CN107191945A - 工业VOCs废气处理方法及处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种工业VOCs废气处理方法及处理装置，涉及废气处理技术领域，该工业VOCs废气处理方法包括以下步骤：先通过VOCs废气源向蓄热式热氧化炉中通入VOCs废气，再关闭VOCs废气源，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气在蓄热式热氧化炉内循环流动并发生氧化分解以完成对VOCs废气的处理。利用该处理方法可以提高VOCs废气的净化率，并降低设备成本，该处理方法简单易行，易于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，尤其是涉及一种工业VOCs废气处理方法及处理装置。
背景技术
在工业VOCs(volatile organic compounds，挥发性有机物)废气治理领域，目前最为常用的方法为热力氧化法，即在高温(760℃以上)下将废气中VOCs完全氧化分解为二氧化碳和水，以达到净化废气的目的。
蓄热式热氧化炉，英文缩写：RTO，因其具有高效的热回收率和高效的处理效率以及安全稳定、全自动化方式，符合大工业化生产条件下对环保的要求，因此蓄热式热氧化炉在世界范围内应用最为广泛。尤其在工业废气治理要求极高的欧美发达国家，利用蓄热式热氧化炉对工业废气进行处理是最主要的处理方式。目前RTO的常见的结构形式有：两室RTO、三室RTO、旋转式RTO等。
RTO中应至少包含两个蓄热室，蓄热室内由蓄热体，其处理流程大致为：已处理过的高温气体流经蓄热体，使蓄热体升温，此为“蓄热”；未处理过的废气流经高温的蓄热体，吸收蓄热体中的热量而升温，此“放热”。每个蓄热室依次经历蓄热-放热等程序，周而复始，连续工作。“放热”状态：低温气流流经蓄热体，气流温度逐渐升高；“蓄热”状态：高温气流流经蓄热体，气流温度逐渐降低。处于“放热”状态的蓄热体其低温区间的VOCs气体由于未达到氧化温度是没有分解的，因此当蓄热体直接由“放热”转换为“蓄热”时，这些未分解的VOCs会在状态切换后排到外部。对于这个问题，传统的两室RTO，无有效的缓解措施，因此两室RTO的净化率一般只能达到95％，很多情况下都不能达到排放标准。而为缓解这个问题研发出来的三室RTO和旋转式RTO，在状态转换前增加了一个清扫的过程，其净化率可达到99％。但三室RTO和旋转式RTO相对于两室RTO结构复杂、控制程序繁琐，成本也有大幅度增加。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种工业VOCs废气处理方法，利用该方法可以提高VOCs废气的净化率，并降低设备成本，该处理方法简单易行，易于工业化生产。
本发明的第二目的在于提供一种工业VOCs废气处理装置，以缓解现有技术的处理工业VOCs废气的装置结构复杂、成本高的技术问题。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种工业VOCs废气处理方法，包括以下步骤：先通过VOCs废气源向蓄热式热氧化炉中通入VOCs废气，再关闭VOCs废气源，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气在蓄热式热氧化炉内循环流动并发生氧化分解以完成对VOCs废气的处理。
进一步的，向蓄热式热氧化炉中通入VOCs废气后，待VOCs废气在通过蓄热式热氧化炉中的处于放热状态的蓄热体后温度处于500-760℃之间时再关闭VOCs废气源。
进一步的，所述蓄热式热氧化炉包括第一蓄热室和第二蓄热室以及位于所述第一蓄热室和所述第二蓄热室中间的燃烧室，所述第一蓄热室内填充有第一蓄热体，所述第二蓄热室内填充有第二蓄热体。
进一步的，所述处理方法包括以下步骤：
步骤a)：向第一蓄热室通入VOCs废气，待VOCs废气在通过处于放热状态的第一蓄热体后温度处于500-760℃之间时再关闭VOCs废气源，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气在蓄热式热氧化炉内循环流动并分解完全；
