技术领域
[0001] 本
发明涉及节能减排的环保设备技术领域，具体为一种挥发性有机物一体焚烧装置。
背景技术
[0002] 挥发性有机物，简称VOC，它们会在常温下以气体形式存在，VOC是最为常见的大气污染物之一，VOC废气主要来源于塑料、
橡胶加工、油漆生产、
汽车喷漆和涂料生产等诸多产业领域中。VOC气体在工作环境中存续不仅会严重侵害作业人员的人体健康，而且由于VOC具有可燃性，因此控制作业环境中的VOC气体的浓度也利于保障消防安全；由于VOC可以参与大气光化学反应，容易导致
温室效应，因此将作业环境中的VOC气体直接排放到大气中，则会对大气造成严重污染。
[0003] 为了满足环保及安全的需求，
现有技术中对VOC气体的处理方式主要为：
[0004] 1、直接高温焚烧，为了保证VOC的充分燃烧，需要维持较高的燃烧
温度，所以需要添加
燃料保证VOC充分燃烧，能耗和成本较高。
[0005] 2、低温催化焚烧，通过使用催化剂降低VOC气体的起燃温度，使VOC气体燃烧，并
氧化分解为二氧化
碳和
水，可以节约
能源，但由于VOC气体中含有尘粒和雾滴，尘粒和雾滴会影响催化剂的效率，导致起燃温度升高，从而增加了能耗。
[0006] 3、现有的焚烧炉处理步骤中，采用除尘袋对VOC气体中的粉尘、杂质去除，但除尘袋需要定期清理除尘袋壁上的积尘，以保证不影响除尘袋的过滤效率，现有的除尘方式基本采用人工除尘或在除尘袋旁设置毛刷刷除积尘；人工除尘较为麻烦，需要拆卸除尘袋后除积尘。毛刷在除尘过程中，
刷毛容易脱落并粘附在除尘袋壁上，还是会影响除尘袋的过滤效果。
发明内容
[0007] 本发明的主要目的在于提供一种挥发性有机物一体焚烧装置，能够充分地
回收利用余热，降低能耗和燃料成本，且能滤去VOC气体内的尘粒和雾滴从而提高催化剂的效果，最终低成本地处理作业环境中的VOC气体，避免VOC气体污染环境。
[0008] 为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种挥发性有机物一体焚烧装置，包括焚烧炉、进气管、排气管、
冷凝器、导
热管、烧嘴、蓄热式陶瓷填料床、催化剂安装板，其特征在于：所述焚烧炉外设有精除尘装置，所述精除尘装置包括若干除尘袋，以及放置所述除尘袋的框体，所述框体的上部分设有供气体通过除尘袋
侧壁的第一开口，所述第一开口的长度与所述除尘袋侧壁的长度相适应，所述框体的下部分框体侧壁与侧壁之间固定连接有用于托住除尘袋底部的抵板，所述框体底部设有供气体进入的第二开口，所述框体底部内还设有
凸轮和
叶轮，所述凸轮和叶轮同轴设置，所述凸轮或叶轮的
转轴转动连接在抵板靠近第二开口的一端；所述凸轮的凸面抵触框体侧壁时，所述框体轻微晃动并带动除尘袋抖动积尘。
[0009] 进一步优化，所述精除尘装置与所述焚烧炉之间连接有弯管，所述排气管还分叉有第一排气管和第二排气管，所述第二排气管末端与外界连通，所述第一排气管与精除尘装置连通，所述第一排气管内的气体通过所述第二开口带动所述叶轮转动。第二排气管可将气体排出至外界，气体中含一部分的水
蒸汽和二氧化碳气体，另一部分通过第一排气管进入精除尘装置并作为带动叶轮转动的动
力源。
[0010] 进一步优化，所述进气管与所述焚烧炉之间连接有预除尘装置，所述预除尘装置包括若干连续设置的管道，相邻所述管道之间的夹
角为95°-120°，相邻所述管道与管道的连接处设有
挡板，所述挡板上设有
吸附层，所述吸附层为布
纤维层。为了对VOC气体中的尘粒进行预处理，采用
惯性力的作用除去VOC气体中较大粒径的尘粒，由于较大粒径的尘粒惯性较大，当管道与管道之间发生大幅度转弯时，尘粒会被挡板上的吸附层捕捉，从而适当去除一部分较大粒径的尘粒。
