CN107261822A - 一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备及工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备及方法，包括依次连接的曝气装置、微纳米气泡发生器、催化剂吸附床、燃烧室和循环水池，曝气装置、微纳米气泡发生器和催化剂吸附床采用一个葫芦形壳体从下至上封装；微纳米气泡发生器固定在曝气装置内，催化剂吸附床设于葫芦形壳体的顶部位置，催化剂吸附床的顶部位置还设有喷淋装置；催化剂吸附床和燃烧室之间设有文丘里管，文丘里管靠近催化剂吸附床的一端设有VOCs检测仪和一次净化空气出口；燃烧室底部设有缓冲罐，并且缓冲罐还连接有VOCs检测仪和二次净化空气出口，循环水池连接在循环水池的底部位置。本发明提高了一种及时、高效地净化VOCs气体，并且能够一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备以及工艺方法。

Description

一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备及工艺方法

技术领域

本发明涉及VOCs处理设备以及工艺技术领域，特别是涉及一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备。

背景技术

VOCs（Volatileorganiccompounds）即挥发性有机化合物，是大气中普遍存在的一种有机污染物，主要来源于石油化工、汽车发动机尾气、制药等行业，其主要成分为烃类、酚类、芳香族类等。VOCs可在大气中形成光化学烟雾，对环境和人体造成极大的危害。VOCs通过呼吸道和皮肤进入人体后，对人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官造成暂时性或永久性损伤，尤其是苯类和芳香族类等多环芳烃对人体有致癌作用。VOCs的过量排放还对农林和畜牧等行业造成危害。因此VOCs的处理越来越受到世界各国的重视，许多国家颁布了相应的法令，限制VOCs的排放。

目前国内处理VOCs的主要方法有吸附法、膜分离法及催化燃烧法等。吸附法虽然去除率高，但由于吸附容量受限，不适用于处理高浓度有机气体，当废气中有胶粒物质或其它杂质时，吸附剂易失效，同时吸附剂需要再生。膜分离法具有高效节能、操作简单的特点，但是其存在气体预处理成本高、膜元件造价高、使用寿命短等问题。催化燃烧法主要适用于处理组分复杂浓度高的VOC气体，但易产生二次污染。现有的VOCs处理方法均存在一定的不足，难以完全处理感觉VOCs气体。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种可以及时、高效地净化VOCs气体，并且能够对不符合净化要求的气体自动循环至本设备的曝气装置进行下次循环处理的一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备以及工艺方法。

本发明所采用的技术方案是：一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备，包括依次连接的曝气装置、微纳米气泡发生器、催化剂吸附床、燃烧室和循环水池，曝气装置、微纳米气泡发生器和催化剂吸附床采用一个葫芦形壳体从下至上封装；曝气装置的底部设有VOCs进气口和曝气管，曝气管一端连接VOCs进气口，另一端连接循环水池获取循环后的VOCs气体；曝气装置设于葫芦形壳体的底部位置，微纳米气泡发生器固定在曝气装置内，催化剂吸附床设于葫芦形壳体的顶部位置，并且催化剂吸附床整体呈蜂窝状结构；同时葫芦形壳体位于催化剂吸附床的顶部位置还设有喷淋装置；催化剂吸附床和燃烧室设有缓冲的文丘里管，文丘里管靠近催化剂吸附床的一端设有VOCs检测仪和一次净化空气出口，并且该VOCs检测仪通过一个电磁阀连接一次净化空气出口；燃烧室底部设有缓冲罐，并且缓冲罐还连接有VOCs检测仪和二次净化空气出口，循环水池连接在循环水池的底部位置。

进一步地，喷淋装置为可移动式结构，其包括喷淋盖体、喷淋控制器、喷淋药箱和喷淋移动小车，喷淋盖体可插拔地设于葫芦形壳体的顶部位置，喷淋控制器和喷淋药箱设于喷淋移动小车上随其移动；喷淋盖体通过升降装置连接在喷淋移动小车顶部位置；喷淋控制器连接喷淋药箱和升降装置；喷淋药箱内盛有机溶剂。

