CN108815988A - 间歇式低浓度挥发性有机物的吸附浓缩系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于油烟排放特性的间歇式低浓度VOCs吸附浓缩系统以及吸附浓缩方法，系统包括吸附风机、高效过滤器、一个以上冷却式吸附床、冷风风机和脱附风机，方法包括：抽吸油烟并过滤掉其中颗粒物，在冷却式吸附床吸附VOCs的同时冷却以提高其吸附容量，在吸附完成后加热以使VOCs解吸，从而得到高浓度、高温度、低风量的气体。本发明采用高效过滤器消除了颗粒物对冷却式吸附床的吸附能力的不良影响，采用疏水性分子筛降低了水分对VOCs的吸附竞争性，同时采用冷风风机提高了冷却式吸附床的吸附容量，能够得到高浓度、高温度、低风量的富含VOCs气体，大幅地提高了油烟中VOCs的清除效率，提高后续VOCs热氧化的燃烧效率，降低燃烧的成本与运行费用。

Description

间歇式低浓度挥发性有机物的吸附浓缩系统及方法

技术领域

本发明属于厨房油烟中挥发性有机物的处理技术领域，涉及一种用于油烟中挥发性有机物的吸附浓缩系统。

背景技术

食物的烹饪过程会产生200多种挥发性有机物(volatile organic compounds，VOCs)，这会对生态系统和居民健康造成了严重威胁，因为烹饪烟气释放的VOCs在强光下与空气中的氮氧化物反应可能形成光化学烟雾，导致二次污染，而且烹饪过程中产生的VOCs也会对大气臭氧的表层产生显著影响；另外，烹饪过程产生的VOCs含有多种致癌物质，对人类健康造成严重影响。因此，治理烹饪油烟中的VOCs具有重要的意义。

无论是商业厨房的油烟还是住宅的集中排烟，其主要特点均为：风量大、VOCs浓度低、含有油性颗粒物和水分、排放时间不连续。目前除油烟的技术分为物理法和化学法，其中物理法包括：机械分离法、洗涤法、静电法、过滤法、吸附法等；化学法包括：热氧化法、催化氧化法等。只有热氧化法和催化氧化法等能完全去除VOCs，但是由于油烟风量大和VOCs浓度低的特点，采用上述方法将大大增加运行费用，因此，需对先对油烟VOCs进行浓缩，然后再去除。然而，现阶段针对大风量低浓度的有机废气(VOCs)的吸附浓缩方法例如沸石转轮、活性炭吸附箱等的浓缩比仅为10左右，难以满足厨房油烟的浓缩要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明基于吸附原理并结合厨房油烟的排放特性而提出一种基于油烟排放特性的间歇式低浓度挥发性有机物的吸附浓缩系统，其能够吸附和浓缩油烟中挥发性有机物，特别适用于具有低浓度VOCs的大风量油烟。该油烟的风量为15000m³/h(约30户)，其含有的VOCs的浓度最高仅为5ppm(约为18mg/m³)。本发明的吸附浓缩系统能够将大风量低浓度VOCs浓缩为小风量高浓度VOCs，浓缩比可达255，脱附风量仅为200m³/h。

本发明还提供了一种用于油烟中间歇式低浓度挥发性有机物的吸附浓缩方法。

本发明是基于以下考虑的：提升油烟中VOCs浓缩比的关键在于提高吸附量和脱附温度。由于脱附温度受限于能耗，不能无限提高。因此，本发明通过提高吸附床的吸附能力来提高浓缩比。除此之外，本发明充分利用厨房油烟排放的间隙性，采用超小风量脱附，大幅延长脱附时间，从而降低燃烧炉容量和负荷，并且降低了脱附阻力，节约了燃烧炉成本和燃烧运行能耗同时也降低了了脱附风机的运行能耗。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于油烟排放特性的间歇式低浓度挥发性有机物的吸附浓缩系统，其包括：吸附风机、高效过滤器、至少一个冷却式吸附床、吸附出口、冷风风机、冷风出口、脱附风机和脱附出口。

