CN108114575A - 一种分离式废气处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分离式废气处理装置及处理方法，属于废气处理技术领域，装置包含有：一吸附塔，用于净化废气；一再生罐，用于对吸附介质进行再生，以备循环利用；一前置再生管路，用于输送由吸附塔卸料缓冲箱卸出的吸附介质进入再生罐；一后置再生管路，用于输送再生后的吸附介质进入吸附塔进料缓冲箱；一气动输送设备，用于提供输送动力。该分离式废气处理装置及处理方法处理效果好、工作强度低，且便于灵活控制再生步骤，生产成本和操作成本较底。

Description

一种分离式废气处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，具体地指一种分离式废气处理装置及处理方法。

背景技术

活性炭处理废气常见的方法是吸附和再生在同一个罐内，通常是多个吸附塔串联或者并联使用，其操作繁琐，需要切换运行的阀门多，因此多适用于风量不大的工况。对于大风量的工况，罐体直径会很大，罐体壁厚也会增加很多，不同罐体间的切换阀门直径也会很大，多个设备并排放置导致占地面积大，从而使整体设备投资大，活性炭利用率相对较低、再生难度大。

如授权公告号为CN 205517130 U的中国实用新型专利公开的一种活性炭移动床VOCs吸附装置，其由活性炭原料仓、活性炭吸附塔和活性炭再生塔构成，能够连续吸附VOCs及活性炭进行再生，且布置较为紧凑，节约场地，但是活性炭从吸附段进入再生段时候活性炭并不能整层平移下降，导致吸附段的饱和活性炭不能顺利平移向下至再生段；另外再生段与吸附段直接使再生过程受影响，不能采用较高的蒸汽压力，存在蒸汽串通至吸附段的风险；同时提升机构采用抓斗机可能造成粉尘污染。

又如专利申请号为CN 86104137的中国发明专利，公开了一种移动床活性炭吸附-解吸装置，采用活性碳的吸附-解吸作用对工业废气进行净化及回收溶剂，其采用连续、分段、多级倾斜移动床结构，用类封槽将移动床转向和分级在整体的吸附—解吸塔内完成活性炭的吸附、再生循环。但是活性炭的移动床装填活性炭较少，且吸附床较高，活性炭再吸附床内的有效容积比较小；活性炭再生只能采用热脱附再生，因此对于活性炭的种类要求高，且只适合部分VOCs种类；碳槽内部结构较为复杂，制造和维修较难。

本申请拟设计另外一种分离式废气处理装置，以克服上述技术方案中残留的技术问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明所述的分离式废气处理装置及处理方法用于处理废气中的有机污染物，处理效果好，工作强度低，适用多种再生方式，便于灵活控制再生步骤，生产成本和操作成本较底。

为实现上述目的，本发明所设计的一种分离式废气处理装置，包含有：

一吸附塔，用于净化废气，其上分别设置有废气入口和废气出口，废气和吸附介质在其内部流通，由于吸附塔只起到吸附废气中的污染物的作用，因此不需要承受很大的压力，吸附塔的壁厚可以设计的较薄，减少了设备生产时的投资成本；

一再生罐，用于对吸附介质进行再生，以备循环利用；

一前置再生管路，由前置送风管路、前置稀相输送管路、前置回流风管路构成，所述送风管路用于输送空气或氮气与吸附塔卸出的吸附介质混合，所述稀相输送管路用于输送和空气或氮气混合后的吸附介质，所述前置回流风管路用于输送分离吸附介质后的空气或氮气回到风机入口；

一后置再生管路，由后置送风管路、后置稀相输送管路、后置回流风管路构成，所述送风管路用于输送空气或氮气与再生罐卸出的吸附介质混合，所述稀相输送管路用于输送和空气或氮气混合后的吸附介质，所述后置回流风管路用于输送分离吸附介质后的空气或氮气回到风机入口；

一气动输送设备，用于提供输送动力，位于所述前置送风管路和所述后置回流风管路的连接处，气动管路内采用氮气保护，首尾相连封闭运行，减少粉尘扩散且增加安全性。

本申请只采用了一个矩形的吸附塔，便于吸附介质的分布，处理设备的数量和切换阀门的繁琐步骤得到了大量的精简，设备成本和操作成本进一步降低。

根据废气处理量的具体要求，可提高活或降低吸附介质的装填高度，而不会对再生产生影响。

整个再生系统密闭运行，能够减少粉尘污染且再生罐的数量只要1个即可，且再生罐罐容积可根据活性炭再生量选配最合适体积，尽量降低再生罐的规格尺寸，进一步节约了设备投资成本，再生罐与吸附系统完全隔离，可以采用多种再生方式而不影响吸附系统运行。

