本发明涉及一种催化剂保护装置，具体涉及一种可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置。
背景技术：
催化燃烧在贵金属催化剂的作用下于一个较低的温度对vocs废气进行无焰催化燃烧，将有机成分转化为无毒、无害的co2和h2o，同时释放出大量的热量，当与吸附浓缩工艺结合时，可维持催化燃烧所需的起燃温度，使废气燃烧过程基本不需外加的能耗(电能)。该装置中的核心部件贵金属催化剂成本较高，催化剂的使用寿命决定了整套处理装置的经济性，在实际使用过程中，企业产生的vocs废气成分各异，当废气成分中存在苯乙烯等易聚合有机废气时，贵金属催化剂表面容易出现聚合物包覆和积碳的情况，导致催化剂短暂失活。目前处理此种催化剂短暂失活的办法是通过高温氧化再生，一方面能源浪费较多，另一方面高温氧化容易导致催化剂表面的贵金属团聚，从而导致贵金属催化剂的永久失活。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置，解决催化燃烧装置处理vocs废气时，经常遇到由于贵金属催化剂短暂失活而导致净化效率下降的问题。贵金属催化剂很贵，频繁更换催化剂经济上不可行；大部分企业废气成分比较杂，无法避免会由苯乙烯等易聚合物质，无法从根源上杜绝贵金属催化剂短暂失活的问题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置，包括骨架及保温层结构、催化层固定架、加热装置、气流进口和气流出口；所述骨架及保温层结构左侧设有气流进口、右侧设有气流出口，所述催化层固定架、加热装置设于骨架及保温层结构内，所述加热装置用于对催化层固定架上的催化剂进行加热；所述催化层固定架内分为上层催化层和下层催化层，所述上层催化层为预催化层，放置预催化催化剂，所述下层催化层为催化层，放置有机废气催化反应催化剂。
进一步的，所述上层催化层采用厚膜加热层作为上层催化层固定板，所述厚膜加热层的一侧通过格栅支撑固定，所述厚膜加热层用于实现上层催化剂的快速加热。
所述下层催化层采用格栅作为下层催化层固定板。
所述下层催化层固定板下方设有天然气热交换器或电加热装置。
进一步的，在有机废气催化燃烧处理装置下部还设有预热热交换器，所述预热热交换器用于对气流出口的气体和将进入气流进口的未处理废气之间进行换热。
进一步的，所述催化层固定架上设有测温元件。
所述天然气热交换器的燃烧器天然气接口、泄压口及天然气燃烧排放口穿过骨架及保温层结构。
进一步的，所述上层催化层的上、下方同时设置厚膜加热层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明能够解决催化燃烧在使用过程中因vocs聚合和积碳导致的整体净化效率下降的问题；同时通过厚膜加热实现对预催化层的高效再生。以上措施可以显著提高催化燃烧装置的净化效率和使用寿命。
附图说明
图1：本发明的可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置的结构示意图。
图2：本发明的可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置的侧视结构示意图。
图中：1-测温元件，2-预催化层，3-厚膜加热层，4-催化层，5-格栅，6-天然气热交换器，7-泄压口，8-预热热交换器，9-气流进口，10-气流出口，11-燃烧器天然气接口，12-骨架及保温层结构，13-天然气燃烧排放口。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置，包括骨架及保温层结构12、催化层固定架、加热装置、气流进口9和气流出口10；所述骨架及保温层结构12左侧设有气流进口9、右侧设有气流出口10，所述催化层固定架、加热装置设于骨架及保温层结构12内，所述加热装置用于对催化层固定架上的催化剂进行加热；所述催化层固定架内分为上层催化层和下层催化层，所述上层催化层为预催化层2，放置预催化催化剂，所述下层催化层为催化层4，放置有机废气催化反应催化剂。
催化剂分层布置，预催化层2为贵金属含量较少/稀土助催化剂含量较多的催化剂，催化层4为贵金属含量较多、分散性较好的催化剂，所述较少、较多、较好指上层催化剂与下层催化剂相比较，且上层催化剂用量少于下层催化剂、单位体积成本低于下层催化剂。
催化燃烧装置气流先经过预催化层2再进过催化层。易聚合污染物进入催化燃烧装置时，往往在尚未达到有效催化温度(250℃)左右时，即会提前发生聚合，比如苯乙烯生成聚苯乙烯，后续在原本可以催化苯乙烯的温度下无法催化聚苯乙烯，从而影响后续催化vocs废气的效率。此种布置上层催化剂可以起到保护下层催化剂的作用，聚合均会在上层催化剂的低温区进行反应。
