CN100342949C - 将废气转化为能源循环利用的工业有机废气的净化处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种将废气转化为能源循环利用的工业有机废气的净化处理方法，该方法包括如下步骤：a、将工业废气由除尘装置进行至少一次除尘；b、除尘后的工业废气由一个旋转分离装置进行吸附分离，将工业废气中的有机废物分离出来，分离后的洁净空气由排放口排出；c、对吸附到分离装置的有机废物进行解吸，解吸后的高浓度废气送入催化净化装置进行催化净化后生成二氧化碳和水；d、催化净化装置产生的热量一部分由自身循环使用，另一部分则送到另一个热交换器，用作工业生产中或净化处理过程中的热源。本发明在对工业有机废气进行净化的同时，能够将污染物转化为能源加以回收，用于补偿废气预热所需的能源，因而能够大量节约能源，且净化过程中无二次污染，净化率高。

Description

将废气转化为能源循环利用的工业有机废气的净化处理方法
技术领域
本发明涉及工业有机废气的净化处理方法，特别是涉及一种将净化后的废气转化为能源循环利用的工业有机废气的净化处理方法。
背景技术
近年来，日益严重的环境污染，特别是空气污染对气候和人们赖以生存的生态环境造成了极大的危害。环境污染源中，工业有机废气是最重要的污染源之一。为消除有机废气污染，人们采取了多种技术措施，主要包括火焰直接焚烧法、液体吸收法、活性碳吸附法及催化燃烧法等。火焰直接焚烧法不安全，并产生大量烟尘，造成二次污染；液体吸收法通常采用喷淋塔用柴油或水洗涤吸收。由于苯系物有机废气不溶于水，水对苯系物废气的饱和吸收浓度小于2～4％，因此，水的喷淋密度通常不得低于25T/m2h，不仅水资源消耗大，而且会产生大量有机废水，同样会造成二次污染，因此就不得不增加高额水处理投资和处理费用；液体吸收法中，采用柴油吸收有较高的效率，但产生大量废柴油不易处理；采用活性碳吸附法可以回收甲苯、二甲苯，但在废气浓度较低时，该法既不经济，且工艺复杂，同时，由于活性碳微孔表面积较小，因而其吸附和脱附速度及效率均较低；催化燃烧法已被公认为有机废气净化的有效而经济的方法，该法可以处理的废气的浓度范围较宽，低于爆炸下限1/3～1/4的有机废气均可采用催化燃烧方法加以消除，但现有的催化燃烧法均采用直接催化净化工艺，即将工业生产中排放的苯系物及其它有机废气和空气中的氧气以一定的温度和流速直接通过催化净化炉的催化床，在催化剂表面发生氧化反应，生成无臭无害的二氧化碳和水，达到消除污染的目的。采用直接催化净化工艺无二次污染，属于低温无火焰氧化反应，具有无明火、安全可靠等特点。但是，在有机污染物浓度低，大排量的条件下采用催化净化工艺时，为了使废气达到起燃温度，需要消耗大量能源对其进行预热。由于废气浓度低，催化反应中释放的热量远远不足于补偿废气预热所需的能源，因而很不经济，使催化净化技术的应用受到限制。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，而提供一种在对工业有机废气进行净化的同时，能够将污染物转化为能源加以回收，用于补偿废气预热所需的能源，因而能够大量节约能源，且净化过程中无二次污染，净化率高的将废气转化为能源循环利用的工业有机废气的净化处理方法。
为实现上述目的，本发明提供一种将废气转化为能源循环利用的工业有机废气的净化处理方法，该方法包括如下步骤：
a、将工业废气由除尘装置进行至少一次除尘；
b、除尘后的工业废气由一个旋转分离装置进行吸附分离，将工业废气中的有机废物分离出来，分离后的洁净空气由排放口排出；
c、对吸附到分离装置的有机废物进行解吸，解吸后的高浓度废气送入催化净化装置进行催化净化后生成二氧化碳和水；
d、催化净化装置产生的热量一部分由自身循环使用，另一部分则送到另一个热交换器，用作工业生产中或净化处理过程中的热源。
步骤a中，优选的除尘次数为两次，所述的除尘为旋流板除尘和过滤网除尘。
步骤b中，所述的吸附分离是在旋转分离装置中的活性纤维吸附层进行，旋转分离装置在旋转中将有机废物吸附到活性纤维吸附层上，分离后的洁净空气用出口风机送往排放口排出。
步骤c中，对有机废物的解吸是将催化净化装置排出的热风送入旋转分离装置进行加热蒸发。进入催化净化装置的工业废气的浓度要低于爆炸下限的四分之一，该浓度通过出口风机和解吸循环风机进行调节。
当催化净化装置的出口温度低于解吸温度时，将催化净化装置排出的热风直接送旋转分离装置供解吸；当催化净化装置的出口温度高于解吸温度时，则将热风送到一个需加热场合的热交换器。
步骤d中，催化净化装置产生的热量一部分经出口导入装置内的热交换器循环使用，另一部分则经第二调节阀送到一个需加热场合的热交换器，用作工业生产中或净化处理过程中的热源。
本发明的贡献在于，它有效克服了现有工业有机废气净化处理方法的弊端，提供了一种经济、高效、实用的净化处理方法。本发明将二次除尘、吸附分离、催化净化等技术手段有机地结合为一体，且充分考虑了废气的利用，而将催化净化后的热量加以回收利用，用于补偿废气预热所需的能源，形成了一个良性的循环，因而可大大节约废气预热所需的电能等能源。本发明实现了废气净化和节约能源的的统一，因而既达到了环保要求，又具有实际的经济效果。本发明的方法无二次污染，工艺可靠，且系统运行成本低，净化效率高。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
图2是本发明所用净化设备连接示意图。
图3是旋转分离装置径向视图。
具体实施方式
下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
本例中以集装箱生产中的工业有机废气的净化处理方法为例进行说明，其工艺流程和设备如图1、图2所示。
首先是将工业废气进行除尘，图1中，在喷漆房1中产生的工业废气经管道送至旋流板除尘器2进行第一次除尘。烘房16中产生的废气通过排风机8由管道经第一调节阀9送入喷漆房出来的管道中，与从喷漆房送出的废气相汇合，汇合后的废气由过滤阻火器3进行第二次除尘。
无尘的废气经防火阀4进入一个旋转分离装置5进行吸附分离，将工业废气中的有机废物分离出来，本例中该旋转分离装置是一个可旋转吸附轮，如图3示，在吸附轮5的筒体内约四分之三的空间内装有活性纤维，形成吸附区5A，另外的约四分之一空间5B形成解吸区，用于将吸附区吸附的有机废物解吸出来。经过吸附轮后，有机废物被吸附到活性纤维上，使废气得到净化，分离后的洁净空气用出口风机17由排放口18排出。
由于吸附轮5经一定时间的吸附后会达到饱和，因此需对吸附到分离装置的有机废物进行解吸，解吸是将催化净化装置排出的热风送入旋转分离装置进行加热蒸发，使得催化燃烧后的废气成为解吸的热源。
解吸后的高浓度废气通过解吸循环风机6送入催化净化装置7进行催化燃烧(即低温氧化)，催化净化装置7采用申请人的专利号为92209439.X，名称为“组合式工业排气催化净化炉”的实用新型专利，高浓度废气经催化燃烧后转化成二氧化碳(CO2)和水(H2O)。对进入催化净化装置的工业废气的浓度要进行控制，要将工业废气的浓度控制在低于爆炸下限的四分之一(不同废气的爆炸下限不同)，以防止发生爆炸，该浓度通过调节出口风机和解吸循环风机的风量进行调节。
在催化净化装置中进行催化反应后会产生大量热量，本发明的一个重要特征是对所产生的热量加以循环利用，如图1，催化反应产生的热量一部分经催化净化炉出口经管道引入净化炉内的热交换器，用于预热进入催化净化炉内的废气，以保证废气达到起燃温度，使催化反应过程连续不断。另一部分热量则送到烘房16中的热交换器15或吸附轮5，用作烘干用的热源或用于对吸附轮上的有机废物进行解吸。当催化净化装置的出口温度低于解吸温度时，将催化净化装置排出的热风直接送旋转分离装置供解吸；当催化净化装置的出口温度高于解吸温度时，则将热风送到烘房16中的热交换器15。
本发明的方法是在自动控制下进行的，控制方法可采用成熟的工业控制方法，对管路中的第一调节阀9、解吸阀10、第二调节阀11、旁通阀12及出口风机17、解吸循环风机6进行控制。

