CN106268093A - 沸石废气处理系统 - Google Patents

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Abstract

一种沸石废气处理系统，包括：设备主体，设备主体设置有初级过滤室、分气室以及反应室；粉尘过滤装置，粉尘过滤装置设置于初级过滤室内；分气板，分气板横向设置，相邻的两个分气板之间具有用于气体通过的横向通道，分气板设置于分气室内；沸石转轮，沸石转轮具有反应侧和还原侧；燃烧装置，燃烧装置具有焚烧炉，焚烧炉包括有一条用于输出热流的热流分支通道，热流分支通道与脱附入口连通，焚烧炉包括有一条燃料分支通道，燃料分支通道与脱附出口连通。本发明利用沸石转轮可以对除尘后的废气进行有机物的吸附脱离，使其变成了符合工业排放要求的废气进行排放，从而提高废气对于环境的友好程度，解决了工业废气对于环境污染的问题。

Description

沸石废气处理系统
技术领域
本发明涉及工业尾气处理设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种沸石废气处理系统。
背景技术
在现有技术中，大部分化工类企业排放的工业废气中都会含有可燃气体，如H2、CO、CH4等，由于工业废气中包含的可燃性气体的成分只占废气总量的10～20％，所以废气的热值不高，大约500～2000Kcal/Nm3，且供气压力很低，大约为0.4～1.25Kpa，所以这种热值和气压都很低的工业废气根本不能用普通的燃气燃烧器正常稳定的燃烧，这就导致大部分的工业废气直接排入大气中，如此，既浪费资源又污染环境。
发明内容
(一)技术问题
综上所述，如何对工业废气中的可燃性气体进行回收同时提高其浓度，以使得回收的可燃性气体能够直接适用于燃烧，来解决现有技术中存在的资源浪费以及环境污染等问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
(二)技术方案
本发明提供了一种沸石废气处理系统，包括：
设备主体，所述设备主体按照工艺顺序、依次设置有、且相互连通的初级过滤室、分气室以及反应室，所述设备主体上开设有与所述初级过滤室连通的废气入口，所述设备主体上还开设有与所述反应室相连通的脱附入口、脱附出口以及废气出口；
粉尘过滤装置，所述粉尘过滤装置包括有粉尘吸附板，所述粉尘吸附板包括有多个，全部的所述粉尘吸附板竖直设置，相邻的两个所述粉尘吸附板之间具有用于气体通过的竖向通道，所述粉尘过滤装置设置于所述初级过滤室内；
分气板，所述分气板包括有多个，全部的所述分气板横向设置，所述分气板于竖直方向上罗列设置，相邻的两个分气板之间具有用于气体通过的横向通道，所述分气板设置于所述分气室内；
沸石转轮，所述沸石转轮可转动地设置于所述反应室内，以所述沸石转轮的转动中心为分界点、所述沸石转轮的一侧为反应侧、所述沸石转轮的另一侧为还原侧，所述横向通道与所述反应侧相对应设置，所述脱附入口以及所述脱附出口与所述还原侧相对设置并分设于所述还原侧的两侧；
燃烧装置，所述燃烧装置具有焚烧炉，所述焚烧炉包括有一条用于输出热流的热流分支通道，所述热流分支通道与所述脱附入口连通，所述焚烧炉包括有一条燃料分支通道，所述燃料分支通道与所述脱附出口连通。
优选地，所述沸石转轮包括有外部框架、驱动装置以及沸石组件，所述沸石组件包括有沸石单元，所述沸石单元为环形结构，所述沸石单元包括有多个，全部的所述沸石单元直径依次递减并套叠设置，所述横向通道与所述沸石单元对应设置，所述沸石组件设置于所述外部框架内，所述驱动装置设置于所述外部框架的外部并与所述外部框架动力连接。
优选地，于所述废气入口以及所述废气出口均设置有轴流风机。
优选地，于所述脱附出口设置有负压风机。
优选地，本发明还包括有风罩，所述风罩为漏斗形结构，所述风罩包括有两个，两个所述风罩分设于所述废气入口以及所述废气出口上。
