CN106178825A - 一种有机废气吸附催化一体装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机废气吸附催化一体装置，本装置包括过滤装置、一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱和催化燃烧床，待处理废气通过废气管道通过进入过滤装置，所述过滤装置与一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱之间分别通过一号废气进管和二号废气进管相连通，所述一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱上设有一号脱附进气管、二号脱附进气管，所述一号脱附进气管、二号脱附进气管通过主脱附进气管与催化燃烧床的进气口相连通，所述催化燃烧床的出气口连接有出气通道，所述出气通道与脱附风机相连通。

Description

一种有机废气吸附催化一体装置

技术领域

本发明属于有机废气处理设备领域，尤其涉及一种有机废气吸附催化一体装置。

背景技术

有机废气处理特点:有机废气一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有机溶剂、处理难度大的特点。在有机废气处理时普遍采用的是有机废气活性炭吸附处理法、催化燃烧法、催化氧化法、酸碱中和法、等离子法等多种原理。活性炭吸附是利用活性炭的多孔性吸附污染物，活性炭吸附有容量限制，在吸附20％左右即饱和，需要更换活性炭。等离子法以高压放电为主，产生放电打火，容易发生离子体爆炸，运用范围较窄。生物滴滤技术是目前比较先进的技术，构造简单、性能稳定可靠，运行成本低。然而由于不同行业、不同企业的废气成分、废气浓度是不同的，导致单一处理方式或装置对废气中的有机物去除率不高，且处理后的尾气仍然会存在二次污染的问题，使得有机废气处理装置处理效率低和处理效果差。

本发明公开的有机废气吸附催化一体化装置(简称JXC)是我公司根据多年废气治理经验研制成功的高效节能、无二次污染的新型废气处理设备，经众多的用户使用，该项处理技术已经达到国内同类产品的领先水平。该装置主要适用于不宜采用直接燃烧或催化燃烧法及吸附回收法处理的有机废气，尤其对大风量、低浓度的处理场合，可获得满意的处理效果。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种有机废气吸附催化一体装置，本装置将活性炭吸附法和催化燃烧法相结合，同时还根据有机废气种类的不同在前端添加了干式过滤器或者生物滴滤过滤器，本装置适用于处理常温、大风量、中低浓度、易挥发的有机废气，可处理有机溶剂种类包括苯类、酮类、酯类、醛类、醚类、烷类及其混合气体。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种有机废气吸附催化一体装置，其特征在于，本装置包括过滤装置、一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱和催化燃烧床，待处理废气通过废气管道通过进入过滤装置，所述过滤装置与一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱之间分别通过一号废气进管和二号废气进管相连通，一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱与吸附主排风机分别通过一号净气出管、二号净气出管相连通，所述吸附主排风风机通过洁净气体管道与大气相连通，所述一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱上设有一号脱附进气管、二号脱附进气管，所述一号脱附进气管、二号脱附进气管通过主脱附进气管与催化燃烧床的进气口相连通，所述催化燃烧床的出气口连接有出气通道，所述出气通道与脱附风机相连通，所述出气通道经过脱附风机后分成两条管道，分别是热气管道和洁净气体管道分管，所述热气管道通过一号热气管道、二号热气管道与一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱相连通，所述热气管道上设有热控箱，废气管道、一号废气进管、二号废气进管、一号净气出管、二号净气出管、一号脱附进气管、二号脱附进气管、一号热气管道、二号热气管道、洁净气体管道分管上均设有控制阀门，所述主脱附进气管和出气通道上均设有补冷阀和阻火器。

作为优选的，所述过滤装置为干式过滤器或者生物滴滤过滤器中的任何一种。

作为优选的，所述干式过滤器内设有纤维过滤网，所述纤维过滤网的横截面为正弦函数曲线结构。

作为优选的，所述生物滴滤过滤器为圆筒形，内部包括从下到上依次设置有集液池、滤料层和喷淋室，喷淋室与集液池通过循环泵相连通，所述滤料层包括若干个滤料筒，所述滤料筒通过滤网固定在生物滴滤过滤器内，所述滤料筒呈圆台形，所述滤料筒横截面为圆形，所述滤料筒上表面直径与下表面直径比为0.9-0.95:1，所述生物滴滤过滤器与一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱之间设有气体干燥箱。

