CN106871140A - 一种voc冷凝催化燃烧治理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种VOC冷凝催化燃烧治理装置，包括VOC冷凝组件和冷凝液燃烧组件；所述VOC冷凝组件包括箱壳、冷却介质、冷凝通道、VOC冷凝液收集箱和机架，所述箱壳固定安装在机架上，箱壳内通过两个密封端板将箱壳分为互不相通的三个区域，其中上层区域上开设有高浓度VOC气体入口，中层区域内设有冷却介质，本发明的有益效果是：利用聚合物复合膜分离管对空气和VOC的混合气体进行分离，然后对分离出的VOC气体进行冷凝，之后再将得到的纯度较高冷凝器进行燃烧利用，可以对工业废气可以进行有效地处理和利用，减少了VOC气体对环境的污染和对工作人员身体的伤害。

Description

一种VOC冷凝催化燃烧治理装置
技术领域
本发明涉及一种VOC气体处理装置，具体是一种VOC冷凝催化燃烧治理装置。
背景技术
随着社会经济的飞速发展，工业的发展，环境污染治理已经成为世界各国难题，因为在传统生产制造业中，很多的制造工艺过程中，会产生含有不同成分的VOC(挥发性有机化合物废气)，VOC主要包括烷烃、烯烃、芳烃、醛类或酮类等物质，具有特殊的气味刺激性，而且部分已被列为致癌物，如氯乙烯、苯、多环芳烃等，部分VOC对臭氧层也有破坏作用。很多企业为了生产需要和环保要求将VOC收集，但是却衍生出了新的环境问题，被收集后的VOC没有完善的解决方案，得不到有效的燃烧治理排放，甚至燃烧过程中造成不少的安全事故隐患。如何在确保生产工艺需求，却又仍能保持“绿色环保”，VOC废气治理就成为各国环境保护治理的首要任务。
中国发明专利CN205164447U公开了一种有机废气回收装置，对VOC气体进行冷凝回收，但是无法同时对VOC气体进行利用，而且实际的分离效率是无法保证VOC气体与空气的100％分离的，该技术方案将分离之后的空气进行直接排放，势必会导致二次污染的产生，令该废气回收装置形同虚设。
发明内容
本发明的目的在于提供一种VOC冷凝催化燃烧治理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种VOC冷凝催化燃烧治理装置，包括VOC冷凝组件和冷凝液燃烧组件；
所述VOC冷凝组件包括箱壳、冷却介质、冷凝通道、VOC冷凝液收集箱和机架，所述箱壳固定安装在机架上，箱壳内通过两个密封端板将箱壳分为互不相通的三个区域，其中上层区域上开设有高浓度VOC气体入口，中层区域内设有冷却介质，冷却介质内设有多个冷凝通道，每个冷凝通道内均设有波浪状的聚合物复合膜分离管，聚合物复合膜分离管的两端分别与两个密封端板上对应的孔相互配合，将上层区域和下层区域连通，下层区域即为空气盒，空气盒上开设有空气出风口，处于下方位置的密封端板倾斜设计，且该密封端板与冷却介质存在间隙，箱壳在该倾斜的密封端板的最低端位置处开设有冷凝液通道，冷凝液通道与箱壳底部的VOC冷凝液收集箱连通；箱壳上对应下层密封端板与冷却介质的间隙处开设有低浓度VOC气体出口；
所述冷凝液燃烧组件包括燃烧室、空气管道和鼓风机，所述燃烧室上开设有空气入口、冷凝液入口、烟气管道和助燃剂入口，其中空气入口通过空气管道与空气出风口连接，将经过分离后的空气重新利用，低浓度VOC气体出口通过管道与空气管道连通，且空气管道上安装有鼓风机，冷凝液入口通过冷凝液输送管与VOC冷凝液收集箱连接，冷凝液输送管上安装有泵和流量调节阀，冷凝液输送管置于燃烧室的一端安装有冷凝液喷嘴。
作为本发明进一步的方案：所述箱壳的侧壁上对应中层区域的位置处设有用于使冷却介质形成循环的冷却介质入口和冷却介质入出口。
作为本发明再进一步的方案：所述燃烧室的上部还开设有一烟气管道，烟气管道从置于燃烧室顶部的换热水箱内穿出，换热水箱内通有循环水流。
作为本发明再进一步的方案：所述VOC冷凝液收集箱的侧壁上开设有透明的液位指示窗口。
作为本发明再进一步的方案：所述烟气管道的末端安装有带报警功能的VOC检测仪。
作为本发明再进一步的方案：置于所述换热水箱内的烟气管道弯曲成S形或盘管状。
