CN107131508A - 一种处理VOCs废气的设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种处理VOCs废气的设备，包括竖直固定设置的内筒和外筒，内筒与外筒之间的夹层腔连接低浓度废气管道，内筒的内腔连接高浓度废气管道，内筒内还固定有与所述高浓度废气管道连通的一级燃烧室以及位于一级燃烧室上方且与一级燃烧室连通的二级燃烧室，一级燃烧室、二级燃烧室内分别设有一次燃烧器、二次燃烧器，一级燃烧室的外侧包围设置有预热腔，所述预热腔通过设置有加压泵的管道与所述夹层腔连通，管道的出水口连接有朝下设置的雾化喷头且所述雾化喷头位于低浓度废气管道与外筒连接处的上方。本发明采用多级多点雾化技术，将吸收废气的液体充分雾化，增加废气与吸收液体的接触面积及接触时间，从而增加了吸收效率。

Description

一种处理VOCs废气的设备及使用方法

技术领域

本发明涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种处理VOCs废气的设备及使用方法。

背景技术

随着人们环保意识以及国家对环保要求的提高，工业排放的气体必须经过处理后才能排出。对于VOCs废气来说，传统的处理设备采用直接将废气通入可吸收废气的液体中，这种处理方法中的气体与液体接触面积小，接触时间短，吸收效果差，造成二次污染（污水），达不到环保的高要求，并且现有的处理设备只能单独处理高浓度废气或低浓度废气。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种处理VOCs废气的设备及使用方法，将液体加热并雾化，使废气与液体充分结合，对废气的吸收更加彻底。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种处理VOCs废气的设备，包括竖直固定设置的内筒和外筒，所述内筒与外筒之间的夹层腔连接低浓度废气管道，所述内筒的内腔连接高浓度废气管道，内筒内还固定有与所述高浓度废气管道连通的一级燃烧室以及位于一级燃烧室上方且与一级燃烧室连通的二级燃烧室，所述一级燃烧室、二级燃烧室内分别设有一次燃烧器、二次燃烧器，所述一级燃烧室的外侧包围设置有预热腔，所述预热腔通过设置有加压泵的管道与所述夹层腔连通，所述管道的出水口连接有朝下设置的雾化喷头且所述雾化喷头位于低浓度废气管道与外筒连接处的上方。

本方案将高浓度气体经过两级燃烧室参与直接燃烧及高温裂解，从而达到环保要求，同时燃烧产生的热量将可吸收废气的液体加热，将加热后的液体喷淋雾化，使其与低浓度废气结合，将低浓度废气吸收，从而达到环保要求。

作为优化，所述外筒底部设有封头，所述内筒下端与所述封头固接且由所述封头密封，与所述封头连接的外筒壁下方固设有筒状支撑座，所述筒状支撑座下端设有连接法兰。本优化方案将内筒通过封头密封，并与外筒连接为一体，简化了结构，同时筒状支撑座起到支撑作用，抗压强度较高，通过设置连接法兰更方便设备的固定。

作为优选，所述一次燃烧器包括水平固定的环形一级喷头和位于所述一级喷头内圈且同样为环形的二级喷头，所述一级喷头和二级喷头位于同一高度且分别连通助燃气体管道，所述一级喷头和二级喷头的顶面沿周向开设有若干通气孔。本优选方案利用两级喷头进行燃烧，提高了燃烧效率，使燃烧更加充分，两级喷头处于同一高度，使其位于同一平面内，燃烧时的火焰一致性更强。

进一步地，所述一次燃烧器还包括三级喷头，所述三级喷头包括上端密封、下端连通助燃气体管道的立管，以及沿所述立管周向均匀分布且沿立管径向延伸的水平管，所述水平管一端与立管连通，另一端密封，所有水平管位于二级喷头内圈且与二级喷头位于同一高度，水平管的顶面开设有沿轴向布置的通气孔。本优选方案通过设置三级喷头，并且三级喷头上的通气孔沿轴向布置，使得燃烧时火焰的排布既有圆形，又有线形，进一步保证了燃烧的充分性，一级、二级、三级喷头均处于同一高度，进一步保证了燃烧时的火焰一致性。

进一步地，所述水平管密封的一端与二级喷头固接，所述二级喷头通过辐射杆与所述一级喷头固接。本优选方案将所有喷头固接为一体，更方便安装和拆卸，同时在固定时更加方便，仅固定其中一部分，则所有喷头均被固定。

作为优选，所述管道包括与所述加压泵的出口连通的主管以及与所述主管连通固接的若干层环形次管，所述环形次管位于所述夹层腔内且环绕所述内筒设置，所述环形次管的底面沿周向均匀开设有若干所述的出水口。本优选方案设置多层环形次管，以增加出水口及雾化喷头的数量，从而增加液体与废气的接触面积，提高处理效果。