步骤b)：向第二蓄热室通入VOCs废气，待VOCs废气在通过处于放热状态的第二蓄热体后温度处于500-760℃之间时再关闭VOCs废气源，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气在蓄热式热氧化炉内循环流动并分解完全；
步骤c)：重复步骤a)和步骤b)，直至结束对VOCs废气的处理。
进一步的，在首次通入VOCs废气前还包括对蓄热式热氧化炉进行预热的步骤。
进一步的，所述处理方法包括以下步骤：
步骤a)：对蓄热式热氧化炉的第一蓄热室和第二蓄热室进行预热；
步骤b)：预热完成后，先将VOCs废气通入所述第一蓄热室内，VOCs废气在所述第一蓄热室和燃烧室内发生分解反应，分解后的气体流经所述第二蓄热室后排出蓄热式热氧化炉外；
步骤c)：当VOCs废气在通过处于放热状态的第一蓄热体后温度处于500-760℃之间时，停止通入VOCs废气，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气从蓄热式热氧化炉的出气口流出后重新从进气口再次进入蓄热式热氧化炉中并在蓄热式热氧化炉内发生分解；
步骤d)：将VOCs废气通入所述第二蓄热室内，VOCs废气在所述第二蓄热室和燃烧室内发生分解反应，分解后的气体流经所述第一蓄热室后排出所述蓄热式热氧化炉外；
步骤e)：当VOCs废气在通过处于放热状态的第二蓄热体后温度处于500-760℃之间时，停止通入VOCs废气，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气从蓄热式热氧化炉的出气口流出后重新从进气口再次进入蓄热式热氧化炉中并在蓄热式热氧化炉内发生分解；
步骤f)：重复步骤b)～步骤e)，直至结束对VOCs废气的处理。
一种实现上述处理方法的工业VOCs废气处理装置，包括蓄热式热氧化炉，所述蓄热式热氧化炉的进气口通过进气管道与VOCs废气源连通，所述蓄热式热氧化炉的出气口通过出气管道与外界连通；
所述蓄热式热氧化炉的进气口与蓄热式热氧化炉的出气口之间通过循环控制系统连接，所述循环控制系统能够使残留在蓄热式热氧化炉中的VOCs废气在蓄热式热氧化炉内循环流通。
进一步的，所述循环控制系统包括用于连接所述蓄热式热氧化炉的进气口与所述蓄热式热氧化炉的出气口的循环管道、设置于所述循环管道上的第一风阀、设置于所述进气管道上的第二风阀、设置于所述出气管道上的第三风阀以及设置于所述蓄热式热氧化炉的进气口处或所述蓄热式热氧化炉的出气口处的加压送风装置。
进一步的，所述循环控制系统包括用于连接所述蓄热式热氧化炉的进气口与所述蓄热式热氧化炉的出气口的循环管道、设置于所述循环管道与所述蓄热式热氧化炉的进气口之间三通风阀、设置于所述出气管道上的第三风阀以及设置于所述蓄热式热氧化炉的进气口处或所述蓄热式热氧化炉的出气口处的加压送风装置。
进一步的，所述三通风阀包括两个进风口和一个出风口，两个所述进风口分别连通所述循环管道和所述进气管道，所述出风口连接所述蓄热式热氧化炉的进风口。
进一步的，所述加压送风装置为风机。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供工业VOCs废气处理方法，在蓄热式热氧化炉内通入VOCs废气，经过一段时间的反应之后，通过使用循环控制系统将蓄热式热氧化炉的出气口和进气口连通，使残留在蓄热式热氧化炉中的未分解的VOCs废气在循环控制系统的作用下在蓄热式热氧化炉内循环流通并继续发生氧化分解反应，从而实现了使VOCs废气在蓄热式热氧化炉内充分分解，达到了从蓄热式热氧化炉排出的气体不含任何VOCs废气的效果。本发明创新性地利用了循环流通分解的方法，当蓄热式热氧化炉内的蓄热室残留有未被分解的VOCs废气时，可以通过循环流通的方式使未被分解的VOCs废气继续在蓄热式热氧化炉内分解完全，从而巧妙地解决了残留在蓄热室内的VOCs废气被排入到大气污染环境的问题。
本发明提供的工业VOCs废气处理装置仅仅在原有的处理装置上增加了循环控制系统，实现了循环处理VOCs废气的功能，因此，该处理装置结构简单，成本低且可以达使净化率达到99％以上，满足排放达标的要求。
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为本发明实施例1提供的工业VOCs废气处理装置的结构示意图；
