CN108114571A - 一种处理大风量低浓度混合有害气体的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种处理大风量低浓度混合有害气体的系统和方法，所述系统包括依次连接的净化再生吸附装置、催化燃烧净化装置和末端净化吸附装置。本发明将有害气体浓缩脱除技术、催化燃烧技术和末端净化技术相结合，有害气体的吸附与脱附有助于解决有害气体浓度较低时难处理的问题；采用多种吸附剂与有害气体相对应并合理配比，解决了无法同时净化多种类型有害气体的问题；末端净化技术则避免了二次污染的发生。本发明实现了混合有害气体的高效净化，有害气体浓度可以降至国家环保标准要求的浓度以下。

Description

一种处理大风量低浓度混合有害气体的系统和方法
技术领域
本发明属于气体净化技术领域，涉及一种处理大风量低浓度混合有害气体的系统和方法。
背景技术
随着我国化工行业和机械制造业的快速发展，大风量、低浓度的有害气体排放现象越来越多，并且排放气体的种类较多。这些污染物不仅对人体有害，有些还是致癌物质，而且大量排放会对局部区域环境造成严重的影响，是大气光化学雾形成的原因之一。但是这些物质有些水溶性不好、挥发性强，有些化学结构稳定、不易降解，会给净化带来很大的困难。
目前，吸附脱附法、催化燃烧法或两者联用是有害气体净化处理经常采用的方法。吸附脱附法采用的吸附剂大多是活性炭，CN 102974191 A提供了一种废气净化活性炭吸附床，能对活性炭进行取样，及时了解活性炭吸附情况，避免活性炭因饱和或浪费，但该方法对不同的有害气体吸附效果不同，无法使混合气体中的每一种气体获得最佳的净化效果，如果针对不同的气体对活性炭进行改性处理，则生产制造费用高，导致净化处理成本高。而催化燃烧法也并不适用于所有有害气体，且对运行条件要求较高，而且需要解决催化剂易中毒和安全防爆问题。吸附脱附-催化燃烧法可针对大部分有机气体进行净化处理，CN202844806U公开了一种大风量中低浓度有机废气净化装置，包括预过滤器、活性炭吸附装置和催化燃烧装置，而对于氨气、硫化氢以及其它一些有害的气体，将其吸附脱除之后再进行催化燃烧，仅仅完成了有害气体种类的转化，比如转化成二氧化硫、二氧化氮等气体，造成二次污染，并没有从根本上去除有害气体。
综上所述，空气中有害气体的去除还需要寻找净化效率高、不造成二次污染、可处理多种类型有害气体的系统与方法。
发明内容
针对现有技术中存在的处理种类单一，无法同时净化多种类型有害气体的问题，本发明提供了一种处理大风量低浓度混合有害气体的系统和方法。本发明将有害气体浓缩脱除技术、催化燃烧技术和末端净化技术相结合，采用多种吸附剂合理配比，实现了混合有害气体的高效净化，同时避免了二次污染的发生。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供了一种处理大风量低浓度混合有害气体的系统，所述系统包括依次连接的净化再生吸附装置、催化燃烧净化装置和末端净化吸附装置。
本发明所述系统将浓缩脱除技术、催化燃烧技术和末端净化技术相结合，首先通过吸附与脱附的操作将低浓度的混合有害气体进行浓缩，有助于解决有害气体浓度较低时较难处理的问题，有害气体催化燃烧所生成的其他有害气体也可以通过末端的吸附剂吸附，避免造成二次污染，使净化效率达到最佳。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，所述净化再生吸附装置的出口分两个支路，一个与排气口相连，一个与催化燃烧净化装置的入口相连。
本发明中，将净化再生吸附装置分两个出口，可以使有害气体吸附后，清洁气体直接快速排出，之后再进行脱附，避免清洁气体排出时仍需通过后续装置，使之不影响装置的稳定运行。
优选地，所述净化再生吸附装置至少为1个，例如1个、2个、3个、4个或5个等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，根据混合气体的处理量和装置成本综合考虑，来决定净化再生吸附装置的数量，优选为2个。
优选地，所述净化再生吸附装置并列设置。
优选地，所述净化再生吸附装置包括第一净化再生吸附装置和第二净化再生吸附装置。
