申请/专利权人：广州斯而德农业科技有限公司

申请日：2016-12-01

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN106765218B

主分类号：F23G7/07

分类号：F23G7/07

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2024.03.08#专利申请权的转移;2018.11.02#实质审查的生效;2018.01.26#著录事项变更;2017.05.31#公开

摘要：本发明公开一种VOCs废气综合治理热能利用设备，包括高温燃烧段、催化段以及热交换段。高温燃烧段包括待燃烧VOCs气体入口、燃烧腔及燃烧器。催化段包括主烟道、围绕主烟道的外壁形成的贱金属催化腔、紧邻贱金属催化腔后端设置的贵金属催化腔、紧邻贵金属催化腔后端设置的集气盘、设置于催化段顶壁的待催化VOCs入口和热风出口以及设置于催化段底部的经催化治理后的气体排出口。待催化VOCs入口与贵金属催化腔连通，主烟道的前端与高温燃烧段的燃烧腔的后端连通。热交换段包括换热器，换热器包括冷VOCs气入口、热VOCs气出口、热烟气入口、旋风除尘器及冷烟气出口，冷VOCs气入口通过管线连接至VOCs气体源。

主权项：1.一种VOCs废气综合治理热能利用设备，包括：热能设备本体，所述热能设备本体沿纵向分段为高温燃烧段、热交换段以及设于所述高温燃烧段和所述热交换段之间的催化段，其特征在于：所述高温燃烧段包括设置于顶壁的待燃烧VOCs气体入口、燃烧腔、以及设置于所述燃烧腔下方的燃烧器；所述燃烧腔包括至少一个设于所述燃烧腔一端的环形腔，所述环形腔的外壁切向设有至少一个VOCs废气入口，所述VOCs废气入口与所述待燃烧VOCs气体入口通过管线连接以将待燃烧VOCs气体输送至所述环形腔中，所述环形腔的内壁设有若干个沿切向设置的VOCs废气喷出口，若干个所述VOCs废气喷出口分别向所述燃烧腔的中心偏斜设置，使得待燃烧VOCs气体向所述燃烧腔的中心区域横向旋转喷射以便与从下方向所述燃烧腔竖向旋转喷射的火焰产生相互碰撞和渗透；所述催化段包括主烟道、围绕所述主烟道的外壁形成的贱金属催化腔、紧邻所述贱金属催化腔后端设置的贵金属催化腔、紧邻所述贵金属催化腔后端设置的集气盘、设置于所述催化段顶壁的待催化VOCs入口、设置于所述催化段顶壁的与所述贱金属催化腔连通的热风出口以及设置于所述催化段底部的经催化VOCs排出口；所述待催化VOCs入口通过管线与所述贵金属催化腔连通，所述主烟道的前端与所述高温燃烧段的所述燃烧腔的后端连通，以利用来自所述燃烧腔的热烟气预热进入所述贵金属催化腔的待催化VOCs气体，经加温待催化VOCs气体催化后通过所述经催化VOCs排出口排出至环境；以及所述热交换段包括换热器，所述换热器包括冷VOCs气入口、热VOCs气出口、热烟气入口以及冷烟气出口，所述冷VOCs气入口通过管线连接至VOCs气体源，所述热VOCs气出口通过管线将预热后的VOCs气体输送至所述催化段的所述贱金属催化腔进行催化后通过所述热风出口供给至用户；所述热烟气入口通过管线与所述催化段的所述主烟道连通以将热烟气输送至所述换热器内与冷VOCs气换热后通过所述冷烟气出口排出至环境；其中，所述热交换段包括设于顶部的总VOCs气入口以及与所述总VOCs气入口连通的旁通VOCs管，自所述总VOCs气入口进入的总VOCs气体的第一部分VOCs气体通过所述旁通VOCs管供给至所述高温燃烧段作为待燃烧VOCs气体并且供给至所述催化段作为待催化VOCs气体，自所述总VOCs气入口进入的总VOCs气体的第二部分VOCs气体作为冷VOCs气进入所述换热器预热后输送至所述催化段的所述贱金属催化腔。

