CN109499264B - 废气收集脱附处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种废气收集脱附处理系统，包括通入预热气体并对废气收集器上吸附的污染物脱附处理的高温真空脱附装置；与高温真空脱附装置相连通，以使高温真空脱附装置产生负压的真空泵；与真空泵相连通，以将真空泵的高温废气进行燃烧处理的燃烧炉；与燃烧炉相连通输入高温废气，以及输入低温气体的热交换装置，其用于对高温废气与低温气体进行热交换处理，并将热交换后的高温气体输出到高温真空脱附装置中以作为高温真空脱附装置的预热气体，以及将热交换后的低温废气排出；与热交换装置相连以去除低温废气中残存的污染物以实现达标排放的吸附塔。本发明可使废气收集器上吸附的污染物完全脱离，高效、简便；且实现了达标排放，防止了二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及环保设备领域，具体涉及一种废气收集脱附处理系统。
背景技术
目前，喷漆烤漆行业，都是在密闭油漆房中进行，并对外排废气。油漆一般由不挥发和挥发性物质组成，不挥发组分包括成膜物质和辅助成膜物质，挥发组分主要是指稀释剂。稀释剂主要是由苯类物质、酯类、酮类、醚类、烃类等物质，其成分复杂，味道重，导致该废气处理困难；同样喷漆烤漆房普遍是废气浓度低、风量小、投资少等特点。因此多数喷漆烤漆房对废气净化的处理大多是不合格。
现有技术中，处理以上废气主要包括：吸附法、燃烧法、生物降解法、低温等离子体等方法，其中，吸附法采用的是对废气具有吸附功能废气收集器进行废气处理，当废气收集器吸附饱和后就需要更换新的废气收集器，并对吸附饱和的废气收集器进行脱附处理，脱附过程中，使废气收集器所吸附的污染物脱落，如处理不当，会造成二次污染。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种废气收集脱附处理系统，以解决现有废气收集器的脱附装置在脱附过程中，容易造成二次污染的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种废气收集脱附处理系统，包括：
通入预热气体并通过负压对废气收集器上吸附的污染物进行脱附处理的高温真空脱附装置；
与所述高温真空脱附装置相连通，以使高温真空脱附装置产生负压的真空泵；
与所述真空泵相连通，以将真空泵从高温真空脱附装置中泵出的高温废气进行燃烧处理的燃烧炉；
通过第一输入端与燃烧炉相连通输入高温废气，以及通过第二输入端输入低温气体的热交换装置，所述热交换装置用于对高温废气与低温气体进行热交换处理，并将热交换后的高温气体通过第一输出端输出到高温真空脱附装置中以作为高温真空脱附装置的预热气体，以及将热交换后的低温废气通过第二输出端排出；
以及与热交换装置的第二输出端相连以去除低温废气中残存的污染物以实现达标排放的吸附塔。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述高温真空脱附装置包括箱体、加热管、温度传感器、温控器、流量计和真空压力表，所述箱体的两端分别设置有进气口和出气口，箱体内的中间区域设有用于垂直固定废气收集器的卡槽，所述加热管设置在箱体内靠近进气口的区域以对进气口通入的预热气体进行加热，所述温度传感器设置在箱体内的中部区域，所述温控器与加热管和温度传感器分别电性连接，所述流量计设置在进气口上，所述真空压力表设置在箱体上以检测箱体内的压力。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述加热管与卡槽所在区域之间预留有300-1000mm的空间。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述出气口与卡槽所在区域之间预留有200-500mm的空间。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述进气口和出气口与箱体均呈梯形结构设置箱体的左右两侧，以使箱体的进气侧沿进气方向由窄变宽，箱体的出气侧沿出气方向由宽变窄。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述箱体采用304不锈钢进行密闭包装，箱体内部设有用于抗负压的加强筋。