其中，吸附风机对油烟提供抽吸力。

高效过滤器与吸附风机相连，用于过滤掉油烟中的颗粒物。

冷却式吸附床用于吸附过滤后的油烟中的挥发性有机物。

吸附出口用于排出吸附后的油烟。

冷风风机在吸附进行时提供用于冷却至少一个冷却式吸附床的冷风，冷风温度为室外气体温度。

冷风出口用于排出热交换后的冷风。

脱附风机在吸附完成后提供用于使至少一个冷却式吸附床发生脱附反应的热风。

脱附出口用于排出含有挥发性有机物的脱附气体。

其中，吸附风机和冷风风机同步打开并且与脱附风机不同时打开。吸附出口、冷风出口和脱附出口是不同的出口，而并非同一个出口。

冷却式吸附床包括若干根吸附管，吸附管内填充用于吸附挥发性有机物的吸附剂，吸附剂可以为疏水性分子筛。吸附管的两端开口并且其长轴方向平行于油烟的流动方向。此处的长轴方向定义为上端开口中心与下端开口中心的连接方向。冷风从吸附管的管间流过，而油烟和热风从吸附管的管内流过，因此，冷风在流经管间隙时与从吸附管内流经的过滤后的油烟不相互接触，从而不会互相干扰。

当吸附风机打开时，冷风经过各个吸附管的管间隙并流向冷风出口，过滤后的油烟从吸附管的内部的下端向上端流动，经吸附后流向吸附出口。

当脱附风机打开时，热风从吸附管的内部的上端向下端流动，经脱附后流向脱附出口，因此，油烟的流动路径与热风相同，而与冷风的流动路径不同。

脱附风机设于冷风风机的上方，与冷风风机在平面上的投影位置的相同。

一种基于油烟排放特性的间歇式低浓度挥发性有机物的吸附浓缩方法，其包括如下步骤：

(1)、采用吸附风机抽吸油烟；

(2)、采用高效过滤器过滤掉油烟中的颗粒物；

(3)、采用冷却式吸附床吸附过滤后的油烟中的挥发性有机物，同时采用冷风风机提供用于冷却冷却式吸附床的冷风，采用吸附出口排出吸附后的油烟，采用冷风出口排出热交换后的冷风；

(4)、在吸附完成后，采用脱附风机提供用于使冷却式吸附床发生脱附反应的热风，采用脱附出口排出含有挥发性有机物的脱附气体。

其中，在上面的步骤中，当吸附风机打开时，冷风风机同步打开，并且脱附风机关闭。当脱附风机打开时，吸附风机和冷风风机关闭。

在本发明中，各种风机、高效过滤器和冷却式吸附床均是通过法兰与风管连接。

在本发明中，高效过滤器可以为V型高效过滤器。

在本发明中，冷风可以为常温空气或者冷机提供的低温空气，其温度可以为室外气体温度，其体积流量可以为500m³/h。

在本发明中，热风的温度是200℃，其体积流量可以为200m³/h。

在本发明中，由若干带控制阀门的吸附模块组成的冷却式吸附床做成管壳式，管位于壳体内，管内填充疏水性商业分子筛，壳内(即管间隙)流通冷风，吸附模块的数目根据油烟的排放特性、吸附床的设计脱附时间、设计吸附时间、以天为基本单位的设计周期确定。

在本发明中，吸附床吸附运行时间取决于油烟排放特性，脱附时间为24h的整数倍。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种基于油烟排放特性的间歇式低浓度VOCs吸附浓缩系统，根据吸附原理结合厨房油烟的排放特性，在不增加额外阻力的前提下，提高了吸附床的吸附能力，降低了脱附风量，提升了浓缩比，得到高浓度、低风量、高温度的VOCs气体，方便后续的热氧化处理及热回收。

本发明的吸附浓缩系统具有以下效果：

(1)、消除其他物质对VOCs吸附效果的负面影响。厨房油烟中的颗粒物在经过吸附床时会覆盖吸附剂面积，阻塞孔隙，降低吸附床吸附量和使用寿命，除此之外油烟中的水分在吸附剂上与VOCs产生竞争吸附，影响吸附效果。本发明通过采用高效过滤器和疏水性商用分子筛，分别消除了颗粒物和水对VOCs吸附效果的负面影响。

(2)、提升吸附效果。将吸附床做成管壳式，管内填充吸附剂，并允许油烟和热风在管内流动，以及允许冷风在壳内(管外)流动。在吸附时，壳内流通空气，带走吸附热并降低吸附床温度，增强吸附效果。