进一步地，喷淋盖体为T型结构，喷淋盖体的顶部为蓄水腔，同时可以直接搭接在葫芦形壳体的顶部位置；喷淋盖体底部设有若干喷淋孔。

进一步地，燃烧室为横向放置的锥体结构，缓冲罐与燃烧室连接位置处设有灰尘过滤器。

进一步地，燃烧室通过一个VOCs浓度检测仪和一个空气补偿器向燃烧室内补充足够的空气进行燃烧，同时缓冲罐的顶部位置还设有光催化氧化装置。

进一步地，催化剂吸附床为抽屉式结构，催化剂吸附床通过设于葫芦形壳体内的横向滑轨付带动其抽出或者推进至葫芦形壳体内部。

进一步地，催化剂吸附床可抽拉出来的一端设有推拉结构，并且该推拉结构通过一个弧形密封板将其密封在葫芦形壳体内。

使用上述自循环VOCs处理设备处理VOCs的工艺方法，包括顺序进行的如下步骤：A.预处理，VOCs通入曝气处理装置进行曝气处理，曝气装置内装有微纳米气泡发生器，曝气处理的同时进行SMOB纳米微气泡处理；

B.净化筛分以及尾气循环，微气泡处理结束的气体，上升至催化剂吸附床进行催化吸附，催化吸附结束的气体一次净化结束；随后通入文丘里管内进行筛分，筛分出来的一次净化空气通过VOCs检测仪和一次净化空气出口通入空气中；然而不合格的气体进入燃烧室进行燃烧，燃烧结束通过灰尘过滤器过滤燃烧后的残渣，并且使用光吹化氧化装置对其进行净化，随后进行二次筛分净化空气；将二次净化空气通过VOCs检测仪和二次净化空气出口通入空气中；筛分出来的尾气则先通入循环水池吸附处理后，再通入曝气处理装置进行曝气处理，随后按照上述工艺步骤继续循环处理。

进一步地，燃烧室燃烧结束后的气体还使用缓冲罐对应进行缓冲，缓冲的同时进行筛分，实现对二次净化后的气体进行分离，剩余的尾气再通过循环水池和曝气装置进行二次处理。

进一步地，燃烧室还连接空气补偿器，空气补偿器通过一个VOCs检测仪连接燃烧室，并且实时向燃烧室内补充足够的燃烧空气。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备，通过曝气净化和微纳米气泡发生器净化同时结合净化，随后进行催化和喷淋净化，实现了对VOCs的三重净化，提高了VOCs的净化效率。此外对于经过三重净化后的气体部分符合检测要求的从依次净化空气出口排除，其余部分经由文丘里管排除至燃烧室进行进一步的二次燃烧净化，二次净化结束仍然达不到净化要求的，通过循环水池净化后再次循环回本装置与刚刚通入曝气装置的VOCs气体一通循环净化。

本发明的VOCs处理工艺，是基于上述二次净化自循环处理设备的，使用上述设备再按照本发明的方法，可以及时、高效地净化VOCs气体，并且能够对不符合净化要求的气体自动循环至本设备的曝气装置进行下次循环处理。

总体上来说，本发明的VOCs处理设备和工艺可以将进入设备的所以VOCs气体处理干净，不会留有任何残余，处理效果较好。

附图说明

图1为一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备的一个实施例的结构图；

图2为图1的实施例的喷淋装置9 的结构图；

图3为图1的实施例的催化剂吸附床的结构图；

图4为二次净化自循环VOCs处理工艺的流程框图；

其中：1-曝气装置，2-微纳米气泡发生器，3-催化剂吸附床，4-燃烧室，5-循环水池，6-葫芦形壳体，7-VOCs进气口，8-曝气管，9-喷淋装置，91-喷淋盖体，92-喷淋控制器，93-喷淋药箱，94-喷淋移动小车，95-升降装置；10-文丘里管，11-VOCs检测仪，12-电磁阀，13-一次净化空气出口，14-缓冲罐，15-灰尘过滤器，16-二次净化空气出口，17-光催化氧化装置，18-横向滑轨付，19-推拉结构，20-弧形密封板，21-VOCs浓度检测仪，22-空气补偿器。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

如图1所示，一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备，包括依次连接的曝气装置1、微纳米气泡发生器2、催化剂吸附床3、燃烧室4和循环水池5，曝气装置1、微纳米气泡发生器2和催化剂吸附床3采用一个葫芦形壳体6从下至上封装；曝气装置1的底部设有VOCs进气口7和曝气管8，曝气管8一端连接VOCs进气口7，另一端连接循环水池5获取循环后的VOCs气体；曝气装置1设于葫芦形壳体6的底部位置，微纳米气泡发生器2固定在曝气装置1内，催化剂吸附床3设于葫芦形壳体6的顶部位置，并且催化剂吸附床3整体呈蜂窝状结构；同时葫芦形壳体6位于催化剂吸附床3的顶部位置还设有喷淋装置9；催化剂吸附床3和燃烧室4设有缓冲的文丘里管10，文丘里管10靠近催化剂吸附床3的一端设有VOCs检测仪11和一次净化空气出口13，并且该VOCs检测仪通过一个电磁阀12连接一次净化空气出口13；燃烧室4底部设有缓冲罐14，并且缓冲罐14还连接有VOCs检测仪11和二次净化空气出口16，循环水池5连接在循环水池5的底部位置。 其中催化剂吸附床3内的吸附剂为颗粒活性炭、蜂窝活性炭块，活性炭纤维、分子筛、硅胶、沸石中的至少一种。