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述热交换装置的第二输入端所输入低温气体为空气或惰性气体。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述吸附塔由自下至上依次连通的缓冲箱、收集箱和风机柜组成，所述缓冲箱与热交换装置的第二输出端相连以对输入的低温废气进行缓冲处理，所述收集箱内设有用于对低温废气中的污染物进行吸附处理的废气收集器，所述废气收集器包括自下至上呈层叠状分布在箱体内的至少一层颗粒物收集器和至少一层气态污染物收集器，所述风机柜内设有风机，风机柜的顶部设有出气口，所述风机用于抽取吸附处理后的废气气体并从出气口排出。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述颗粒物收集器由经过多次W形折叠的过滤棉滤网和用于装入所述过滤棉滤网的边框组装而成，所述过滤棉滤网的材质为过滤棉，以用于过滤PM5或/和PM10；所述气态污染物收集器由经过多次W形折叠的过滤布和用于装入所述滤布的边框组装而成，所述滤布为700g/m2-2000g/m2的滤布。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述吸附塔上设有对风机柜的出气口所排放的气体进行监测的TVOC检测器。
本发明的废气收集脱附处理系统可以达到如下有益效果：
1)采用抽真空的脱附处理方法，可使废气收集器上吸附的污染物完全脱离，高效、简便；
2)从废气收集器上脱附的含污染物的废气，首先经过燃烧处理，然后再吸附塔进行吸附处理，从而实现了达标排放，防止了二次污染；
3)耗能低，采用热交换装置对燃烧炉燃烧后的高温废气进行热交换处理，并将热量传递给热交换装置中通入的低温气体，以使低温气体变成高温气体并作为高温真空脱附装置的预热气体，实现的能量的循环利用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为废气处理系统的系统结构示意图；
图1中：01、生产车间，02、工业废气吸附塔，03、废气收集器；
图2为本发明废气收集脱附处理系统提供的一实例的系统结构示意图；
图3为高温真空脱附装置的结构示意图；
图4为图3中A处的放大图；
图5为吸附塔的结构示意图。
图2至图5中：1、进气口，11、流量计，2、加热管，3、温控器，31、温度传感器，4、箱体，41、卡槽，5、真空压力表，6、出气口，7、门，03、废气收集器；
101、高温真空脱附装置，102、真空泵，103、燃烧炉，104、热交换装置，a、高温废气，b、低温气体，c、高温气体，d、低温废气；
105、吸附塔，1051、缓冲箱，1052、收集箱，1053、风机柜；
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
目前，国内许多行业在生产过程中都会产生难以处理的废气(如汽车喷漆房、化工车间等场所)。喷漆烤漆等行业中，所产生的废气含有大量的污染物，喷漆所使用的油漆一般由不挥发和挥发性物质组成，不挥发组分包括成膜物质和辅助成膜物质，挥发组分主要是指稀释剂，稀释剂主要是由苯类物质、酯类、酮类、醚类、烃类等物质，其成分复杂，味道重，是废气中的主要污染成分。
如图1所示，其为通过工业废气吸附塔02对工业生产所产生的废气进行净化处理的废气处理系统，该废气处理系统中，生产车间01产生的工业废气(VOCs)通过预处理进入收集塔，对工业废气(VOCs)进行集中处理，废气导入工业废气吸附塔02后，经过工业废气吸附塔02中的废气收集器03(主要采用高吸附性能材料，这种材料具有容污量高，处理效果好等特点)处理后，污染物的去除率可以达到95％以上，从而实现废气的达标排放。
废气收集器03所吸附的污染物达到饱和后，吸附能力下降或消失，就需要及时更换新的废气收集器，为了使废气收集器03反复循环利用，本发明提供了一种废气收集脱附处理系统，以对吸附饱和的废气收集器03进行脱附处理，并将脱附出来的污染物进行燃烧处理，以及过滤吸附处理等，以实现达标排放。
如图2所示的废气收集脱附处理系统，包括：
通入预热气体并通过负压对废气收集器03上吸附的污染物进行脱附处理的高温真空脱附装置101；
与所述高温真空脱附装置101相连通，以使高温真空脱附装置101产生负压的真空泵102；