本发明中，设置两个净化再生吸附装置，可以使有害气体的吸附和脱附在两个装置内交替进行，从而保证整个系统的连续运行。
优选地，所述净化再生吸附装置内设加热装置。
优选地，所述加热装置为内置温控加热片。
作为本发明优选的技术方案，所述系统还包括过滤装置，所述过滤装置的出口与净化再生吸附装置的入口相连。
本发明中，过滤装置的设置，可以去除混合有害气体中的粉尘及杂质，防止吸附时堵塞吸附剂的吸附孔，使吸附剂失效。
优选地，所述过滤装置为除尘过滤设备。
优选地，所述系统还包括储存装置，所述储存装置的入口与净化再生吸附装置的出口相连，所述储存装置的出口与催化燃烧净化装置的入口相连。
本发明中，储存装置用于储存从净化再生吸附装置脱附的有害气体，到达一定的浓度时再通入催化燃烧净化装置。
作为本发明优选的技术方案，所述系统还包括风机，所述风机的出口与过滤装置的入口相连，设置风机，可以有效加快混合有害气体的流动速率，从而加快混合有害气体的净化速率。
优选地，所述系统还包括真空泵，所述真空泵的入口与净化再生吸附装置的出口相连，所述真空泵的出口与储存装置的入口相连。
本发明中，真空泵的使用，使净化再生吸附装置内在进行脱附时保持真空条件，可以加快有害气体的脱附与浓缩，从而加快混合有害气体的净化速率。
另一方面，本发明提供了一种利用上述系统处理大风量低浓度混合有害气体的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将所述混合有害气体采用吸附剂进行吸附，吸附饱和后，对吸附剂进行脱附，得到浓缩有害气体；
(b)将步骤(a)得到的浓缩有害气体进行催化燃烧处理，得到转化后的气体；
(c)将步骤(b)得到的转化后的气体再进行吸附，得到洁净气体。
本发明中，将混合有害气体通过吸附剂进行吸附，脱除混合气体中的有害气体，将脱除有害气体后的洁净空气排出，再对吸附饱和后的吸附剂进行脱附。
作为本发明优选的技术方案，步骤(a)所述混合有害气体包括氨气、硫化氢、VOCs、一氧化碳、二氧化氮或二氧化硫中至少四种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：氨气、硫化氢、一氧化碳和二氧化硫的组合，硫化氢、VOCs、一氧化碳和二氧化氮的组合，氨气、VOCs、二氧化氮和二氧化硫的组合，氨气、硫化氢、一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫的组合等。
优选地，所述VOCs包括苯、甲苯、甲醛、甲硫醇或正庚烷中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例：苯和甲苯的组合，甲苯和甲醛的组合，甲醛、甲硫醇和正庚烷的组合，苯、甲苯、甲醛和甲硫醇的组合等。
优选地，步骤(a)所述混合有害气体的流量为0.4m/s～0.7m/s，例如0.4m/s、0.45m/s、0.5m/s、0.55m/s、0.6m/s、0.65m/s或0.7m/s等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(a)所述混合有害气体中有害气体的浓度为0.1ppm～100ppm，例如0.1ppm、0.5ppm、1ppm、5ppm、10ppm、20ppm、40ppm、60ppm、80ppm或100ppm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(a)所述混合有害气体在进行吸附前先进行过滤处理。
优选地，步骤(a)所述吸附在净化再生吸附装置中进行。
优选地，步骤(a)所述吸附剂为分子筛。
优选地，所述分子筛为ZSM-5分子筛、硅沸石分子筛、丝光沸石分子筛、氧化铝分子筛、八面沸石分子筛、13X分子筛或5A分子筛中至少三种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：ZSM-5分子筛、丝光沸石分子筛和氧化铝分子筛的组合，丝光沸石分子筛、八面沸石分子筛和13X分子筛的组合，硅沸石分子筛、丝光沸石分子筛、13X分子筛和5A分子筛的组合，ZSM-5分子筛、硅沸石分子筛、丝光沸石分子筛、八面沸石分子筛和13X分子筛的组合等。