图2为本发明实施例2提供的工业VOCs废气处理装置的结构示意图；
图3为本发明实施例3提供的工业VOCs废气处理工艺的流程图。
图标：10-VOCs废气源；11-第一风阀；12-第二风阀；13-第三风阀；20-蓄热式热氧化炉；21-第一蓄热室；211-第一蓄热体；212-第一控制阀；213-第一排风阀；22-第二蓄热室；221-第二蓄热体；222-第二控制阀；223-第二排风阀；23-燃烧室；31-风机；32-循环管道；33-三通风阀。
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”、“第四”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“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的一个方面提供了一种工业VOCs废气处理方法，包括以下步骤：先通过VOCs废气源向蓄热式热氧化炉中通入VOCs废气，再关闭VOCs废气源，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气在蓄热式热氧化炉内循环流动并发生氧化分解以完成对VOCs废气的处理。
本发明提供工业VOCs废气处理方法，在蓄热式热氧化炉内通入VOCs废气，经过一段时间的反应之后，通过使用循环控制系统将蓄热式热氧化炉的出气口和进气口连通，使残留在蓄热式热氧化炉中的未分解的VOCs废气在循环控制系统的作用下在蓄热式热氧化炉内循环流通并继续发生氧化分解反应，从而实现了使VOCs废气在蓄热式热氧化炉内充分分解，达到了从蓄热式热氧化炉排出的气体不含任何VOCs废气的效果。本发明创新性地利用了循环流通分解的方法，当蓄热式热氧化炉内的蓄热室残留有未被分解的VOCs废气时，可以通过循环流通的方式使未被分解的VOCs废气继续在蓄热式热氧化炉内分解完全，从而巧妙地解决了残留在蓄热室内的VOCs废气被排入到大气污染环境的问题。
作为本发明优选的实施方式，上述处理方法包括以下步骤：
向蓄热式热氧化炉中通入VOCs废气后，待VOCs废气在通过蓄热式热氧化炉中的处于放热状态的蓄热体后温度处于500-760℃之间时再关闭VOCs废气源。
当通过蓄热体后的VOCs废气的温度下降至500-700℃以内时，此时，蓄热式热氧化炉的蓄热室内的温度不足以引起VOCs废气发生氧化分解反应，此时再关闭VOCs废气源，使残留在蓄热室内的未分解的VOCs废气在循环控制系统的作用下继续在蓄热式热氧化炉内循环流通并发生分解反应，以此彻底分解VOCs废气，使排入大气的气体不含有任何VOCs废气，避免环境污染；当通过蓄热体后的VOCs废气的温度下降至700-760℃以内时关闭VOCs废气源，此时蓄热室的温度还足以使VOCs废气发生分解反应，因此，此时通过循环控制系统可以使残留在蓄热室内的未发生分解反应的VOCs废气继续在蓄热室内发生分解反应。
作为本发明优选的实施方式，所述蓄热式热氧化炉包括第一蓄热室和第二蓄热室以及位于所述第一蓄热室和所述第二蓄热室中间的燃烧室，所述第一蓄热室内填充有第一蓄热体，所述第二蓄热室内填充有第二蓄热体。
在上述优选实施方式中，蓄热式热氧化炉采用两室结构，当第一蓄热室处于放热状态时，第二蓄热室可以处于蓄热状态，避免能量的损失。
作为本发明优选的实施方式，所述处理方法包括以下步骤：
步骤a)：向第一蓄热室通入VOCs废气，待VOCs废气在通过处于放热状态的第一蓄热体后温度处于500-760℃之间时再关闭VOCs废气源，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气在蓄热式热氧化炉内循环流动并分解完全；
步骤b)：向第二蓄热室通入VOCs废气，待VOCs废气在通过处于放热状态的第二蓄热体后温度处于500-760℃之间时再关闭VOCs废气源，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气在蓄热式热氧化炉内循环流动并分解完全；
步骤c)：重复步骤a)和步骤b)，直至结束对VOCs废气的处理。