全文数据：VOGs废气综合治理热能利用设备技术领域[0001]本发明涉及热能利用技术领域，尤其涉及一种废气燃烧、催化设备。背景技术[0002]VOCs是挥发性有机化合物volatileorganiccompounds的英文缩写。VOCs对人体健康有巨大影响，当空气中的VOCs达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。[0003]以印刷行业为例，由于UV固化油墨罐每次向胶印机加墨次数频繁和有剩余，同时由于没有进行UV光照几乎不会发生固化，但会进入空气中，长时间会造成VOCs排放超标。如果将这种废气直接排放至环境中，不但会对环境造成极大的破坏，而且VOCs混合气中的可燃成分也得不到回收利用。[0004]现有技术中通常是采用专门的燃烧机来高温燃烧分解VOCs混合气后再排放到环境中，这不但增加了处理的成本，而且造成了进一步能源浪费。[0005]如中国专利申请第200710097622•0号掲示的一种VOCs废气微波燃烧炉，采用纳米化二氧化钛当作触媒涂覆于活性炭等担体上，将其填充于燃烧炉内部反应槽的载体所设的耐高温陶瓷管中，该耐高温陶瓷管经由磁控管微波产生器所产生的微波能量照射后，一则能提高原填充单担体的介电常数，致使微波效应提高，二则可激发二氧化钛产生高能量的自由基及电子、电洞;该发明磁控管微波产生器能产生非游离照射的微波能量，形成离子的传导和偶极的转动而使得目的分子运动，进而造成标的污染物工业废气中的有机性气体）被破坏与分解。然而，该专利申请的VOCs废气微波燃烧炉采用微波能量照射以净化VOCs废气，处理效率较低。[0006]又如中国专利申请第201511024169.1号揭示的一种VOCs气体助燃的燃煤导热油炉，包括:炉体，炉体内设有用于加热导热油的炉膛，换热盘管布置于炉膛内，流经换热盘管的导热油在炉膛内被加热，链条炉排设于炉膛的底部用于将煤块输送至炉膛内燃烧。烟气管道连接于炉体的第一烟气出口，用于将烟气排出至烟囱。该燃煤导热油炉还包括第一混合器、煤气发生器以及至少一个燃烧器，且炉体上设有第二烟气出口。第一混合器包括高温烟气入口、第一VOCs混合气入口以及空烟混合气出口。第二烟气出口与第一混合器的高温烟气入口连通，第一混合器的空烟混合气出口与煤气发生器的气化剂入口连通，煤气发生器的煤气出口通过煤气管线与至少一个燃烧器相连。然而，该专利申请的VOCs气体助燃的燃煤导热油炉对于VOCs废气的处理方法较为单一。[0007]再如中国专利申请第2〇l6l〇〇46433.X号揭示的一种VOCs废气高效净化炉，包括炉体和位于炉体内部设置加热元件的炉膛，炉体上连接有通气管和排气管，炉膛内设有多孔陶瓷。然而，该专利申请的VOCs废气高效净化炉通过加热元件加热以达到净化VOCs废气的目的，该加热元件为电加热元件，因此该VOCs废气高效净化炉的处理成本高且造成了电能源的浪费。[0008]因此，提供一种能够以多种方式安全地大量处理VOCs废气的设备成为业内急需解决的问题。发明内容[0009]本发明的目的是提供一种能够以多种方式安全地大量处理VOCs挥发性有机气体废气并充分利用热能的设备。[0010]根据本发明的一个方面，提供一种VOCs废气综合治理热能利用设备，包括:热能设备本体，热能设备本体沿纵向分段为高温燃烧段、热交换段以及设于高温燃烧段和热交换段之间的催化段。