一種節(jié)能復(fù)合催化床的制作方法
【專利說明】一種節(jié)能復(fù)合催化床
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]一種節(jié)能復(fù)合催化床，屬環(huán)保設(shè)備，尤其是治理三廢的環(huán)保型催化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，環(huán)境能源是人類賴以生存和發(fā)展的基本條件。目前舉世矚目的全球六大公害:大氣煙塵、全球變暖(溫室效應(yīng))、臭氧層破壞、湖泊江河水體受到污染、水質(zhì)惡化、固體廢棄物波及人們?nèi)粘Ｉ罡鱾€(gè)角落，廢氣、廢水、廢固物是污染環(huán)境的元兇、動(dòng)植物和建筑物的天敵。目前各種各樣的污染使生態(tài)遭到嚴(yán)重破壞，人們的身體健康受到危害，同時(shí)制約著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。如大氣污染:國內(nèi)的各型窯爐，有的地區(qū)需燃用普通煤氣爐，基本解決了 80%的煙塵污染，但二氧化硫和氮氧化物仍未得到治理。這種煤氣爐投資大，能耗高，而且多耗煤30%，這是普通煤氣爐的通病，與當(dāng)前構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)是不相適應(yīng)的。又如國內(nèi)電廠采用煤矸石、石灰、石膏法鈣基固硫，該法固硫效率低，且影響煤碳燃燒值，導(dǎo)致爐子出力小，熱效率降低，浪費(fèi)資源嚴(yán)重等狀況。還有焦化廠和碳素廠排放的有機(jī)烴類有機(jī)化合物，尤其是以3.4苯為代表的多環(huán)芳烴和二惡英(PCDD/Fs)是強(qiáng)致癌物和引起人類絕育的物質(zhì)，由于國外無法解決碳素生產(chǎn)污染源，所以國外不生產(chǎn)碳素。而國內(nèi)所有廠家生產(chǎn)碳素，其污染源仍未得到解決，這是多么嚴(yán)重的問題。水污染:水是自然界中最寶貴的資源，是人類賴以生存的必要條件，然而人們?cè)谏詈蜕a(chǎn)活動(dòng)中，從自然界中取用水的同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，已人為地使水受到了污染，改變了自然界中水原來的性質(zhì)，甚至使水失去了使用價(jià)值，已變?yōu)閺U水。其中生活污水具有適于微生物繁殖的條件，含有大量細(xì)菌和病原體，從衛(wèi)生角度來看，具有一定的危害性。而工業(yè)廢水繁多，水質(zhì)差別懸殊，水質(zhì)成份復(fù)雜。水已經(jīng)受到越來越嚴(yán)重的污染，而對(duì)水的治理，普遍存在設(shè)施運(yùn)行效率低、科技含量不高等亟待解決的問題，因而治理效率低。固體廢棄物的污染:對(duì)固體廢棄物一般采用填埋法處理，但填埋法投資大，且要占用耕地面積，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，嗅味大，二惡英污染嚴(yán)重，對(duì)周圍環(huán)境和人們身體健康危害極大。由此對(duì)三廢的治理迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的問題就是針對(duì)以上三廢污染嚴(yán)重，治理難度大，治理又不達(dá)標(biāo)的問題而提供一種在排放前治理固體、液體、氣體污染的節(jié)能復(fù)合催化床裝置。其技術(shù)方案如下:它包括催化床框、組合格架以及催化劑載體床，催化床框上安裝有組合格架，組合格架上安裝催化劑載體床，在催化床框上安裝有紫外線燈。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有如下有益效果:
1、該催化床廣泛用于治理廢氣、廢水、廢固體物，可用于各型鍋爐、窯爐以及焚燒爐，在源頭催化治本，將煙塵、甲烷和一氧化碳催化作熱能源燃燒燼，以此杜絕了污染物的排放，且節(jié)約能源(電能)80%,節(jié)約資源(煤碳)20%~30%。
[0006]2、該催化床特別適用于焦化廠、炭素廠、電廠排放長鏈的高沸點(diǎn)烴類顆粒以及硫的催化焚燒，轉(zhuǎn)化為C02、H20以及S03。
[0007]3、將催化床用于廢水濕式催化治理，白天利用太陽光，夜晚利用紫外燈光在空氣、蒸氣加熱作用下快速分解有機(jī)分子，達(dá)到治污目的。
[0008]4、該催化床能替代多項(xiàng)治理單元并具殺菌消毒作用，能去除氰化物、BOD、C0D、氨、氮、硫化物、酚，將油脂分解為氫和二氧化碳去除掉，從而實(shí)現(xiàn)多功能、多用途、高效節(jié)能的目的。
[0009]5、該催化床還可廣泛用于沙塵和粉塵的凈化，還可在日常生活中用于洗衣、洗碗的凈化等，還可用于去除廚房抽油煙機(jī)的污垢，以及居室的嗅氣和空氣的殺菌和消毒，它還能吸收、轉(zhuǎn)化和分解城市汽車尾氣排放的CH、CO、N0X、S02和碳?jí)m粒。
