CN100478051C - 一种有机废气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机废气净化装置，其特征在于它包括：一过滤阻火器连接一气流分布器，一组吸附净化室的进气口分别通过管路和阀门并联连接气流分布器；一集气器进口通过管路和阀门并联连接各吸附净化室的净化气出口；一排风机通过管路连接集气器出口；一换热器通过管路和阀门并联连接各吸附净化室的脱附废气出口；一预热室通过管路连接换热器内的换热管另一端；一催化室进口连接所述预热室，出口连接换热器；一热风机一端连接换热器出口，另一端通过一组管路和阀门并联连接各吸附净化室的热蒸汽进口。本发明在一部分吸附净化室内进行吸附操作，在另一部分吸附净化室内进行脱附操作，因此整套设备同时开启连续运转，特别适合于在大风量低浓度的环境中使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种废气净化装置，特别是关于一种有机废气净化装置。
背景技术
随着非金属材料在电讯、电子、机械、化工等行业的广泛应用，在生产过程中产生的有机废气愈来愈引起人们的重视，特别是喷涂、化工生产、石油、医药等产生的有机废气，浓度不太高(浓度高的一般采用焚烧方式处理)，处理十分麻烦。现有技术中一般采用浓缩的方式进行处理，即经过吸附剂吸附达到一定饱和度，然后用热空气脱附出来，再送入催化室进行催化反应，变成二氧化碳和水。在上述处理方法中，一般的设备都是吸附和脱附间断进行，吸附时不能脱附，脱附时不能吸附。还有一种设备是设计成橘子瓣状，在动态下转动，实现吸附、脱附连续进行，这种设备动态密封要求特别高，价格也相当昂贵，不适合我国国情。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种可以在静态下进行吸附和脱附转换的有机废气净化装置，其结构简单，成本低，吸附、脱附、催化燃烧三种工艺同时连续进行。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种有机废气净化装置，其特征在于它包括：一过滤阻火器；一气流分布器，其通过管路与所述过滤阻火器连接；一组吸附净化室，每一所述吸附净化室的进气口分别通过管路和阀门并联连接所述气流分布器；一集气器，其进口通过管路和阀门并联连接各所述吸附净化室的净化气出口；一排风机，其通过管路连接所述集气器出口，所述排风机的出口连通大气；一换热器，其内的换热管通过管路和阀门并联连接各所述吸附净化室的脱附废气出口；一预热室，其通过管路连接所述换热器内的换热管另一端；一催化室，其进口通过管路连接所述预热室，出口连接所述换热器进口；一热风机，其一端连接所述换热器出口，另一端通过一组管路和阀门并联连接各所述吸附净化室的热蒸汽进口。
每一所述吸附净化室内设置有一桶状吸附单元。
所述吸附单元选用的吸附剂为活性炭纤维，浸渍活性炭，活性氧化铝，浸渍活性氧化铝，硅胶、分子筛，泥煤、褐煤、风化煤，浸渍泥煤、褐煤、风化煤，焦炭粉粒，白云石粉，蚯蚓粪中的一种。所述吸附单元选用的吸附剂为活性炭纤维，浸渍活性炭，活性氧化铝，浸渍活性氧化铝，硅胶、分子筛，泥煤、褐煤、风化煤，浸渍泥煤、褐煤、风化煤，焦炭粉粒，白云石粉，蚯蚓粪中的一种。
每一所述吸附净化室包括一气缸，一由所述气缸带动的连杆，所述连杆分别连接设置在所述吸附净化室进气口、净化气出口、脱附废气出口和热蒸汽进口处的各阀门，所述进气口和净化气出口阀门常开，所述脱附废气出口和热蒸汽进口常闭，且所述两组阀门之间互锁。
所述催化室内设置有数层复合金属氧化物催化剂。
所述吸附净化室为6～10个。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于设置了多个吸附净化室，并在每个吸附净化室上设置了两套互锁的开关阀，因此可以在静态状态下迅速进行吸附和脱附操作的转换，不间断地连续进行吸附和脱附操作过程。2、本发明由于在静态设备中，采用开关阀门的方式进行吸附和脱附的转换，因此不需要复杂的动密封结构，整个设备结构简单，制作成本大大低于现有技术中的同类产品。3、本发明在循环脱附过程中，从催化室出来的热量在经过换热器时可以加入换热管中的脱附废气，使进入预热室的气体被加热，充分利用热量，并降低进入净化室的气体热量；同时进入净化室的热蒸汽又为有机物的脱附提供了能量，特别是本发明在系统运转正常后，便无需预热室再供热，而由催化分解提供的热量通过换热器为脱附废气加热，有效地提高了能源利用率。4、本发明在催化室中选用多层本申请人发明的性能优良的三元复合金属氧化物作为催化剂，含烃类物质的废气在通过催化剂层时，碳氢分子和氧分子分别被吸附在催化剂表面并被活化，因而能在较低温度下迅速完全氧化分解成二氧化碳和水蒸汽。5、本发明可以广泛用于几乎所有的含烃类有机废气及恶臭气体的治理，可用于众多的有机化工、造漆、涂装、印刷、印铁、家用电器、绝缘材料、油炸食品等行业排放的各种有机废气的处理中。