高温燃烧段包括设置于顶壁的待燃烧VOCs气体入口、燃烧腔、以及设置于燃烧腔下方的燃烧器;燃烧腔包括至少一个设于燃烧腔一端的环形腔，环形腔的外壁切向设有至少一个VOCs废气入口，VOCs废气入口与待燃烧VOCs气体入口通过管线连接以将待燃烧VOCs气体输送至环形腔中，环形腔的内壁设有若干个沿切向设置的v〇Cs废气喷出口，若千个VOCs废气喷出口分别向燃烧腔的中心偏斜设置，使得待燃烧V0Cs气体向燃烧腔的中心区域横向旋转喷射以便与从下方向燃烧腔竖向旋转喷射的火焰产生相互碰撞和渗透。催化段包括主烟道、围绕主烟道的外壁形成的贱金属催化腔、紧邻贱金属催化腔后端设置的贵金属催化腔、紧邻贵金属催化腔后端设置的集气盘、设置于催化段顶壁的待催化VOCs入口、设置于催化段顶壁的与贱金属催化腔连通的热风出口以及设置于催化段底部的经催化VOCs排出口；待催化VOCs入口通过管线与贵金属催化腔连通，主烟道的前端与高温燃烧段的燃烧腔的后端连通以利用来自燃烧腔的热烟气预热进入贵金属催化腔的待催化VOCs气体，待催化VOCs气体预热和催化后通过经催化VOCs排出口排出至环境。热交换段包括换热器，换热器包括冷VOCs气入口、热VOCs气出口、热烟气入口以及冷烟气出口，冷VOCs气入口通过管线连接至VOCs气体源，热VOCs气出口通过管线将预热后的VOCs气体输送至催化段的贱金属催化腔进行催化后通过热风出口供给至用户;热烟气入口通过管线与催化段的主烟道连通以将热烟气输送至换热器内与冷VOCs气换热后通过冷烟气出口排出至环境。[0011]优选地，燃烧器为生物质燃烧器，高温燃烧段的一端壁开有生物质燃料入口以将生物质燃料送入生物质燃烧器中气化燃烧。[0012]可选择地，燃烧器还可为生物质燃料、天燃气、油等多种燃料的燃烧器。[0013]可选择地，燃烧腔包括设于燃烧腔前后两端的二个环形腔，每个环形腔自燃烧腔的外壁向内延伸设置，且环形腔的内径设定为燃烧腔内径的二分之一至四分之三。[0014]可选择地，每个环形腔内设置若干L型挡板，使待处理废气沿环形腔壁旋转运动，以延长待燃烧VOCs气体在环形腔内的停留时间。[0015]可选择地，主烟道的后端封闭，催化段包括自主烟道的外壁向贱金属催化腔延伸并穿过贱金属催化腔的若干根第一烟气支管以及自主烟道的封闭端向贵金属催化腔延伸并穿过贵金属催化腔的若干根第二烟气支管。[0016]可选择地，第一烟气支管穿过贱金属催化腔与贱金属催化腔的外壁和催化段的内壁之间形成的第一烟气区连通，使得来自主烟道的第一部分烟气汇集后经由设于第一烟气区的第一烟气出口排出至热交换段。[0017]可选择地，第二烟气支管分别穿过贵金属催化腔后与集气盘连通，集气盘包括第二烟气出口，来自主烟道的第二部分烟气经由第二烟气出口排出至热交换段。[0018]可选择地，贵金属催化腔包括催化VOCs入口、设于内部的由若干根第二烟气支管形成的换热区、以及位于换热区下方的填充有贵金属催化剂的催化区，经催化vocs排出口位于催化区的下方，来自待催化VOCs入口的待催化VOCs气体经由催化VOCs入口进入贵金属催化腔，使得待催化VOCs气体先流经换热区与第二烟气支管内的第二部分烟气换热后，再进入催化区催化，最后通过经催化VOCs排出口排出至环境。[0019]可选择地，高温燃烧段包括待预热催化VOCS入口、待催化VOCs抽出口、设于燃烧腔外围的待催化加热腔以及将待催化气体加热腔中的VOCs抽出的VOCs抽管，待催化VOCs气体经由待预热催化VOCs入口进入待催化VOCs加热腔预热，经预热的待催化VOCs气体经由待催化VOCs抽出口从待催化VOCs加热腔抽吸至VOCs抽管后输送至催化段的待催化VOCs入口。