Claims (7)

1、一种将废气转化为能源循环利用的工业有机废气的净化处理方法，其特征在于，它包括如下步骤：
a、将工业废气由除尘装置进行至少一次除尘；
b、除尘后的工业废气由一个旋转分离装置进行吸附分离，所述吸附分离是在旋转分离装置中的活性纤维吸附层进行，旋转分离装置在旋转中将有机废物吸附到活性纤维吸附层上，将工业废气中的有机废物分离出来，分离后的洁净空气由排放口排出；
c、对吸附到分离装置的有机废物进行解吸，解吸后的高浓度废气送入催化净化装置进行催化净化后生成二氧化碳和水；
d、催化净化装置产生的热量一部分经其出口导入催化净化装置内的热交换器循环使用，另一部分则送旋转分离装置供解吸或送到一个需加热场合的热交换器，用作工业生产中或净化处理过程中的需加热场合的热源。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中，除尘次数为两次。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤a中，所述的除尘为旋流板除尘和过滤网除尘。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b中，分离后的洁净空气用出口风机送往排放口排出。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c中，对有机废物的解吸是将催化净化装置排出的热风送入旋转分离装置进行加热蒸发。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤c中，进入催化净化装置的工业废气的浓度要低于爆炸下限的四分之一，该浓度通过排放口与旋转分离装置之间的出口风机和解吸循环风机进行调节。
7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，当催化净化装置的出口温度低于解吸温度时，将催化净化装置排出的热风直接送旋转分离装置供解吸；当催化净化装置的出口温度高于解吸温度时，则将热风送到一个需加热场合的热交换器。
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