附图说明
图1是本发明结构示意图
图2是本发明吸附时吸附净化室结构示意图
图3是本发明脱附时吸附净化室结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明包括一过滤阻火器1，它与有机废气的气源集气管道连接，在过滤阻火器1的出口连接一气流分布器2，气流分布器2通过一组管路和阀门3与一组并联设置的吸附净化室4进气口连接。一集气器5的进口通过一组管路和阀门6与各吸附净化室4净化气出口连接，集气器5的出口与排风机7连接，排风机7的出口连通大气。一换热器8内的换热管9通过一组管路和阀门10与各吸附净化室4的脱附废气出口连接，换热管9的另一端通过管路连接一预热室11，预热室11的出口通过管路连接催化室12，催化室12的出口通过管路连接换热器8进口，换热器8出口连接一热风机13，热风机13通过一组管路和阀门14连接各吸附净化室4的热蒸汽进口。
上述实施例中，吸附净化室4为八个，实际使用时可以根据不同要求设置不同数量的吸附净化室4。如图1、图2所示，每一个吸附净化室4内设置一桶状吸附单元41，吸附单元41开口向上，正对吸附净化室4进气口阀门3，废气经吸附单元41吸附后，从吸附净化器4底部的净化气出口阀门6进入集气器5，通过排风机7排向大气。
上述实施例中，每一吸附净化室4的各阀门3、6、10、14的开启和关闭都可以采用由手动控制，也可以采取自动控制，比如使用继电器等时间控制装置控制一气缸15，气缸15带动一连杆机构16，连杆机构16带动各阀门3、6、10、14，其中阀门3、6与阀门10、14互锁，亦即设置在连杆机构16上的阀门3、6在吸附状态下打开，阀门10、14关闭；在脱附状态下，阀门10、14打开，阀门3、6关闭。
上述实施例中，过滤阻火器1和气流分布器2为现有技术的各种结构，换热器8也可以采用现有技术中的各种结构；预热室11采用电加热方式，催化室12内设置有数层催化剂，催化剂可以采用本申请人制作的三元复合金属氧化物催化剂(专利申请号为：200410056853.3)，其具有比表面积高，压力低，机械强度高大，耐磨，耐热冲击等优点，含烃类物质的废气在通过催化剂层时，碳氢分子和氧分子分别被吸附在催化剂表面并被活化，因而能在较低温度下迅速完全氧化分解成二氧化碳和水蒸汽。本发明也可以采用其它催化剂。开关各阀门3、6、10、14的传动装置，除采用气缸15带动的连杆机构16以外，也可以采用其它结构形式。
本发明根据吸附对象的不同，可选用的吸附剂有活性炭、活性炭纤维、浸渍活性炭、活性氧化铝、浸渍活性氧化铝、硅胶、分子筛、泥煤、褐煤、风化煤、浸渍泥煤、浸渍褐煤、浸渍风化煤、焦炭粉粒、白云石粉、蚯蚓粪等，上述实施例处理的是苯类有机废气，可以选用活性炭纤维作为吸附剂，以减少系统阻力，增大吸附容量。
本发明的可以设置一个整个的箱体(图中未示出)，将各个设备分别设置在箱体内或箱体上。在箱体上可以设置一电器控制室，在电器控制室内设置自动控制系统的PLC、继电器、定时器、指示灯、变频器、蜂鸣器、开关等常规控制设备，由于电器控制系统采用常规技术就可以实现，非本专利需要保护的内容，故不再赘述。
本发明进行吸附操作时，阀门3、6处于打开状态(如图2所示)，阀门10、14关闭。有机废气经过过滤阻火器1和气流分布器2，通过阀门3进入各吸附净化室4，废气中的有机物在通过吸附单元41时被吸附单元41吸附，净化后的气体通过阀门6进入集气器5，并通过排风机7排向大气。
本发明进行脱附操作时(如图3所示)，首先通过手动或通过电器控制系统控制气缸15启动，气缸15的活塞通过连接杆16带动阀门3、6关闭，阀门10、14开启。吸附净化室4中的脱附废气在热风机13的作用下，从阀门10经换热器8内的换热管9、预热室11进入催化室12，在催化室12内有机气体被分解，从催化室13内排出的二氧化碳和热蒸汽经换热器8换热后，经热风机13、阀门14进入吸附净化室4，对吸附单元41继续循环进行脱附操作。