[0020]可选择地，热交换段包括设于顶部的经过滤处理后的总VOCS气入口以及与总VOCs气入口连通的旁通VOCs管，自总VOCs气入口进入的总VOCs气体的第一部分VOCs气体（约占总量的50〜70%通过旁通VOCs管供给至高温燃烧段作为待燃烧VOCs气体约占总量的30〜50%并且供给至催化段作为待催化VOCs气体约占总量的2〇〜40%，自总VOCs气入口进入的总VOCs气体的第二部分VOCs气体约占总量的3〇〜5〇%作为冷VOCs气进入换热器预热后输送至催化段的贱金属催化腔。[0021]可选择地，换热器包括壳体、设于壳体内部的若干换热管、设于壳体顶部的至少一个上折返腔和上集烟腔、设于壳体底部的下集烟腔和至少一个下折返腔。其中，热烟气入口设于下集烟腔，冷烟气出口设于上集烟腔，若干换热管分为至少三组，其中一组连通下集烟腔与上折返腔，其中另一组连通上折返腔与下折返腔，其中又一组连通下折返腔与上集烟腔。来自催化段的热烟气进入下集烟腔后，依次流经至少三组换热管，热烟气通过管壁与流经换热器的壳体内部的冷V0CS气进行换热，烟气最后经由冷烟气出口通过管线排出至环境。[0022]可选择地，进一步包括设置于热交换段内部的除尘装置，除尘装置包括烟气除尘区以及除尘烟气出口。优选地，除尘装置为旋风除尘器。冷烟气经烟气管线进入除尘装置的烟气除尘区除尘，烟气经由旋风除尘器除尘后输送至除尘烟气出口排出至环境。[0023]可选择地，VOCs抽管上进一步设置有催化风机。[0024]可选择地，贱金属催化腔的内壁附着有贱金属催化涂层，在贱金属催化腔内部延伸的第一烟气支管的外壁附着有贱金属催化剂。[0025]可选择地，贵金属催化装置中的催化剂呈蜂窝煤状填充。[0026]可选择地，该VOCs废气综合治理热能利用设备进一步包括第一过滤装置和第二过滤装置。第一过滤装置邻近总VOCs气入口设置于旁通V0CS管上，第一部分VOCs气体经第一过滤装置过滤后供给至高温燃烧段和催化段。第二过滤装置设于总V〇Cs气入口下方，第二部分VOCs气体经过第二过滤装置除尘后进入热交换段。[0027]可选择地，换热器可以为热管换热器。[0028]可选择地，高温燃烧段的燃烧器可通过购买得到。并且，除了采用生物质燃烧器夕卜，还可以替换为其它燃气、燃油的燃烧装置。[0029]可选择地，VOCs气体在燃烧器中燃烧产生的烟气温度约为800〜1〇〇〇摄氏度以利于高温分解V〇Cs。[0030]其中，在所述贱金属催化腔中催化的除尘VOCs温度约为3〇〇〜400摄氏度，在所述贵金属催化装置中催化的VOCs温度约为2〇0〜300摄氏度，以利于催化分解v〇Cs。[OO31]其中，本发明采用VOCs催化氧化法使用的催化剂有两种，即贵金属催化剂和贱金属催化剂。贵金属催化剂主要包括Pt、Pd等，它们以细颗粒形式依附在催化剂载体上，而催化剂载体通常是金属或陶瓷蜂窝，或散装填料。贱金属催化剂主要是由过渡元素金属氧化物，比如Mn02,与粘合剂经过一定比例混合，然后制成的催化剂。[0032]其中，本发明中使用的术语前、后、前端、后端等描述位置关系的词语均是参照该VOCs废气综合治理热能利用设备的纵向方向（高温燃烧段、催化段、热交换段由前向后的布置关系定义。[0033]本发明的有益效果是：（1、本发明中的热能设备中部分VOCs废气经过高温燃烧或高温催化有害成分降低到安全范围后排放到空气中，另一部分VOCs废气经换热、催化后作为热风输出，能够采用多种方式处理大量VOCs废气；（2、催化段包括穿过贱金属催化腔以促进贱金属催化腔中VOCs气体催化的第一烟气支管，还包括穿过贵金属催化腔以促进贵金属催化腔中VOCs气体催化的若干根第二烟气支管，利用烟气的高温提高催化效率，使得催化更完全；（3、来自催化段的热烟气进入换热管中与冷VOCs气换热，加热待进入贱金属催化腔中催化的冷VOCs气，既充分利用了烟气的热量又降低了排出至环境的烟气温度。附图说明[0034]图1示出了本发明的VOCs废气综合治理热能利用设备的示意构造正视图。