(3)、提高脱附气体浓度。在采取上述措施后，吸附能力大幅提高，吸附床的长度可以减小，采用更小的脱附风量，从而提升脱附浓度。

(4)、降低设备成本。除此之外，一天之内脱附时间可以达到24h，而吸附时间即油烟排放时间并没有那么高，采用多吸附模块形式，可以分模块进行脱附，得到高浓度低风量高温度气体，这样脱附风机功率减小，并且后续处理设备的容量也减小，从而降低设备成本。

总之，本发明采用高效过滤器降低了颗粒物对冷却式吸附床的吸附能力的不良影响，采用疏水性分子筛降低了水分对VOCs的吸附竞争性，同时采用冷风风机提高了冷却式吸附床的吸附容量，能够得到高浓度、高温度、低风量的富含VOCs气体，大大地提高了油烟中VOCs的清除效率，提高后续VOCs热氧化的燃烧效率，降低燃烧的成本与运行费用。

附图说明

图1为本发明的吸附浓缩系统在吸附时的主视示意图。

图2为本发明的吸附浓缩系统在吸附时的俯视示意图。图2中左侧中间侧箭头并非显示脱附风机11产生的热风流向，而是冷风风机18所产生的冷风流向，因为脱附风机11和冷风风机18的设置高度不同，但是在平面上的投影位置的相同的。

图3为本发明的吸附浓缩系统在吸附时的右视示意图。

图4为本发明的吸附浓缩系统在脱附时的主视示意图。

图5为本发明的吸附浓缩系统在脱附时的俯视示意图。

图6为本发明的吸附浓缩系统在脱附时的右视示意图。

附图标记

吸附风机1、高效过滤器2、吸附侧电动阀3、冷却式吸附床4、吸附出口侧电动阀5、吸附出口6、吸附侧电动阀7、冷却式吸附床8、吸附出口侧电动阀9、吸附出口10、脱附风机11、脱附侧电动阀12、脱附侧电动阀13、脱附出口侧电动阀14、脱附出口侧电动阀15、脱附出口16、脱附出口17、冷风风机18、冷风侧电动阀19、冷风侧电动阀20、冷风出口21、冷风出口22。

具体实施方式

如图1至图6所示，本发明提供了一种用于油烟中挥发性有机物的吸附浓缩系统，其包括：吸附风机、高效过滤器、冷却式吸附床、冷风风机、冷风出口、脱附风机和脱附出口以及其它连接部件和阀门部件等。上述各个组件的个数不限于1个。图1至图6中的箭头表示吸附或者脱附时油烟、冷风或热风等所形成相关气体的流动方向。

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。以下实施例并不视为对本发明的保护范围的限制，本领域技术人员可以对本实施例进行适当的变型或非实质性的改进。

实施例1

如图1至图3所示，吸附风机1用于对烹饪时产生的油烟产生抽吸力。在一般情况下，烹饪时所产生的油烟中VOCs的浓度是5ppm，吸附风机1所产生的风量为15000m³/h(30户住宅)。

高效过滤器2与吸附风机1相连通，位于吸附风机1的下游端，用于过滤被吸附风机1抽吸进来的油烟。在本发明中，上游端和下游端是根据相关气体的流动方向界定的。气体是从上游端从下游端流动。高效过滤器2的设置是为了消除VOCs中的颗粒物对冷却式吸附床的VOCs吸附效果的负面影响，这是因为厨房油烟中的颗粒物等在经过冷却式吸附床时会覆盖吸附剂面积，阻塞孔隙，从而降低吸附床的吸附量和使用寿命；除此之外，采用疏水性分子筛可以减小水分对冷却式吸附床的VOCs吸附效果的负面影响，这是因为油烟中的水分在吸附剂上与VOCs产生竞争吸附，也会影响吸附剂的吸附效果。经过高效过滤器2的过滤作用，油烟中的颗粒物基本被去除干净，故过滤后的油烟基本不含有颗粒物然后进入冷却式吸附床进行吸附。可选地，本实施例中的高效过滤器2为V型高效过滤器。该种V型高效过滤器的过滤等级为F9，过滤效率可达98％，故可以选用该种过滤器。