作为上述技术方案的优选，所述吸附塔内部设置有若干个折流板，所述吸附介质在所述折流板上靠自重实现由上至下的输送。

作为上述技术方案的优选，所述折流板采用多孔结构，其目数由下至上逐级增大。

作为上述技术方案的优选，所述折流板中最上面的部分铺设有聚四氟乙烯丝网，采用聚四氟乙烯丝网铺设，能够在增加滑动性的同时够减少活性炭摩擦损耗。

作为上述技术方案的优选，所述吸附塔上还设置有上下分布的吸附介质入口和吸附介质出口，所述再生罐上设置有再生介质出口。

作为上述技术方案的优选，所述吸附介质入口处设置有入口缓冲箱，所述吸附介质出口处设置有出口缓冲箱，所述再生介质出口处设置有再生缓冲箱。

入口缓冲箱、出口缓冲箱和再生缓冲箱均能够时吸附介质先进入到其中，而不影响废气处理装置连续运行。

作为上述技术方案的优选，所述吸附介质出口处和所述气动输送设备的入口处各设置有一个旋风分离器，以减少流动产生的粉尘进入上下游，并能减少废气处理装置的运行阻力。

作为上述技术方案的优选，所述吸附介质为活性炭，可采用机械强度较高的圆形颗粒活性炭，优选煤质和沥青质的活性炭颗粒。

一种分离式废气处理方法，包括如下步骤：

①废气吸附处理：使废气入口和废气出口处于开启状态，使废气通过吸附塔的吸附介质处理后排放；

②吸附介质排出：将吸附塔的吸附介质出口的阀门打开，然后，需要再生时，打开前置再生管路上的阀门和气动输送设备，使吸附塔卸出的全部或部分吸附介质进入到再生罐内进行再生处理；

③吸附介质再生：关闭与所述再生罐相连通的管路的阀门，对吸附介质进行脱附处理，脱附的水蒸汽或热氮气含有大量VOCs，进入冷凝系统，冷凝后分层回收或直接进行回收；

④再生介质移入：再生完成后，打开后置再生管路上的阀门和气动输送设备，使再生后的吸附介质从再生罐中进入所述吸附塔的入口缓冲箱内，然后将吸附塔的吸附介质入口的阀门打开，完成一个循环。

作为上述技术方案的优选，步骤②所述的吸附介质首先排出到所述吸附介质出口处的出口缓冲箱内，步骤②和步骤③所述的吸附介质进入所述吸附塔之前先进入到所述吸附介质入口处的入口缓冲箱内，步骤④所述再生后的介质排出所述再生罐时，首先排出到再生介质出口处的再生缓冲箱内。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

该分离式废气处理装置及处理方法用于处理废气中的有机污染物，处理效果好、工作强度低，粉尘污染少、可采用多种再生方式，且便于灵活控制再生步骤，生产成本和操作成本较低。

附图说明

图1为分离式废气处理装置结构示意图。

图中：吸附塔1、废气入口11、废气出口12、折流板13、吸附介质入口14、入口缓冲箱141、吸附介质出口15、出口缓冲箱151、再生罐2、再生介质出口21、再生缓冲箱211、前置再生管路3、前置送风管路31、前置稀相输送管路32、前置回流风管路33、后置再生管路4、后置送风管路41、后置稀相输送管路42、后置回流风管路43、气动输送设备5。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

实施例1：一种分离式废气处理装置，包含有：

一吸附塔1，用于净化废气，其上分别设置有废气入口11、废气出口12、上下分布吸附介质入口14和吸附介质出口15，所述吸附介质入口14处设置有入口缓冲箱141，所述吸附介质出口15处设置有出口缓冲箱151，吸附介质出口15处还设置有一个旋风分离器，吸附塔1内部还设置有若干个多孔结构的折流板13，折流板13的目数由下至上逐渐增大，折流板14最上面的部分采用聚四氟乙烯丝网进行铺设；废气和吸附介质在其内部流通，其中吸附介质在所述折流板13上靠自重实现由上至下的输送；

一再生罐2，用于对吸附介质进行再生，以备循环利用，其上设置有再生介质出口21，所述再生介质出口21处设置有再生缓冲箱211；

一前置再生管路3，由前置送风管路31、前置稀相输送管路32、前置回流风管路33构成，所述送风管路31用于输送气流与吸附塔1卸出的吸附介质混合，所述稀相输送管路32用于输送和气流混合后的吸附介质，所述前置回流风管路33用于输送分离吸附介质后的气流回到风机入口；

一后置再生管路4，由后置送风管路41、后置稀相输送管路42、后置回流风管路43构成，所述送风管路41用于输送气流与再生罐1卸出的吸附介质混合，所述稀相输送管路42用于输送和气流混合后的吸附介质，所述后置回流风管路43用于输送分离吸附介质后的气流回到风机入口；

一风机作为气动输送设备5，用于提供输送动力，位于所述前置送风管路31和所述后置回流风管路43的连接处，风机的入口处设置有一个旋风分离器。

实施例2：一种分离式废气处理方法，包括如下步骤：

①废气吸附处理：使废气入口11和废气出口12处于开启状态，使废气通过吸附塔1的吸附介质处理后排放；

②吸附介质排出：将吸附塔1的吸附介质出口15的阀门打开，然后，需要再生时，打开前置再生管路3上的阀门和气动输送设备5即风机，空气或氮气通过前置送风管路31在出口缓冲箱151内与活性炭颗粒相混合，混合后的活性炭颗粒通过前置稀相输送管路32进入到再生罐2内，空气或氮气通过前置回流风管路33返回至风机入口处，使吸附塔1卸出的全部或部分活性炭进入到再生罐2内进行再生处理；

