CN106000098A - 智能自体再生VOCs气体处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能自体再生VOCs气体处理系统，沿进气方向依次设有淋洗装置、高温分解装置、自体再生吸附装置、VOCs浓度检测器和三通控制阀，且通过管路两两连通，三通控制阀还连接进风管道和出风管道；自体再生吸附装置包括至少一个自体再生吸附器、支架、外侧板、底板、鼓风机、热交换器和PCL控制器，至少一个自体再生吸附器通过支架固定，所述自体再生吸附器通过外侧板密封。本发明能够通过多种方式处理VOCs，处理效率高、效果好，并实现吸附装置的快速再生。

Description

智能自体再生VOCs气体处理系统

技术领域

本发明涉及环保领域技术，尤其涉及智能自体再生VOCs气体处理系统。

背景技术

挥发性有机物(VOCs)产生于有机化工生产过程及有机产品被使用的自身挥发过程，对环境和人类健康有害。催化氧化、吸附、生物法是国内外工业VOCs处理技术市场占有率较大的3种技术。现有废气处理工艺存在缺点，其活性炭吸附了VOCs，同时也储存于活性炭的空隙中，VOCs脱附会造成二次污染。中国专利CN 104028086A公开一种VOC废气处理系统，沿废气处理流程依次包括有用于连接VOC废气源的风机、连接于风机之出风口的填料喷淋塔装置、连接于填料喷淋塔装置之出风口的紫外活性炭一体化装置，以及连接于紫外活性炭一体化装置上的净化气体排放口；通过填料喷淋塔与紫外活性炭一体式净化器的结合设计来实现高效废气处理。这种处理方式缩短了氧化的停留时间，其不断地吸附和氧化脱附，避免了过多污染物储存于活性炭的空隙中，不需传统技术那样频繁更换活性炭或增大活性炭层的厚度，节约了净化成本。但吸附的污染物只能由紫外氧化方式脱附去除，这种处理方式单一，针对不同废气成分不能被现有技术中的处理设备一次性处理完成，且活性炭再生时间长，VOCs净化效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能自体再生VOCs气体处理系统，能够通过多种方式处理VOCs，处理效率高、效果好，并实现吸附装置的快速再生。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：智能自体再生VOCs气体处理系统，沿进气方向依次设有淋洗装置、高温分解装置、自体再生吸附装置、VOCs浓度检测器和三通控制阀，且通过管路两两连通，所述三通控制阀还连接进风管道和出风管道。

进一步的，所述淋洗装置包括金属罩体、液体回收槽和循环水池，所述金属罩体上部设有至少一个出风口，所述金属罩体内部自上而下依次设置有喷淋器、沸石层、至少一个曝气器、进风管道和液体回收槽，所述曝气器安装在进风管道上，所述进风管道位于液体回收槽内，所述循环水池设于金属罩体一侧，且与液体回收槽相连通，所述循环水池通过管路和设于管路上的抽水泵与喷淋器相连，所述循环水池内装有碱性离子水。

进一步的，所述高温分解装置包括至少一个石英管、电磁线圈、金属棒、温度调节装置和吹氮装置，所述吹氮装置设置在高温分解装置的进气口处，若干所述石英管两两串连连接，所述石英管内部设置有横向贯穿的金属棒，所述石英管外壁环绕有电磁线圈，所述石英管和电磁线圈之间设有隔热棉，所述电磁线圈和温度调节装置相连。

进一步的，所述自体再生吸附装置包括至少一个自体再生吸附器、支架、外侧板、底板、鼓风机、热交换器和PCL控制器，至少一个所述自体再生吸附器通过支架固定，所述自体再生吸附器通过外侧板密封。