本发明中，采用多种分子筛组合来处理混合有害气体，所用分子筛及其比例主要由有害气体的种类、浓度以及分子筛对该气体的吸附容量来决定。
进一步举例说明：
当在30m3的空间中含有5～6ppm的氨气、0.2～0.3ppm的甲醛、0.1～0.2ppm的硫化氢和4～5ppm的正庚烷时，所用吸附剂的质量配比为m(丝光沸石分子筛):m(ZSM-5分子筛):m(氧化铝分子筛)＝1:8:12；
当在30m3的空间中含有5～6ppm的氨气、0.05～0.15ppm的硫化氢、20～30ppm的一氧化碳和0.2～0.3ppm的二氧化硫时，所用吸附剂的质量配比为m(丝光沸石分子筛):m(ZSM-5分子筛):m(八面沸石分子筛)＝1:7:20；
当在30m3的空间中含有5～6ppm的氨气、0.15～0.25ppm的甲醛、20～30ppm的一氧化碳、1.5～2.5ppm的二氧化氮和3～5ppm的二氧化硫时，所用吸附剂的质量配比为m(八面沸石分子筛):m(硅沸石分子筛):m(ZSM-5分子筛)＝1:4:9。
优选地，所述吸附剂在净化再生吸附装置中的装填方式为均匀混合或分层排列。
作为本发明优选的技术方案，步骤(a)所述脱附在净化再生吸附装置中进行。
优选地，步骤(a)所述吸附和脱附在第一净化再生吸附装置和第二净化再生吸附装置内交替进行。
优选地，步骤(a)所述脱附为加热脱附。
优选地，所述加热脱附温度为100℃～150℃，例如100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(a)所述脱附在真空条件下进行。
优选地，所述真空条件的真空度为-0.05MPa～-0.07MPa，例如-0.05MPa、-0.052MPa、-0.055MPa、-0.057MPa、-0.06MPa、-0.063MPa、-0.065MPa、-0.068MPa或-0.07MPa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，根据每一种气体的浓度和性质，选择对其吸附效果最佳的分子筛吸附剂，将多种吸附剂以一定比例均匀混合或者分层排列装填在净化再生吸附装置中，有害气体经过吸附装置时，由于吸附剂表面的微孔结构和巨大的表面张力将有害气体分子吸附，因为此过程是可逆的，在吸附接近饱和时，先将吸附后的洁净气体排出，再对分子筛吸附剂进行加热和抽真空，形成变温变压解析状态，所吸附的气体就会从吸附剂中解析出来，其浓度得到大幅度提高。
作为本发明优选的技术方案，步骤(b)所述催化燃烧处理在催化燃烧净化装置内进行。
优选地，步骤(b)所述催化燃烧处理温度为200℃～300℃，例如200℃、220℃、240℃、250℃、260℃、280℃或300℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(b)所述催化燃烧处理所用催化剂为负载过渡金属单质的催化剂。
优选地，所述催化剂的载体为蜂巢陶瓷。
优选地，所述过渡金属为Cu和/或Mn。
本发明中，浓缩后的高浓度有害气体进行催化燃烧，大大减少了催化燃烧的耗能，使反应效率大幅度上升，在高温条件和过渡金属催化剂的催化作用下，反应速率呈指数级提高，除了简单的碳氢化合物气体反应后转化为二氧化碳和水，其余的易挥发物质反应后或多或少会生成其他有害气体。
作为本发明优选的技术方案，步骤(c)所述吸附在末端净化吸附装置内进行。
优选地，步骤(c)所述吸附所用吸附剂为分子筛。
优选地，所述分子筛为ZSM-5分子筛、八面沸石分子筛、13X分子筛或CaX分子筛中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：ZSM-5分子筛和八面沸石分子筛的组合，八面沸石分子筛和13X分子筛的组合，ZSM-5分子筛、八面沸石分子筛和CaX分子筛的组合等。
本发明中，单靠催化燃烧处理有害气体，仅仅为有害气体的转化，无法从根本上消除有害气体，因此在催化燃烧后，增加末端净化吸附，以去除转化之后的有害气体，使净化效率达到最佳。
优选地，步骤(c)所述洁净气体中氨气的浓度低于4.6ppm，硫化氢的浓度低于0.05ppm，一氧化碳的浓度低于16ppm，二氧化氮的浓度低于1.5ppm，二氧化硫的浓度低于0.2ppm，苯的浓度低于0.9ppm，正庚烷的浓度低于3.8ppm，甲醛的浓度低于0.07ppm，甲硫醇的浓度低于0.09ppm，所含有害气体的浓度均低于国家环保标准要求的浓度。