[0011] 进一步优化，所述导热管的一端处于排气管内，所述导热管的另一端处于所述进气管内，所述排气管与所述进气管之间还连接有供导热管放置的连接管道。导热管可以使得将排气管的热量或余热传递给进气管内，便于对进气管内的VOC气体进行预热，可以降低燃料的使用量，减少成本。
[0012] 进一步优化，所述冷凝器设置在所述排气管内并位于所述导热管一端的后端，所述冷凝器的出口连接有
排液管道，所述排液管道的竖直部位于所述进气管进口的前端，所述排液管道中开设有截断处，所述排液管道内的水流在截断处形成水帘。水帘设置在进气管的进口处，可以除去VOC气体中的一部分可以溶解有于水的杂质，冷凝器将在焚烧炉中燃烧产生的水蒸汽
液化成水，并通过排液通道形成以小部分水帘以滤去VOC气体中的溶于水的杂质。
[0013] 进一步优化，所述排液管道的末端连接有抽水
泵，所述抽水泵连接有运水管道，所述运水管道与所述冷凝器出口连接，所述运水管道上还设有用于
净化水质的净化器。净化器便于去除水质中溶于水的一些杂质，使得水质相对纯净，并通过抽水泵运输至排液管道入口，对水资源进行循环利用。
[0014] 进一步优化，所述运水管道与所述冷凝器出口处还连接有单向
阀，所述
单向阀的开启方向由运水管道至排液管道与冷凝器出口方向设置。单向阀的设计便于使得水从抽水泵一端
抽取至排液管道入口。
[0015] 进一步优化，所述进气管上还设有控制气体流量的
控制阀。
[0016] 进一步优化，所述框体与所述框体间还形成有容纳积尘的积尘空间，所述积尘空间的底部为漏斗型，所述漏斗型的横截面由抵板至框体底部方向逐渐减小；所述精除尘装置底部还连接有锥形斗，所述锥形斗底部连接有排屑通道，所述排屑通道连接有集尘箱。抖动完毕除尘袋后，除尘袋侧壁上的积灰抖动下来并积攒在积尘空间内，到达一定量的积灰后，收集的灰尘通过锥形斗排至排屑通道排放至集尘箱。
[0017] 进一步优化，所述精除尘装置底部为中空网格型
底板。为了使得积灰能通过底板进入锥形斗，故将精除尘装置底部设计为中空网格型底板，方便积灰掉落。
[0018] 本发明的原理在于：VOC气体通过进气管进入，先通过水帘，水帘除去VOC气体中的溶于水的物质以及雾滴，VOC气体继续运动至预除尘装置中，通过连续设置的管道，由于相邻管道之间的设置大方向的转弯，VOC气体中的直径较大的颗粒由于管道突然的变向，由于惯性作用还会向原来的方向运动，被挡板上的吸附层所吸收，VOC气体可以沿着挡板下方通过，经过多个管道变向和挡板的设置，能够滤去大部分的直径较大的颗粒。
[0019] VOC气体继续运动至精除尘装置中，VOC气体通过多个除尘袋能去除直径较小的尘粒，便于VOC气体的纯净化，VOC气体通过除尘袋后，通过弯管进入焚烧炉，此时可以开启烧嘴对VOC气体进行燃烧，并通过催化剂安装板的作用下能降低起燃温度，燃烧VOC气体反应氧
化成二氧化碳和水蒸汽，热量可蓄热在蓄热式陶瓷填料床中，燃烧后产生的二氧化碳和水蒸汽通过排气管排走，一部分的二氧化碳和水蒸汽通
过冷凝器冷凝成水，便于形成水帘；燃烧后产生的余热可以通过导热管的传递作用传递至进气管中，从而对还未处理过的VOC气体进行预热，另一部分的二氧化碳和水蒸汽通过第一排气管又返回至精除尘装置中。
[0020] 当越来越多的二氧化碳气体量通过第二开口进入至框体的下部分时，气体带动叶轮转动，由于叶轮和凸轮同轴连接，凸轮也开始转动，凸轮间歇性地敲击框体侧壁，使得框体自身产生振动或抖动，从而带动框体内的除尘袋来回抖动和振动，使得除尘袋壁上的积灰便掉落至积尘空间中，到达一定量的积灰后，收集的灰尘通过锥形斗排至排屑通道最后至集尘箱中。通过第一排气管内的气体达到一定量时便可对除尘袋壁做定期的清理，提高了除尘袋的过滤效果。