在上述实施例中，如图1和图2所示，详见图2喷淋装置9为可移动式结构，其包括喷淋盖体91、喷淋控制器92、喷淋药箱93和喷淋移动小车94，喷淋盖体91可插拔地设于葫芦形壳体6的顶部位置，喷淋控制器92和喷淋药箱93设于喷淋移动小车94上随其移动；喷淋盖体91通过升降装置95连接在喷淋移动小车94顶部位置；喷淋控制器92连接喷淋药箱93和升降装置95；喷淋药箱93内盛有机溶剂，该结构的可移动式喷淋结构，方便操作人员操作，并且该喷淋装置可以按照需求向其内安装使用，不适用时，可以拔出。喷淋盖体91为T型结构，喷淋盖体91的顶部为蓄水腔，同时可以直接搭接在葫芦形壳体6的顶部位置；喷淋盖体91底部设有若干喷淋孔，该结构喷淋效果较好。

在上述实施例中，燃烧室4为横向放置的锥体结构，缓冲罐14与燃烧室4连接位置处设有灰尘过滤器15，该灰尘过滤装置可以将燃烧室内烧的灰尘和残渣隔离，同时防止缓冲罐被堵塞，最重要的可以净化燃烧后的空气。

在上述实施例中，燃烧室4通过一个VOCs浓度检测仪21和一个空气补偿器22向燃烧室内补充足够的空气进行燃烧，同时缓冲罐14的顶部位置还设有光催化氧化装置17，实现对燃烧后的空气的进一步地净化。

如图1和图3所示，催化剂吸附床3为抽屉式结构，催化剂吸附床3通过设于葫芦形壳体6内的横向滑轨付18带动其抽出或者推进至葫芦形壳体6内部，催化剂吸附床可以随时抽拉出来更换，提高了设备的整体工作效率，节省了设备的检修是时间。 催化剂吸附床3可抽拉出来的一端设有推拉结构19，并且该推拉结构19通过一个弧形密封板20将其密封在葫芦形壳体6内，保证催化剂吸附床具有较好的催化吸收的效率，防止泄漏。

如图1和图4所示，尤其在图4中可以看出，使用上述的自循环VOCs处理设备处理VOCs的工艺方法，包括顺序进行的如下步骤：A.预处理，VOCs通入曝气处理装置进行曝气处理，曝气装置内装有微纳米气泡发生器，曝气处理的同时进行SMOB纳米微气泡处理；

B.净化筛分以及尾气循环，微气泡处理结束的气体，上升至催化剂吸附床进行催化吸附，催化吸附结束的气体一次净化结束；随后通入文丘里管内进行筛分，筛分出来的一次净化空气通过VOCs检测仪和一次净化空气出口通入空气中；然而不合格的气体进入燃烧室进行燃烧，燃烧结束通过灰尘过滤器过滤燃烧后的残渣，并且使用光吹化氧化装置对其进行净化，随后进行二次筛分净化空气；将二次净化空气通过VOCs检测仪和二次净化空气出口通入空气中；筛分出来的尾气则先通入循环水池吸附处理后，再通入曝气处理装置进行曝气处理，随后按照上述工艺步骤继续循环处理。

在上述实施例中，燃烧室燃烧结束后的气体还使用缓冲罐对应进行缓冲，缓冲的同时进行筛分，实现对二次净化后的气体进行分离，剩余的尾气再通过循环水池和曝气装置进行二次处理，从而实现将VOCs气体完全净化，提高了该设备的环保效能。

在上述实施例中，燃烧室还连接空气补偿器，空气补偿器通过一个VOCs检测仪连接燃烧室，并且实时向燃烧室内补充足够的燃烧空气，提高了VOCs气体燃烧效率。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备，其特征在于：包括依次连接的曝气装置(1)、微纳米气泡发生器（2）、催化剂吸附床（3）、燃烧室（4）和循环水池（5），曝气装置(1)、微纳米气泡发生器（2）和催化剂吸附床（3）采用一个葫芦形壳体（6）从下至上封装；