先向其中的一个蓄热室，即第一蓄热室通入VOCs废气，此时第一蓄热室处于放热状态，而VOCs废气经过分解后得到的高温气体流向第二蓄热室，此时，第二蓄热室处于蓄热状态；当流经第一蓄热室后的气体的温度降至500-760℃范围内时，停止通入VOCs废气。通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在第一蓄热室内的VOCs废气在蓄热式热氧化炉内继续循环分解，直至蓄热式热氧化炉内VOCs废气被分解完全。之后由于之前处于蓄热状态的第二蓄热室温度较高，因此向第二蓄热室通入VOCs废气，此时，第二蓄热室处于放热状态，而第一蓄热室处于蓄热状态，其后操作与之前先向第一蓄热室通入VOCs废气的步骤相同，如此循环操作，直至停止对VOCs废气的处理。采用两室结构的蓄热式热氧化炉可以充分利用VOCs废气经分解后得到的高温气体的热量，避免能量损失。
作为本发明优选的实施方式，在首次通入VOCs废气前还包括对蓄热式热氧化炉进行预热的步骤。对蓄热式热氧化炉中的蓄热室进行预热，以使蓄热室内的温度能够满足VOCs废气分解的需要。
作为本发明优选的实施方式，所述处理方法包括以下步骤：
步骤a)：对蓄热式热氧化炉的第一蓄热室和第二蓄热室进行预热；
步骤b)：预热完成后，先将VOCs废气通入所述第一蓄热室内，VOCs废气在所述第一蓄热室和燃烧室内发生分解反应，分解后的气体流经所述第二蓄热室后排出蓄热式热氧化炉外；
步骤c)：步骤c)：当VOCs废气在通过处于放热状态的第一蓄热体后温度处于500-760℃之间时，停止通入VOCs废气，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气从蓄热式热氧化炉的出气口流出后重新从进气口再次进入蓄热式热氧化炉中并在蓄热式热氧化炉内发生分解；
步骤d)：将VOCs废气通入所述第二蓄热室内，VOCs废气在所述第二蓄热室和燃烧室内发生分解反应，分解后的气体流经所述第一蓄热室后排出所述蓄热式热氧化炉外；
步骤e)：当VOCs废气在通过处于放热状态的第二蓄热体后温度处于500-760℃之间时，停止通入VOCs废气，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气从蓄热式热氧化炉的出气口流出后重新从进气口再次进入蓄热式热氧化炉中并在蓄热式热氧化炉内发生分解；
步骤f)：重复步骤b)～步骤e)，直至结束对VOCs废气的处理。
本发明的另一个方面提供了一种实现上述处理方法的工业VOCs废气处理装置，包括蓄热式热氧化炉，所述蓄热式热氧化炉的进气口通过进气管道与VOCs废气源连通，所述蓄热式热氧化炉的出气口通过出气管道与外界连通；
所述蓄热式热氧化炉的进气口与蓄热式热氧化炉的出气口之间通过循环控制系统连接，所述循环控制系统能够使残留在蓄热式热氧化炉中的VOCs废气在蓄热式热氧化炉内循环流通。
本发明提供的工业VOCs废气处理装置仅仅在原有的处理装置上增加了循环控制系统，实现了循环处理VOCs废气的功能，因此，该处理装置结构简单，成本低且可以达使净化率达到99％以上，满足排放达标的要求。
作为本发明优选的实施方式，所述循环控制系统包括用于连接所述蓄热式热氧化炉的进气口与所述蓄热式热氧化炉的出气口的循环管道、设置于所述循环管道上的第一风阀、设置于所述进气管道上的第二风阀、设置于所述出气管道上的第三风阀以及设置于所述蓄热式热氧化炉的进气口处或所述蓄热式热氧化炉的出气口处的加压送风装置。
当打开第一风阀时，蓄热式热氧化炉的进气口和蓄热式热氧化炉的出气口相连通，蓄热式热氧化炉内的气体在加压送风装置的作用下可以通过蓄热式热氧化炉的出气口经循环管道再从蓄热式热氧化炉的进气口进入蓄热式热氧化炉内。
当打开第二风阀时，VOCs废气源与蓄热式热氧化炉的进气口相连通，VOCs废气通过流向蓄热式热氧化炉。
当打开第三风阀时，蓄热式热氧化炉内的气体可以通过出风管道排出蓄热式热氧化炉外；当关闭第三风阀时，蓄热式热氧化炉内的气体在加压送风装置的作用下流经循环管道后通过蓄热式热氧化炉的进气口再重新进入蓄热式热氧化炉。
作为本发明优选的实施方式，所述循环控制系统包括用于连接所述蓄热式热氧化炉的进气口与所述蓄热式热氧化炉的出气口的循环管道、设置于所述循环管道与所述蓄热式热氧化炉的进气口之间三通风阀、设置于所述出气管道上的第三风阀以及设置于所述蓄热式热氧化炉的进气口处或所述蓄热式热氧化炉的出气口处的加压送风装置。