本实施例中，冷却式吸附床4、8有两个，实际上，其数目也可以不限于两个，1个或者3个以上均可以。就本实施例而言，冷却式吸附床4、8分别通过管道与高效过滤器2相连，用于在吸附过程进行时接纳高效过滤器2排出的过滤后的油烟。用于连通冷却式吸附床4、8与高效过滤器2的管道上分别设有吸附侧电动阀3和7。吸附侧电动阀3开启或断开冷却式吸附床4与高效过滤器2之间的管道，当吸附开始时，吸附侧电动阀3开启冷却式吸附床4与高效过滤器2之间的管道；当吸附结束后并且脱附开始后，吸附侧电动阀3断开冷却式吸附床4与高效过滤器2之间的管道。同理，吸附侧电动阀7开启或断开冷却式吸附床7与高效过滤器2之间的管道，当吸附开始时，吸附侧电动阀7开启冷却式吸附床8与高效过滤器2之间的管道；当吸附结束后并且脱附开始后，吸附侧电动阀7断开冷却式吸附床8与高效过滤器2之间的管道。

冷却式吸附床4、8用于吸附过滤后的油烟。此时，由于过滤后的油烟基本不含有颗粒物，所以冷却式吸附床4、8对其具有较高的吸附效率。如图1所示，冷却式吸附床4、8包括若干根吸附管，每根吸附管内均填充疏水性分子筛，这些疏水性分子筛对VOCs具有可逆的吸附能力。当温度较低时，能够高效地吸附VOCs。当温度较高时，能够解吸附或脱附VOCs。吸附管的上下两端开口并且其长轴方向平行于过滤后的油烟的流动方向。此处的长轴方向指的是上端和下端开口的连线方向。相邻的吸附管的管壁相互结合，从而整体上形成一个吸附模块。吸附管的管壁不设有开口。每根吸附管的长度为0.35m，横截面半径为0.17m。

油烟从吸附管的下端进入，从上端流出，由此使得油烟里面的VOCs被吸附管中的吸附剂(疏水性分子筛)吸附。被冷却式吸附床4、8吸附之后的清洁气体(即吸附后的油烟)从吸附出口6、10排出。吸附出口6、10上对应设有吸附出口侧电动阀5、9。当吸附开始时，吸附出口侧电动阀5、9打开，允许清洁气体从吸附出口6、10排出。当吸附结束后并且脱附开始时，吸附出口侧电动阀5、9关闭，以防脱附气体从吸附出口6、10排出。冷却式吸附床4、8设定为同时进行吸附。当冷却式吸附床4、8同时进行吸附时，吸附侧电动阀3和7均打开，吸附出口侧电动阀5、9也均打开。

冷风风机18通过管道与冷却式吸附床4、8相连，用于在吸附进行时为冷却式吸附床4、8提供冷风，该冷风能够对冷却式吸附床4、8进行冷却，以便提高其对油烟中VOCs的吸附效率。该管道上分别设有冷风侧电动阀19和冷风侧电动阀20。

冷风侧电动阀19用于开启或断开冷风风机18与冷却式吸附床4之间的通道，当吸附开始时，冷风侧电动阀19开启冷风风机18与冷却式吸附床4之间的通道，使得冷风风机18输出的冷风与冷却式吸附床4相接触，并流经冷却式吸附床4的壳体外侧(吸附管的管间)，带走热量，从而起到冷却作用，之后冷风从冷风出口21排出，而并不从吸附出口6排出；当吸附结束后并且脱附开始后，冷风侧电动阀19断开冷风风机18与冷却式吸附床4之间的通道。冷风出口21和吸附出口6并非同一个出口，而是不同的出口。

同理，冷风侧电动阀20用于开启或断开冷风风机18与冷却式吸附床8之间的通道，当吸附开始时，冷风侧电动阀20开启冷风风机18与冷却式吸附床8之间的通道，使得冷风风机18输出的冷风与冷却式吸附床8相接触，并流经冷却式吸附床4的壳体外侧，带走热量，从而起到冷却作用，之后冷风从冷风出口22排出，而并不从吸附出口10排出；当吸附结束后并且脱附开始后，冷风侧电动阀20断开冷风风机18与冷却式吸附床8之间的通道。冷风出口22和吸附出口10并非同一个出口，而是不同的出口。

