CN106139821A - 一种沸石转轮吸附浓缩净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种沸石转轮吸附浓缩净化装置，其特征在于，包括废气预处理系统、沸石转轮浓缩系统、脱附系统、冷却干燥系统、自动控制系统、焚化炉和排放烟囱；废气预处理系统包括废气进气管道和前置过滤装置，废气进气管道上设有温湿度检测装置，沸石转轮浓缩系统包括至少两个沸石转轮，每个沸石转轮连接一个驱动装置，并且相邻沸石转轮的转动频率不同。本发明有益效果在于沸石转轮浓缩系统内采用至少两个沸石转轮，并且旋转频率不同，使得吸附区交替出现，大大提高了废气的处理效率；采用燃烧余热预热空气，节约能量，提高沸石转轮的脱附效率；前处理装置增设干燥装置，降低废气的湿度，提高沸石转轮的吸附效率。

Description

一种沸石转轮吸附浓缩净化装置
技术领域
本发明涉及有机废气的净化处理领域，具体涉及一种沸石转轮吸附浓缩净化装置。
背景技术
随着我国经济的高速发展，大气污染情况日趋严重，挥发性有机物(VOCs，Volatile Organic Compounds)与空气中的其他污染物结合，在太阳光的照射下生成的二次有机颗粒物，或二次有机气溶胶(SOA)，属于二次污染源。它能直接进入并粘附在人体上下呼吸道和肺叶中，并分别沉积于上、下呼吸道和肺泡中，引起鼻炎、支气管炎等多种呼吸系统疾病，长期处于这种环境还会诱发癌症。有机废气的净化分为回收型技术和销毁型技术。回收型技术包括吸收、吸附、冷凝、分离等；而销毁型技术包括燃烧、生物降解、光催化、等离子、臭氧等，沸石转轮浓缩装置属于两者的结合，沸石转轮浓缩装置内部区隔有吸附区及脱附区并沸石转轮持续转动经过该吸附区与该脱附区，制程产生的废气引入该吸附区中，通过该沸石转轮吸附废气中的有机物质，转动至该脱附区中的沸石转轮，通过引入的脱附气流将吸附于沸石转轮上的有机物质脱附下来，而带有脱附下来的有机物质的脱附气流引入该焚化炉进行焚化处理。如此，通过沸石转轮的旋转运作，使沸石转轮不断的重复吸附及脱附的步骤，使通过该沸石转轮浓缩装置后的废气中所含的有机物质减少到排放标准后，才能排出至大气中。
企业在生产过程中产生的废气往往含有大量的粉尘，为了降低粉尘的含量，通常会经过洗涤塔等装置对废气进行处理，最后排出的废气湿度较大，能致使沸石转轮轮面因低于脱附气体的露点温度而结露湿润，造成去除效率急速降低，而废气的温度也会影响吸附效率。当废气量较大、有机物含量较高时，沸石转轮的吸附和再生能力受到印象，会对整套系统的处理能力降低，为了降低企业的购置成本，本发明设计了一套新的沸石转轮吸附浓缩装置。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的提供一种沸石转轮吸附浓缩净化装置，满足不同废气排放量的企业的需求。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种沸石转轮吸附浓缩净化装置，其特征在于，包括废气预处理系统、沸石转轮浓缩系统、脱附系统、冷却干燥系统、自动控制系统、焚化炉和排放烟囱；所述废气预处理系统包括废气进气管道和前置过滤装置，所述废气进气管道上设有温湿度检测装置，废气由废气进气管道进入，经过前置过滤装置进入沸石转轮浓缩系统，所述沸石转轮浓缩系统包括至少两个沸石转轮，每个沸石转轮连接一个驱动装置，并且相邻沸石转轮的转动频率不同，所述沸石转轮分为吸附区、脱附区和再生区，废气经过前置过滤装置后进入沸石转轮浓缩系统，经过吸附区吸附VOCs，进入净化气排出管道，由排放烟囱排入大气；所述脱附系统包括用于加热空气的预热装置和预热空气进气管道，所述预热装置通过鼓风机鼓入新鲜的空气，对空气进行加热，热空气经过预热空气进气管道进入沸石转轮浓缩系统，所述预热空气进气管道与脱附区连接，热空气经过脱附区，将沸石转轮吸附的VOCs带走，经过浓缩废气排出管道排出沸石转轮浓缩系统，所述脱附区的另一端与焚化炉固定连接，所述焚化炉包括燃烧室、蓄热室，浓缩废气排出管道与燃烧室连接，浓缩的废气在燃烧室充分燃烧后经过蓄热室排入净化气排出管道，由排放烟囱排入大气；所述冷却干燥系统包括鼓入新鲜空气的鼓风机，将新鲜的空气输送至沸石转轮浓缩系统，与再生区连接；所述自动控制系统包括PLC控制器，与各个管道上的控制阀连接。
进一步，所述前置过滤装置包括粉尘过滤装置、活性炭过滤装置和干燥过滤装置。
进一步，所述蓄热室通过热交换器与预热装置连通，新鲜空气与蓄热室进行热交换后进入预热装置。
进一步，所述预热装置通过预热空气管道与废气进气管道连接，预热空气管道上设有电磁阀和气体流量计，并与PLC控制器连接。
进一步，所述废气进气管道上的温湿度检测装置与PLC控制器连接，将废气的温度和湿度信号传输给PLC控制器，根据PLC控制器设定的温度和湿值，判断预热空气管道上的电磁阀的开启和气体流量计的流入热空气的流量。
进一步，所述净化气排出管道与冷却干燥系统连接，将净化后的气体作为新鲜空气鼓入冷却干燥系统，经过再生区对沸石转轮进行冷却再生。
进一步，所述燃烧室包括废热旁通热交换器，所述净化气排出管道与废热旁通热交换器连接，经过废热旁通热交换器后通过废热管道接入进入废气进气管道。
进一步，所述废热管道上设有电磁阀和气体流量计，并与PLC控制器连接，根据PLC控制器设定的温度和湿值，判断预热空气管道上的电磁阀的开启和气体流量计的流入热空气的流量。
本发明的优点在于：
1.吸附、脱附效率高。
2.沸石转轮吸附VOCs所产生的压降极低，可大大减少电力能耗。
3.使原本高风量、低浓度的VOCs废气，转换成低风量、高浓度的废气，浓缩倍数达到5-20倍，大大缩小后处理设备的规格，运行成本更低。
4.整体系统采用模组化设计，具备了最小的空间需求，且提供了持续性及无人化的操控模式。
5.系统自动化控制，单键启动，操作简单，并可搭配人机界面监控重要操作数据。
6、沸石转轮浓缩系统内采用至少两个沸石转轮，并且旋转频率不同，使得吸附区交替出现，大大提高了废气的处理效率。
7、采用燃烧余热预热空气，节约能量，提高沸石转轮的脱附效率；前处理装置增设干燥装置，降低废气的湿度，提高沸石转轮的吸附效率。
8、前处理装置增设干燥装置，降低废气的湿度，提高沸石转轮的吸附效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的示意图图。
图2为另一实施例的示意图。
其中：
1、废气预处理系统 2、沸石转轮浓缩系统 3、脱附系统 4、冷却干燥系统 5、自动控制系统 6、焚化炉 7、排放烟囱 8、鼓风机
11、废气进气管道 12、前置过滤装置 13、温湿度检测装置
21、沸石转轮 22、驱动装置 23、净化气排出管道
211、吸附区 212、脱附区 213、再生区
31、预热装置 32、预热空气进气管道 33、浓缩废气排出管道 34、预热空气管道35、电磁阀 36、气体流量计
61、燃烧室 62、蓄热室
121、粉尘过滤装置 122、活性炭过滤装置 123、干燥过滤装置。
101、热交换器 102、废热旁通热交换器
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示的一种沸石转轮吸附浓缩净化装置，其特征在于，包括废气预处理系统1、沸石转轮浓缩系统2、脱附系统3、冷却干燥系统4、自动控制系统5、焚化炉6和排放烟囱7；所述废气预处理系统1包括废气进气管道11和前置过滤装置12，所述废气进气管道11上设有温湿度检测装置13，废气由废气进气管道11进入，经过前置过滤装置12进入沸石转轮浓缩系统2，所述沸石转轮浓缩系统2包括至少两个沸石转轮21，每个沸石转轮21连接一个驱动装置22，并且相邻沸石转轮21的转动频率不同，所述沸石转轮21分为吸附区211、脱附区212和再生区213，废气经过前置过滤装置12后进入沸石转轮浓缩系统2，经过吸附区211吸附VOCs，进入净化气排出管道23，由排放烟囱7排入大气；所述脱附系统3包括用于加热空气的预热装置31和预热空气进气管道32，所述预热装置31通过鼓风机8鼓入新鲜的空气，对空气进行加热，热空气经过预热空气进气管道32进入沸石转轮浓缩系统2，所述预热空气进气管道32与脱附区212连接，热空气经过脱附区212，将沸石转轮21吸附的VOCs带走，经过浓缩废气排出管道33排出沸石转轮浓缩系统2，所述脱附区212的另一端与焚化炉6固定连接，所述焚化炉6包括燃烧室61、蓄热室62，浓缩废气排出管道33与燃烧室61连接，浓缩的废气在燃烧室61充分燃烧后经过蓄热室62排入净化气排出管道23，由排放烟囱7排入大气；所述冷却干燥系统4包括鼓入新鲜空气的鼓风机8，将新鲜的空气输送至沸石转轮浓缩系统2，与再生区213连接；所述自动控制系统5包括PLC控制器，与各个管道上的控制阀连接。
进一步，所述前置过滤装置12包括粉尘过滤装置121、活性炭过滤装置122和干燥过滤装置123。
进一步，所述蓄热室62通过热交换器101与预热装置31连通，新鲜空气与蓄热室62进行热交换后进入预热装置31。
进一步，所述预热装置31通过预热空气管道34与废气进气管道11连接，预热空气管道34上设有电磁阀35和气体流量计36，并与PLC控制器连接。
