一种节能高效的含氮有机废气处理装置及其处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种节能高效的含氮有机废气处理装置及其处理方法，特别涉及有机废气处理技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种节能高效的含氮有机废气处理装置及其处理方法


[0001]本专利技术涉及有机废气处理
，特别涉及于一种节能高效的含氮有机废气处理装置及其处理方法
。

技术介绍

[0002]随着气十条的出台，对于大气
VOCs
污染物排放的管控越来越严格
。
全国各地相继出台了具体的
VOCs
整治要求和减排指标
。
近年来，全国
337
个地级及以上城市
O3
浓度每年小幅增长
。
我国大气环境保护面临
PM2.5
和
O3
污染双重压力，而挥发性有机物
(VOCs)
是形成
O3
及
PM2.5
的重要前体物
。
对有机废气进行高效治理，不仅能解决环境污染问题，保护人类健康，同时有利于降低生产成本，产生巨大的经济效益
。
[0003]氮氧化物
(NOx)
同样是形成
O3
的前驱体，伴随着热力氧化技术的大规模使用，其
NOx
的排放也逐渐收到相关部门的关注，
NOx
产生途径主要由以下三种：
[0004]热力型
NOx
：是空气中氮在高温
(1400℃
以上
)
下氧化产生；当
RTO
的燃烧机工作时，燃烧火焰的高温区温度在
1000℃
以上，此时在火焰高温区会产生大量热力型
NOx
；
[0005]快速型
NOx
：是因为燃料挥发物中碳氢化合物高温分解的
CH
自由基和空气中氮气反应天生
HCN
和
N
，再进一步与氧气作用以极快的速度生成
NOx
；
VOCs
是基本上都是含碳氢的化合物，其在
RTO
中高温分解过程均可能产生快速型
NOx
；
[0006]燃料型
NOx
：是燃料中含氮化合物在燃烧中氧化生成的
NOx
，称为燃料型
NOx。
对于含氮
VOCs
在
RTO
中高温分解过程可自动生成燃料型
NOx。
[0007]热力氧化同时作为
VOCs
处理的终极高效治理工艺，其工艺成熟，运行稳定，净化效率高
。
目前含氮废气，特别是含氮
VOCs
废气主要采用高温分解法
、
选择性催化还原法和催化分解等氧化方法消除
。
含氮
VOCs
经过氧化反应生成
N2
和
NOx
，产生的
NOx
有燃料型的，也有快速型的，如采用热力氧化还会存在燃烧机高温火焰导致的热力型的
NOx。
对于氧化过程产生的氮氧化物通常采用
SCR
脱除法，即采用催化剂层，使用氨作为还原剂进行脱除氮氧化物；或者是在燃烧排放口设置降温塔将温度降至常温后接洗涤塔进行吸收降解
。
[0008]目前，现有技术对于处理含氮
VOCs
还存在以下问题：
(1)
热力氧化组合
SCR
办法处理含氮
VOCs
氧化过程产生的氮氧化物，该法也增加了设备投入，还原剂如采用液氨系统风险较高，如采用尿素热解制备还原剂氨，同样增加了设备投入和能耗；
(2)
治理含氮
VOCs
氧化分解时的燃料型氮氧化物采用降温塔组合洗涤塔措施会大幅增加设备投资和运行能耗，且产生废水等二次污染物，
NOx
去除效率低；
(3)
热力氧化设备使用温度高，预热
、
运行
、
停机等过程中存在大量的能源浪费
。

