热装置(100)包括设置在所述进气管(113)内的加热单元(140)。

6.一种vocs处理设备，其特征在于，所述vocs处理设备包括权利要求1-5中任意一项所述的催化燃烧换热装置(100)、用于吸附vocs的吸附装置(200)和用于向所述壳程入口(111)供水的供水装置(300)，所述吸附装置(200)通过所述进气管(113)和中心过热管(130)与所述催化燃烧换热装置(100)串接。

7.根据权利要求6所述的vocs处理设备，其特征在于，所述吸附装置(200)包括并联设置的至少两个吸附单元(210)，所述吸附单元(210)包括进气口(211)和出气口(212)，每个所述吸附单元(210)设置为能够在吸附状态和脱附状态下切换，在脱附状态下，所述吸附单元(210)通过所述进气口(211)和出气口(212)与所述催化燃烧换热装置(100)串接。

8.根据权利要求7所述的vocs处理设备，其特征在于，所述吸附装置(200)包括用于切换所述吸附单元(210)的状态的第一控制单元以及用于检测处于所述吸附状态下的所述吸附单元(210)的出气口(212)处的vocs浓度的第一检测单元(220)，所述第一控制单元与所述第一检测单元(220)电连接，以根据所述第一检测单元(220)的反馈控制所述吸附单元(210)的状态。

9.根据权利要求6所述的vocs处理设备，其特征在于，所述vocs处理设备包括助燃物供给单元(400)，所述助燃物供给单元(400)设置为能够向所述进气管(113)提供助燃气体。

10.根据权利要求9所述的vocs处理设备，其特征在于，所述vocs处理设备包括用于检测所述催化剂填充单元(120)的催化床层温度的第二检测单元(900)和用于控制所述助燃物供给单元(400)的第二控制单元，所述第二控制单元与所述第二检测单元(900)电连接，以根据所述第二检测单元(900)的反馈控制所述助燃物供给单元(400)的操作。

技术总结本申请公开了催化燃烧换热装置和VOCs处理设备，所述催化燃烧换热装置(100)包括管壳换热单元(110)、催化剂填充单元(120)和中心过热管(130)，所述管壳换热单元(110)包括壳程入口(111)、壳程出口(112)、进气管(113)，所述催化剂填充单元(120)设置在所述管壳换热单元(110)的内部空间中，所述中心过热管(130)连接所述壳程出口(112)并延伸穿过所述内部空间，所述进气管(113)连通所述催化剂填充单元(120)。本申请的催化燃烧换热装置能够安全、可靠、高效的进行VOCs处理。技术研发人员：刘社田,崔嘉玲,张浩受保护的技术使用者：河北氢联新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/8