作为本发明再进一步的方案：所述冷凝液通道内安装有单向阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用聚合物复合膜分离管对空气和VOC的混合气体进行分离，然后对分离出的VOC气体进行冷凝，之后再将得到的纯度较高冷凝器进行燃烧利用，可以对工业废气可以进行有效地处理和利用，减少了VOC气体对环境的污染和对工作人员身体的伤害。
附图说明
图1为一种VOC冷凝催化燃烧治理装置的结构示意图。
图2为一种VOC冷凝催化燃烧治理装置的原理图。
图中：1-箱壳、2-冷却介质、3-聚合物复合膜分离管、4-冷凝通道、5-密封端板、6-空气盒、7-VOC冷凝液收集箱、8-机架、9-空气出风口、10-冷凝液通道、11-低浓度VOC气体出口、12-高浓度VOC气体入口、13-冷却介质入口、14-空气管道、15-冷却介质入出口、16-冷凝液输送管、17-泵、18-空气入口、19-冷凝液喷嘴、20-换热水箱、21-烟气管道、22-助燃剂入口、23-燃烧室、24-鼓风机、25-流量调节阀、26-VOC检测仪。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种VOC冷凝催化燃烧治理装置，包括VOC冷凝组件和冷凝液燃烧组件；
所述VOC冷凝组件包括箱壳1、冷却介质2、冷凝通道4、VOC冷凝液收集箱7和机架8，所述箱壳1固定安装在机架8上，箱壳1内通过两个密封端板5将箱壳1分为互不相通的三个区域，其中上层区域上开设有高浓度VOC气体入口12，用于将外部高浓度VOC气体吸入到箱壳1内，中层区域内设有冷却介质2，冷却介质2内设有多个冷凝通道5，每个冷凝通道5内均设有波浪状的聚合物复合膜分离管3，聚合物复合膜分离管3的两端分别与两个密封端板5上对应的孔相互配合，将上层区域和下层区域连通，高浓度VOC气体进入到箱壳1内上层区域后，进入到聚合物复合膜分离管3内，此时VOC气体和空气发生分离，VOC气体透过聚合物复合膜分离管3进入到冷凝通道4内进行冷凝，空气进入到下层区域中，下层区域即形成空气盒6，空气盒6上开设有空气出风口9，处于下方位置的密封端板5倾斜设计，且该密封端板5与冷却介质2存在间隙，箱壳1在该倾斜的密封端板5的最低端位置处开设有冷凝液通道10，冷凝液通道10与箱壳1底部的VOC冷凝液收集箱7连通，经过冷凝后的VOC气体最终汇入到VOC冷凝液收集箱7内，便于进行后续的处理；箱壳1上对应下层密封端板5与冷却介质2的间隙处开设有低浓度VOC气体出口11，用于将经过冷凝后的残余少许的VOC气体导出；
所述冷凝液燃烧组件包括燃烧室23、空气管道14和鼓风机24，所述燃烧室23上开设有空气入口18、冷凝液入口、烟气管道21和助燃剂入口22，其中空气入口18通过空气管道14与空气出风口9连接，将经过分离后的空气重新利用，低浓度VOC气体出口11通过管道与空气管道14连通，且空气管道14上安装有鼓风机14，将箱壳1内的气体吹入燃烧室23内辅助燃烧，同时可以在箱壳1内形成负压状态，使得外部高浓度VOC气体可以被吸入到箱壳1内进行冷凝处理，冷凝液入口通过冷凝液输送管16与VOC冷凝液收集箱7连接，冷凝液输送管16上安装有泵17和流量调节阀25，冷凝液输送管16置于燃烧室23的一端安装有冷凝液喷嘴19，便于对VOC冷凝液进行燃烧，助燃剂入口22用于通入助燃剂。
所述箱壳1的侧壁上对应中层区域的位置处设有用于使冷却介质2形成循环的冷却介质入口13和冷却介质入出口15。
所述燃烧室23的上部还开设有一烟气管道21，烟气管道21从置于燃烧室21顶部的换热水箱20内穿出，换热水箱20内通有循环水流，换热水箱20可以与燃烧室23和烟气管道21进行热交换，得到热水，充分的利用VOC气体燃烧获得的能源。
所述VOC冷凝液收集箱7的侧壁上开设有透明的液位指示窗口，在VOC冷凝液收集箱7收集到的VOC冷凝液达到一定量时，再集中进行燃烧。
所述烟气管道21的末端安装有带报警功能的VOC检测仪26，用于检测烟气中的VOC含量。
置于所述换热水箱20内的烟气管道21弯曲成S形或盘管状，能增加与循环水流的换热面积，提升换热效果。