进一步的，所述自体再生吸附器包括外壳套体、石英加热管、挡板、垂直挡风板、金属支撑网、过滤吸附圈、等离子发生器、照射灯和光触媒涂层；所述外壳套体为中空的圆柱形，所述外壳套体内部设有过滤吸附圈、金属支撑网和石英加热管，所述金属支撑网外部套装有过滤吸附圈，内部一端插放有石英加热管，另一端和鼓风机相连，所述外壳套体下部设有长条形开口，在开口上设有封住长条形开口的挡板，所述两挡板中间设有垂直挡风板，所述垂直挡风板上部和金属支撑网固定，下部和底板垂直固定，所述底板下方设有热交换器，所述热交换器通过抽水泵与所述循环水池下方的加热器连接，所述外壳套体内壁上设有光触媒涂层、等离子发生器和照射灯，所述石英加热管、照射灯、等离子发生器、鼓风机的开关与所述PCL控制器相连接。

进一步的，所述外壳套体为耐高温金属材质，所述外壳套体内壁为白色陶瓷材质。

进一步的，所述照射灯为蓝光LED灯。

进一步的，所述过滤吸附圈为活性炭和沸石粉压制而成的纤维网状结构。

进一步的，还包括中空纤维膜，所述中空纤维膜位于出风管道出口处。

本发明的有益效果为：智能自体再生VOCs气体处理系统能够通过多种方式处理VOCs，处理效率高；系统中余热回收利用，节省能源；过滤吸附圈的多孔骨架分子筛结构，吸附接触面积大，其对有机气体吸附能力强；等离子发生器能使气体中有机物带电断键发生分解反应，对有毒有害气体及活体病毒、细菌等进行快速降解，从而高效杀毒、灭菌、去异味、消烟、除尘；活性炭纤维圈久用之后，同时启动鼓风机和石英加热管，污染物自过滤吸附圈中逸出并分解，过滤吸附圈的吸附功能即可复原，重复使用。

附图说明

图1是本发明的结构剖视图；

图2是高温分解装置结构示意图；

图3是自体再生吸附器剖视图；

图4是自体再生吸附装置侧视剖面图；

图5是外侧板结构示意图；

图中，1、淋洗装置，11、进风管道，12、金属罩体，13、液体回收槽，14、循环水池，15、出风口，16、喷淋器，17、沸石层，18、曝气器，19、抽水泵，2、高温分解装置，21、石英管，22、电磁线圈，23、金属棒，24、温度调节装置，25、吹氮装置，3、自体再生吸附装置，31、自体再生吸附器，311、外壳套体，312、石英加热管，313、挡板，314、垂直挡风板，315、金属支撑网，316、过滤吸附圈，317、等离子发生器，318、照射灯，319、光触媒涂层，32、支架，33、外侧板，34、底板，35、鼓风机，36、热交换器，37、PCL控制器，38、出风管道，39、加热器，4、VOCs浓度检测器，5、三通控制阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1-5所示，智能自体再生VOCs气体处理系统，沿进气方向依次设有淋洗装置1、高温分解装置2、自体再生吸附装置3、VOCs浓度检测器4和三通控制阀5，且通过管路两两连通，所述三通控制阀5还连接进风管道11和出风管道38。所述淋洗装置1包括金属罩体12、液体回收槽13和循环水池14，所述金属罩体12上部设有至少一个出风口15，所述金属罩体12内部自上而下依次设置有喷淋器16、沸石层17、至少一个曝气器18、进风管道11和液体回收槽13，所述曝气器18安装在进风管道11上，所述进风管道11位于液体回收槽13内，所述循环水池14设于金属罩体12一侧，且与液体回收槽13相连通，所述循环水池14通过管路和设于管路上的抽水泵19与喷淋器16相连，所述循环水池14内装有碱性离子水。所述高温分解装置2包括至少一个石英管21、电磁线圈22、金属棒23、温度调节装置24和吹氮装置25，所述吹氮装置25设置在高温分解装置2的进气口处，若干所述石英管21两两串连连接，所述石英管21内部设置有横向贯穿的金属棒23，所述石英管21外壁环绕有电磁线圈22，所述石英管21和电磁线圈22之间设有隔热棉24，所述电磁线圈22和温度调节装置24相连。所述自体再生吸附装置3包括至少一个自体再生吸附器31、支架32、外侧板33、底板34、鼓风机35、热交换器36和PCL控制器37，至少一个所述自体再生吸附器通过支架32固定，所述自体再生吸附器31通过外侧板33密封。所述自体再生吸附器31包括外壳套体311、石英加热管312、挡板313、垂直挡风板314、金属支撑网315、过滤吸附圈316、等离子发生器317、照射灯318和光触媒涂层319；所述外壳套体311为中空的圆柱形，所述外壳套体311内部设有过滤吸附圈316、金属支撑网315和石英加热管312，所述金属支撑网315外部套装有过滤吸附圈316，内部一端插放有石英加热管312，另一端和鼓风机35相连，所述外壳套体311下部设有长条形开口，在开口上设有封住长条形开口的挡板313，所述两挡板313中间设有垂直挡风板314，所述垂直挡风板314上部和金属支撑网315固定，下部和底板34垂直固定，所述底板34下方设有热交换器36，所述热交换器36通过抽水泵19与所述循环水池14下方的加热器39连接，所述外壳套体311内壁上设有光触媒涂层319、等离子发生器317和照射灯318，所述石英加热管312、照射灯318、等离子发生器317、鼓风机35的开关与所述PCL控制器37相连接。所述外壳套体311为耐高温金属材质，所述外壳套体311内壁为白色陶瓷材质。所述照射灯318为蓝光LED灯。所述过滤吸附圈316为活性炭和沸石粉压制而成的纤维网状结构。还包括中空纤维膜6，所述中空纤维膜6位于出风管道38出口处。