本发明在实际使用中，是同时进行上述两种操作(如图1所示)，排风机7和热风机13始终处于开启状态，七个吸附净化室4的阀门3、6开启，进行吸附操作；一个吸附净化室4的阀门10、14开启，进行脱附操作。从七个吸附净化室4出来的净化气体通过集气室5和排风机7排向大气；从一个吸附净化室4出来的脱附废气经换热器8的换热管9进入预热室11，经预热后被送入催化室12；最初被浓缩在吸附单元41上的吸附物还未脱附出来，从催化室12出来的热气流经换热器8换热后，再经阀门14回到吸附净化室4，帮助浓缩在吸附单元41上的有机物从吸附单元41上脱附出来，脱附出来的有机废气从阀门10经换热器8的换热管9换热进入预热室11，被加热至300℃左右进入催化室12，在催化室12进行氧化分解为二氧化碳和水蒸汽的无害气体并释放热量，分解反应后的气体温度可达到350～450℃，然后经过换热器8换热后降到200℃左右，重新经阀门14回到吸附净化室4继续进行循环脱附，当系统运转正常后预热室11可以停止加热，由催化燃烧后带来的热量在系统内循环，完成脱附再生吸附剂的过程。
当进行脱附操作的吸附净化室4完成脱附，脱附单元41得到再生后，由时间继电器等控制装置控制另外一吸附净化室4的气缸15进行阀门转换进入脱附状态，而此脱附状态的吸附净化室4转换为吸附状态。依此类推，使八个吸附净化室4总是有一个进行脱附操作，其余七个进行吸附操作，进而使整个系统内的吸附、脱附循环、催化反应后余热循环不停机连续运行。
Claims (6)
1、一种有机废气净化装置，其特征在于它包括：
一过滤阻火器；
一气流分布器，其通过管路与所述过滤阻火器连接；
一组吸附净化室，每一所述吸附净化室的进气口分别通过管路和阀门并联连接所述气流分布器；
一集气器，其进口通过管路和阀门并联连接各所述吸附净化室的净化气出口；
一排风机，其通过管路连接所述集气器出口，所述排风机的出口连通大气；
一换热器，其内的换热管通过管路和阀门并联连接各所述吸附净化室的脱附废气出口；
一预热室，其通过管路连接所述换热器内的换热管另一端；
一催化室，其进口通过管路连接所述预热室，出口连接所述换热器进口；
一热风机，其一端连接所述换热器出口，另一端通过一组管路和阀门并联连接各所述吸附净化室的热蒸汽进口；
每一所述吸附净化室包括一气缸，一由所述气缸带动的连杆，所述连杆分别连接设置在所述吸附净化室进气口、净化气出口、脱附废气出口和热蒸汽进口处的各阀门，当所述吸附净化室处于吸附状态时，所述进气口和净化气出口阀门打开，所述脱附废气出口和热蒸汽进口关闭，当所述吸附净化室处于脱附状态时，所述进气口和净化气出口阀门关闭，所述脱附废气出口和热蒸汽进口打开，即所述两组阀门之间互锁。
2、如权利要求1所述的一种有机废气净化装置，其特征在于：每一所述吸附净化室内设置有一桶状吸附单元。
3、如权利要求2所述的一种有机废气净化装置，其特征在于：所述吸附单元选用的吸附剂为活性炭纤维、浸渍活性炭、浸渍活性氧化铝、硅胶、分子筛、浸渍泥煤、浸渍褐煤、浸渍风化煤、焦炭粉粒、白云石粉、蚯蚓粪中的一种。
4、如权利要求1或2或3所述的一种有机废气净化装置，其特征在于：所述催化室内设置有数层复合金属氧化物催化剂。
5、如权利要求1或2或3所述的一种有机废气净化装置，其特征在于：所述吸附净化室为6～10个。
6、如权利要求4所述一种的有机废气净化装置，其特征在于：所述吸附净化室为6～10个。
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2006
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| 吸附、催化燃烧法治理有机废气的研究. 张文俊，李华芳，杨存金.北京轻工业学院学报，第15卷第1期. 1997 |
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| 吸附浓缩－催化燃烧法处理有机废气. 何滢滢，潘涌璋.环境工程，第15卷第4期. 1997 |
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