[0035]图2示出了本发明的VOCs废气综合治理热能利用设备的示意构造后视图。[0036]图3示出了本发明VOCs废气综合治理热能利用设备的高温燃烧段的局部剖视示意图。[0037]图4示出了本发明VOCs废气综合治理热能利用设备的催化段的局部剖视示意图。[0038]图5示出了本发明VOCs废气综合治理热能利用设备的热交换段的结构示意图。具体实施方式[0039]请参照图1及图2,根据本发明的一种非限制性实施方式，提供了一种VOCs废气综合治理热能利用设备，包括:热能设备本体，热能设备本体沿纵向分段为高温燃烧段100、热交换段500以及设于高温燃烧段100和热交换段500之间的催化段300。[0040]请参照图1-3,高温燃烧段100包括设置于高温燃烧段1〇〇的顶壁未标号）的待燃烧VOCs气体入口120、待预热催化VOCs入口130、待催化VOCs抽出口140、燃烧腔150、设置于燃烧腔150下方的生物质燃烧器160、设于燃烧腔150外围的待催化VOCs加热腔170以及将待催化气体加热腔17〇中的VOCs抽出的VOCs抽管400。其中，高温燃烧段100的一端壁开有生物质燃料入口190以将生物质燃料送入生物质燃烧器160中气化燃烧。[0041]燃烧腔15〇包括分别设于两端的环形腔155,每个环形腔155的外壁切向设有一个VOCs废气入口1551，VOCs废气入口1551与待燃烧VOCs气体入口120通过VOCs废气输送管线未标号连接以将待燃烧VOCs气体吹入环形腔155中。VOCs废气输送管线穿过待催化VOCs加热腔170与每个环形腔155的VOCs废气入口1551连接。每个环形腔155的内壁设有若干个沿切向设置的VOCs废气喷出口1553,其中，位于两端的环形腔155的若千个VOCs废气喷出口1553分别向燃烧腔150的中心偏斜设置，使得待燃烧VOCs气体向燃烧腔150的中心区域旋转喷射。由生物质燃烧器160的火焰喷口向上旋转喷射的火焰与由两端的环形腔155的若干个VOCs废气喷出口1553向燃烧腔150的中心区域旋转喷射的待燃烧VOCs气体发生波纹撞击、共振渗透以延长停留燃烧时间和强度。燃烧腔150中燃烧后的烟气进入催化段300内。[0042]每个环形腔155分别位于生物质燃烧器160的火焰喷口的两侧，每个环形腔155分别自燃烧腔150外壁向内延伸设置，且每个环形腔155的内径设定为燃烧腔150内径的约五分之三。此外，每个环形腔155内分别设置若干L型挡板1559,使待处理废气沿环形腔壁旋转运动，以延长待燃烧VOCs气体在每个环形腔155内的停留时间。[0043]待催化VOCs气体经由待预热催化VOCs入口130进入待催化VOCs加热腔170预热，经预热后的待催化VOCs气体通过VOCs抽管400抽吸至催化段300。[0044]请参照图4,催化段300包括主烟道310、围绕主烟道310的外壁形成的贱金属催化腔330、紧邻贱金属催化腔330后端设置的贵金属催化腔350、紧邻贵金属催化腔350后端设置的集气盘360、设置于催化段300顶壁未标号）的待催化VOCs入口370和热风出口380以及设置于催化段300底部的经催化VOCs排出口390。[0045]其中，主烟道310的后端封闭，催化段300还包括自主烟道310的外壁向贱金属催化腔330延伸并穿过贱金属催化腔330的若干根第一烟气支管311以及自主烟道310的封闭端向贵金属催化腔350延伸并穿过贵金属催化腔350的若干根第二烟气支管315。贱金属催化腔330内的第一烟气支管311的外壁附着有贱金属催化涂层。