作为本发明优选的实施方式，所述三通风阀包括两个进风口和一个出风口，两个所述进风口分别连通所述循环管道和所述进气管道，所述出风口连接所述蓄热式热氧化炉的进风口。
三通风阀的一个进风口和循环管道连接，另一个进风口和VOCs废气源连通。当需要通入VOCs废气时，打开与VOCs废气源连通的进风口的阀门即可；当进行循环操作时，打开与循环管道相连通的进风口的阀门即可。
作为本发明优选的实施方式，所述加压送风装置为风机。
作为本发明优选的实施方式，所述蓄热式热氧化炉的排气口处设有一个三通阀门，所述三通阀门包括一个进气口和两个出气口；所述三通阀门的一个进气口与蓄热式热氧化炉的出气口连接，所述三通阀门的两个出气口分别连通循环管道与出气管道。
在上述优选的实施方式中，所述蓄热式热氧化炉包括第一蓄热室、第二蓄热室以及位于所述第一蓄热室和所述第二蓄热室中间的燃烧室；所述第一蓄热室的进气口处设有第一控制阀，所述第一蓄热室的出气口处设有第一排风阀；所述第二蓄热室的进气口处设有第二控制阀，所述第二蓄热室的出气口处设有第二排风阀。
第一蓄热室的进气口和第二蓄热室的进气口通过管道共同连接于蓄热式热氧化炉的进气口，第一蓄热室的排气口和第二蓄热室的排气口通过管道共同连接于蓄热式热氧化炉的出气口。
第一控制阀控制第一蓄热室的进气口与蓄热式热氧化炉的进气口的通断；第二控制阀控制第二蓄热室的进气口与蓄热式热氧化炉的进气口的通断；第一排风阀控制第一蓄热室的出气口与蓄热式热氧化炉的出气口的通断；第二排风阀控制第二蓄热室的出气口与蓄热式热氧化炉的出气口的通断。
蓄热式热氧化炉的进气口对外同时与VOCs废气源和循环管道连通。其中，循环管道上设有第一风阀，用于控制蓄热式热氧化炉的进气口与蓄热式热氧化炉的出气口的通断；连接VOCs废气源的进气管道上设有第二风阀，用于控制VOCs废气源与蓄热式热氧化炉的通断；出气管道上设有第三风阀用于控制从蓄热式热氧化炉排出的气体是排入外部还是继续在蓄热式热氧化炉内循环。
两室结构的蓄热式热氧化炉在进行蓄热与放热的状态转换时执行以下动作：关闭第二风阀，切断蓄热式热氧化炉与VOCs废气源的气流通道，关闭第三阀门，切断蓄热式热氧化炉与出气管道的气流通道；打开第一风阀，蓄热式热氧化炉的进气口与蓄热式热氧化炉的出气口连通，使蓄热式热氧化炉内的气体在加压送风装置的牵引下进行“出气口-进气口-第一蓄热室-燃烧室-第二蓄热室-出气口”或“出气口-进气口-第二蓄热室-燃烧室-第一蓄热室-出气口”的循环并持续一段时间，直至残留在蓄热室内的VOCs废气全部分解净化后，可以再次连通VOCs废气源继续处理VOCs废气。
下面将结合图1-图3对本发明提供的工业VOCs废气处理方法及处理装置作具体说明。
实施例1
如图1所示，本实施是一种工业VOCs废气处理装置，该处理装置包括蓄热式热氧化炉20，蓄热式热氧化炉20的进气口通过进气管道与VOCs废气源10连通，蓄热式热氧化炉20的出气口通过出气管道与外界连通；蓄热式热氧化炉20的进气口与蓄热式热氧化炉20的出气口之间通过循环控制系统连接，循环控制系统能够使残留在蓄热式热氧化炉中的VOCs废气在蓄热式热氧化炉20内循环流通。
循环控制系统包括用于连接蓄热式热氧化炉20的进气口与蓄热式热氧化炉20的出气口的循环管道32、设置于循环管道32上的第一风阀11、设置于进气管道上的第二风阀12、设置于出气管道上的第三风阀13以及设置于蓄热式热氧化炉20的进气口处的风机31。
其中，蓄热式热氧化炉20包括第一蓄热室21、第二蓄热室22以及位于第一蓄热室21和第二蓄热室22中间的燃烧室23；第一蓄热室21内设有第一蓄热体211，第二蓄热室22内设有第二蓄热体221。
第一蓄热室21的进气口处设有第一控制阀212，第一蓄热室21的出气口处设有第一排风阀213；第二蓄热室22的进气口处设有第二控制阀222，第二蓄热室22的出气口处设有第二排风阀223。第一蓄热室21的进气口和第二蓄热室22的进气口通过管道共同连接于蓄热式热氧化炉20的进气口，第一蓄热室21的排气口和第二蓄热室22的排气口通过管道共同连接于蓄热式热氧化炉20的出气口。
第一控制阀212控制第一蓄热室21的进气口与蓄热式热氧化炉20的进气口的通断；第二控制阀222控制第二蓄热室22的进气口与蓄热式热氧化炉20的进气口的通断；第一排风阀213控制第一蓄热室21的出气口与蓄热式热氧化炉20的出气口的通断；第二排风阀223控制第二蓄热室22的出气口与蓄热式热氧化炉20的出气口的通断。
