CN108404598A - 活性炭吸附及催化燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种活性炭吸附及催化燃烧装置，包含活性炭吸附塔、催化燃烧再生装置和热循环风机；所述活性炭吸附塔的出风口与出风管连通；所述活性炭吸附塔的进风口与进风管连通；所述催化燃烧再生装置的上部与出风管连通；所述热循环风机通过第一风管跟活性炭吸附塔连通，通过第二风管跟催化燃烧再生装置连通，当活性炭吸附塔内的活性炭过滤层吸附饱和后，所述热循环风机按一定浓缩比把吸附在活性炭过滤层上的有机溶剂用热气流脱出，并送至催化燃烧再生装置，充分氧化分解后，经出风管排出；本发明所述的活性炭吸附及催化燃烧装置无需外加能源加热，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种不需要补充外加能源加热的活性炭吸附及催化燃烧装置。
背景技术
目前国内外在对有机废气的治理方法种类繁多，特点各异，常用的有吸附法、吸收法、冷凝法、燃烧法、催化法等。具体方法如下。
（1）吸附法：吸附法是利用多孔固体吸附材料处理气体混合物，使其中所含的一种或数种气体组分吸附在固体表面上，以求达到气体分离的单元操作过程。目前国内外在吸附方法上对苯系物等有机废气的处理上主要采取活性炭作为吸附载体。
（2）吸收法：可分为化学吸收和物理吸收，但“三苯”有机废气化学活性低，一般不采用化学吸收。物理吸收是选用具有较小的挥发性的液体吸收剂，它与被吸收组分有较高的亲和力，吸收饱和后经加热解析冷却后重新使用。该法用于大气量、温度低、浓度低的有机废气。装置复杂、投资大，吸收液的选用比较困难，存在二次污染。
（3）冷凝回收法：将有机废气直接冷凝或吸附浓缩后冷凝，冷凝液经分离回收有价值的有机物。该法用于浓度高、温度低、风量小的有机废气处理。但此法投资大、能耗高、运行费用大，因此无特殊需要，一般不采用此法。
（4）燃烧法
燃烧法又分直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。
①直接燃烧法是把可燃的VOCs有机废气当作燃料来燃烧的一种方法。该法适合处理高浓度VOCs有机废气，燃烧温度控制在1100℃以上时去除效率95%以上。但这种方法不仅造成浪费还将产生的大量污染物排入大气，近年来己较少使用。
②热力燃烧是当有机废气中可燃物含量较低时，使其作为助燃气或燃烧对象，依靠辅助燃料产生的热力将有机废气温度提高，从而在燃烧室中使有机废气氧化销毁。其过程分三步：燃烧辅助燃料提供预热能量；高温燃气与有机废气混合以达到反应温度；有机废气在反应温度下氧化销毁。净化后的气体经热回收装置回收热能后排空。
③催化燃烧法是在系统中使用合适的催化剂，使有机废气中的有机物质在较低温度下氧化分解的方法。催化燃烧技术是近几十年对环保与节能的要求日益迫切的形势下应运而生的一门新型技术。此方法主要优点有：①起燃温度低，能耗低②处理效率高，无二次污染对有机物浓度和组分处理范围宽启动能耗低，并能回收输出的部分热能所需设备体积小，造价低。催化燃烧法的主要缺点是：当有机废气浓度太低时，需要大量补充外加的热量才能维持催化反应的进行。
为此，我们研发了一种不需要补充外加能源加热的活性炭吸附及催化燃烧装置。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种不需要补充外加能源加热的活性炭吸附及催化燃烧装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：活性炭吸附及催化燃烧装置，包含活性炭吸附塔、催化燃烧再生装置和热循环风机；所述活性炭吸附塔的出风口与出风管连通；所述活性炭吸附塔的进风口与进风管连通；所述催化燃烧再生装置的上部与出风管连通；所述热循环风机通过第一风管跟活性炭吸附塔连通，通过第二风管跟催化燃烧再生装置连通，当活性炭吸附塔内的活性炭过滤层吸附饱和后，所述热循环风机按一定浓缩比把吸附在活性炭过滤层上的有机溶剂用热气流脱出，并送至催化燃烧再生装置，充分氧化分解后，经出风管排出；工作时，有机废气通过进风管进入活性炭吸附塔，利用活性炭过滤层的多微孔及巨大的表面张力等特性将有机废气中的有机溶剂吸附，使所排有机废气得到净化为第一工作过程；当活性炭过滤层吸附饱和后，按一定浓缩比把吸附在活性炭过滤层上的有机溶剂用热气流脱出并送往催化燃烧再生装置为第二工作过程；进入催化燃烧再生装置的高浓度有机废气经过进一步加热后，在催化的作用下氧化分解，转化成二氧化碳和水，分解释放出的热量经高效换热器回收后用于加热进入催化燃烧再生装置的高浓度有机废气为第三工作过程，上述三个工作过程在运行一定时间达到自平衡后，脱附、催化分解过程无需外加能源加热。
优选的，所述催化燃烧再生装置内采用用优质贵金属钯、铂载在蜂窝陶瓷上作催化剂。