所述冷凝液通道10内安装有单向阀。
本发明的工作原理是：高浓度VOC气体进入到箱壳1内上层区域后，进入到聚合物复合膜分离管3内，此时VOC气体和空气发生分离，VOC气体透过聚合物复合膜分离管3进入到冷凝通道4内进行冷凝，空气进入到空气盒6内，经过冷凝后的VOC气体最终汇入到VOC冷凝液收集箱7内，在VOC冷凝液收集箱7内的VOC冷凝液达到一定量时，启动泵17，将VOC冷凝液泵出冷凝液喷嘴19，同时启动鼓风机24,并且通过助燃剂入口22向燃烧室23内加入助燃剂，点火，使得VOC冷凝液在燃烧室23内燃烧，燃烧室23内部温度升高，进一步使得VOC冷凝液气化，帮助其充分燃烧，而且从低浓度VOC气体出口11进入到燃烧室23内的低浓度VOC气体在燃烧室23内可以进行同步燃烧，燃烧产生的烟气通过烟气管道21进入到换热水箱20内，与换热水箱20内的水进行换热后排出，同时烟气管道21的末端设有VOC检测仪26，当VOC检测仪26检测到烟气管道21中的VOC含量超标时，说明VOC气体在燃烧室23内未进行充分燃烧，此时可以通过流量调节阀25减小VOC冷凝液的输入量来保证其能充分燃烧。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种VOC冷凝催化燃烧治理装置，包括VOC冷凝组件和冷凝液燃烧组件，其特征在于，
所述VOC冷凝组件包括箱壳、冷却介质、冷凝通道、VOC冷凝液收集箱和机架，所述箱壳固定安装在机架上，箱壳内通过两个密封端板将箱壳分为互不相通的三个区域，其中上层区域上开设有高浓度VOC气体入口，中层区域内设有冷却介质，冷却介质内设有多个冷凝通道，每个冷凝通道内均设有波浪状的聚合物复合膜分离管，聚合物复合膜分离管的两端分别与两个密封端板上对应的孔相互配合，将上层区域和下层区域连通，下层区域即为空气盒，空气盒上开设有空气出风口，处于下方位置的密封端板倾斜设计，且该密封端板与冷却介质存在间隙，箱壳在该倾斜的密封端板的最低端位置处开设有冷凝液通道，冷凝液通道与箱壳底部的VOC冷凝液收集箱连通；箱壳上对应下层密封端板与冷却介质的间隙处开设有低浓度VOC气体出口；
所述冷凝液燃烧组件包括燃烧室、空气管道和鼓风机，所述燃烧室上开设有空气入口、冷凝液入口、烟气管道和助燃剂入口，其中空气入口通过空气管道与空气出风口连接，将经过分离后的空气重新利用，低浓度VOC气体出口通过管道与空气管道连通，且空气管道上安装有鼓风机，冷凝液入口通过冷凝液输送管与VOC冷凝液收集箱连接，冷凝液输送管上安装有泵和流量调节阀，冷凝液输送管置于燃烧室的一端安装有冷凝液喷嘴。
2.根据权利要求1所述的一种VOC冷凝催化燃烧治理装置，其特征在于，所述箱壳的侧壁上对应中层区域的位置处设有用于使冷却介质形成循环的冷却介质入口和冷却介质入出口。
3.根据权利要求1所述的一种VOC冷凝催化燃烧治理装置，其特征在于，所述燃烧室的上部还开设有一烟气管道，烟气管道从置于燃烧室顶部的换热水箱内穿出，换热水箱内通有循环水流。
4.根据权利要求1所述的一种VOC冷凝催化燃烧治理装置，其特征在于，所述VOC冷凝液收集箱的侧壁上开设有透明的液位指示窗口。
5.根据权利要求1所述的一种VOC冷凝催化燃烧治理装置，其特征在于，所述烟气管道的末端安装有带报警功能的VOC检测仪。
6.根据权利要求3所述的一种VOC冷凝催化燃烧治理装置，其特征在于，置于所述换热水箱内的烟气管道弯曲成S形或盘管状。
7.根据权利要求1所述的一种VOC冷凝催化燃烧治理装置，其特征在于，所述冷凝液通道内安装有单向阀。
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US11918950B2 (en) 2018-03-02 2024-03-05 Nanjing Tech University Deep-condensation VOCs recovery system using air as refrigerant

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