本实施例的工业VOCs废气处理装置的工作过程如下：
a)预热：对蓄热式热氧化炉20的第一蓄热室21和第二蓄热室22进行预热处理；
b)预热完成后，可选择第一蓄热室21中的蓄热体先放热，具体操作如下：
打开第一控制阀212和第二排风阀223，关闭第二控制阀222和第一排风阀213，同时关闭第一风阀11，并同时打开第二风阀12和第三风阀13；
风机31在预热阶段已经启动，此时在风机31的压力作用下，VOCs废气流经第一蓄热室21内的第一蓄热体211，第一蓄热体211开始对VOCs废气放热，第一蓄热体211处于“放热”状态；
VOCs废气在第一蓄热体211内逐渐升温，如果VOCs废气温度达到分解温度后就开始氧化分解，之后进入燃烧室23；如果VOCs废气温度没有达到分解温度，燃烧器会启动，继续对VOCs废气进行加温直至VOCs废气分解；分解处理后得到的高温气体从燃烧室23进入第二蓄热室22内的第二蓄热体221，高温气体会将热量传递给第二蓄热体221，此时第二蓄热体221处于“蓄热”状态；
c)当第一蓄热体211热量不足要结束“放热”转换为“蓄热”时，开始执行蓄热式热氧化炉20内部气体净化动作，具体过程如下：
打开第二控制阀222和第一排风阀213，关闭第一控制阀212和第二排风阀223，同时关闭第二风阀12和第三风阀13，打开第一风阀11；此时切断了蓄热式热氧化炉20的进气口与VOCs废气源10的气流通道，以及切断了蓄热式热氧化炉20的出气口与出气管道的气流通道，打开了蓄热式热氧化炉20的进气口与蓄热式热氧化炉20的出气口的气流通道，使第二蓄热体221处于“放热”状态，第一蓄热体211处于“蓄热”状态；
蓄热式热氧化炉20内部的气体在风机31的牵引作用下进行“出气口-进气口-第二蓄热室22-燃烧室23-第一蓄热室21-出气口”的循环流动，此过程可净化蓄热式热氧化炉20内部残留的VOCs废气，维持此循环过程一段时间直至残留VOCs废气完全分解；
d)转换蓄热室：关闭第一风阀11，同时打开第二风阀12和第三风阀13；此时切断了蓄热式热氧化炉20的进气口与蓄热式热氧化炉20的出气口的气流通道，打开了蓄热式热氧化炉20的进气口与VOCs废气源10的气流通道，以及蓄热式热氧化炉20的出气口与出气管道的气流通道；
此时在风机31的压力作用下，VOCs废气流经第二蓄热室22内的第二蓄热体221，第二蓄热体221开始对VOCs废气放热，第二蓄热体221处于“放热”状态；
VOCs废气在第二蓄热体221内逐渐升温，如果VOCs废气温度达到分解温度后就开始氧化分解，之后进入燃烧室23；如果VOCs废气温度没有达到分解温度，燃烧器会启动，继续对VOCs废气进行加温直至VOCs废气分解；分解处理后得到的高温气体从燃烧室23进入第一蓄热室21内的第一蓄热体211，高温气体会将热量传递给第一蓄热体211，此时第一蓄热体211处于“蓄热”状态；
e)当第二蓄热体221热量不足要结束“放热”转换为“蓄热”时，开始执行蓄热式热氧化炉20内部气体净化动作，具体过程如下：
打开第一控制阀212和第二排风阀223，关闭第二控制阀222和第一排风阀213，同时关闭第二风阀12和第三风阀13，打开第一风阀11；此时切断了蓄热式热氧化炉20的进气口与VOCs废气源10的气流通道，以及切断了蓄热式热氧化炉20的出气口与出气管道的气流通道，打开了蓄热式热氧化炉20的进气口与蓄热式热氧化炉20的出气口的气流通道，使第一蓄热体211处于“放热”状态，第二蓄热体221处于“蓄热”状态；
蓄热式热氧化炉20内部的气体在风机31的牵引作用下进行“出气口-进气口-第一蓄热室21-燃烧室23-第二蓄热室22-出气口”的循环流动，此过程可净化蓄热式热氧化炉20内部残留的VOCs废气，维持此循环过程一段时间直至残留VOCs废气完全分解；
f)重复步骤b)～步骤e)，直至停止对VOCs废气的处理。
实施例2
如图2所示，本实施是一种工业VOCs废气处理装置，本实施例与实施例1的区别在于循环控制系统的设置不同。
本实施例中，循环控制系统包括用于连接蓄热式热氧化炉20的进气口与蓄热式热氧化炉20的出气口的循环管道32、设置于循环管道32与蓄热式热氧化炉20的进气口之间三通风阀33、设置于出气管道上的第三风阀13以及设置于蓄热式热氧化炉20的进气口处或蓄热式热氧化炉20的出气口处的风机31。