作为优化，还包括控制器、设置在所述预热腔上的高低液位报警装置，以及设置在所述一级燃烧室和二级燃烧室内的火焰检测装置，所述控制器分别与所述高低位报警装置、火焰检测装置、加压泵、一次燃烧器和二次燃烧器电性连接。控制器通过获取高低液位报警装置的信号，控制加压泵工作，通过获取火焰检测装置的信号，控制燃烧器的工作，自动化程度强，避免了人工控制的延迟性，大大降低了事故发生率。

一种处理VOCs废气设备的使用方法：

（1）点燃一级燃烧室和二级燃烧室内的燃烧器，加热预热腔内的液体，所述液体可以与低浓度废气结合；

（2）往一级燃烧室内通入高浓度废气，利用一次燃烧器和二次燃烧器依次对高浓度废气进行燃烧；

（3）预热腔内的液体被加热到40~50℃时，启动加压泵，将液体抽至管道内，并由雾化喷头雾化喷出，同时通入低浓度废气，通入的低浓度废气与雾化的液体结合后下落；

（4）将废气与液体结合形成的混合物抽出，以备下道工序处理。

本发明的有益效果为：

1、既能处理高浓度废气，又能处理低浓度废气；

2、高浓度废气经过一次燃烧室直接燃烧，一次燃烧室与二次燃烧室之间的高温裂解区裂解，以及二次燃烧室直接燃烧，最大限度的利用能源，从而达到处理废气更彻底，能耗更小的要求；

3、利用燃烧废气的热量加热可吸收低浓度废气的液体，实现了余热再利用，同时该部分产生的热量还可以供给他用；

4、将一级燃烧室与二级燃烧室直接相连，减小了设备占用空间；

5、低浓度废气采用多级多点吸收法，将吸收废气的液体充分雾化，形成可吸收云，增加废气与吸收液体的接触面积及接触时间，从而增加了吸收效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为图1中B向视图；

图4为本发明控制原理图；

图中所示：

1、筒状支撑座，2、高浓度废气管道，3、低浓度废气管道，4、环形次管，5、二次燃烧器，6、二级燃烧室，7、一级燃烧室，8、管道， 9、一次燃烧器，9.1、一级喷头，9.2、二级喷头，9.3、立管，9.4、水平管，9.5、辐射杆，10、封头，11、连接法兰，12、外筒，13、内筒，14、加压泵，15、预热腔。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种处理VOCs废气的设备，包括竖直固定设置的内筒13和外筒12，外筒12底部设有封头10，所述内筒13下端与所述封头10固接且由所述封头密封，与所述封头10连接的外筒壁下方固设有筒状支撑座1，所述筒状支撑座1下端设有连接法兰11，连接法兰11固定在地面上。

内筒13与外筒12之间的夹层腔连接低浓度废气管道3，内筒13的内腔连接高浓度废气管道2，内筒13内还固定有与所述高浓度废气管道2连通的一级燃烧室7以及固定在一级燃烧室7上方且与一级燃烧室连通的二级燃烧室6，所述一级燃烧室7、二级燃烧室6内分别设有一次燃烧器9、二次燃烧器5。其中一次燃烧器9包括水平固定的环形一级喷头9.1和位于所述一级喷头9.1内圈且同样为环形的二级喷头9.2，所述一级喷头9.1和二级喷头9.2位于同一高度且分别连通助燃气体管道，所述一级喷头9.1和二级喷头9.2的顶面沿周向开设有若干通气孔。

作为优化方案，本实施例的一次燃烧器9还包括三级喷头，所述三级喷头包括上端密封、下端连通助燃气体管道的立管9.3，以及沿所述立管9.3周向均匀分布且沿立管径向延伸的水平管9.4，所述水平管9.4一端与立管9.3连通，另一端密封，所有水平管9.4位于二级喷头内圈且与二级喷头位于同一高度，水平管的顶面开设有沿轴向布置的通气孔。水平管9.4密封的一端与二级喷头9.2固接，所述二级喷头9.2通过辐射杆9.5与所述一级喷头9.1固接，使各级喷头连为一体，方便安装固定。

在一级燃烧室7的外侧包围设置有预热腔15，预热腔15通过设置有加压泵14的管道8与所述夹层腔连通，所述管道8的出水口连接有朝下设置的雾化喷头且所述雾化喷头位于低浓度废气管道3与外筒12连接处的上方。

管道8包括与加压泵14的出口连通的主管以及与所述主管连通固接的若干层环形次管4，所述环形次管4位于所述夹层腔内且环绕所述内筒13设置，所述环形次管4的底面沿周向均匀开设有若干所述的出水口。

为方便自动控制，本实施例还包括控制器、设置在所述预热腔上的高低液位报警装置，以及设置在所述一级燃烧室和二级燃烧室内的火焰检测装置，控制器分别与高低液位报警装置、火焰检测装置、加压泵、一次燃烧器和二次燃烧器电性连接。其中，火焰检测装置可以是热电偶，也可以为紫外线检测装置，其作用是检测火焰的存在与否。