第一烟气支管311穿过贱金属催化腔330与贱金属催化腔330的外壁与催化段300的内壁之间形成的第一烟气区338连通，来自主烟道310的第一部分烟气汇集后通过设置于催化段300底部的第一烟气出口340排出至热交换段500。[0046]第二烟气支管315分别穿过贵金属催化腔350后与集气盘360连通。集气盘360包括第二烟气出口362,来自主烟道310的第二部分烟气经由第二烟气出口362排出至热交换段500〇[0047]贵金属催化腔350包括催化VOCs入口（图未示）、设于内部的由若干根第二烟气支管315形成的换热区355和位于换热区355下方的填充有贵金属催化剂蜂窝状）的催化区357,经催化VOCs排出口390位于催化区357的下方。来自待催化VOCs加热腔170的待催化VOCs气体经由待催化VOCs入口370通过管线进入贵金属催化腔350,先流经换热区355与第二烟气支管315内的第二部分烟气换热后，再进入催化区357催化，最后通过经催化VOCs排出口390排出至环境。[0048]请参照图5,热交换段500包括设置于热交换段500顶部的总VOCs气入口700、与总VOCs气入口700相连的除尘装置510以及与除尘装置510相连的换热器550。除尘装置510包括烟气除尘区（图未示）以及除尘烟气出口514。[0049]自总VOCs气入口700进入的总VOCs气体分成两部分，第一部分VOCs气体通过旁通VOCs管710供给至高温燃烧段100作为待燃烧VOCs气体并且供给至催化段300作为待催化VOCs气体，第二部分VOCs气体进入换热器550。在换热器550内，第二部分VOCs气体与来自催化段300的第一烟气出口340和第二烟气出口362的混合烟气进行换热，换热后的第二部分VOCs气体经管道输送至催化段300的贱金属催化腔330内进行催化，经催化处理后的第二部分VOCs气体经由与贱金属催化腔330连通的热风出口380供给至热风用户。[0050]作为一种非限制性示例，换热器550包括壳体未标号）、设于壳体内部的若干换热管（图未示）、设于壳体顶部的至少一个上折返腔和上集烟腔、设于壳体底部的下集烟腔、至少一个下折返腔、冷V0Cs气入口（未标号）、热V〇Cs气出口（未标号）、设于下集烟腔的热烟气入口（未标号）以及设于上集烟腔的冷烟气出口（未标号）。冷V〇Cs气入口通过管线与除尘装置510连接使得第二部分VOCs气体进入换热器550中，热VOCs气出口通过管线将预热后的VOCs气体输送至催化段300的贱金属催化腔，热烟气入口通过管线与催化段3〇〇的第一烟气出口340和第二烟气出口362连通以将热烟气输送至换热器内与冷VOCs气换热。其中，若干换热管分为至少三组，其中一组连通下集烟腔与上折返腔，其中另一组连通上折返腔与下折返腔，其中又一组连通下折返腔与上集烟腔。来自催化段3〇〇的第一烟气出口340和第二烟气出口362的混合烟气进入下集烟腔后，依次流经至少三组换热管，热烟气通过管壁与流经换热器550的壳体内部的第二部分VOCs气体进行换热，烟气最后通过上集烟腔输送至除尘装置510的烟气除尘区，除尘后的烟气经由除尘烟气出口514排出至环境。[0051]作为一种可替代实施方式一，进一步在VOCs抽管400上设置有催化风机455,以便将待催化VOCs加热腔17〇内的待催化VOCs气体抽吸至贵金属催化腔350。[0052]作为一种可替代实施方式二，进一步包括第一过滤装置800和第二过滤装置900，第一过滤装置8〇〇邻近总VOCs气入口700设置于旁通VOCs管710上，第一部分VOCs气体经第一过滤装置800过滤后供给至高温燃烧段100和催化段300。第二过滤装置900设于总VOCs气入口700下方，第二部分VOCs气体经过第二过滤装置900过滤后流经除尘装置510的外表面进行换热。