曝气装置（1）的底部设有VOCs进气口（7）和曝气管（8），所述曝气管（8）一端连接VOCs进气口（7），另一端连接循环水池（5）获取循环后的VOCs气体；

曝气装置（1）设于葫芦形壳体（6）的底部位置，微纳米气泡发生器（2）固定在曝气装置（1）内，催化剂吸附床（3）设于葫芦形壳体（6）的顶部位置，并且催化剂吸附床（3）整体呈蜂窝状结构；同时葫芦形壳体（6）位于催化剂吸附床（3）的顶部位置还设有喷淋装置（9）；

催化剂吸附床（3）和燃烧室（4）设有缓冲的文丘里管（10），所述文丘里管（10）靠近催化剂吸附床（3）的一端设有VOCs检测仪（11）和一次净化空气出口（13），并且该VOCs检测仪通过一个电磁阀（12）连接一次净化空气出口（13）；

燃烧室（4）底部设有缓冲罐（14），并且缓冲罐（14）还连接有VOCs检测仪（11）和二次净化空气出口（16），循环水池（5）连接在循环水池（5）的底部位置。

2.根据权利要求1所述的一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备，其特征在于：所述喷淋装置（9）为可移动式结构，其包括喷淋盖体（91）、喷淋控制器（92）、喷淋药箱（93）和喷淋移动小车（94），喷淋盖体（91）可插拔地设于葫芦形壳体（6）的顶部位置，喷淋控制器（92）和喷淋药箱（93）设于喷淋移动小车（94）上随其移动；喷淋盖体（91）通过升降装置（95）连接在喷淋移动小车（94）顶部位置；喷淋控制器（92）连接喷淋药箱（93）和升降装置（95）；喷淋药箱（93）内盛有机溶剂。

3.根据权利要求2所述的一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备，其特征在于：所述喷淋盖体（91）为T型结构，喷淋盖体（91）的顶部为蓄水腔，同时可以直接搭接在葫芦形壳体（6）的顶部位置；喷淋盖体（91）底部设有若干喷淋孔。

4.根据权利要求1所述的一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备，其特征在于：所述燃烧室（4）为横向放置的锥体结构，并且其底部设有缓冲罐（14），所述缓冲罐（14）与燃烧室（4）连接位置处设有灰尘过滤器（15）。

5.根据权利要求4所述的一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备，其特征在于：燃烧室（4）通过一个VOCs浓度检测仪（21）和一个空气补偿器（22）向燃烧室内补充足够的空气进行燃烧，同时缓冲罐（14）的顶部位置还设有光催化氧化装置（17）。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备，其特征在于：催化剂吸附床（3）为抽屉式结构，催化剂吸附床（3）通过设于葫芦形壳体（6）内的横向滑轨付（18）带动其抽出或者推进至葫芦形壳体（6）内部。

7.根据权利要求6所述的一种能够二次净化并且自循环处理VOCs的设备，其特征在于：催化剂吸附床（3）可抽拉出来的一端设有推拉结构（19），并且该推拉结构（19）通过一个弧形密封板（20）将其密封在葫芦形壳体（6）内。

8.使用权7所述的VOCs的设备处理VOCs的工艺方法，包括顺序进行的如下步骤：A.预处理，VOCs通入曝气处理装置进行曝气处理，曝气装置内装有微纳米气泡发生器，曝气处理的同时进行SMOB纳米微气泡处理；

B.净化筛分以及尾气循环，微气泡处理结束的气体，上升至催化剂吸附床进行催化吸附，催化吸附结束的气体一次净化结束；随后通入文丘里管内进行筛分，筛分出来的一次净化空气通过VOCs检测仪和一次净化空气出口通入空气中；然而不合格的气体进入燃烧室进行燃烧，燃烧结束通过灰尘过滤器过滤燃烧后的残渣，并且使用光吹化氧化装置对其进行净化，随后进行二次筛分净化空气；将二次净化空气通过VOCs检测仪和二次净化空气出口通入空气中；筛分出来的尾气则先通入循环水池吸附处理后，再通入曝气处理装置进行曝气处理，随后按照上述工艺步骤继续循环处理。

9.根据权利要求8所述的工艺方法，其特征在于：燃烧室燃烧结束后的气体还使用缓冲罐对应进行缓冲，缓冲的同时进行筛分，实现对二次净化后的气体进行分离，剩余的尾气再通过循环水池和曝气装置进行二次处理。

10.根据权利要求9所述的工艺方法，其特征在于：燃烧室还连接空气补偿器，空气补偿器通过一个VOCs检测仪连接燃烧室，并且实时向燃烧室内补充足够的燃烧空气。