【附圖說明】
[0010]圖1，為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2,為本發(fā)明另一結(jié)構(gòu)意圖；
圖3，為本發(fā)明用于焚燒爐結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例一:
參見圖1、圖2，本發(fā)明包括催化床框13、組合格架15以及催化劑載體床14，催化床框13上安裝有組合格架15，組合格架15上安裝催化劑載體床14，在催化床框13上安裝有紫外線燈12。將復(fù)合催化劑澆注在耐高溫、耐磨損、抗粉化的多孔隙的載體表面，與高溫膠制備成球形、蜂窩形、棒柱形、波凹形和AV型催化床。在紫外線燈12上方安裝有紫外線反射燈罩19。參見圖3，將該催化床用于焚燒爐:首先在爐膛里安裝呈階梯狀排列的AV型活動(dòng)固體催化床5，用于對(duì)固體廢物的焚燒催化。在固體催化床5上安裝有氣動(dòng)或液動(dòng)輸送器9，氣動(dòng)輸送器9包括氣缸頂17、支架16以及連桿18，在催化床框13的一側(cè)安裝有氣缸頂17，氣缸頂17的活塞套安裝在支架16上，支架16上安裝有連桿18與氣缸項(xiàng)17的活塞套相連，氣缸頂17的活塞套通過氣管21與氣泵20連接。在爐膛里設(shè)有夾層，夾層里安裝有水箱7。爐膛上方由隔墻4分隔成“N”型燃燒室，燃燒室的初始段為I燃燒室，燃燒室的中溫段為II燃燒室，高溫段為III燃燒室，在I燃燒室內(nèi)水平設(shè)有預(yù)熱管6，在III燃燒室內(nèi)的上方用耐火材料砌有交換管道3。在燃燒室后段的煙道上安裝有氣體催化床2，用于對(duì)廢氣的催化分解。在靠近煙道的出口處設(shè)有濕式液相催化室10，在濕式液相催化室10內(nèi)安裝有能水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)的液體催化床1，用于對(duì)廢水的催化分解。
[0012]固體、液體、氣體催化床在結(jié)構(gòu)上相同，只是在不同位置催化分解的對(duì)象不同，為了不引起誤解，根據(jù)它們催化分解固體、液體、氣體等不同對(duì)象而分別稱為固體催化床、液體催化床、氣體催化床。催化床包括催化床框13、組合格架15以及催化劑載體床14，催化床框13上安裝有組合格架15，組合格架15上安裝催化劑載體床14，催化劑載體床14呈蜂窩形、球形或棒柱形。在催化床框13上安裝有紫外線燈12，在紫外線燈12上方安裝有紫外線反射燈罩19。催化床框13的一側(cè)安裝滾輪23，在焚燒爐前有供氣動(dòng)輸送器9運(yùn)行的軌道22。
[0013]其工作原理是:固體廢棄物與煤混合作燃料裝入料斗8，經(jīng)閥門與水箱7中的蒸氣落入A型活動(dòng)固體催化床5，紫外線反射燈罩19將紫外線反射到催化床面，當(dāng)氧氣受負(fù)壓進(jìn)入AV型活動(dòng)固體催化床5時(shí)，受熱反應(yīng)，在催化傳質(zhì)作用下，催化床中V型槽中的催化劑離子吸附氧從而發(fā)生催化反應(yīng)，打破化價(jià)(原子核正電荷絡(luò)合化合物分子解離成原子和離子)，待解離時(shí)已生成品格離子氧。進(jìn)攻力極強(qiáng)的自由基，快速滲透到煤粒碳?xì)渲ф溨信c催化床面堆積的煤完成干燥干餾后，已進(jìn)入氧化程序時(shí)，激活炭中固有的硫化鐵硫、氧化鈣、氧化鋁等雜物交換反應(yīng)。加之煤在干餾氣化時(shí)產(chǎn)生的甲烷、一氧化碳、碳?xì)渑c氧燃燒時(shí)產(chǎn)生的氧化氮反應(yīng)生成氨。特別是以氫氧化鈣、氫氧化鎂含有的結(jié)晶水，出現(xiàn)特別活躍的反應(yīng)相，快速協(xié)同吸收二氧化硫生成硫酸鐵、硫酸鎂、硫酸鋁和硫胺固體硫副產(chǎn)物，置于炭灰中(固硫拋棄法)作建材綜合利用。而煤中可燃揮發(fā)物一游離碳(黑煙)提前氣態(tài)相時(shí)與甲烷、一氧化碳及炭塊一并催化氧化復(fù)合燃燒盡。根據(jù)物質(zhì)不滅定律，即將生成的黑煙在催化氧化作用下已轉(zhuǎn)化為熱能傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射給加熱的產(chǎn)品所利用，從而節(jié)約資源20%~30%，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。加之水蒸氣通入催化床底部捕集飄塵，集結(jié)塵成團(tuán)落入灰坑中，同時(shí)水蒸氣在催化作用下與赤熱的二氧化碳反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為C0，燃燒更充分，更有效提高資源的利用率。以上從源頭催化充分燃燒，將多項(xiàng)污染物治理一步到位達(dá)標(biāo)排放，從而杜絕了污染物的排放。且甲烷、一氧化碳、游離炭(黑煙)經(jīng)催化氧化，轉(zhuǎn)換為熱能加以利用，從而節(jié)約能源20%~40%。