③吸附介质再生：关闭与所述再生罐2相连通的管路的阀门，对活性炭采用蒸汽进行脱附处理，脱附的水蒸汽进入冷凝系统，冷凝后分层回收；

④再生介质移入：再生完成后，打开后置再生管路4上的阀门和气动输送设备5即风机，空气通过后置送风管路41在再生缓冲箱211内与活性炭颗粒相混合，混合后的活性炭颗粒通过后置稀相输送管路42进入到入口缓冲箱141内，空气通过后置回流风管路43返回至风机入口处，使再生后的活性炭从再生罐2中进入所述吸附塔1的入口缓冲箱141内，然后将吸附塔1的吸附介质入口14的阀门打开，完成一个循环。

实施例3：一种分离式废气处理方法，与实施例2的不同之处在于，风机输送的气体为氮气，再生罐2对活性炭采用热氮气进行脱附处理，脱附的气体进入冷凝系统，冷凝后直接回收。

Claims (10)

1.一种分离式废气处理装置，其特征在于，包含有：

一吸附塔（1），用于净化废气，其上分别设置有废气入口（11）和废气出口（12），废气和吸附介质在其内部流通；

一再生罐（2），用于对吸附介质进行再生，以备循环利用；

一前置再生管路（3），由前置送风管路（31）、前置稀相输送管路（32）、前置回流风管路（33）构成，所述送风管路（31）用于输送空气或氮气与吸附塔（1）卸出的吸附介质混合，所述稀相输送管路（32）用于输送和空气或氮气混合后的吸附介质，所述前置回流风管路（33）用于输送分离吸附介质后的空气或氮气回到风机入口；

一后置再生管路（4），由后置送风管路（41）、后置稀相输送管路（42）、后置回流风管路（43）构成，所述送风管路（41）用于输送空气或氮气与再生罐（1）卸出的吸附介质混合，所述稀相输送管路（42）用于输送和空气或氮气混合后的吸附介质，所述后置回流风管路（43）用于输送分离吸附介质后的空气或氮气回到风机入口；

一气动输送设备（5），用于提供输送动力，位于所述前置送风管路（31）和所述后置回流风管路（43）的连接处。

2.根据权利要求1所述的一种分离式废气处理装置，其特征在于：所述吸附塔（1）内部设置有若干个折流板（13），所述吸附介质在所述折流板（13）上靠自重实现由上至下的输送。

3.根据权利要求2所述的一种分离式废气处理装置，其特征在于：所述折流板（13）为多孔结构，其目数由下至上逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的一种分离式废气处理装置，其特征在于：所述折流板（13）中最上面的部分铺设有聚四氟乙烯丝网。

5.根据权利要求1所述的一种分离式废气处理装置，其特征在于：所述吸附塔（1）上还设置有上下分布的吸附介质入口（14）和吸附介质出口（15），所述再生罐（2）上设置有再生介质出口（21）。

6.根据权利要求5所述的一种分离式废气处理装置，其特征在于：所述吸附介质入口（14）处设置有入口缓冲箱（141），所述吸附介质出口（15）处设置有出口缓冲箱（151），所述再生介质出口（21）处设置有再生缓冲箱（211）。

7.根据权利要求5所述的一种分离式废气处理装置，其特征在于：所述吸附介质出口（15）处和所述气动输送设备（5）的入口处各设置有一个旋风分离器。

8.根据权利要求1所述的一种分离式废气处理装置，其特征在于：所述吸附介质为活性炭。

9.一种分离式废气处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

①废气吸附处理：使废气入口（11）和废气出口（12）处于开启状态，使废气通过吸附塔（1）的吸附介质处理后排放；

②吸附介质排出：将吸附塔（1）的吸附介质出口（15）的阀门打开，然后，需要再生时，打开前置再生管路（3）上的阀门和气动输送设备（5），使吸附塔（1）卸出的全部或部分吸附介质进入到再生罐（2）内进行再生处理；

③吸附介质再生：关闭与所述再生罐（2）相连通的管路的阀门，对吸附介质进行脱附处理，脱附的水蒸汽或热氮气进入冷凝系统，冷凝后分层回收或直接进行回收；

④再生介质移入：再生完成后，打开后置再生管路（4）上的阀门和气动输送设备（5），使再生后的吸附介质从再生罐（2）中进入所述吸附塔（1）的入口缓冲箱（141）内，然后将吸附塔（1）的吸附介质入口（14）的阀门打开，完成一个循环。

10.根据权利要求9所述的一种分离式废气处理方法，其特征在于：步骤②所述的吸附介质首先排出到所述吸附介质出口（15）处的出口缓冲箱（151）内，步骤②和步骤③所述的吸附介质进入所述吸附塔（1）之前先进入到所述吸附介质入口（14）处的入口缓冲箱（141）内，步骤④所述再生后的介质排出所述再生罐（2）时，首先排出到再生介质出口（21）处的再生缓冲箱（211）内。