优选地，所述沸石单元为疏水性沸石单元。
优选地，所述设备主体为钢制壳体结构。
优选地，所述驱动装置包括有电机、齿轮以及齿圈，所述齿轮设置于所述电机上，所述齿圈套设于所述外部框架上，所述齿轮与所述齿圈啮合。
优选地，所述驱动装置包括有电机、主动轮、从动轮以及阻尼转棍，所述主动轮设置于所述电机上，所述主动轮与所述从动轮动力连接，所述从动轮与所述阻尼转棍动力连接，所述阻尼转棍与所述外部框架的外侧面相抵。
优选地，所述沸石转轮每小时旋转1-6转；所述热流分支通道内输送的热流的温度范围为200-250℃。
(三)有益效果
通过上述结构设计，本发明提供的沸石废气处理系统，其能够对原始废气进行除尘操作，然后再对废气进行导流，使得废气有序通过沸石转轮，沸石转轮可以对除尘后的废气进行有机物的吸附脱离，这样，原始废气经过除尘、除有机物等操作，变成了符合工业排放要求的废气进行排放，从而提高废气对于环境的友好程度，解决了工业废气对于环境污染的问题。
附图说明
图1为本发明实施例中沸石废气处理系统的局部结构示意图；
在图1中，部件名称与附图标记的对应关系为：
粉尘吸附板1、分气板2、沸石转轮3、反应侧3a、还原侧3b、负压风机4、风罩5。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参考图1，图1为本发明实施例中沸石废气处理系统的局部结构示意图。
本发明提供了一种沸石废气处理系统，在该系统中，其具体包括：
1、设备主体，设备主体按照工艺顺序、依次设置有、且相互连通的初级过滤室、分气室以及反应室，设备主体上开设有与初级过滤室连通的废气入口，设备主体上还开设有与反应室相连通的脱附入口、脱附出口以及废气出口。
在上述结构设计中，在设备主体内形成有两条主要的气体流通通道，其中一条为用于废气通过的通道，该通道以废气入口为入口、废气出口为出口，VOCs废气从废气入口进入到设备主体内部，经过沸石转轮3后，废气中的挥发性有机物在沸石的吸附作用下被吸收，从而达到净化废气的目的。吸附后的废气变为干净的废气从废气出口直接排出，这样可以提高污染企业对于环境的友好程度，降低其污染物的排放。另一条通道为用于对吸附有挥发性有机物的沸石进行脱附的脱附通道，用于脱附作业的脱附热气流通过，在脱附热气流经过沸石(吸附有挥发性有机物的沸石)时，沸石吸附的挥发性有机物在热气流的作用下从沸石上脱离。
2、粉尘过滤装置，粉尘过滤装置包括有粉尘吸附板1，粉尘吸附板1包括有多个，全部的粉尘吸附板1竖直设置，相邻的两个粉尘吸附板1之间具有用于气体通过的竖向通道，粉尘过滤装置设置于初级过滤室内。
由上述可知，本发明主要是气体进行过滤。但是，没有经过过滤的废气，其中不仅仅包含有有机污染物，还包括有呈颗粒状态的无机污染物，例如煤灰等杂质。为了避免上述粉尘类污染物堵塞气体流通通道的情况出现，本发明特别设置了粉尘过滤装置。粉尘过滤装置包括有粉尘吸附板1，将粉尘吸附板1设置在初级过滤室内，这样可以在初级过滤室中实现粉尘的过滤，不含有粉尘的废气再经过沸石转轮3，可以避免沸石转轮3中的沸石受到粉尘的污染，这样，可以提高沸石的使用寿命以及提高其对于有机污染物的吸附效果。
3、分气板，分气板2包括有多个，全部的分气板横向设置，分气板2于竖直方向上罗列设置，相邻的两个分气板之间具有用于气体通过的横向通道，分气板2设置于分气室内。
在本结构设计中，在分气室内设置了分气板2，利用分气板2对粉尘过滤后的废气进行导流，可以保证气体有序地、有方向性地流入到沸石转轮3上，由于避免了废气流通杂乱的情况出现，其有益于废气的吸附处理。
4、沸石转轮，沸石转轮3可转动地设置于反应室内，以沸石转轮3的转动中心为分界点、沸石转轮3的一侧为反应侧3a、沸石转轮3的另一侧为还原侧3b，横向通道与反应侧3a相对应设置，脱附入口以及脱附出口与还原侧3b相对设置并分设于还原侧3b的两侧。