作为本发明优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
(a)将所述混合有害气体先进行过滤处理后，再用分子筛吸附剂进行吸附，对吸附饱和后的吸附剂在100℃～150℃温度条件下和-0.05MPa～-0.07MPa真空条件下加热脱附，所述吸附和脱附在第一净化再生吸附装置和第二净化再生吸附装置内交替进行，得到浓缩有害气体；
(b)将步骤(a)得到的浓缩有害气体在催化燃烧净化装置内进行催化燃烧处理，处理温度为200℃～300℃，所用催化剂为负载Cu和/或Mn的蜂巢陶瓷催化剂，得到转化后的气体；
(c)将步骤(b)得到的转化后的气体再用分子筛吸附剂在末端净化吸附装置内进行吸附，得到的洁净空气中的各种有害气体的浓度均低于国家环保标准要求的浓度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明将浓缩脱除技术、催化燃烧技术和末端净化技术相结合，适用于大风量低浓度混合有害气体的净化；
(2)本发明将吸附剂与有害气体相对应并合理配比，实现多种有害气体的同时去除；
(3)本发明末端净化吸附装置的添加避免了造成二次污染，使净化效率得以提高。
附图说明
图1是本发明实施例1所述系统的装置连接示意图；
其中，1-风机，2-过滤装置，3-净化再生吸附装置，31-第一净化再生吸附装置，32-第二净化再生吸附装置，4-真空泵，5-储存装置，6-催化燃烧净化装置，7-末端净化吸附装置。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施方式部分提供了一种处理大风量低浓度混合有害气体的系统和方法，所述系统包括依次连接的净化再生吸附装置3、催化燃烧净化装置6和末端净化吸附装置7。
所述方法包括以下步骤：
(a)将所述混合有害气体采用吸附剂进行吸附，吸附饱和后，对吸附剂进行脱附，得到浓缩有害气体；
(b)将步骤(a)得到的浓缩有害气体进行催化燃烧处理，得到转化后的气体；
(c)将步骤(b)得到的转化后的气体再进行吸附，得到洁净气体。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1：
本实施例提供了一种处理大风量低浓度混合有害气体的系统，其装置连接示意图如图1所示，所述系统包括依次连接的净化再生吸附装置3、催化燃烧净化装置6和末端净化吸附装置7，所述净化再生吸附装置3的出口分两个支路，一个与排气口相连，一个与催化燃烧净化装置6的入口相连。
其中，所述净化再生吸附装置3包括并列设置的第一净化再生吸附装置31和第二净化再生吸附装置32，净化再生吸附装置3内设加热装置。
所述系统还包括过滤装置2，所述过滤装置2的出口与净化再生吸附装置3的入口相连。
所述系统还包括储存装置5，所述储存装置5的入口与净化再生吸附装置3的出口相连，所述储存装置5的出口与催化燃烧净化装置6的入口相连。
所述系统还包括风机1，所述风机1的出口与过滤装置2的入口相连。
所述系统还包括真空泵4，所述真空泵4的入口与净化再生吸附装置3的出口相连，所述真空泵4的出口与储存装置5的入口相连。
实施例2：
本实施例提供了一种处理大风量低浓度混合有害气体的系统，所述系统参照实施例1中的系统，区别仅在于：所述净化再生吸附装置3只有一个。
实施例3：
本实施例提供了一种处理大风量低浓度混合有害气体的方法，所述混合有害气体包括氨气、甲醛、硫化氢和正庚烷，其流速为0.4m/s，有害气体的浓度为氨气5ppm、甲醛0.29ppm、硫化氢0.13ppm和正庚烷4.5ppm。
所述方法采用实施例1中的系统进行，所述方法包括以下步骤：
(a)将上述混合有害气体先进行过滤处理后，再用均匀混合的分子筛吸附剂进行吸附，所述分子筛包括丝光沸石分子筛、ZSM-5分子筛和氧化铝分子筛，其对应的质量比例分别为1:8:12，吸附饱和后在温度为125℃、真空度为-0.07MPa的条件下加热脱附，所述吸附和脱附在第一净化再生吸附装置31和第二净化再生吸附装置32内交替进行，得到浓缩有害气体；
