一种生物制药用有机溶剂尾气回收装置及其回收方法
阅读说明：本技术 一种生物制药用有机溶剂尾气回收装置及其回收方法 (Organic solvent tail gas recovery device for bio-pharmaceuticals and recovery method thereof ) 是由 陈家琴 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及废气处理技术领域,且公开了一种生物制药用有机溶剂尾气回收装置及其回收方法,包括燃烧室,所述燃烧室为内部中空的圆柱体,所述燃烧室的内壁粘贴有隔热层,所述燃烧室的左右两端中部开口。本发明通过对燃烧室的形状进行设计,将废气的进出通过管道来实现,利用在管道以及燃烧室内壁上的隔热层之间安装一个加固件,来实现对隔热层的加固效果,然后通过主杆、支杆以及外固定环来实现燃烧室外环侧壁上隔热层的支撑加固,然后通过固定杆支撑固定环来实现燃烧室左右两端的隔热层支撑加固,从而达到对隔热层全方位的支撑效果,降低了隔热板脱落的概率,保护了燃烧室的壳体,增加了炉体使用寿命。(The invention relates to the technical field of waste gas treatment and discloses an organic solvent tail gas recovery device for bio-pharmaceuticals and a recovery method thereof. According to the invention, the shape of the combustion chamber is designed, the inlet and outlet of waste gas are realized through the pipeline, the reinforcing effect on the heat-insulating layer is realized by installing the reinforcing member between the pipeline and the heat-insulating layer on the inner wall of the combustion chamber, then the supporting and reinforcing of the heat-insulating layer on the outer annular side wall of the combustion chamber are realized through the main rod, the supporting rod and the outer fixing ring, and then the supporting and reinforcing of the heat-insulating layer at the left end and the right end of the combustion chamber are realized through the fixing rod supporting and fixing ring, so that the omnibearing supporting effect on the heat-insulating layer is realized, the falling probability of the heat-insulating plate is reduced, the shell of the combustion chamber is protected, and the service life of the furnace body is prolonged.)
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，具体为一种生物制药用有机溶剂尾气回收装置及其回收方法。
背景技术