所述上层催化层采用厚膜加热层3作为上层催化层固定板，所述厚膜加热层的一侧通过格栅5支撑固定，所述厚膜加热层3用于实现上层催化剂的快速加热。
厚膜加热层3由厚膜电路、低温陶瓷绝缘涂层、传感层、高温陶瓷绝缘涂层烧结而成。厚膜加热层3可以快速有效精准的实现上层催化剂加热，具有导热性能佳、散热面积大和安全性能高的特点。
定期开启厚膜加热层3对上层催化剂高温氧化再生，由于上层催化剂对下层催化剂可以有效保护，可以持续保证催化燃烧装置的净化效率。由于需要加热的上层催化剂量相对较少，且上层催化剂贵金属含量相对较低耐高温性能好，可以显著较少高温氧化再生的能耗，实现精准定向的再生，避免催化剂团聚导致的永久失活。
所述下层催化层采用格栅5作为下层催化层固定板。
所述下层催化层固定板下方设有天然气热交换器6或电加热装置。
在有机废气催化燃烧处理装置下部还设有预热热交换器8，所述预热热交换器8用于对气流出口10的气体和将进入气流进口9的未处理废气之间进行换热。
所述催化层固定架上设有测温元件1。
所述天然气热交换器6的燃烧器天然气接口11、泄压口7及天然气燃烧排放口13穿过骨架及保温层结构12。
针对废气成分中高碳类污染物或者易聚合污染物浓度较高，可以在预催化层2上、下同时设置厚膜加热层。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
技术特征：
1.一种可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置，其特征在于：包括骨架及保温层结构、催化层固定架、加热装置、气流进口和气流出口；所述骨架及保温层结构左侧设有气流进口、右侧设有气流出口，所述催化层固定架、加热装置设于骨架及保温层结构内，所述加热装置用于对催化层固定架上的催化剂进行加热；所述催化层固定架内分为上层催化层和下层催化层，所述上层催化层为预催化层，放置预催化催化剂，所述下层催化层为催化层，放置有机废气催化反应催化剂。
2.根据权利要求1所述的可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置，其特征在于：所述上层催化层采用厚膜加热层作为上层催化层固定板，所述厚膜加热层的一侧通过格栅支撑固定，所述厚膜加热层用于实现上层催化剂的快速加热。
3.根据权利要求1所述的可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置，其特征在于：所述下层催化层采用格栅作为下层催化层固定板。
4.根据权利要求1所述的可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置，其特征在于：所述下层催化层固定板下方设有天然气热交换器或电加热装置。
5.根据权利要求1所述的可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置，其特征在于：在有机废气催化燃烧处理装置下部还设有预热热交换器，所述预热热交换器用于对气流出口的气体和将进入气流进口的未处理废气之间进行换热。
6.根据权利要求1所述的可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置，其特征在于：所述催化层固定架上设有测温元件。
7.根据权利要求1所述的可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置，其特征在于：所述天然气热交换器的燃烧器天然气接口、泄压口及天然气燃烧排放口穿过骨架及保温层结构。
8.根据权利要求1所述的可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置，其特征在于：所述上层催化层的上、下方同时设置厚膜加热层。
技术总结
本发明涉及一种可解决催化剂短暂失活的有机废气催化燃烧处理装置，包括骨架及保温层结构、催化层固定架、加热装置、气流进口和气流出口；所述骨架及保温层结构左侧设有气流进口、右侧设有气流出口，所述催化层固定架、加热装置设于骨架及保温层结构内，所述加热装置用于对催化层固定架上的催化剂进行加热；所述催化层固定架内分为上层催化层和下层催化层，所述上层催化层为预催化层，放置预催化催化剂，所述下层催化层为催化层，放置有机废气催化反应催化剂。本发明能够解决催化燃烧在使用过程中因VOCs聚合和积碳导致的整体净化效率下降的问题；同时通过厚膜加热实现对预催化层的高效再生。
技术研发人员：张纪文;陆朝阳;张以飞;徐遵主;李明;孙永嘉;邹富国
受保护的技术使用者：南京大学环境规划设计研究院股份公司
技术研发日：.09.05
技术公布日：.11.19