[0053]作为一种可替代实施方式三，换热器550可以为热管换热器，热管换热器包括外壳、将外壳内部空间分隔为逆向平行的烟气流路和VOCs流路的中隔板、以及穿设在中隔板中的若干热管。来自催化段300的第一烟气出口340和第二烟气出口362的混合烟气进入烟气流路与VOCs流路中的来自除尘装置的第二部分VOCs进行换热，烟气换热后进入除尘装置510的烟气除尘区，除尘后的烟气经由除尘烟气出口514排出至环境。[0054]作为一种可替代实施方式四，高温燃烧段100可以不包括待催化VOCs加热腔170以及将待催化气体加热腔丨7〇中的VOCs抽出的VOCs抽管400,催化段300的待催化VOCs入口直接通过旁通VOCs管了10与总VOCs气入口700相连。[0055]作为一种可替代实施方式五，除尘装置510进一步包括设于侧壁的废渣出口（图未示）以将气体进入除尘装置510除尘产生的废渣排出热能设备。[0056]尽管在此已详细描述本发明的优选实施方式，但要理解的是本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体结构和步骤，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。此外，本发明中的温度、流量、全压、浓度或时间等参数可以根据具体使用条件在本发明所公开的范围内适当选取。

权利要求：1.一种VOCs废气综合治理热能利用设备，包括:热能设备本体，所述热能设备本体沿纵向分段为高温燃烧段、热交换段以及设于所述高温燃烧段和所述热交换段之间的催化段，其特征在于：所述高温燃烧段包括设置于顶壁的待燃烧VOCs气体入口、燃烧腔、以及设置于所述燃烧腔下方的燃烧器;所述燃烧腔包括至少一个设于所述燃烧腔一端的环形腔，所述环形腔的外壁切向设有至少一个VOCs废气入口，所述VOCs废气入口与所述待燃烧VOCs气体入口通过管线连接以将待燃烧VOCs气体输送至所述环形腔中，所述环形腔的内壁设有若干个沿切向设置的VOCs废气喷出口，若干个所述VOCs废气喷出口分别向所述燃烧腔的中心偏斜设置，使得待燃烧VOCs气体向所述燃烧腔的中心区域横向旋转喷射以便与从下方向所述燃烧腔竖向旋转喷射的火焰产生相互碰撞和渗透；所述催化段包括主烟道、围绕所述主烟道的外壁形成的贱金属催化腔、紧邻所述贱金属催化腔后端设置的贵金属催化腔、紧邻所述贵金属催化腔后端设置的集气盘、设置于所述催化段顶壁的待催化VOCs入口、设置于所述催化段顶壁的与所述贱金属催化腔连通的热风出口以及设置于所述催化段底部的经催化VOCs排出口；所述待催化VOCs入口通过管线与所述贵金属催化腔连通，所述主烟道的前端与所述高温燃烧段的所述燃烧腔的后端连通，以利用来自所述燃烧腔的热烟气预热进入所述贵金属催化腔的待催化VOCs气体，经加温待催化VOCs气体催化后通过所述经催化VOCs排出口排出至环境;以及所述热交换段包括换热器，所述换热器包括冷VOCs气入口、热VOCs气出口、热烟气入口以及冷烟气出口，所述冷VOCs气入口通过管线连接至VOCs气体源，所述热VOCs气出口通过管线将预热后的VOCs气体输送至所述催化段的所述贱金属催化腔进行催化后通过所述热风出口供给至用户;所述热烟气入口通过管线与所述催化段的所述主烟道连通以将热烟气输送至所述换热器内与冷VOCs气换热后通过所述冷烟气出口排出至环境。2.如权利要求1所述的VOCs废气综合治理热能利用设备，其特征在于，所述燃烧腔包括设于所述燃烧腔前后两端的二个环形腔，每个所述环形腔自所述燃烧腔的外壁向内延伸设置，且所述环形腔的内径设定为所述燃烧腔内径的二分之一至四分之三。3.