现有的生物制药产生的废气回收处理方式有六种，分别是预处理回收、淋喷处理、吸附脱附、生物过滤净化技术、光氧催化技术以及挥发性有机废气焚烧处理，其中针对有机溶剂产生的尾气多是有机废气，这种焚烧处理一般通过催化剂V0Cs在200-300摄氏度下，进行无焰燃烧，废气被氧化为二氧化碳和水，这项技术的效率能达到90％～99％，并且能量消耗少、起燃温度低、无二次污染，挥发性有机废气焚烧处理的设备一般是蓄热式焚烧炉，这种蓄热式焚烧系统(RTO)利用陶瓷蓄热体来储存有机废气分解时产生的热量，并用陶瓷蓄热体储存的热能来预热和分解未被处理的有机废气，然后将被催化剂催化的废气传输到燃烧室中燃烧氧化。
一般燃烧室的内壁上都会粘贴有隔热层，为了燃烧室壳体不会被燃气烧穿或过热危及结构完整性，但是焚烧炉的燃烧室长时间使用后，高温长期烘烤隔热层，会出现破损脱落的问题，对燃烧室的壳体造成伤害，减短了燃烧室的使用寿命。
发明内容
针对背景技术中提出的现有RTO蓄热式焚烧炉的燃烧室在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种生物制药用有机溶剂尾气回收装置及其回收方法，具备加固燃烧室内壁隔热层、避免脱落的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种生物制药用有机溶剂尾气回收装置，包括燃烧室，所述燃烧室为内部中空的圆柱体，所述燃烧室的内壁粘贴有隔热层，所述燃烧室的左右两端中部开口，所述燃烧室的一侧中部固定安装有第一管道，所述第一管道位于燃烧室内部的一端固定安装有连接件，所述连接件位于燃烧室内腔的中心位置，所述燃烧室的另一侧中部固定安装有第二管道，所述第一管道和第二管道靠近连接件的尖端截面形状为直角三角形，所述第一管道处于燃烧室的外部的一端固定安装有第一阀门，所述第二管道处于燃烧室外部的一端固定安装有第二阀门，所述第一管道和第二管道位于燃烧室内部的管道外侧开设有通气孔，所述隔热层的内部紧贴有加固件，所述加固件靠近第一管道的内侧固定安装有催化剂层，所述催化剂层位于第一管道的外环，且催化剂层的位置正对通气孔的位置，所述燃烧室的外侧固定安装有燃烧器，所述燃烧器上安装有喷头，所述喷头贯穿燃烧室、隔热层、加固件至燃烧室的内腔。
优选的，所述加固件包括内固定环，所述内固定环为圆环形状，且内固定环套在第一管道的外圈，所述内固定环的外圈周向均布有八根主杆，所述主杆上固定安装有支杆，所述支杆共设有四组，每组所述支杆共有两根，每组所述支杆中其中一根一端与主杆靠近隔热层的一端固定安装，且支杆的另一端与该根主杆相邻的主杆中部固定安装，另一根所述支杆关于相邻的主杆对称，四组所述主杆沿着内固定环的圆心周向均布，所述主杆远离内固定环的另一端与外固定环的内侧壁固定连接，四组所述支杆之间组成一个等边四角星，参考图，所述内固定环、主杆、支杆、外固定环为一组径向固环，所述径向固定环共设有两组，两组所述固定环靠近隔热层的一端通过固定杆固定连接，所述固定环与固定杆之间的截面形状为“U”型，所述固定杆共设有八根，八根所述固定杆沿着内固定环的圆心周向均布在两组外固定环之间，两组所述外固定环相对的侧壁紧贴加固件。
优选的，所述加固件共设有两组，两组所述加固件关于燃烧室的中心线对称。
优选的，所述喷头设置有两个，两个所述喷头分别安装在两组加固件的一侧中部。
优选的，所述所述连接件包括隔断板，所述隔断板的左右两侧均开设环形槽，所述环形槽与第一管道和第二管道的尖端契合，所述隔断板的外圈固定安装有加固外环，所述加固外环为上下两段，所述加固外环的上下两段之间通过螺栓固定安装，所述加固外环将隔断板、第一管道、第二管道固定安装在一起，且加固外环为隔热耐热材质。
优选的，所述所述通气孔沿着第一管道的圆心周向开设有十二个，十二个所述通气孔沿着第一管道的轴向开设有二十四排。
一种生物制药用有机溶剂尾气回收装置的回收方法，包括以下操作步骤：
S1、打开第一阀门，使得经过陶瓷蓄热体预热的废气，从第一管道处进入；
S2、第一管道内部的废气经过通气孔，被催化剂层催化，进入燃烧室内部；
S3、打开燃烧器通过喷头对燃烧室内部一侧的废气燃烧氧化；
S4、进行过一遍燃烧的废气从一侧流动到另一侧，再进行第二次燃烧；