(b)将步骤(a)得到的浓缩有害气体在催化燃烧净化装置6内进行催化燃烧处理，处理温度为250℃，所用催化剂为负载Cu的蜂巢陶瓷催化剂，得到转化后的气体；
(c)将步骤(b)得到的转化后的气体再用丝光沸石分子筛吸附剂在末端净化吸附装置7内进行吸附，得到洁净气体。
本实施例中，净化处理1h后，有害气体的浓度为氨气0ppm、甲醛0ppm、硫化氢0.05ppm、正庚烷0ppm、二氧化硫0.09ppm和二氧化氮0.2ppm，符合国家环保标准的要求。
实施例4：
本实施例提供了一种处理大风量低浓度混合有害气体的方法，所述混合有害气体包括氨气、硫化氢、一氧化碳和二氧化硫，其流速为0.5m/s，有害气体的浓度为氨气5.2ppm、硫化氢0.1ppm、一氧化碳25ppm和二氧化硫0.25ppm。
所述方法采用实施例1中的系统进行，所述方法包括以下步骤：
(a)将上述混合有害气体先进行过滤处理后，再用分层排列的分子筛吸附剂进行吸附，所述分子筛包括丝光沸石分子筛、ZSM-5分子筛和八面沸石分子筛，其对应的质量比例分别为1:7:20，吸附饱和后在温度为150℃、真空度为-0.05MPa的条件下加热脱附，所述吸附和脱附在第一净化再生吸附装置31和第二净化再生吸附装置32内交替进行，得到浓缩有害气体；
(b)将步骤(a)得到的浓缩有害气体在催化燃烧净化装置6内进行催化燃烧处理，处理温度为200℃，所用催化剂为负载Cu和Mn的蜂巢陶瓷催化剂，得到转化后的气体；
(c)将步骤(b)得到的转化后的气体再用丝光沸石分子筛吸附剂在末端净化吸附装置7内进行吸附，得到洁净气体。
本实施例中，净化处理1h后，有害气体的浓度仅为氨气0ppm、硫化氢0.02ppm、一氧化碳3ppm、二氧化硫0.04ppm和二氧化氮0.18ppm，符合国家环保标准的要求。
实施例5：
本实施例提供了一种处理大风量低浓度混合有害气体的方法，所述混合有害气体包括氨气、甲醛、一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫，其流速为0.7m/s，有害气体的浓度为氨气5.2ppm、甲醛0.2ppm、一氧化碳25ppm、二氧化氮2ppm和二氧化硫4ppm。
所述方法采用实施例1中的系统进行，所述方法包括以下步骤：
(a)将上述混合有害气体先进行过滤处理后，再用均匀混合的分子筛吸附剂进行吸附，所述分子筛包括八面沸石分子筛、硅沸石分子筛和ZSM-5分子筛，其对应的质量比例分别为1:4:9，吸附饱和后在温度为100℃、真空度为-0.06MPa的条件下加热脱附，所述吸附和脱附在第一净化再生吸附装置31和第二净化再生吸附装置32内交替进行，得到浓缩有害气体；
(b)将步骤(a)得到的浓缩有害气体在催化燃烧净化装置6内进行催化燃烧处理，处理温度为300℃，所用催化剂为负载Mn的蜂巢陶瓷催化剂，得到转化后的气体；
(c)将步骤(b)得到的转化后的气体再用丝光沸石分子筛吸附剂在末端净化吸附装置7内进行吸附，得到洁净气体。
本实施例中，净化处理1h后，有害气体的浓度仅为氨气0ppm、甲醛0ppm、一氧化碳3ppm、二氧化氮0.4ppm和二氧化硫0.2ppm，符合国家环保标准的要求。
实施例6：
本实施例提供了一种处理大风量低浓度混合有害气体的方法，所述方法采用实施例2中的系统进行，所述方法参照实施例3中的方法，区别仅在于：步骤(a)所述吸附和脱附均在净化再生吸附装置3中进行。
本实施例中，净化处理1h后，净化处理后的有害气体的浓度为氨气0ppm、甲醛0ppm、硫化氢0.05ppm、正庚烷0ppm、二氧化硫0.09ppm和二氧化氮0.2ppm，符合国家环保标准的要求，吸附之后需要脱附，由于有害气体处理系统不能连续运行，脱附过程中吸附不能继续进行，将导致有害气体的净化效率降低50％。
对比例1：
本对比例提供了一种处理大风量低浓度混合有害气体的系统和方法，所述系统参照实施例1中的系统。
所述方法参照实施例3中的方法，区别仅在于：步骤(a)所述分子筛吸附剂仅为ZSM-5分子筛一种。
本对比例中，净化处理后从净化再生吸附装置3排出的气体中，硫化氢和正庚烷的浓度仍为其初始浓度，硫化氢0.13ppm，正庚烷4.5ppm，不符合国家环保标准的要求，这是由于吸附剂种类单一，混合有害气体中的硫化氢和正庚烷不能被吸附，未经后续处理直接排出仍会对环境造成危害。