与所述真空泵102相连通，以将真空泵102从高温真空脱附装置101中泵出的高温废气a进行燃烧处理的燃烧炉103，通过燃烧去除高温废气a中的可燃有害物质；
通过第一输入端与燃烧炉103相连通输入高温废气a，以及通过第二输入端输入低温气体b的热交换装置104，第二输入端所输入低温气体b为空气或惰性气体；所述热交换装置104用于对高温废气a与低温气体b进行热交换处理，并将热交换后的高温气体c通过第一输出端输出到高温真空脱附装置101中以作为高温真空脱附装置101的预热气体，以及将热交换后的低温废气d通过第二输出端排出；
与热交换装置104的第二输出端相连以去除低温废气d中残存的污染物以实现达标排放的吸附塔105，吸附塔105作为终端废气处理设备，使在燃烧炉103燃烧后的气体进一步过滤处理，从而使排放的气体达标。
在此需要说明的，本发明的废气收集脱附处理系统可对工业生产中废气处理系统的工业吸收塔02的废气收集器03进行脱附处理，当本系统的吸附塔105的废气收集器03在吸附饱和后，可以采用本系统进行脱附处理，从而实现废气收集器03的循环使用，使用方便，简便。
如图3和图4所示，所述高温真空脱附装置101包括箱体4、加热管2、温度传感器31、温控器3、流量计11和真空压力表5，所述箱体4的两端分别设置有进气口1和出气口6，箱体4内的中间区域设有用于垂直固定废气收集器03的卡槽41，所述加热管2设置在箱体4内靠近进气口1的区域以对进气口1通入的预热气体进行加热，所述温度传感器31设置在箱体4内的中部区域，所述温控器3与加热管2和温度传感器B1分别电性连接，所述流量计11设置在进气口1上，所述真空压力表5设置在箱体4上以检测箱体4内的压力。
其中，由温控器3确定加热管2是加热温度，以使箱体4进气侧的气体温度控制在120150℃之间；卡槽41起到固定废气收集器03的作用，防止废气收集器03在脱附箱内不稳固，废气收集器03整个面与气流方向相垂直，保证气流与废气收集器03充分接触，使废气收集器03在负压和100-150℃温度下能很好的进行脱附，把吸收的有害气体及其它污染物更快更彻底的脱附出来，其脱附时间在4-8h可以完成脱附，简单易操作；真空压力表5，表示箱体4内的压力，其压力控制在0.03-0.01Mpa。
具体实施中，所述加热管2与卡槽41所在区域之间预留有300-1000mm的空间，避免加热管2离废气收集器03过近，防止废气收集器03的吸附材料在过高温的情况下出现内部燃烧的情况。所述出气口6与卡槽41所在区域之间预留有200-500mm的空间，该空间视为缓冲空间，可防止从废气收集器03上脱附出的污染物气体再次被收集器吸附。
具体实施中，所述进气口1和出气口6与箱体4均呈梯形结构设置箱体4的左右两侧，以使箱体4的进气侧沿进气方向由窄变宽，进气侧先窄，后宽，在宽口其流速相对较慢，使得加热管2可以充分加热通入的预热气体，并通过流量计11控制进气口1的气体流速；箱体4的出气侧沿出气方向由宽变窄，出气侧的宽口空间可保证气体充分脱附并集中被真空泵102抽出。
具体实施中，所述箱体4采用304不锈钢进行密闭包装，箱体4内部设有用于抗负压的加强筋，保证箱体4在负压条件下不会出现变形等问题；箱体4正面还设有用于更换废气收集器03的门7，门7与箱体4之间采用密封抗负压设计结构。
如图5所示，所述吸附塔105由自下至上依次连通的缓冲箱1051、收集箱1052和风机柜1053组成，所述缓冲箱1051与热交换装置104的第二输出端相连以对输入的低温废气d进行缓冲处理，所述收集箱1052内设有用于对低温废气d中的污染物进行吸附处理的废气收集器03，所述废气收集器03包括自下至上呈层叠状分布在箱体4内的至少一层颗粒物收集器和至少一层气态污染物收集器，所述风机柜1053内设有风机，风机柜1053的顶部设有出气口6，所述风机用于抽取吸附处理后的废气气体并从出气口6排出。
具体实施中，所述颗粒物收集器由经过多次W形折叠的过滤棉滤网和用于装入所述过滤棉滤网的边框组装而成，所述过滤棉滤网的材质为过滤棉，以用于过滤PM5或/和PM10，过滤棉具有很好的颗粒物容量，可保证短时间内颗粒物收集器31不会损坏，且可以更换清洁，大大提升了其使用寿命。