脱附风机11设于冷风风机18的上方，与冷风风机18在平面上的投影位置的相同。脱附风机11也通过管道与冷却式吸附床4、8相连，用于在吸附完成后并且脱附进行时为冷却式吸附床4、8提供热风，该热风能够对冷却式吸附床4、8进行加热，热风从吸附管的上端进入，从下端流出，以便使冷却式吸附床4、8吸附VOCs的发生脱附反应，并且随着热风从脱附出口16、17排出。脱附出口16、17与冷却式吸附床4、8也通过管道相连，管道上分别设有脱附出口侧电动阀14、15。连接脱附出口16、17与冷却式吸附床4、8的管道不同于连接冷却式吸附床4、8与高效过滤器2的管道，并且与其对向设置。脱附风机11的风量200m³/h。

脱附出口侧电动阀14开启或断开连接冷却式吸附床4和脱附出口16的通道。当吸附进行时，脱附出口侧电动阀14断开冷却式吸附床4和脱附出口16之间的通道，以防止吸附后的烟气从脱附出口16逸出。当吸附完成后并且脱附开始时，脱附出口侧电动阀14开启连接冷却式吸附床4和脱附出口16的通道，以使脱附气体从脱附出口16排出。

同理，脱附出口侧电动阀15开启或断开连接冷却式吸附床8和脱附出口17的通道。当吸附进行时，脱附出口侧电动阀15断开冷却式吸附床8和脱附出口17之间的通道，以防止吸附后的烟气从脱附出口17逸出。当吸附完成后并且脱附开始时，脱附出口侧电动阀15开启连接冷却式吸附床8和脱附出口17的通道，以使脱附气体从脱附出口17排出。

可选地，脱附时脱附出口侧电动阀14和脱附出口侧电动阀15逐一开启并且每次只开启一个。当脱附出口侧电动阀14开启时，脱附出口侧电动阀15关闭，仅对冷却式吸附床4进行脱附处理。同理，当脱附出口侧电动阀15开启时，脱附出口侧电动阀14关闭，仅对冷却式吸附床8进行脱附处理。

本实施例的吸附浓缩系统对油烟中挥发性有机物的处理步骤如下所示：

(1)、打开吸附风机1，吸附风机1对烹饪时产生的油烟产生抽吸力，并将其抽吸至吸附风机1的烟道中；

(2)、烟道中的油烟向前流动，并经过高效过滤器2，其内的颗粒物被高效过滤器2截留下来；

(3)、过滤后的油烟继续向前流动，分别进入冷却式吸附床4、8；

同时，吸附侧电动阀3开启冷却式吸附床4与高效过滤器2之间的管道，以便使过滤后的油烟能进入冷却式吸附床4内；同时，吸附侧电动阀7开启冷却式吸附床8与高效过滤器2之间的管道，以便使过滤后的油烟能进入冷却式吸附床8内；

脱附出口侧电动阀14断开冷却式吸附床4和脱附出口16之间的通道，以防止吸附后的烟气从脱附出口16逸出；同时，脱附出口侧电动阀15断开冷却式吸附床8和脱附出口17之间的通道，以防止吸附后的烟气从脱附出口17逸出；

同时，冷风风机18开启，冷风侧电动阀19开启冷风风机18与冷却式吸附床4之间的通道，使得冷风风机18输出的冷风与冷却式吸附床4相接触，并流经冷却式吸附床4的壳体外侧(各个吸附管的管间隙)，带走热量，从而起到冷却作用，之后冷风从冷风出口21排出；

同时，冷风侧电动阀20开启冷风风机18与冷却式吸附床8之间的通道，使得冷风风机18输出的冷风与冷却式吸附床8相接触，并流经冷却式吸附床4的壳体外侧，带走热量，从而起到冷却作用，之后冷风从冷风出口22排出；

冷却式吸附床4、8由若干根吸附管组成，这些吸附管的上端和下端均开口，过滤后的油烟从吸附管的下端进入其内，其含有的VOCs被吸附管内填充的疏水性分子筛吸附，然后清洁气体从吸附管的上端排出；此时，吸附出口侧电动阀5、9打开，允许清洁气体从吸附出口6、10排出；