空气进入进风管道11，通过曝气器18通入淋洗装置1内部，气体经过沸石层17吸附，喷淋器16喷出碱性离子水吸收液，将气体中大颗粒和水溶性有机物质溶于碱性水中，碱性水溶液的作用一方面增加有机物溶解度，另一方面作为催化剂使有机物发生水解。淋洗后溶液收集到液体回收槽13中，然后进入循环水池14再进行循环至喷淋器16。

从淋洗装置1出风口15排出的含有机污染物的气体通过石英管21，耐高温金属棒23和电磁线圈22通过电磁感应的方式在石英管21内形成高温，由温度调节装置24调节温度可达1500℃～1800℃，在高温条件下小颗粒有机挥发物分解成小分子无害气体物质。吹氮装置25向石英管21通入一定量的N2，使VOCs的浓度降低到临界点之下，使其不易发生闪爆现象，保护装置安全。

高温分解后的气体通过自体再生吸附装置3的外壳套体311做圆周运动。过滤吸附圈316是以秸秆为原料制成的秸秆活性碳和沸石粉经过分散式混合压制技术制备而成的多孔骨架纤维状结构，压制成圆柱形套筒，套装金属支撑网315上，VOCs经过时可吸附气体中细微颗粒有机物。外壳套体311内壁为白色陶瓷材质，并在表面喷涂光触媒涂层319，照射灯318激发光触媒涂层319对被吸附的有机污染物颗粒进行光催化分解。等离子发生器317主要是利用电路高压、高频脉冲放电形成非对称等离子体电场产生放电电离气体，产生包括电子在内的活性物质和中间活性物质等高浓度离子体，实现对有机物降解过程，同时等离子发生装置电离产生大量正负离子，负离子能够主动出击、寻找空气中的微型污染颗粒物，并与其凝聚成团，主动将其沉降至过滤吸附圈316表面进行吸附分解。正离子容易吸附细菌，使其发生结构改变和能量转移，导致细菌病变而死亡。通过这样多种方式处理VOCs，处理效率高。

石英加热管312安装在过滤吸附圈316的中心，吸附饱和后，根据工作要求，在空闲时间，如夜间用电低谷时段，同时启动鼓风机35和石英加热管312，对装置进行加热和通风吹脱处理，污染物自过滤吸附圈316中逸出并分解，使饱和的过滤吸附圈316具有再吸附处理能力，重复使用，节约成本。自体再生吸附器多个为一组，组装成模块式，根据不同处理需求连接不同数量的模块。