气态污染物收集器由经过多次W形折叠的过滤布和用于装入所述滤布的边框组装而成，所述滤布为700g/m2-2000g/m2的滤布，该滤布包括支撑层、粘结层和功能层，功能层夹设于两层支撑层之间，且功能层至少为三层，相邻的每两层结构之间均通过粘结层紧密粘接，其支撑层的材料为金属网、耐高温无纺布或玻璃纤维，功能层为用于过滤气体的吸附催化材料为活性炭、分子筛、催化剂、金属型或非金属氧化物中的至少一种或多种的组合。
采用何种支撑层和吸附催化材料可根据吸附塔105的使用工况决定的，例如，如果吸附塔105在不超过100℃的温度下，主要以无纺布、玻璃纤维为支撑层，以活性炭、分子筛、催化剂为吸附催化材料；在超过100℃以上可采用玻璃纤维、金属网为支撑层，以分子筛、催化剂、金属型或非金属型氧化物为吸附催化材料。气态污染收集器采用七层结构的设计，保证对气态污染物能很好的吸附催化，是过滤后的气体达到零排放的能力，杜绝废气排放不合格的问题。
具体实施中，所述吸附塔105上设有对风机柜1053的出气口6所排放的气体进行监测的TVOC检测器，对排放的气体进行实时监测，确保排放达标。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (9)
1.一种废气收集脱附处理系统，其特征在于，包括：
通入预热气体并通过负压对废气收集器上吸附的污染物进行脱附处理的高温真空脱附装置；
与所述高温真空脱附装置相连通，以使高温真空脱附装置产生负压的真空泵；
与所述真空泵相连通，以将真空泵从高温真空脱附装置中泵出的高温废气进行燃烧处理的燃烧炉；
通过第一输入端与燃烧炉相连通输入高温废气，以及通过第二输入端输入低温气体的热交换装置，所述热交换装置用于对高温废气与低温气体进行热交换处理，并将热交换后的高温气体通过第一输出端输出到高温真空脱附装置中以作为高温真空脱附装置的预热气体，以及将热交换后的低温废气通过第二输出端排出；
以及与热交换装置的第二输出端相连以去除低温废气中残存的污染物以实现达标排放的吸附塔；其中，
所述高温真空脱附装置包括箱体、加热管、温度传感器、温控器、流量计和真空压力表，所述箱体的两端分别设置有进气口和出气口，箱体内的中间区域设有用于垂直固定废气收集器的卡槽，所述加热管设置在箱体内靠近进气口的区域以对进气口通入的预热气体进行加热，所述温度传感器设置在箱体内的中部区域，所述温控器与加热管和温度传感器分别电性连接，所述流量计设置在进气口上，所述真空压力表设置在箱体上以检测箱体内的压力。
2.根据权利要求1所述的废气收集脱附处理系统，其特征在于，所述加热管与卡槽所在区域之间预留有300-1000mm的空间。
3.根据权利要求2所述的废气收集脱附处理系统，其特征在于，所述出气口与卡槽所在区域之间预留有200-500mm的空间。
4.根据权利要求3所述的废气收集脱附处理系统，其特征在于，所述进气口和出气口与箱体均呈梯形结构设置箱体的左右两侧，以使箱体的进气侧沿进气方向由窄变宽，箱体的出气侧沿出气方向由宽变窄。
5.根据权利要求4所述的废气收集脱附处理系统，其特征在于，所述箱体采用304不锈钢进行密闭包装，箱体内部设有用于抗负压的加强筋。
6.根据权利要求5所述的废气收集脱附处理系统，其特征在于，所述热交换装置的第二输入端所输入低温气体为空气或惰性气体。
7.根据权利要求1至6任一项所述的废气收集脱附处理系统，其特征在于，所述吸附塔由自下至上依次连通的缓冲箱、收集箱和风机柜组成，所述缓冲箱与热交换装置的第二输出端相连以对输入的低温废气进行缓冲处理，所述收集箱内设有用于对低温废气中的污染物进行吸附处理的废气收集器，所述废气收集器包括自下至上呈层叠状分布在箱体内的至少一层颗粒物收集器和至少一层气态污染物收集器，所述风机柜内设有风机，风机柜的顶部设有出气口，所述风机用于抽取吸附处理后的废气气体并从出气口排出。
8.根据权利要求7所述的废气收集脱附处理系统，其特征在于，所述颗粒物收集器由经过多次W形折叠的过滤棉滤网和用于装入所述过滤棉滤网的边框组装而成，所述过滤棉滤网的材质为过滤棉，以用于过滤PM5或/和PM10；所述气态污染物收集器由经过多次W形折叠的过滤布和用于装入所述滤布的边框组装而成，所述滤布为700g/m2-2000g/m2的滤布。
9.根据权利要求8所述的废气收集脱附处理系统，其特征在于，所述吸附塔上设有对风机柜的出气口所排放的气体进行监测的TVOC检测器。
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