三通风阀33包括两个进风口和一个出风口，两个进风口分别连通循环管道32和进气管道，出风口连接蓄热式热氧化炉20的进风口。
实施例3
本实施例是一种工业VOCs废气处理方法，该处理方法的处理工艺流程如图3所示，下面将结合图1和图3对本实施例的处理方法做进一步详细说明。
上述工业VOCs废气处理方法包括以下步骤：
步骤a)：对蓄热式热氧化炉20的第一蓄热室21和第二蓄热室22进行预热；
步骤b)：预热完成后，打开第一控制阀212和第二排风阀223，关闭第二控制阀222和第一排风阀213，同时关闭第一风阀11，并同时打开第二风阀12和第三风阀13；
在风机31的压力作用下，先将VOCs废气通入所述第一蓄热室21内，VOCs废气在所述第一蓄热室21和燃烧室23内发生分解反应，此时第一蓄热体211处于“放热”状态，分解处理后得到的高温气体从燃烧室23进入第二蓄热室22内的第二蓄热体221，高温气体会将热量传递给第二蓄热体221，此时第二蓄热体221处于“蓄热”状态；之后气体流经所述第二蓄热室22后排出蓄热式热氧化炉20外；
步骤c)：当所述第一蓄热室21温度下降至700℃以下后，打开第二控制阀222和第一排风阀213，关闭第一控制阀212和第二排风阀223，同时关闭第二风阀12和第三风阀13，打开第一风阀11，停止通入VOCs废气；蓄热式热氧化炉20内部的气体在风机31的牵引作用下进行“出气口-进气口-第二蓄热室22-燃烧室23-第一蓄热室21-出气口”的循环流动，此过程可净化蓄热式热氧化炉20内部残留的VOCs废气，维持此循环过程一段时间直至残留VOCs废气完全分解；
步骤d)：关闭第一风阀11，同时打开第二风阀12和第三风阀13，将VOCs废气通入所述第二蓄热室22内，VOCs废气在所述第二蓄热室22和燃烧室23内发生分解反应，此时第二蓄热体221处于“放热”状态，分解处理后得到的高温气体从燃烧室23进入第一蓄热室21内的第一蓄热体211，高温气体会将热量传递给第一蓄热体211，此时第一蓄热体211处于“蓄热”状态；之后气体流经所述第一蓄热室21后排出蓄热式热氧化炉20外；
步骤e)：当所述第二蓄热室22温度下降至700℃以下后，关闭第二控制阀222和第一排风阀213，打开第一控制阀212和第二排风阀223，同时关闭第二风阀12和第三风阀13，打开第一风阀11，停止通入VOCs废气；蓄热式热氧化炉20内部的气体在风机31的牵引作用下进行“出气口-进气口-第一蓄热室21-燃烧室23-第二蓄热室22-出气口”的循环流动，此过程可净化蓄热式热氧化炉20内部残留的VOCs废气，维持此循环过程一段时间直至残留VOCs废气完全分解；
步骤f)：重复步骤b)～步骤e)，直至结束对VOCs废气的处理。
在很多的工业场所以及工厂作业过程中，VOCs废气排放并不要求是连续性的，即排放过程中，是允许出现短时间的停排的。如车间、喷漆房、间隙式烘干室、VOCs吸附床的脱附过程等。本发明基于这一点，将VOCs废气的排放控制和RTO蓄热体的状态转换等因素有机的结合在一起，以系统思路来解决VOCs废气排放不达标以及三室RTO设备复杂、成本高的问题，针对性设计出了上述VOCs废气的处理装置及工艺，既能满足废气排放达标的目的，又能极大的降低成本、简化控制程序。
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 (10)
1.一种工业VOCs废气处理方法，其特征在于，包括以下步骤：先通过VOCs废气源向蓄热式热氧化炉中通入VOCs废气，再关闭VOCs废气源，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气在蓄热式热氧化炉内循环流动并发生氧化分解以完成对VOCs废气的处理。
2.根据权利要求1所述的工业VOCs废气处理方法，其特征在于，向蓄热式热氧化炉中通入VOCs废气后，待VOCs废气在通过蓄热式热氧化炉中的处于放热状态的蓄热体后温度处于500-760℃之间时再关闭VOCs废气源。
3.根据权利要求1或2所述的工业VOCs废气处理方法，其特征在于，所述蓄热式热氧化炉包括第一蓄热室和第二蓄热室以及位于所述第一蓄热室和所述第二蓄热室中间的燃烧室，所述第一蓄热室内填充有第一蓄热体，所述第二蓄热室内填充有第二蓄热体。