从高温分解装置2排出的气体使外壳套体311产生高温，热交换器36将热量传送至循环水池14，为碱性离子水预热，提高其水解效率。

VOCs浓度检测器快速检测有机物总浓度，当出口VOCs未达到排放标准时三通控制阀5关闭出风管道38，气体进入进风管道11继续循环处理，若检测合格，则关闭进风管道11，气体经出风管道38达标排放。根据企业需要，还可在出风管道38出口处加装中空纤维膜6提高净化效果。

以上通过实施例对本发明的进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.智能自体再生VOCs气体处理系统，其特征在于，沿进气方向依次设有淋洗装置、高温分解装置、自体再生吸附装置、VOCs浓度检测器和三通控制阀，且通过管路两两连通，所述三通控制阀还连接进风管道和出风管道。

2.根据权利要求1所述的智能自体再生VOCs气体处理系统，其特征在于：所述淋洗装置包括金属罩体、液体回收槽和循环水池，所述金属罩体上部设有至少一个出风口，所述金属罩体内部自上而下依次设置有喷淋器、沸石层、至少一个曝气器、进风管道和液体回收槽，所述曝气器安装在进风管道上，所述进风管道位于液体回收槽内，所述循环水池设于金属罩体一侧，且与液体回收槽相连通，所述循环水池通过管路和设于管路上的抽水泵与喷淋器相连，所述循环水池内装有碱性离子水。

3.根据权利要求1所述的智能自体再生VOCs气体处理系统，其特征在于：所述高温分解装置包括至少一个石英管、电磁线圈、金属棒、温度调节装置和吹氮装置，所述吹氮装置设置在高温分解装置的进气口处，若干所述石英管两两串连连接，所述石英管内部设置有横向贯穿的金属棒，所述石英管外壁环绕有电磁线圈，所述石英管和电磁线圈之间设有隔热棉，所述电磁线圈和温度调节装置相连。

4.根据权利要求1所述的智能自体再生VOCs气体处理系统，其特征在于：所述自体再生吸附装置包括至少一个自体再生吸附器、支架、外侧板、底板、鼓风机、热交换器和PCL控制器，至少一个所述自体再生吸附器通过支架固定，所述自体再生吸附器通过外侧板密封。

5.根据权利要求4所述的智能自体再生VOCs气体处理系统，其特征在于：所述自体再生吸附器包括外壳套体、石英加热管、挡板、垂直挡风板、金属支撑网、过滤吸附圈、等离子发生器、照射灯和光触媒涂层；

所述外壳套体为中空的圆柱形，所述外壳套体内部设有过滤吸附圈、金属支撑网和石英加热管，所述金属支撑网外部套装有过滤吸附圈，内部一端插放有石英加热管，另一端和鼓风机相连，所述外壳套体下部设有长条形开口，在开口上设有封住长条形开口的挡板，所述两挡板中间设有垂直挡风板，所述垂直挡风板上部和金属支撑网固定，下部和底板垂直固定，所述底板下方设有热交换器，所述热交换器通过抽水泵与所述循环水池下方的加热器连接，所述外壳套体内壁上设有光触媒涂层、等离子发生器和照射灯，所述石英加热管、照射灯、等离子发生器、鼓风机的开关与所述PCL控制器相连接。

6.根据权利要求5所述的智能自体再生VOCs气体处理系统，其特征在于：所述外壳套体为耐高温金属材质，所述外壳套体内壁为白色陶瓷材质。

7.根据权利要求5所述的智能自体再生VOCs气体处理系统，其特征在于：所述照射灯为蓝光LED灯。

8.根据权利要求5所述的智能自体再生VOCs气体处理系统，其特征在于：所述过滤吸附圈为活性炭和沸石粉压制而成的纤维网状结构。

9.根据权利要求1所述的智能自体再生VOCs气体处理系统，其特征在于：还包括中空纤维膜，所述中空纤维膜位于出风管道出口处。