进一步，所述废气进气管道11上的温湿度检测装置13与PLC控制器连接，将废气的温度和湿度信号传输给PLC控制器，根据PLC控制器设定的温度和湿值，判断预热空气管道34上的电磁阀35的开启和气体流量计36的流入热空气的流量。
进一步，所述净化气排出管道23与冷却干燥系统4连接，将净化后的气体作为新鲜空气鼓入冷却干燥系统4，经过再生区213对沸石转轮21进行冷却再生。
进一步，所述燃烧室61包括废热旁通热交换器102，所述净化气排出管道23与废热旁通热交换器102连接，经过废热旁通热交换器102后通过废热管道接入进入废气进气管道11。
进一步，所述废热管道上设有电磁阀35和气体流量计36，并与PLC控制器连接，根据PLC控制器设定的温度和湿值，判断预热空气管道34上的电磁阀35的开启和气体流量计36的流入热空气的流量。
实施例2
如图2所示的一种沸石转轮吸附浓缩净化装置，与实施例1不同的是，所述燃烧室61包括废热旁通热交换器102，所述净化气排出管道23与废热旁通热交换器102连接，经过废热旁通热交换器102后通过废热管道接入进入废气进气管道11。
所述废热管道上设有电磁阀35和气体流量计36，并与PLC控制器连接，根据PLC控制器设定的温度和湿值，判断预热空气管道34上的电磁阀35的开启和气体流量计36的流入热空气的流量。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种沸石转轮吸附浓缩净化装置，其特征在于，包括废气预处理系统、沸石转轮浓缩系统、脱附系统、冷却干燥系统、自动控制系统、焚化炉和排放烟囱；所述废气预处理系统包括废气进气管道和前置过滤装置，所述废气进气管道上设有温湿度检测装置，废气由废气进气管道进入，经过前置过滤装置进入沸石转轮浓缩系统，所述沸石转轮浓缩系统包括至少两个沸石转轮，每个沸石转轮连接一个驱动装置，并且相邻沸石转轮的转动频率不同，所述沸石转轮分为吸附区、脱附区和再生区，废气经过前置过滤装置后进入沸石转轮浓缩系统，经过吸附区吸附VOCs，进入净化气排出管道，由排放烟囱排入大气；所述脱附系统包括用于加热空气的预热装置和预热空气进气管道，所述预热装置通过鼓风机鼓入新鲜的空气，对空气进行加热，热空气经过预热空气进气管道进入沸石转轮浓缩系统，所述预热空气进气管道与脱附区连接，热空气经过脱附区，将沸石转轮吸附的VOCs带走，经过浓缩废气排出管道排出沸石转轮浓缩系统，所述脱附区的另一端与焚化炉固定连接，所述焚化炉包括燃烧室、蓄热室，浓缩废气排出管道与燃烧室连接，浓缩的废气在燃烧室充分燃烧后经过蓄热室排入净化气排出管道，由排放烟囱排入大气；所述冷却干燥系统包括鼓入新鲜空气的鼓风机，将新鲜的空气输送至沸石转轮浓缩系统，与再生区连接；所述自动控制系统包括PLC控制器，与各个管道上的控制阀连接。
2.根据权利要求1所述的一种沸石转轮吸附浓缩净化装置，其特征在于，所述前置过滤装置包括粉尘过滤装置、活性炭过滤装置和干燥过滤装置。
3.根据权利要求1所述的一种沸石转轮吸附浓缩净化装置，其特征在于，所述蓄热室通过热交换器与预热装置连通，新鲜空气与蓄热室进行热交换后进入预热装置。
4.根据权利要求1所述的一种沸石转轮吸附浓缩净化装置，其特征在于，所述预热装置通过预热空气管道与废气进气管道连接，预热空气管道上设有电磁阀和气体流量计，并与PLC控制器连接。
5.根据权利要求4所述的一种沸石转轮吸附浓缩净化装置，其特征在于，所述废气进气管道上的温湿度检测装置与PLC控制器连接，将废气的温度和湿度信号传输给PLC控制器，根据PLC控制器设定的温度和湿值，判断预热空气管道上的电磁阀的开启和气体流量计的流入热空气的流量。
6.根据权利要求1所述的一种沸石转轮吸附浓缩净化装置，其特征在于，所述净化气排出管道与冷却干燥系统连接，将净化后的气体作为新鲜空气鼓入冷却干燥系统，经过再生区对沸石转轮进行冷却再生。
7.根据权利要求1所述的一种沸石转轮吸附浓缩净化装置，其特征在于，所述燃烧室包括废热旁通热交换器，所述净化气排出管道与废热旁通热交换器连接，经过废热旁通热交换器后通过废热管道接入进入废气进气管道。
8.根据权利要求7所述的一种沸石转轮吸附浓缩净化装置，其特征在于，所述废热管道上设有电磁阀和气体流量计，并与PLC控制器连接，根据PLC控制器设定的温度和湿值，判断预热空气管道上的电磁阀的开启和气体流量计的流入热空气的流量。
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