[0021] 本发明的优点在于：1、通过在进气管进口处设置水帘，用水帘去除VOC中溶于水的物质以及雾滴，水帘可以通过冷凝燃烧产生的水蒸汽产生，并使用抽水泵、净化器对水进行循环利用，降低成本的同时能对VOC进行预处理。2、通过设置连续的管道，且相邻管道之间设置大方向的转弯，利用惯性的作用去除VOC气体中的尘粒，挡板上的吸附层可以吸附尘粒，使得VOC气体更加纯净，便于后续的燃烧和催化。3、通过在焚烧炉外侧设置精除尘装置，第一排气管内的气体通过第二开口进入至框体的下部分，达到一定气体量时，开始带动叶轮和凸轮转动，凸轮间歇性地敲击框体侧壁，使得框体内的除尘袋来回抖动和震动，除尘袋壁上的积灰便掉落至积尘空间中；通过第一排气管内的气体达到一定量时便可对除尘袋壁做定期的清理，提高了除尘袋的过滤效果。
附图说明
[0022] 图1是本发明一种挥发性有机物一体焚烧装置的主视图的结构示意图。
[0023] 图2是本发明侧视图的结构简图的示意图。
[0024] 图3是本发明中框体下部分的俯视图的示意图。
[0025] 图4是本发明中框体的侧视图的示意图。
[0026] 图5是本发明中积尘空间的放大图的示意图。
[0027] 附图标记：焚烧炉 1、进气管 2、排气管 3、冷凝器 4、导热管 5、烧嘴 6、蓄热式陶瓷填料床 7、催化剂安装板 8、除尘袋 9、框体 10、第一开口 11、抵板 12、第二开口 13、凸轮 14、叶轮 15、转轴 16、管道 17、挡板 18、吸附层 19、连接管道 20、排液管道 21、截断处 22、抽水泵 23、运水管道 24、单向阀 25、第一排气管 26、第二排气管 27、控制阀 28、积尘空间 29、排屑通道 30、铰接板 31、精除尘装置 32、集尘箱 33、弯管 34、锥形斗 35。
具体实施方式
[0028] 以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选
实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
[0029] 本发明的实施例1如图1-5所示：一种挥发性有机物一体焚烧装置，包括焚烧炉1、进气管2、排气管3、冷凝器4、导热管5、烧嘴6、蓄热式陶瓷填料床7、催化剂安装板8，所述焚烧炉1外设有精除尘装置，所述精除尘装置包括三个呈直线布置的除尘袋9，以及放置所述除尘袋9的框体10，所述框体10的上部分设有供气体通过除尘袋9侧壁的第一开口11，所述第一开口11的长度与所述除尘袋9侧壁的长度相适应，所述框体10的下部分框体10侧壁与侧壁之间固定连接有用于托住除尘袋9底部的抵板12，所述框体10底部设有供气体进入的第二开口13，所述框体10底部内还设有凸轮14和叶轮15，所述凸轮14和叶轮15同轴设置，所述凸轮14或叶轮15的转轴16转动连接在抵板12靠近第二开口13的一端；所述凸轮14的凸面抵触框体10侧壁时，所述框体10轻微晃动并带动除尘袋9抖动积尘。
[0030] 所述蓄热式陶瓷填料床7与所述催化剂安装板8设置在焚烧炉1内的同一水平高度处。
[0031] 所述精除尘装置32与所述焚烧炉1之间连接有弯管34，所述排气管3还分叉有第一排气管26和第二排气管27，所述第二排气管27末端与外界连通，所述第一排气管26与精除尘装置32连通，所述第一排气管26内的气体通过所述第二开口13带动所述叶轮15转动。
[0032] 所述进气管2与所述焚烧炉1之间连接有预除尘装置，所述预除尘装置包括若干连续设置的管道17，相邻所述管道17之间的夹角为95°-120°，相邻所述管道17与管道17的连接处设有挡板18，所述挡板18上设有吸附层19，所述吸附层19为布纤维层。纤维与纤维之间的空隙能够捕获大量的直径较大的颗粒。
[0033] 所述导热管5的一端处于所述排气管3内，所述导热管5的另一端处于所述进气管2内，所述排气管3与所述进气管2之间还连接有供导热管5放置的连接管道20。
[0034] 所述冷凝器4设置在所述排气管3内并位于所述导热管5一端的后端，所述冷凝器4的出口连接有排液管道21，所述排液管道21的竖直部位于所述进气管2进口的前端，所述排液管道21中开设有截断处22，截断处22上方的水能由于水自重能进入截断处22的下方，且排液管道21内的水流在截断处22形成水帘。
[0035] 所述排液管道21的末端连接有抽水泵23，所述抽水泵23连接有运水管道24，所述运水管道24与所述冷凝器4出口连接，所述运水管道24上还设有用于净化水质的净化器。净化器能适当净化水质，以保证
水循环。
[0036] 所述运水管道24与所述冷凝器4出口处还连接有单向阀25，所述单向阀25的开启方向由运水管道24至排液管道21与冷凝器4出口方向设置。
[0037] 所述进气管2上还设有控制气体流量的控制阀28。控制阀28可以控制VOC气体的流量以满足不同的进气需求。
[0038] 所述框体10与所述框体10间还形成有容纳积尘的积尘空间29，所述积尘空间29的底部为漏斗型，所述漏斗型的底部还铰接有铰接板31，铰接板与积尘空间29的底部还连接有
弹簧，所述漏斗型的横截面由抵板12至铰接板31方向逐渐减小；所述精除尘装置32底部还设有锥形斗35，所述锥形斗35底部连接有排屑通道30，所述排屑通道30连接有集尘箱33。
[0039] 所述精除尘装置32底部为中空网格型底板。
[0040] 本发明的具体操作步骤如下：VOC气体通过进气管2进入，先通过水帘，水帘能除去VOC气体中的溶于水的物质以及大量的雾滴，对VOC气体中的杂质进行初步处理。
[0041] VOC气体继续运动至预除尘装置中，通过连续设置的管道17，由于相邻管道17之间的设置大方向的转弯，所以VOC气体中的直径较大的颗粒由于管道17突然的变向，由于惯性作用还会向原来的方向运动，被设置在管道17与管道17之间连接处的挡板18上的吸附层19所吸收，吸附层19为布纤维层，纤维与纤维之间的空隙能捕获直径较大的颗粒，剩余的VOC气体可以沿着挡板18下方通过，经过多个管道17变向和挡板18的设置，能够滤去大部分的直径较大的颗粒。
[0042] VOC气体继续运动至精除尘装置32中，VOC气体通过多个除尘袋9能去除直径较小的尘粒，便于VOC气体的净化，VOC气体通过除尘袋9后，通过弯管34进入焚烧炉1，此时可以开启烧嘴6对VOC气体进行燃烧，并通过催化剂安装板8的作用能降低起燃温度，燃烧VOC气体反应氧化生成二氧化碳和水蒸汽，热量可蓄热在蓄热式陶瓷填料床7中，燃烧后产生的二氧化碳和水蒸汽通过排气管3排走，一部分的二氧化碳和水蒸汽通过冷凝器4冷凝成水，便于形成水帘；燃烧后产生的余热可以通过导热管5的传递作用传递至进气管2中，从而对还未处理过的VOC气体进行预热以降低燃料的消耗，节约成本。
[0043] 另一部分的二氧化碳和水蒸汽通过第一排气管26又返回至精除尘装置32中。当越来越多的二氧化碳气体通过第二开口13进入至框体10的下部分时，当二氧化碳气体量达到设定量时，气体带动叶轮15转动，由于叶轮15和凸轮14同轴连接，凸轮14也开始转动，凸轮14间歇性地敲击框体10下部分的左侧壁和右侧壁，使得框体10自身产生振动或抖动，从而带动框体10内的除尘袋9来回抖动和振动，使得除尘袋9壁上的积尘便掉落至积尘空间29中，到达一定量的积尘后，能使得克服弹簧作用下铰接板31转动并打开，收集的灰尘通过打开的铰接板31所产生空隙、经锥形斗35排至排屑通道30最后至集尘箱33中。通过第一排气管26内的气体达到一定量时便可对除尘袋9壁做定期的清积尘处理，提高了除尘袋9的过滤效果。
[0044] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的
权利要求书及其等同物界定。