S5、燃烧后的废气再通过催化剂层进行二次催化，然后打开第二阀门，通过第二管道将净化后的废气排送到另一侧的陶瓷蓄热体，最后将净化后的气体通过烟囱排出；
S6、在进行下一次净化时，将第一管道与第二管道的进排气状态交换。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明通过对燃烧室的形状进行设计，将废气的进出通过管道来实现，利用在管道以及燃烧室内壁上的隔热层之间安装一个加固件，来实现对隔热层的加固效果，然后通过主杆、支杆以及外固定环来实现燃烧室外环侧壁上隔热层的支撑加固，然后通过固定杆支撑固定环来实现燃烧室左右两端的隔热层支撑加固，从而达到对隔热层全方位的支撑效果，降低了隔热板脱落的概率，保护了燃烧室的壳体，增加了炉体使用寿命。
2、本发明通过在管道上开设通气孔，来提前分配单位催化剂催化废气的单位流量，同时将催化剂的形状改为圆环形，使得所有的废气能够有效均匀地被催化剂催化，提高了催化效率，同时由于通气孔孔径较小，废气进入燃烧室时的入射速度增加，使得燃烧室内部的废气与燃气能够充分混合，提高燃烧效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明加固件结构示意图；
图3为本发明连接件结构示意图。
图中：1、燃烧室；2、隔热层；3、第一管道；4、连接件；41、隔断板；42、加固外环；5、第二管道；6、第一阀门；7、第二阀门；8、通气孔；9、加固件；91、内固定环；92、主杆；93、支杆；94、外固定环；95、固定杆；10、催化剂层；11、燃烧器；12、喷头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，一种生物制药用有机溶剂尾气回收装置，包括燃烧室1，燃烧室1为内部中空的圆柱体，燃烧室1的内壁粘贴有隔热层2，燃烧室1的左右两端中部开口，燃烧室1的一侧中部固定安装有第一管道3，第一管道3位于燃烧室1内部的一端固定安装有连接件4，连接件4位于燃烧室1内腔的中心位置，燃烧室1的另一侧中部固定安装有第二管道5，第一管道3和第二管道5靠近连接件4的尖端截面形状为直角三角形，连接件4包括隔断板41，隔断板41的左右两侧均开设环形槽，环形槽与第一管道3和第二管道5的尖端契合，隔断板41的外圈固定安装有加固外环42，加固外环42为上下两段，加固外环42的上下两段之间通过螺栓固定安装，加固外环42将隔断板41、第一管道3、第二管道5固定安装在一起，且加固外环42为隔热耐热材质，第一管道3和第二管道5的两端直接通向陶瓷蓄热体，且第一管道3、第二管道5两边在使用的过程中时交替的，两侧的废气进、出状态交替改变，废气通过左端的陶瓷蓄热体经过第一管道3进入到燃烧室1的内部氧化燃烧变成二氧化碳和水，然后再通过第二管道5将二氧化碳和水排出，带热量的净化后气体经过右端的陶瓷蓄热体，陶瓷蓄热体将热量回收利用，下一次净化时，再将废气从右端的陶瓷蓄热体经过第二管道5进入到燃烧室1，再从第一管道3排出，右端的陶瓷蓄热体因为吸收了预热，会对进入的废气进行预加热，第一管道3处于燃烧室1的外部的一端固定安装有第一阀门6，第二管道5处于燃烧室1外部的一端固定安装有第二阀门7，第一管道3和第二管道5位于燃烧室1内部的管道外侧开设有通气孔8，通气孔8沿着第一管道3的圆心周向开设有十二个，十二个通气孔8沿着第一管道3的轴向开设有二十四排通气孔8的具体数量根据第一管道3的周长以及高度选择合适密度开设，隔热层2的内部紧贴有加固件9，加固件9靠近第一管道3的内侧固定安装有催化剂层10，催化剂层10位于第一管道3的外环，且催化剂层10的位置正对通气孔8的位置，如果将第一管道3作为进气端，第二管道5作为出气口，气体从第一管道3进入到燃烧室1的内腔，此时通气孔8能够先将第一管道3内部的单位面积的废气提前分配，然后将分配好的废气通过催化剂催化，有效地避免整股废气进过催化剂出现分配不均匀的情况，同时通气孔8的孔径远小于第一管道3的半径，此时废气进入到燃烧室1的内腔时的入射速度增加，使得第一管道3内部的废气能够与燃烧室1内部的燃气更加充分的混合，提高燃烧效率，燃烧室1的外侧固定安装有燃烧器11，燃烧器11上安装有喷头12，喷头12贯穿燃烧室1、隔热层2、加固件9至燃烧室1的内腔。