作为优选的，所述洁净气体管道上设有抽样口，所述抽样口与在线检测装置相连。

作为优选的，所述一号活性炭吸附箱和二号活性炭吸附箱结构相同，所述一号活性炭吸附箱和二号活性炭吸附箱均包括箱体、吸附板、气流挡板、废气进气口、废气出气口、热气进气口和脱附气体出口，所述吸附板上设有活性炭，所述吸附板设有若干个，呈水平设置，若干个吸附板之间间隔距离相等，所述气流挡板设有若干个，与吸附板一对一设置，呈倾斜设置，所述气流挡板与水平面的夹角为15°-20°，所述气流挡板位于相邻的两个吸附板之间。

作为优选的，所述催化燃烧床中的催化剂采用金属钯、铂浸渍的蜂窝陶瓷作催化剂。

本发明的优点在于：

1、采用吸附浓缩+催化氧化组合工艺，整个系统实现了净化、脱附过程闭循环，与回收类有机废气净化装置相比，无须备压缩空气和蒸汽等附加能源，运行过程不产生二次污染，设备投资及运行费用低。

2、前端采用干式过滤器或者生物滴滤过滤器，净化效率高，确保吸附装置的使用寿命。

3、选用特殊成型的蜂窝活性炭作为吸附材料，吸附剂寿命长，吸附系统阻力低，净化效率高。

4、用优质贵金属钯、铂浸渍的蜂窝陶瓷作催化剂，催化净化率达97％以上，催化剂寿命长，废气分解温度低，脱附预热时间短，能耗低。

5、吸附有机废气的活性炭吸附箱，可循环使用催化燃烧后的热气进行脱附再生，脱附后的气体再送入催化燃烧室进行净化处理，当有机废气浓度达到2000PPM以上时，可维持自燃，无需外加能量，运转费用低，节能效果显著。

6、采用微机集中控制系统，设备运行、操作过程实现全自动化、运行过程稳定、可靠。

7、安全设施完备，在气源与设备间设置安全防火阀、脱附时严格控制进入活性炭床的脱附温度，设有阻火器、感温棒、防爆口、报警器及自动停机等保护措施。

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为本发明的结构示意图(其中实线箭头表示废气流动处理方向，虚线箭头表示脱附气体流动处理方向)。

图2为一号活性炭吸附箱和二号活性炭吸附箱结构示意图(其中实线箭头表示废气流动方向)。

图3为一号活性炭吸附箱和二号活性炭吸附箱结构示意图(其中虚线箭头表示热气和脱附气体流动方向)

图4为干式过滤器结构示意图。

图5为生物滴滤过滤器结构示意图。

其中：1、过滤装置 2、一号活性炭吸附箱 3、二号活性炭吸附箱

4、催化燃烧床 5、废气管道 6、一号废气进管 7、二号废气进管

8、吸附主排风机 9、一号净气出管 10、二号净气出管

11、洁净气体管道 12、一号脱附进气管 13、二号脱附进气管

14、主脱附进气管 15、出气通道 16、脱附风机 17、热气管道

18、洁净气体管道分管 19、一号热气管道 20、二号热气管道

21、热控箱 22、控制阀门 23、补冷阀 24、阻火器

25、箱体 26、吸附板 27、气流挡板 28、废气进气口

29、废气出气口30、热气进气口 31、脱附气体出口 32、在线检测装置

33、纤维过滤网 34、集液池 35、滤料层 36、喷淋室

37、循环泵 38、滤料筒 39、滤网 40、气体干燥箱

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。

实施例1

一种有机废气吸附催化一体装置，本装置包括过滤装置1、一号活性炭吸附箱2、二号活性炭吸附箱3和催化燃烧床4，待处理废气通过废气管道5通过进入过滤装置1，所述过滤装置1与一号活性炭吸附箱2、二号活性炭吸附箱3之间分别通过一号废气进管6和二号废气进管7相连通，一号活性炭吸附箱2、二号活性炭吸附箱3与吸附主排风机8分别通过一号净气出管9、二号净气出管10相连通，所述吸附主排风风机8通过洁净气体管道11与大气相连通，所述一号活性炭吸附箱2、二号活性炭吸附箱3上设有一号脱附进气管12、二号脱附进气管13，所述一号脱附进气管12、二号脱附进气管13通过主脱附进气管14与催化燃烧床4的进气口相连通，所述催化燃烧床4的出气口连接有出气通道15，所述出气通道15与脱附风机16相连通，所述出气通道15经过脱附风机16后分成两条管道，分别是热气管道17和洁净气体管道分管18，所述热气管道17通过一号热气管道19、二号热气管道20与一号活性炭吸附箱2、二号活性炭吸附箱3相连通，所述热气管道17上设有热控箱21，废气管道、一号废气进管、二号废气进管、一号净气出管、二号净气出管、一号脱附进气管、二号脱附进气管、一号热气管道、二号热气管道、洁净气体管道分管上均设有控制阀门22，所述主脱附进气管和出气通道上均设有补冷阀23和阻火器24。