优选的，所述活性炭吸附塔，包含壳体；所述壳体的水平中心的一侧设置有进风口，另一侧设置有出风口；所述壳体的上部设置有投料口，下部设置有取料口；所述壳体内沿水平中心均布有活性炭过滤层。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明所述的活性炭吸附及催化燃烧装置无需外加能源加热，成本低。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明所述的活性炭吸附及催化燃烧装置的主视图；
附图2为本发明所述的活性炭吸附及催化燃烧装置的俯视图；
附图3为本发明所述的活性炭吸附及催化燃烧装置用的活性炭吸附塔的主视图；
附图4为本发明所述的活性炭吸附及催化燃烧装置用的活性炭吸附塔的俯视图的局部剖视图；
其中：1、活性炭吸附塔；2、催化燃烧再生装置；3、进风管；4、出风管；5、热循环风机; 6、第一风管; 7、第二风管；11、壳体；12、进风口；13、出风口；14、投料口；15、取料口; 16、活性炭过滤层。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
附图1-4为本发明所述的活性炭吸附及催化燃烧装置，包含活性炭吸附塔1、催化燃烧再生装置2和热循环风机5；所述活性炭吸附塔1，包含壳体11；所述壳体11的水平中心的一侧设置有进风口12，另一侧设置有出风口13；所述壳体11的上部设置有投料口14，下部设置有取料口15；所述壳体11内沿水平中心均布有活性炭过滤层16；所述活性炭吸附塔1的出风口13与出风管4连通；所述活性炭吸附塔1的进风口12与进风管3连通；所述催化燃烧再生装置2的上部与出风管4连通；所述热循环风机5通过第一风管6跟活性炭吸附塔1连通，通过第二风管7跟催化燃烧再生装置2连通，当活性炭过滤层16吸附饱和后，所述热循环风机5按一定浓缩比把吸附在活性炭过滤层16上的有机溶剂用热气流脱出，并送至催化燃烧再生装置2，充分氧化分解后，经出风管4排出。
所述催化燃烧再生装置2内采用用优质贵金属钯、铂载在蜂窝陶瓷上作催化剂，催化燃烧率达97%以上，催化剂寿命长、催化剂的分解温度低，脱附预热时间短，能耗低。
本实施例中，有3组活性炭吸附塔1和催化燃烧再生装置2；所述进风管3分别与活性炭吸附塔1的进风口12连通；所述出风管4与每个催化燃烧再生装置2连通；所述热循环风机5通过第一风管6给每个活性炭吸附塔1连通，通过第二风管7给每个催化燃烧再生装置2连通；所述热循环风机5通过第一风管6跟每个活性炭吸附塔1连通，通过第二风管7跟每个催化燃烧再生装置2连通。
本发明通过活性炭吸附、热气流脱附和催化燃烧三种组合工艺净化有机废气，利用活性炭过滤层16的多微孔及巨大的表面张力等特性将有机废气中的有机溶剂吸附，使所排有机废气得到净化为第一工作过程；当活性炭过滤层16吸附饱和后，按一定浓缩比把吸附在活性炭过滤层16上的有机溶剂用热气流脱出并送往催化燃烧再生装置2为第二工作过程；进入催化燃烧再生装置2的高浓度有机废气经过进一步加热后，在催化的作用下氧化分解，转化成二氧化碳和水，分解释放出的热量经高效换热器回收后用于加热进入催化燃烧再生装置2的高浓度有机废气为第三工作过程，上述三个工作过程在运行一定时间达到自平衡后，脱附、催化分解过程无需外加能源加热。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明所述的活性炭吸附及催化燃烧装置无需外加能源加热，成本低。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.活性炭吸附及催化燃烧装置，包含活性炭吸附塔、催化燃烧再生装置和热循环风机；所述活性炭吸附塔的出风口与出风管连通；所述活性炭吸附塔的进风口与进风管连通；所述催化燃烧再生装置的上部与出风管连通；所述热循环风机通过第一风管跟活性炭吸附塔连通，通过第二风管跟催化燃烧再生装置连通，其特征在于：当活性炭吸附塔内的活性炭过滤层吸附饱和后，所述热循环风机按一定浓缩比把吸附在活性炭过滤层上的有机溶剂用热气流脱出，并送至催化燃烧再生装置，充分氧化分解后，经出风管排出；工作时，有机废气通过进风管进入活性炭吸附塔，利用活性炭过滤层的多微孔及巨大的表面张力等特性将有机废气中的有机溶剂吸附，使所排有机废气得到净化为第一工作过程；当活性炭过滤层吸附饱和后，按一定浓缩比把吸附在活性炭过滤层上的有机溶剂用热气流脱出并送往催化燃烧再生装置为第二工作过程；进入催化燃烧再生装置的高浓度有机废气经过进一步加热后，在催化的作用下氧化分解，转化成二氧化碳和水，分解释放出的热量经高效换热器回收后用于加热进入催化燃烧再生装置的高浓度有机废气为第三工作过程，上述三个工作过程在运行一定时间达到自平衡后，脱附、催化分解过程无需外加能源加热。
2.根据权利要求1所述的活性炭吸附及催化燃烧装置，其特征在于：所述催化燃烧再生装置内采用用优质贵金属钯、铂载在蜂窝陶瓷上作催化剂。
3.根据权利要求1所述的活性炭吸附及催化燃烧装置，其特征在于：所述活性炭吸附塔，包含壳体；所述壳体的水平中心的一侧设置有进风口，另一侧设置有出风口；所述壳体的上部设置有投料口，下部设置有取料口；所述壳体内沿水平中心均布有活性炭过滤层。
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