一种处理VOCs废气设备的使用方法：

（1）点燃一级燃烧室和二级燃烧室内的燃烧器，加热预热腔内的液体，所述液体可以与低浓度废气结合，对低浓度废气起到吸收作用。

（2）往一级燃烧室内通入高浓度废气，利用一次燃烧器和二次燃烧器依次对高浓度废气进行燃烧，高浓度废气经过直接燃烧，以及在一次燃烧器和二次燃烧器之间的高温裂解区裂解，被处理地更加彻底，同时最大限度的利用能源，降低了能耗。如果火焰检测装置无法检测到火焰时，控制器停止各燃烧器工作，工作人员同时立即停止废气的通入。

（3）预热腔内的液体被加热到40~50℃时，启动加压泵，将液体抽至管道内，并由雾化喷头雾化喷出，同时通入低浓度废气，通入的低浓度废气与雾化的液体结合后下落；如果预热腔内的液位超出高低液位报警装置的范围，控制器则停止加压泵工作。

（4）将废气与液体结合形成的混合物抽出，以备下道工序处理。

本设备采用多级多点雾化技术，将吸收废气的液体充分雾化，形成可吸收云，增加废气与吸收液体的接触面积及接触时间，从而增加了吸收效率。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (8)

1.一种处理VOCs废气的设备，其特征在于：包括竖直固定设置的内筒（13）和外筒（12），所述内筒（13）与外筒（12）之间的夹层腔连接低浓度废气管道（3），所述内筒（13）的内腔连接高浓度废气管道（2），内筒（13）内还固定有与所述高浓度废气管道（2）连通的一级燃烧室（7）以及位于一级燃烧室（7）上方且与一级燃烧室连通的二级燃烧室（6），所述一级燃烧室（7）、二级燃烧室（6）内分别设有一次燃烧器（9）、二次燃烧器（5），所述一级燃烧室（7）的外侧包围设置有预热腔（15），所述预热腔（15）通过设置有加压泵（14）的管道（8）与所述夹层腔连通，所述管道（8）的出水口连接有朝下设置的雾化喷头且所述雾化喷头位于低浓度废气管道（3）与外筒（12）连接处的上方。

2.根据权利要求1所述的一种处理VOCs废气的设备，其特征在于：所述外筒（12）底部设有封头（10），所述内筒（13）下端与所述封头（10）固接且由所述封头密封，与所述封头（10）连接的外筒壁下方固设有筒状支撑座（1），所述筒状支撑座（1）下端设有连接法兰（11）。

3.根据权利要求1所述的一种处理VOCs废气的设备，其特征在于：所述一次燃烧器（9）包括水平固定的环形一级喷头（9.1）和位于所述一级喷头（9.1）内圈且同样为环形的二级喷头（9.2），所述一级喷头（9.1）和二级喷头（9.2）位于同一高度且分别连通助燃气体管道，所述一级喷头（9.1）和二级喷头（9.2）的顶面沿周向开设有若干通气孔。

4.根据权利要求3所述的一种处理VOCs废气的设备，其特征在于：所述一次燃烧器（9）还包括三级喷头，所述三级喷头包括上端密封、下端连通助燃气体管道的立管（9.3），以及沿所述立管（9.3）周向均匀分布且沿立管径向延伸的水平管（9.4），所述水平管（9.4）一端与立管（9.3）连通，另一端密封，所有水平管（9.4）位于二级喷头内圈且与二级喷头位于同一高度，水平管的顶面开设有沿轴向布置的通气孔。

5.根据权利要求4所述的一种处理VOCs废气的设备，其特征在于：所述水平管（9.4）密封的一端与二级喷头（9.2）固接，所述二级喷头（9.2）通过辐射杆（9.5）与所述一级喷头（9.1）固接。

6.根据权利要求1所述的一种处理VOCs废气的设备，其特征在于：所述管道（8）包括与所述加压泵（14）的出口连通的主管以及与所述主管连通固接的若干层环形次管（4），所述环形次管（4）位于所述夹层腔内且环绕所述内筒（13）设置，所述环形次管（4）的底面沿周向均匀开设有若干所述的出水口。

7.根据权利要求1所述的一种处理VOCs废气的设备，其特征在于：还包括控制器、设置在所述预热腔上的高低液位报警装置，以及设置在所述一级燃烧室和二级燃烧室内的火焰检测装置，所述控制器分别与所述高低液位报警装置、火焰检测装置、加压泵、一次燃烧器和二次燃烧器电性连接。

8.一种处理VOCs废气设备的使用方法，其特征在于：

（1）点燃一级燃烧室和二级燃烧室内的燃烧器，加热预热腔内的液体，所述液体可以与低浓度废气结合；

（2）往一级燃烧室内通入高浓度废气，利用一次燃烧器和二次燃烧器依次对高浓度废气进行燃烧；

（3）预热腔内的液体被加热到指定温度时，启动加压泵，将液体抽至管道内，并由雾化喷头雾化喷出，同时通入低浓度废气，通入的低浓度废气与雾化的液体结合后下落；

（4）将废气与液体结合形成的混合物抽出，以备下道工序处理。