(4)、当吸附过程结束后，进入脱附过程，脱附风机11开启，并产生热风；脱附侧电动阀12和13打开，以便使脱附气体能够顺利流向冷却式吸附床4、8；

同时，吸附出口侧电动阀5关闭，以防脱附气体从吸附出口6排出，并且使热风从吸附管的上端进入，从下端流出，以便使冷却式吸附床4吸附VOCs的发生脱附反应；同时，吸附出口侧电动阀9关闭，以防脱附气体从吸附出口10排出，并且使热风从吸附管的上端进入，从下端流出，以便使冷却式吸附床8吸附VOCs的发生脱附反应；

同时，冷风风机18关闭，冷风侧电动阀19断开冷风风机18与冷却式吸附床4之间的通道，以便使冷风不接触冷却式吸附床4的壳体外侧，从而避免冷风对热风的影响；同时，冷风侧电动阀20断开冷风风机18与冷却式吸附床8之间的通道，以便使冷风不接触冷却式吸附床8的壳体外侧，从而避免冷风对热风的影响；

同时，吸附侧电动阀3断开冷却式吸附床4与高效过滤器2之间的管道，以使脱附气体能从脱附出口16排出而不回流至高效过滤器2；同时，吸附侧电动阀7断开冷却式吸附床8与高效过滤器2之间的管道，以使脱附气体能从脱附出口17排出而不回流至高效过滤器2；

同时，脱附出口侧电动阀14开启连接冷却式吸附床4和脱附出口16的通道，以使脱附气体从脱附出口16排出；脱附出口侧电动阀15开启连接冷却式吸附床8和脱附出口17的通道，以使脱附气体从脱附出口17排出。

(1)至(3)是吸附过程，(4)是脱附过程。

可选地，在步骤(4)中，脱附时脱附出口侧电动阀14和脱附出口侧电动阀15可逐一开启并且每次可只开启一个。也即，当脱附出口侧电动阀14开启及相关阀处于工作状态时，脱附出口侧电动阀15关闭及相关阀处于非工作状态；反之，当脱附出口侧电动阀14关闭及相关阀处于非工作状态时，脱附出口侧电动阀15开启及相关阀处于工作状态。由此，可以保证脱附出口侧电动阀14和脱附出口侧电动阀15每次只开启一个。

实施例2

一种基于油烟排放特性的间歇式低浓度VOCs吸附浓缩系统，其包括一台吸附风机1、一台高效过滤器2、两个吸附侧电动阀3和7、由若干带控制阀门的吸附模块组成的冷却式吸附床4和8、两个吸附出口侧电动阀5和9、两个吸附出口6和10、一台脱附风机11、两个脱附侧电动阀12和13、两个脱附出口侧电动阀14和15、两个脱附出口16和17、一台冷风风机18、两个冷风侧电动阀19和20、两个冷风出口21和22，风机、过滤器和吸附床通过法兰与风管连接。

吸附床4吸附运行时，启动吸附风机1，开启电动阀3和5，关闭电动阀12和14，低浓度大风量的烟气经高效过滤器2去除颗粒物后，经吸附床的导流构件均匀进入吸附床4的各吸附模块吸附后，洁净气体由出口6排出；同时启动风机18，开启电动阀19，关闭电动阀20，空气流经管壳式吸附床的壳体带走吸附热并降低吸附床温度。

吸附床4脱附运行时，启动吸附风机11，开启电动阀12和14，关闭电动阀35、19，逐一开启吸附模块阀门，脱附热气依次通过吸附床的各吸附模块，得到高浓度低风量高温度的烟气从出口16排出，进一步经热氧化去除。吸附床8的运行与吸附床4的完全相同，当吸附床4吸附饱和后由吸附床8吸附，吸附饱和后便进行脱附再生处理，两床交替循环吸附。

由于该系统去除了颗粒物和水分对VOCs吸附的干扰，并且在吸附过程降低了吸附床的温度，提高了吸附能力，故而床体可做的更短，床体阻力下降，提升油烟VOCs浓缩比。并且脱附时间降低，而且一天之内24h均可用于脱附，而吸附时间等于油烟排放时间，从而可采用多模块吸附床，以降低脱附风机和热氧化设备成本，吸附模块数目＝24/单一模块脱附时间。而脱附时间又与吸附时间相关。