技术实现思路

[0009](1)
技术方案
[0010]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种节能高效的含氮有机废气处理装置，包括风机系统
、
氧化系统及烟囱，所述风机系统包括主风机及助燃风机，所述氧化系统包括
氧化炉体，所述氧化炉体包括三个依次并排设置的蓄热室，每个所述蓄热室内包括设置于顶部内壁的上部蓄热体
、
设置于底部内壁的下部蓄热体及设置在所述上部蓄热体及所述下部蓄热体之间的催化剂层，所述主风机的进风端连接有废气排放管，所述蓄热室底部的进气口通过进气管与所述主风机的出风端相连，所述蓄热室底部的出气口通过出气管与所述烟囱相连通，所述蓄热室底部的吹扫口通过吹扫管与所述主风机的进风端相连，所述氧化炉体顶部内壁上安装有燃烧机，所述燃烧机与所述助燃风机相连
。
[0011]优选地，三个所述蓄热室分别为蓄热室
A、
蓄热室
B
及蓄热室
C。
[0012]优选地，所述蓄热室底部的进气口上设有第一阀门，所述蓄热室底部的出气口上设有第二阀门，所述蓄热室底部的吹扫口上设有第三阀门
。
[0013]优选地，所述出气管上设有第四阀门
。
[0014]优选地，所述吹扫管与所述出气管的连接管道上设有第五阀门
。
[0015]优选地，所述吹扫管上设有第六阀门
。
[0016]优选地，所述废气排放管上设有第七阀门
。
[0017]一种节能高效的含氮有机废气处理装置的处理方法，包括如下步骤：
[0018](1)
含氮
VOCs
废气通过主风机增压，从氧化系统进气口经下部蓄热体预热，中部催化剂层催化反应将
95
％含氮
VOCs
转变为一氧化碳
、
水
、
氮氧化物并进一步降解为二氧化碳
、
水和氮气，然后废气经过上部蓄热体继续加温到达燃烧室后，发生高温二次氧化，催化剂层上未完全反应的5％含氮
VOCs
转变为二氧化碳和氮氧化物，通过氧化系统顶部燃烧机贫氧燃烧产生一氧化碳作为还原剂，
90
％净化气体在排气过程通到上部蓄热体积蓄热量，烟气温度降至催化剂层反应温度后，一氧化碳在催化剂层作用下对氮氧化物进行二次还原，至此燃烧室次生的
NOx
二次反应生成氮气；
[0019](2)
二次氧化后排气过程通过氧化系统下部蓄热体进行热量积蓄并排至烟囱，其余
10
％净化气经上部蓄热体进行吹扫，随后进入催化剂层，一氧化碳与氮氧化物在催化剂表面反应生成氮气和二氧化碳，去除氮氧化物的气体进入氧化系统下部蓄热体进行吹扫后，回到主风机进风端
。
[0020](2)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种节能高效的含氮有机废气处理装置，其特征在于，包括风机系统
、
氧化系统及烟囱
(300)
，所述风机系统包括主风机
(101)
及助燃风机
(102)
，所述氧化系统包括氧化炉体
(201)
，所述氧化炉体
(201)
包括三个依次并排设置的蓄热室，每个所述蓄热室内包括设置于顶部内壁的上部蓄热体
(202H)、
设置于底部内壁的下部蓄热体
(202L)
及设置在所述上部蓄热体
(202H)
及所述下部蓄热体
(202L)
之间的催化剂层
(203)
，所述主风机
(101)
的进风端连接有废气排放管，所述蓄热室底部的进气口通过进气管与所述主风机
(101)
的出风端相连，所述蓄热室底部的出气口通过出气管与所述烟囱
(300)
相连通，所述蓄热室底部的吹扫口通过吹扫管与所述主风机
(101)
的进风端相连，所述氧化炉体
(201)
顶部内壁上安装有燃烧机
(204)
，所述燃烧机
(204)
与所述助燃风机
(102)
相连
。2.
根据权利要求1所述的一种节能高效的含氮有机废气处理装置，其特征在于，三个所述蓄热室分别为蓄热室
A、
蓄热室
B
及蓄热室
C。3.
根据权利要求1所述的一种节能高效的含氮有机废气处理装置，其特征在于，所述蓄热室底部的进气口上设有第一阀门
(205)
，所述蓄热室底部的出气口上设有第二阀门
(206)
，所述蓄热室底部的吹扫口上设有第三阀门
(207)。4.
根据权利要求1所述的一种节能高效的含氮有机废气处理装置，其特征在于，所述出气管上设有第四阀门
(208)。5.
根据权利要求1所述的一种节能高效的含氮有机废气处理装置，其特征在于，所述吹扫管与所述出气管的连接管道上设有第五阀门
(20...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗水源，罗福坤，吴清阳，
申请(专利权)人：福建浩氧环保有限公司，
类型：发明
国别省市：