同理液體催化床1白天利用太陽光，夜晚利用紫外燈光在空氣、蒸氣加熱作用下快速分解有機(jī)分子，達(dá)到治污目的。焦碳經(jīng)氣動(dòng)輸送器9自動(dòng)定時(shí)輸送，并且隨時(shí)對(duì)固體催化床5進(jìn)行清潔，不影響爐子工作，同時(shí)氣體催化床2上的氣動(dòng)輸送器9也可讓氣體催化床2隨時(shí)進(jìn)出，便于清潔。焚燒所產(chǎn)生的有害氣體先經(jīng)I燃燒室內(nèi)的預(yù)熱管6到達(dá)II燃燒室，經(jīng)熱交換后的氣體再經(jīng)交換管道3到達(dá)高溫的III燃燒室，有害氣體得到充分焚燒分解后，再到達(dá)氣體催化床2催化轉(zhuǎn)化為硫酸、硫磺和硫胺，再到濕式液相催化室10內(nèi)，液體催化床1在濕式液相催化室10內(nèi)能水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)，氣體經(jīng)過濕式液相催化室10內(nèi)的液體和催化床1，經(jīng)煙道排空。硫酸、硫磺和硫胺等副產(chǎn)品經(jīng)回收倉11回收加以綜合利用。
[0014]實(shí)施例二:
參見圖2，去掉催化床的氣缸頂，將該催化床用于污水凈化，由支架將催化床托浮于污水層面，白天利用太陽光，夜晚利用紫外燈光快速分解有機(jī)分子，分解油脂和殺滅細(xì)菌之類的有害物質(zhì)，適用于含氰、酚廢水、鍍銅、鎳、鋅等的廢水、造紙廢水、石油廢水，去除硫化物99%，經(jīng)催化治理達(dá)標(biāo)排放，或調(diào)劑成中水綜合利用，達(dá)到治污目的。同理，日常生活中的干洗衣、干洗碗也可據(jù)此凈化。
[0015]實(shí)施例三:
去掉催化床的氣缸頂，將該催化床裝飾成廣告牌或彩燈懸掛于城市通道兩旁，利用催化作用可凈化城市大氣污染，還可廣泛用于沙塵和粉塵的凈化，以及居室的嗅氣和空氣的殺菌和消毒。
[0016]實(shí)施例四:
去掉催化床的氣缸頂，將該催化床置于汽車尾氣出口，利用催化作用可對(duì)汽車尾氣進(jìn)行凈化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種節(jié)能復(fù)合催化床，其特征在于:它包括催化床框(13)、組合格架(15)以及催化劑載體床(14)，催化床框(13)上安裝有組合格架(15)，組合格架(15)上安裝催化劑載體床(14)，在催化床框(13)上安裝有紫外線燈(12)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述節(jié)能復(fù)合催化床，其特征在于:在紫外線燈(12)上方安裝有紫外線反射燈罩(19)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述節(jié)能復(fù)合催化床，其特征在于:催化劑載體床(14)呈蜂窩形、球形或棒柱形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述節(jié)能復(fù)合催化床，其特征在于:在催化床上安裝有氣動(dòng)輸送器(9)，氣動(dòng)輸送器(9)包括氣缸頂(17)、支架(16)以及連桿(18)，在催化床框(13)的一側(cè)安裝有氣缸頂(17)，氣缸頂(17)的活塞套安裝在支架(16)上，支架(16)上安裝有連桿(18)與氣缸頂(17) 的活塞套相連，氣缸頂(17)的活塞套通過氣管(21)與氣泵(20)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述節(jié)能復(fù)合催化床，其特征在于:在催化床框(13)的一側(cè)安裝滾輪(23)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種節(jié)能復(fù)合催化床，屬環(huán)保設(shè)備，尤其是治理三廢的環(huán)保型催化設(shè)備。它包括催化床框、組合格架以及催化劑載體床，催化床框上安裝有組合格架，組合格架上安裝催化劑載體床，在催化床框上安裝有紫外線燈。該催化床廣泛應(yīng)用于治理廢氣、廢水、廢固體物，可用于各型鍋爐、窯爐以及焚燒爐，在源頭催化治本，杜絕了污染物的排放，節(jié)約能源80%，節(jié)約資源20%~30%。它還能替代多項(xiàng)治理單元并具殺菌消毒作用，能去除氰化物、BOD、COD、氨、氮、硫化物、酚，將油脂分解為氫和二氧化碳去除掉，從而實(shí)現(xiàn)多功能、多用途、高效節(jié)能的目的。還可廣泛用于沙塵和粉塵的凈化，以及居室的嗅氣和空氣的殺菌和消毒、城市汽車尾氣的凈化。
【IPC分類】B01J8/02
【公開號(hào)】CN105268379
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410339822
【發(fā)明人】趙忠寶
【申請(qǐng)人】趙忠寶
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2014年7月17日