总之，本发明公开了一种基于油烟排放特性的间歇式低浓度VOCs吸附浓缩系统，包括一台吸附风机1、一台高效过滤器2、两个吸附侧电动阀3和7、由若干带控制阀门的吸附模块组成的冷却式吸附床4和8、两个吸附出口侧电动阀5和9、两个吸附出口6和10、一台脱附风机11、两个脱附侧电动阀12和13、两个脱附出口侧电动阀14和15、两个脱附出口16和17、一台送冷风风机18、两个冷风侧电动阀19和20、两个冷风出口21和22，风机、过滤器和吸附床通过法兰与风管连接；该系统包括两组吸附床，每组吸附床包括吸附和脱附两个运行状态，根据油烟的排放特性确定吸附模块的数目，吸附模块中填充疏水性商业分子筛吸附剂，每个吸附床的运行状态包括吸附和脱附，吸附时吸附模块控制阀门全部开启，来流烟气经高效过滤器去除颗粒物，然后通过导流板均匀进入各吸附模块同时吸附，吸附后干净气体由吸附出口排入大气，同时冷风风机开启，降低吸附床温度，可增大吸附容量，减小吸附床设计长度以提高浓缩比并降低运行能耗；冷风采用空气；脱附时吸附模块控制阀门逐一开启且仅开启一个，脱附热气通过吸附床将VOCs解吸并带走得到高浓度，高温度、低风量气体，以方便后续处理。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于油烟排放特性的间歇式低浓度挥发性有机物的吸附浓缩系统，其特征在于：包括：

吸附风机，对油烟提供抽吸力；

高效过滤器，与所述吸附风机相连，过滤掉所述油烟中的颗粒物；

至少一个冷却式吸附床，吸附过滤后的油烟中的挥发性有机物；

吸附出口，排出吸附后的油烟；

冷风风机，在所述吸附进行时提供用于冷却所述至少一个冷却式吸附床的冷风；

冷风出口，排出热交换后的冷风；

脱附风机，在所述吸附完成后提供用于使所述至少一个冷却式吸附床发生脱附反应的热风；以及

脱附出口，排出含有所述挥发性有机物的脱附气体；

所述吸附风机和所述冷风风机同步打开并且与所述脱附风机不同时打开。

2.根据权利要求1所述的用于油烟中挥发性有机物的吸附浓缩系统，其特征在于：所述冷却式吸附床包括若干根吸附管，所述吸附管内填充用于吸附所述挥发性有机物的吸附剂，所述吸附管的两端开口并且其长轴方向平行于油烟的流动方向。

3.根据权利要求2所述的用于油烟中挥发性有机物的吸附浓缩系统，其特征在于：所述吸附剂为疏水性分子筛。

4.根据权利要求2所述的用于油烟中挥发性有机物的吸附浓缩系统，其特征在于：

当所述吸附风机打开时，所述过滤后的油烟从所述吸附管的内部的下端向上端流动，经吸附后流向所述吸附出口，所述冷风经过各个吸附管的管间隙并流向所述冷风出口；

当所述脱附风机打开时，所述热风从所述吸附管的内部的上端向下端流动，经脱附后流向所述脱附出口。

5.根据权利要求4所述的用于油烟中挥发性有机物的吸附浓缩系统，其特征在于：流经所述管间隙的所述冷风与流经所述吸附管内的过滤后的油烟不相互接触。

6.根据权利要求1所述的用于油烟中挥发性有机物的吸附浓缩系统，其特征在于：所述脱附风机设于所述冷风风机的上方，与所述冷风风机在平面上的投影位置的相同。

7.一种基于油烟排放特性的间歇式低浓度挥发性有机物的吸附浓缩方法，其特征在于：其包括如下步骤：

(1)、采用吸附风机抽吸油烟；

(2)、采用高效过滤器过滤掉所述油烟中的颗粒物；

(3)、采用冷却式吸附床吸附过滤后的油烟中的挥发性有机物，同时采用冷风风机提供用于冷却所述冷却式吸附床的冷风，采用吸附出口排出吸附后的油烟，采用冷风出口排出热交换后的冷风；

(4)、在吸附完成后，采用脱附风机提供用于使所述冷却式吸附床发生脱附反应的热风，采用脱附出口排出含有所述挥发性有机物的脱附气体。

8.根据权利要求7所述的吸附浓缩方法，其特征在于：

当所述吸附风机打开时，所述冷风风机同步打开，并且所述脱附风机关闭；

当所述脱附风机打开时，所述吸附风机和所述冷风风机关闭。