如权利要求2所述的VOCs废气综合治理热能利用设备，其特征在于，每个所述环形腔内设置若干L型挡板，使待燃烧VOCs气体沿环形腔壁旋转运动以延长待燃烧VOCs气体在所述环形腔内的停留时间。4.如权利要求1〜3中任一项所述的VOCs废气综合治理热能利用设备，其特征在于，所述主烟道的后端封闭，所述催化段包括自所述主烟道的外壁向所述贱金属催化腔延伸并穿过所述贱金属催化腔的若干根第一烟气支管以及自所述主烟道的所述封闭端向所述贵金属催化腔延伸并穿过所述贵金属催化腔的若干根第二烟气支管。5.如权利要求4所述的VOCs废气综合治理热能利用设备，其特征在于，所述第—烟气支管穿过所述贱金属催化腔与所述贱金属催化腔的外壁和所述催化段的内壁之间形成的第一烟气区连通，使得来自所述主烟道的第一部分烟气汇集后经由设于所述第一烟气区的第一烟气出口排出至所述热交换段。、、+一一6.如权利要求5所述的VOCs废气综合治理热能利用设备，其特征在于，所述桌一烟~^支管分别穿过所述贵金属催化腔后与所述集气盘连通，所述集气盘包括第二烟气出口，来自所述主烟道的第二部分烟气经由所述第二烟气出口排出至所述热交换段。7.5W乂利要求6所述的VOCs废气综合治理热能利用设备，其特征在于，所述贵金属催化腔包括催化VOCs入口、设于内部的由若干根所述第二烟气支管形成的换热区、以及位于所述换热区下方的填充有贵金属催化剂的催化区，所述经催化V0Cs排出口位于所述催化区的下方，来自所述待催化VOCs入口的待催化V0Cs气体经由所述催化V0Cs入口进入所述贵金属催化腔，使得待催化VOCs气体先流经所述换热区与所述第二烟气支管内的第二部分烟气换热后，再进入所述催化区催化，最后通过所述经催化VOCs排出口排出至环境。8.如权利要求1〜3中任一项所述的VOCs废气综合治理热能利用设备，其特征在于，所述高温燃烧段包括待预热催化VOCs入口、待催化VOCs抽出口、设于所述燃烧腔外围的待催化加热腔以及将所述待催化气体加热腔中的VOCs抽出的VOCs抽管，待催化VOCs气体经由所述待预热催化VOCs入口进入所述待催化VOCs加热腔预热，经预热的待催化VOCs气体经由所述待催化VOCs抽出口从所述待催化VOCs加热腔抽吸至所述VOCs抽管后输送至所述催化段的待催化VOCs入口。9.如权利要求1〜3中任一项所述的VOCs废气综合治理热能利用设备，其特征在于，所述热交换段包括设于顶部的总VOCs气入口以及与所述总VOCs气入口连通的旁通VOCs管，自所述总VOCs气入口进入的总VOCs气体的第一部分VOCs气体通过所述旁通VOCs管供给至所述高温燃烧段作为待燃烧VOCs气体并且供给至所述催化段作为待催化VOCs气体，自所述总VOCs气入口进入的总VOCs气体的第二部分VOCs气体作为冷VOCs气进入所述换热器预热后输送至所述催化段的所述贱金属催化腔。10.如权利要求1〜3中任一项所述的VOCs废气综合治理热能利用设备，其特征在于，所述换热器包括壳体、设于所述壳体内部的若千换热管、设于所述壳体顶部的至少一个上折返腔和上集烟腔、设于所述壳体底部的下集烟腔和至少一个下折返腔，其中，所述热烟气入口设于所述下集烟腔，所述冷烟气出口设于所述上集烟腔，所述若干换热管分为至少三组，其中一组连通所述下集烟腔与所述上折返腔，其中另一组连通所述上折返腔与所述下折返腔，其中又一组连通所述下折返腔与所述上集烟腔;来自所述催化段的热烟气进入所述下集烟腔后，依次流经至少三组所述换热管，热烟气通过管壁与流经所述换热器的壳体内部的冷VOCs气进行换热，烟气最后经由所述冷烟气出口通过管线排出至环境。

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