对比例2：
本对比例提供了一种处理大风量低浓度混合有害气体的系统和方法，所述系统参照实施例1中的系统。
所述方法参照实施例3中的方法，区别仅在于：步骤(a)所述多种分子筛吸附剂的质量比例为1:1:1。
本对比例中，净化处理后从净化再生吸附装置3排出的气体中，氨气和甲醛的浓度仍为其初始浓度的90％，正庚烷的浓度为其起始浓度的60％，即氨气4.5ppm，甲醛0.26ppm，正庚烷2.7ppm，其中甲醛浓度不符合国家环保标准的要求，氨气和正庚烷的浓度虽基本符合，但与实施例相比浓度仍然较高，这是由于所用吸附剂的质量比例不合适，混合气体中部分有害气体不能被完全吸附，未经后续处理直接排出仍会对环境造成危害。
对比例3：
本对比例提供了一种处理大风量低浓度混合有害气体的系统和方法，所述系统参照实施例1中的系统，区别仅在于：所述系统不包括末端净化吸附装置7。
所述方法参照实施例3中的方法，区别仅在于：无步骤(c)的操作，即催化燃烧处理后的气体直接排放。
本对比例中，脱附的氨气经过催化燃烧之后生成二氧化氮气体，没有经过末端净化而直接排出，其浓度超过20ppm，不符合国家环保标准的要求，直接排放会造成二次污染。
综合上述实施例和对比例可以看出，本发明将有害气体浓缩脱除技术、催化燃烧技术和末端净化技术相结合，有害气体的吸附与脱附有助于解决有害气体浓度较低时难处理的问题，采用多种吸附剂与有害气体相对应并合理配比，解决了无法同时净化多种类型有害气体的问题，末端净化技术则避免了二次污染的发生，实现了混合有害气体的高效净化，有害气体浓度可以降至国家环保标准要求的浓度以下。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的系统组成和工艺方法，但本发明并不局限于上述系统和方法，即不意味着本发明必须依赖上述系统和方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明系统装置的等效替换及辅助装置、试剂的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种处理混合有害气体的系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的净化再生吸附装置(3)、催化燃烧净化装置(6)和末端净化吸附装置(7)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述净化再生吸附装置(3)的出口分两个支路，一个与排气口相连，一个与催化燃烧净化装置(6)的入口相连；
优选地，所述净化再生吸附装置(3)至少为1个，优选为2个；
优选地，所述净化再生吸附装置(3)并列设置；
优选地，所述净化再生吸附装置(3)包括第一净化再生吸附装置(31)和第二净化再生吸附装置(32)；
优选地，所述净化再生吸附装置(3)内设加热装置；
优选地，所述加热装置为内置温控加热片。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括过滤装置(2)，所述过滤装置(2)的出口与净化再生吸附装置(3)的入口相连；
优选地，所述过滤装置(2)为除尘过滤设备；
优选地，所述系统还包括储存装置(5)，所述储存装置(5)的入口与净化再生吸附装置(3)的出口相连，所述储存装置(5)的出口与催化燃烧净化装置(6)的入口相连。
4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括风机(1)，所述风机(1)的出口与过滤装置(2)的入口相连；
优选地，所述系统还包括真空泵(4)，所述真空泵(4)的入口与净化再生吸附装置(3)的出口相连，所述真空泵(4)的出口与储存装置(5)的入口相连。
5.根据权利要求1-4任一项所述的系统处理混合有害气体的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(a)将所述混合有害气体采用吸附剂进行吸附，吸附饱和后，对吸附剂进行脱附，得到浓缩有害气体；
(b)将步骤(a)得到的浓缩有害气体进行催化燃烧处理，得到转化后的气体；