所述一号活性炭吸附箱2和二号活性炭吸附箱3结构相同，所述一号活性炭吸附箱和二号活性炭吸附箱均包括箱体25、吸附板26、气流挡板27、废气进气口28、废气出气口29、热气进气口30和脱附气体出口31，所述吸附板26上设有活性炭，所述吸附板26设有若干个，呈水平设置，若干个吸附板26之间间隔距离相等，所述气流挡板27设有若干个，与吸附板26一对一设置，呈倾斜设置，所述气流挡板27与水平面的夹角为15°-20°，所述气流挡板27位于相邻的两个吸附板26之间。每个对应的吸附板和气流挡板都形成了一个单独吸附室，有机废气从废气进气口进来后，同时进入这些单独的吸附室，流到气流挡板后，改变流动方向，通过吸附板吸附过滤后流出，再从废气出气口流出，常规的吸附板或者垂直设置或者水平设置，水平设置时有机废气一次性集体通过，若流速过快，则可能导致部分气体直接流出，不能有效地起到吸附作用，若流速过慢，则降低了处理速度垂直设置时，虽能保证有机废气全部通过了吸附板，但是吸附板接触有机废气有先有后，导致不同吸附板上活性炭饱和时间不一致，无法同时对所有活性炭进行脱附处理，本发明中通过加设气流挡板，保证了所有的有机废气都通过了吸附板，且所有吸附板上活性炭达到饱和状态的时间较为一致。

所述洁净气体管道11上设有抽样口，所述抽样口与在线检测装置32相连，能够实现观察排放出的洁净气体是否达标。

所述过滤装置为干式过滤器，所述干式过滤器内设有纤维过滤网33，所述纤维过滤网33的横截面为正弦函数曲线结构。常规纤维过滤网多呈折扇状，缺点在于，虽然一定程度上增加了接触面积，但是还不是最大化的接触面积，同时折扇状多存在较尖锐的拐角，这些地方往往容易被粉尘堵塞，降低了过滤效率，本发明中横截面改为正弦函数曲线结构，拐角更为圆润，大大降低了被粉尘堵塞的风险，同时更大程度上增加了废气与纤维过滤网的接触面积。

实施例2

其它与实施例均相同，区别在于过滤装置为生物滴滤过滤器，所述生物滴滤过滤器为圆筒形，内部包括从下到上依次设置有集液池34、滤料层35和喷淋室36，喷淋室36与集液池34通过循环泵37相连通，所述滤料层35包括若干个滤料筒38，所述滤料筒38通过滤网39固定在生物滴滤过滤器内，所述滤料筒28呈圆台形，所述滤料筒28横截面为圆形，所述滤料筒28上表面直径与下表面直径比为0.9-0.95:1，所述生物滴滤过滤器与一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱之间设有气体干燥箱40。当需处理的有机废气中含有臭气等时，可以使用本生物滴滤过滤器进行预处理，常规的生物滴滤过滤器中的滤料层都是采用堆积方式，而有机废气需要先湿润再经过滤料层，有机废气从上往下流动时，流动到堆积的滤料层中下部时部分有机废气不能保证能够达到湿润要求，大大降低了生物处理效率，本发明中使用了滤料筒，将滤料填充在滤料筒中，同时滤料筒的形状为圆台形，即上细下粗的圆柱形，位于上方的喷淋室的液体能够喷淋到滤料筒的下方，保证了需处理的有机废气处于达标的湿润条件，大大提供了生物处理效率。

工作方式:

首先待处理的有机废气经过滤装置进行预处理，根据有机废气含量的不同，可选择干式过滤器或者生物滴滤过滤器，若有机废气中含有大量臭气，则需利用生物滴滤过滤器先行进行除臭，否则可使用干式过滤器去除部分粉尘颗粒物，也可以先使用生物滴滤过滤器再使用干式过滤器，保证预处理的高效性；然后将符合吸附条件的有机废气送入活性炭吸附箱进行吸附净化，净化后的洁净气体由主排风机排入大气中。吸附装置配有备用两套活性炭吸附箱，分别是一号活性炭吸附箱和二号活性炭吸附箱，当一号活性炭吸附箱中的活性炭吸附饱和后通过控制阀门切换至催化燃烧脱附状态；脱附再生系统采用在线脱附再生(也可采用离线脱附再生)，即吸附过程为连续式处理工艺，在二号活性炭吸附箱投入使用同时，一号活性炭吸附箱的活性炭处于饱和状态，则其进行脱附工作，脱附后一号活性炭吸附箱预备至下次循环使用。同样的，当二号活性炭吸附箱处于饱和状态时，则一号活性炭吸附箱处于吸附工作状态，二号活性炭吸附箱处于脱附工作，保证了吸附工作的连续性。

设备选型：根据需处理风量不同，我们开发出了一系列不同规格尺寸的一体装置，处理风量可从2000m3/h到100000m3/h。

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 (7)

1.一种有机废气吸附催化一体装置，其特征在于，本装置包括过滤装置、一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱和催化燃烧床，待处理废气通过废气管道通过进入过滤装置，所述过滤装置与一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱之间分别通过一号废气进管和二号废气进管相连通，一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱与吸附主排风机分别通过一号净气出管、二号净气出管相连通，所述吸附主排风风机通过洁净气体管道与大气相连通，所述一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱上设有一号脱附进气管、二号脱附进气管，所述一号脱附进气管、二号脱附进气管通过主脱附进气管与催化燃烧床的进气口相连通，所述催化燃烧床的出气口连接有出气通道，所述出气通道与脱附风机相连通，所述出气通道经过脱附风机后分成两条管道，分别是热气管道和洁净气体管道分管，所述热气管道通过一号热气管道、二号热气管道与一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱相连通，所述热气管道上设有热控箱，废气管道、一号废气进管、二号废气进管、一号净气出管、二号净气出管、一号脱附进气管、二号脱附进气管、一号热气管道、二号热气管道、洁净气体管道分管上均设有控制阀门，所述主脱附进气管和出气通道上均设有补冷阀和阻火器。

2.根据权利要求1所述的一种有机废气吸附催化一体装置，其特征在于，所述过滤装置为干式过滤器或者生物滴滤过滤器中的任何一种。

3.根据权利要求2所述的一种有机废气吸附催化一体装置，其特征在于，所述干式过滤器内设有纤维过滤网，所述纤维过滤网的横截面为正弦函数曲线结构。

4.根据权利要求2所述的一种有机废气吸附催化一体装置，其特征在于，所述生物滴滤过滤器为圆筒形，内部包括从下到上依次设置有集液池、滤料层和喷淋室，喷淋室与集液池通过循环泵相连通，所述滤料层包括若干个滤料筒，所述滤料筒通过滤网固定在生物滴滤过滤器内，所述滤料筒呈圆台形，所述滤料筒横截面为圆形，所述滤料筒上表面直径与下表面直径比为0.9-0.95:1，所述生物滴滤过滤器与一号活性炭吸附箱、二号活性炭吸附箱之间设有气体干燥箱。

5.根据权利要求1所述的一种有机废气吸附催化一体装置，其特征在于，所述洁净气体管道上设有抽样口，所述抽样口与在线检测装置相连。

6.根据权利要求1所述的一种有机废气吸附催化一体装置，其特征在于，所述一号活性炭吸附箱和二号活性炭吸附箱结构相同，所述一号活性炭吸附箱和二号活性炭吸附箱均包括箱体、吸附板、气流挡板、废气进气口、废气出气口、热气进气口和脱附气体出口，所述吸附板上设有活性炭，所述吸附板设有若干个，呈水平设置，若干个吸附板之间间隔距离相等，所述气流挡板设有若干个，与吸附板一对一设置，呈倾斜设置，所述气流挡板与水平面的夹角为15°-20°，所述气流挡板位于相邻的两个吸附板之间。

7.根据权利要求1所述的一种有机废气吸附催化一体装置，其特征在于，所述催化燃烧床中的催化剂采用金属钯、铂浸渍的蜂窝陶瓷作催化剂。