沸石转轮3是本发明中实现废气有机物分离的主要组件。沸石是一种多孔结构的矿石，其能够有针对性地对废气中的有机物进行吸附。并且，沸石还具有脱附性，当沸石被加热时，沸石吸附的有机物还能够从沸石中脱离。这样，沸石在实际工业生产中可以被反复利用。
5、燃烧装置，燃烧装置具有焚烧炉，焚烧炉包括有一条用于输出热流的热流分支通道，热流分支通道与脱附入口连通，焚烧炉包括有一条燃料分支通道，燃料分支通道与脱附出口连通。
沸石分子筛具有晶体的结构和特征，表面为固体骨架，内部的孔穴可起到吸附分子的作用。在沸石中，其具有的孔穴之间孔道相互连通，外界分子由孔道经过。由于孔穴的结晶性质，分子筛的孔径分布非常均一。分子筛依据其晶体内部孔穴的大小对分子进行选择性吸附，也就是吸附一定大小的分子而排斥较大物质的分子，因沸石转轮3中沸石内部结构的的孔径跟大部分有机废气VOCs分子的粒径接近，所以特别适用于用来吸附有机废气中的污染成分。
燃烧装置是本发明对废气处理工艺中最末端步骤所使用的设备，由上述可知，沸石在脱附热气流的作用下被加热，实现了有机物的脱附。这样，完成脱附作业的脱附热气流中包含有大量的有机物，本发明利用有机物的可燃性，通过燃烧实现其分解。
通过上述结构设计，本发明提供的沸石废气处理系统，其能够对原始废气进行除尘操作，然后再对废气进行导流，使得废气有序通过沸石转轮3，沸石转轮3可以对除尘后的废气进行有机物的吸附脱离，这样，原始废气经过除尘、除有机物等操作，变成了符合工业排放要求的废气进行排放，从而提高废气对于环境的友好程度，解决了工业废气对于环境污染的问题。
具体地，在本实施例对沸石转轮3进行结构限定：沸石转轮3包括有外部框架、驱动装置以及沸石组件，沸石组件包括有沸石单元，沸石单元为环形结构，沸石单元包括有多个，全部的沸石单元直径依次递减并套叠设置，横向通道与沸石单元对应设置，沸石组件设置于外部框架内，驱动装置设置于外部框架的外部并与外部框架动力连接。
上述的沸石单元采用环形结构仅仅为本发明的一个优选结构设计，在本发明的另一个实施方式中，其还可以采用扇形结构设计，多个扇形的沸石单元一次拼接成为圆形的沸石转轮3。
在本发明中，于废气入口以及废气出口均设置有轴流风机。设置轴流风机的作用为加快气体的流通速度，用于提高废气的处理效率。另外，设置轴流风机还具有对废气的导流作用。
基于上述结构设计，本实施例中还设置了负压风机4，负压风机4设置在脱附出口位置上。
具体地，本发明还提供了风罩5，风罩5为漏斗形结构，风罩5包括有两个，两个风罩5分设于废气入口以及废气出口上。设置有风罩5，风罩5对处理后的废气具有聚集作用，风罩5还便于烟囱的安装。
在此限定：沸石单元为疏水性沸石单元；设备主体为钢制壳体结构。
本发明中设置的驱动装置，其具体结构为：包括有电机、齿轮以及齿圈，齿轮设置于电机上，齿圈套设于外部框架上，齿轮与齿圈啮合。
本发明中设置的驱动装置，其结构还可以为：
本发明中设置的驱动装置，其具体结构为：包括有电机、主动轮、从动轮以及阻尼转棍，主动轮设置于电机上，主动轮与从动轮动力连接，从动轮与阻尼转棍动力连接，阻尼转棍与外部框架的外侧面相抵。
具体地，沸石转轮3每小时旋转1-6转；热流分支通道内输送的热流的温度范围为200-250℃。
在本发明中，利用脱附热气流脱附出的高浓度VOCs气流，以氧化风机抽送至蓄热式焚化炉内燃烧焚化处理，排放出干净CO2及H2O至大气，燃烧室高温气流被引出至气对气热交换器，与常温空气进行热交换、升温至脱附温度的热流，供脱附使用达到省能目的。
沸石分子筛吸附或排斥的功能受分子的电性影响，本发明中，沸石转轮3中的沸石具有疏水性，它可以根据分子的大小和极性而进行选择性吸附有机废气中非极性分子，因而它对大多数的有机废气(大多数有机废气属于极性)具有较好的吸附特性。
由于沸石表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，此现象称为吸附。利用其表面的吸附能力，使废气与大表面的多孔性固体物质相接触，废气中的污染物被吸附在固体表面上，使其与气体混合物分离，达到净化目的。