其中，参考图2，加固件9包括内固定环91，内固定环91为圆环形状，且内固定环91套在第一管道3的外圈，内固定环91的外圈周向均布有八根主杆92，主杆92上固定安装有支杆93，支杆93共设有四组，每组支杆93共有两根，每组支杆93中其中一根一端与主杆92靠近隔热层2的一端固定安装，且支杆93的另一端与该根主杆92相邻的主杆92中部固定安装，另一根支杆93关于相邻的主杆92对称，四组主杆92沿着内固定环91的圆心周向均布，主杆92远离内固定环91的另一端与外固定环94的内侧壁固定连接，四组支杆93之间组成一个等边四角星，参考图1，内固定环91、主杆92、支杆93、外固定环94为一组径向固环，径向固定环共设有两组，两组固定环靠近隔热层2的一端通过固定杆95固定连接，固定环与固定杆95之间的截面形状为“U”型，固定杆95共设有八根，八根固定杆95沿着内固定环91的圆心周向均布在两组外固定环94之间，两组外固定环94相对的侧壁紧贴加固件9，内固定环91与外固定环94之间通过八根主杆92来支撑加固，类似工型支架，相邻的主杆92之间通过支杆93来支撑加固，主杆92与支杆93以及外固定环94之间构成三角形稳定结构，能够有效地增加八根主杆92之间的稳定性，同时主杆92、支杆93、外固定环94之间形成网状结构，分布的空间较大，能够增加加固件9与隔热层2的接触面积，提高了加固件9的加固效果，同时两组固定环之间的支撑通过八根固定杆95以及催化剂层10实现，八根固定杆95抵住燃烧室1内腔环壁的隔热层2，固定杆95的固定通过固定环抵住第一管道3跟第二管道5来实现支撑加固，让燃烧室1内部的隔热层2实现全方位加固，有效地降低了隔热层2的脱落概率。
其中，加固件9共设有两组，两组加固件9关于燃烧室1的中心线对称，两组加固件9将燃烧室1的内腔分成左右两个腔体，废气在一侧燃烧氧化之后，再流动到另一侧进行二次燃烧，避免部分废气燃烧不充分。
其中，喷头12设置有两个，两个喷头12分别安装在两组加固件9的一侧中部。
一种生物制药用有机溶剂尾气回收装置的回收方法，包括以下操作步骤：
S1、打开第一阀门6，使得经过陶瓷蓄热体预热的废气，从第一管道3处进入；
S2、第一管道3内部的废气经过通气孔8，被催化剂层10催化，进入燃烧室1内部；
S3、打开燃烧器11通过喷头12对燃烧室1内部一侧的废气燃烧氧化；
S4、进行过一遍燃烧的废气从一侧流动到另一侧，再进行第二次燃烧；
S5、燃烧后的废气再通过催化剂层10进行二次催化，然后打开第二阀门7，通过第二管道5将净化后的废气排送到另一侧的陶瓷蓄热体，最后将净化后的气体通过烟囱排出；
S6、在进行下一次净化时，将第一管道3与第二管道5的进排气状态交换。
本发明的使用方法如下：
打开第一阀门6，使得经过陶瓷蓄热体预热的废气，从第一管道3处进入，第一管道3内部的废气经过通气孔8，此时通气孔8能够先将第一管道3内部的单位面积的废气提前分配，然后将分配好的废气通过催化剂催化，有效地避免整股废气进过催化剂出现分配不均匀的情况，同时通气孔8的孔径远小于第一管道3的半径，此时废气进入到燃烧室1的内腔时的入射速度增加，使得第一管道3内部的废气能够与燃烧室1内部的燃气更加充分的混合，提高燃烧效率，被催化剂层10催化，进入燃烧室1内部，打开燃烧器11通过喷头12对燃烧室1内部一侧的废气燃烧氧化，进行过一遍燃烧的废气从一侧流动到另一侧，再进行第二次燃烧，燃烧后的废气再通过催化剂层10进行二次催化，然后打开第二阀门7，通过第二管道5将净化后的废气排送到另一侧的陶瓷蓄热体，最后将净化后的气体通过烟囱排出，在进行下一次净化时，将第一管道3与第二管道5的进排气状态交换，交换使用能够将净化后的二氧化碳以及水的余热回收到陶瓷蓄热体中，下一次交换后能够利用带有余热的陶瓷蓄热体对废气提前预热，增加废气的氧化效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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