(c)将步骤(b)得到的转化后的气体再进行吸附，得到洁净气体。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(a)所述混合有害气体包括氨气、硫化氢、VOCs、一氧化碳、二氧化氮或二氧化硫中至少四种的组合；
优选地，所述VOCs包括苯、甲苯、甲醛、甲硫醇或正庚烷中任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(a)所述混合有害气体的流速为0.4m/s～0.7m/s；
优选地，步骤(a)所述混合有害气体中有害气体的浓度为0.1ppm～100ppm；
优选地，步骤(a)所述混合有害气体在进行吸附前先进行过滤处理；
优选地，步骤(a)所述吸附在净化再生吸附装置(3)中进行；
优选地，步骤(a)所述吸附剂为分子筛；
优选地，所述分子筛为ZSM-5分子筛、硅沸石分子筛、丝光沸石分子筛、氧化铝分子筛、八面沸石分子筛、13X分子筛或5A分子筛中至少三种的组合；
优选地，所述吸附剂在净化再生吸附装置(3)中的装填方式为均匀混合或分层排列。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(a)所述脱附在净化再生吸附装置(3)中进行；
优选地，步骤(a)所述吸附和脱附在第一净化再生吸附装置(31)和第二净化再生吸附装置(32)内交替进行；
优选地，步骤(a)所述脱附为加热脱附；
优选地，所述加热脱附温度为100℃～150℃；
优选地，步骤(a)所述脱附在真空条件下进行；
优选地，所述真空条件的真空度为-0.05MPa～-0.07MPa。
8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(b)所述催化燃烧处理在催化燃烧净化装置(6)内进行；
优选地，步骤(b)所述催化燃烧处理温度为200℃～300℃；
优选地，步骤(b)所述催化燃烧处理所用催化剂为负载过渡金属单质的催化剂；
优选地，所述催化剂的载体为蜂巢陶瓷；
优选地，所述过渡金属为Cu和/或Mn。
9.根据权利要求5-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(c)所述吸附在末端净化吸附装置(7)内进行；
优选地，步骤(c)所述吸附所用吸附剂为分子筛；
优选地，所述分子筛为ZSM-5分子筛、八面沸石分子筛、13X分子筛或CaX分子筛中任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(c)所述洁净气体中氨气的浓度低于4.6ppm，硫化氢的浓度低于0.05ppm，一氧化碳的浓度低于16ppm，二氧化氮的浓度低于1.5ppm，二氧化硫的浓度低于0.2ppm，苯的浓度低于0.9ppm，正庚烷的浓度低于3.8ppm，甲醛的浓度低于0.07ppm，甲硫醇的浓度低于0.09ppm。
10.根据权利要求5-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(a)将所述混合有害气体先进行过滤处理后，再用分子筛吸附剂进行吸附，对吸附饱和后的吸附剂在100℃～150℃温度条件下和-0.05MPa～-0.07MPa真空条件下加热脱附，所述吸附和脱附在第一净化再生吸附装置(31)和第二净化再生吸附装置(32)内交替进行，得到浓缩有害气体；
(b)将步骤(a)得到的浓缩有害气体在催化燃烧净化装置(6)内进行催化燃烧处理，处理温度为200℃～300℃，所用催化剂为负载Cu和/或Mn的蜂巢陶瓷催化剂，得到转化后的气体；
(c)将步骤(b)得到的转化后的气体再用分子筛吸附剂在末端净化吸附装置(7)内进行吸附，得到的洁净空气中氨气的浓度低于4.6ppm，硫化氢的浓度低于0.05ppm，一氧化碳的浓度低于16ppm，二氧化氮的浓度低于1.5ppm，二氧化硫的浓度低于0.2ppm，苯的浓度低于0.9ppm，正庚烷的浓度低于3.8ppm，甲醛的浓度低于0.07ppm，甲硫醇的浓度低于0.09ppm。
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