脱附再生过程：沸石转轮3分成多个区域，其中主要分为吸附区、脱附再生区以及冷却区。具体地，在本发明的一个实施方式中，沸石转轮3分为12格，其中10格为吸附区、1格为脱附区、1格为冷却区，沸石转轮3在马达或者电机的驱动下缓慢转动。10个吸附区在吸附后分别进入脱附及冷却阶段成为脱附区、冷却区。冷却区冷却用的风量一般来自废气中，废气给冷却区冷却后进一步加热，对脱附区进行脱附，脱附出来后的风量再进入RCO燃烧装置，进行蓄热催化式燃烧分解。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种沸石废气处理系统，其特征在于，包括：
设备主体，所述设备主体按照工艺顺序、依次设置有、且相互连通的初级过滤室、分气室以及反应室，所述设备主体上开设有与所述初级过滤室连通的废气入口，所述设备主体上还开设有与所述反应室相连通的脱附入口、脱附出口以及废气出口；
粉尘过滤装置，所述粉尘过滤装置包括有粉尘吸附板(1)，所述粉尘吸附板包括有多个，全部的所述粉尘吸附板竖直设置，相邻的两个所述粉尘吸附板之间具有用于气体通过的竖向通道，所述粉尘过滤装置设置于所述初级过滤室内；
分气板(2)，所述分气板包括有多个，全部的所述分气板横向设置，所述分气板于竖直方向上罗列设置，相邻的两个分气板之间具有用于气体通过的横向通道，所述分气板设置于所述分气室内；
沸石转轮(3)，所述沸石转轮可转动地设置于所述反应室内，以所述沸石转轮的转动中心为分界点、所述沸石转轮的一侧为反应侧(3a)、所述沸石转轮的另一侧为还原侧(3b)，所述横向通道与所述反应侧相对应设置，所述脱附入口以及所述脱附出口与所述还原侧相对设置并分设于所述还原侧的两侧；
燃烧装置，所述燃烧装置具有焚烧炉，所述焚烧炉包括有一条用于输出热流的热流分支通道，所述热流分支通道与所述脱附入口连通，所述焚烧炉包括有一条燃料分支通道，所述燃料分支通道与所述脱附出口连通。
2.根据权利要求1所述的沸石废气处理系统，其特征在于，
所述沸石转轮包括有外部框架、驱动装置以及沸石组件，所述沸石组件包括有沸石单元，所述沸石单元为环形结构，所述沸石单元包括有多个，全部的所述沸石单元直径依次递减并套叠设置，所述横向通道与所述沸石单元对应设置，所述沸石组件设置于所述外部框架内，所述驱动装置设置于所述外部框架的外部并与所述外部框架动力连接。
3.根据权利要求2所述的沸石废气处理系统，其特征在于，
于所述废气入口以及所述废气出口均设置有轴流风机。
4.根据权利要求3所述的沸石废气处理系统，其特征在于，
于所述脱附出口设置有负压风机(4)。
5.根据权利要求4所述的沸石废气处理系统，其特征在于，
还包括有风罩(5)，所述风罩为漏斗形结构，所述风罩包括有两个，两个所述风罩分设于所述废气入口以及所述废气出口上。
6.根据权利要求5所述的沸石废气处理系统，其特征在于，
所述沸石单元为疏水性沸石单元。
7.根据权利要求6所述的沸石废气处理系统，其特征在于，
所述设备主体为钢制壳体结构。
8.根据权利要求7所述的沸石废气处理系统，其特征在于，
所述驱动装置包括有电机、齿轮以及齿圈，所述齿轮设置于所述电机上，所述齿圈套设于所述外部框架上，所述齿轮与所述齿圈啮合。
9.根据权利要求7所述的沸石废气处理系统，其特征在于，
所述驱动装置包括有电机、主动轮、从动轮以及阻尼转棍，所述主动轮设置于所述电机上，所述主动轮与所述从动轮动力连接，所述从动轮与所述阻尼转棍动力连接，所述阻尼转棍与所述外部框架的外侧面相抵。
10.根据权利要求1所述的沸石废气处理系统，其特征在于，
所述沸石转轮每小时旋转1-6转；
所述热流分支通道内输送的热流的温度范围为200-250℃。
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