4.根据权利要求3所述的工业VOCs废气处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a)：向第一蓄热室通入VOCs废气，待VOCs废气在通过处于放热状态的第一蓄热体后温度处于500-760℃之间时再关闭VOCs废气源，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气在蓄热式热氧化炉内循环流动并分解完全；
步骤b)：向第二蓄热室通入VOCs废气，待VOCs废气在通过处于放热状态的第二蓄热体后温度处于500-760℃之间时再关闭VOCs废气源，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气在蓄热式热氧化炉内循环流动并分解完全；
步骤c)：重复步骤a)和步骤b)，直至结束对VOCs废气的处理；
优选地，在首次通入VOCs废气前还包括对蓄热式热氧化炉进行预热的步骤。
5.根据权利要求4所述的工业VOCs废气处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：
步骤a)：对蓄热式热氧化炉的第一蓄热室和第二蓄热室进行预热；
步骤b)：预热完成后，先将VOCs废气通入所述第一蓄热室内，VOCs废气在所述第一蓄热室和燃烧室内发生分解反应，分解后的气体流经所述第二蓄热室后排出蓄热式热氧化炉外；
步骤c)：当VOCs废气在通过处于放热状态的第一蓄热体后温度处于500-760℃之间时，停止通入VOCs废气，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气从蓄热式热氧化炉的出气口流出后重新从进气口再次进入蓄热式热氧化炉中并在蓄热式热氧化炉内发生分解；
步骤d)：将VOCs废气通入所述第二蓄热室内，VOCs废气在所述第二蓄热室和燃烧室内发生分解反应，分解后的气体流经所述第一蓄热室后排出所述蓄热式热氧化炉外；
步骤e)：当VOCs废气在通过处于放热状态的第二蓄热体后温度处于500-760℃之间时，停止通入VOCs废气，然后通过循环控制系统连通蓄热式热氧化炉的出气口和进气口，使残留在蓄热式热氧化炉内的VOCs废气从蓄热式热氧化炉的出气口流出后重新从进气口再次进入蓄热式热氧化炉中并在蓄热式热氧化炉内发生分解；
步骤f)：重复步骤b)～步骤e)，直至结束对VOCs废气的处理。
6.一种实现权利要求1-5任一项所述处理方法的工业VOCs废气处理装置，其特征在于，包括蓄热式热氧化炉，所述蓄热式热氧化炉的进气口通过进气管道与VOCs废气源连通，所述蓄热式热氧化炉的出气口通过出气管道与外界连通；
所述蓄热式热氧化炉的进气口与蓄热式热氧化炉的出气口之间通过循环控制系统连接，所述循环控制系统能够使残留在蓄热式热氧化炉中的VOCs废气在蓄热式热氧化炉内循环流通。
7.根据权利要6所述的工业VOCs废气处理装置，其特征在于，所述循环控制系统包括用于连接所述蓄热式热氧化炉的进气口与所述蓄热式热氧化炉的出气口的循环管道、设置于所述循环管道上的第一风阀、设置于所述进气管道上的第二风阀、设置于所述出气管道上的第三风阀以及设置于所述蓄热式热氧化炉的进气口处或所述蓄热式热氧化炉的出气口处的加压送风装置。
8.根据权利要6所述的工业VOCs废气处理装置，其特征在于，所述循环控制系统包括用于连接所述蓄热式热氧化炉的进气口与所述蓄热式热氧化炉的出气口的循环管道、设置于所述循环管道与所述蓄热式热氧化炉的进气口之间三通风阀、设置于所述出气管道上的第三风阀以及设置于所述蓄热式热氧化炉的进气口处或所述蓄热式热氧化炉的出气口处的加压送风装置。
9.根据权利要8所述的工业VOCs废气处理装置，其特征在于，所述三通风阀包括两个进风口和一个出风口，两个所述进风口分别连通所述循环管道和所述进气管道，所述出风口连接所述蓄热式热氧化炉的进风口。
10.根据权利要7-9任一项所述的工业VOCs废气处理装置，其特征在于，所述加压送风装置为风机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170922 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |