CN110327750A - 吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统 - Google Patents

吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统，包括：活性炭吸附装置和催化燃烧床，其中：活性炭吸附装置连接有过滤装置和低温等离子体，活性炭吸附装置与催化燃烧床之间设有连接二者的输气管道；输气管道内部设有半导体制冷片，且该半导体制冷片将输气管道的内腔分隔成位于半导体制冷片冷端侧的冷通道和位于半导体制冷片热端侧的热通道；冷通道的一端与活性炭吸附装置的脱附气体进口连接，其另一端与催化燃烧床的出气口连接；热通道的一端与活性炭吸附装置的脱附气体出口连接，其另一端与催化燃烧床的进气口连接。本发明可以有效避免活性炭工作失效和脱附效率下降的问题，并使得有机气体的处理速度大大提升。

Description

吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统。
背景技术
在我国，VOCs(volatile organic compounds)挥发性有机物，是指常温下饱和蒸汽压大于133.32Pa、标准大气压101.3kPa下沸点在50～260℃以下且初馏点等于250摄氏度的有机化合物，或在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体。由于空气中挥发性有机化合物浓度过高时很容易引起急性中毒，轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状；重者会出现肝中毒甚至很快昏迷，有的还可能有生命危险。因此，在生产生活中，需要严格控制VOCs的排放。
发明内容
基于上述背景技术中存在的技术问题，本发明提出吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统。
本发明提出的吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统，包括：活性炭吸附装置和催化燃烧床，所述催化燃烧床具有进气口和出气口，所述活性炭吸附装置具有废气进口、废气出口、脱附气体进口和脱附气体出口，其中：
活性炭吸附装置的废气进口处连接有过滤装置，活性炭吸附装置的废气出口连接有低温等离子体，活性炭吸附装置与催化燃烧床之间设有连接二者的输气管道；
输气管道内部设有半导体制冷片，且该半导体制冷片沿输气管道的长度方向布置以将输气管道的内腔分隔成位于半导体制冷片冷端侧的冷通道和位于半导体制冷片热端侧的热通道；
冷通道的一端与活性炭吸附装置的脱附气体进口连接，其另一端与催化燃烧床的出气口连接；
热通道的一端与活性炭吸附装置的脱附气体出口连接，其另一端与催化燃烧床的进气口连接。
优选地，输气管道为矩形管；半导体制冷片的一侧设有螺纹杆；所述螺纹杆的一端与半导体制冷片转动连接，其另一端穿过输气管道的侧壁伸至输气管道的外侧，且螺纹杆与输气管道的侧壁螺纹连接。
优选地，冷通道的一端经管路与活性炭吸附装置的脱附气体进口连接，其另一端经带有脱附风机的管路与催化燃烧床的出气口连接；
优选地，热通道的一端经管路与活性炭吸附装置的脱附气体出口连接，其另一端经带有引风机的管路与催化燃烧床的进气口连接。
优选地，活性炭吸附装置包括外壳体、安装在外壳体内的吸附机构和安装在外壳体上的驱动机构；废气进口与废气出口相对布置在外壳体的两端，脱附气体进口与废气出口位于外壳体的同一端，脱附气体出口与废气进口位于外壳体的同一端；吸附机构位于废气进口与废气出口之间，吸附机构包括第一齿轮圈、位于第一齿轮圈一侧的第二齿轮圈、以及由活性炭制作而成并固定在第一齿轮圈内侧的第一蜂窝体和由活性炭制作而成并固定在第二齿轮圈内侧的第二蜂窝体；驱动机构包括第一电机、第二电机、以及固定安装在第一电机输出轴上的第一齿轮和固定安装在第二电机输出轴上的第二齿轮，所述第一齿轮与第一齿圈啮合，第二齿轮与第二齿圈啮合。
优选地，过滤装置包括箱体和安装在箱体内部的滤网组，所述箱体内部设有上腔室和位于上腔室下方的下腔室；所述上腔室的一端设有进气口，其远离进气口的一端设有出气口；所述下腔室的一端设有进气口，其远离进气口的一端设有出气口；低温等离子体的出气口经管路与下腔室的进气口连通；所述上腔室与下腔室之间设有连通二者的窗口，上腔室与下腔室之间设有水平布置并经窗口穿过的转轴，转轴的一端设有与其固定连接以用于驱动其转动的驱动电机；滤网组包括第一滤网组和第二滤网组，所述第一滤网组与第二滤网组均位于窗口内侧，第一滤网组与第二滤网组相对布置在转轴的两侧并分别与转轴固定。
优选地，连接低温等离子体与下腔室进气口的管路中设有空气压缩机。
本发明中，通过在活性炭吸附装置的废气进口处设置过滤装置，以利用过滤装置滤除废气中的大粒径颗粒，以避免废气的固体颗粒对活性炭吸附装置内微孔造成堵塞，确保活性炭吸附装置正常运行；通过在活性炭吸附装置的废气出口处设置低温等离子体，以利用低温等离子体对经活性炭吸附装置排出的废气进行深度净化处理，以分担催化燃烧床的工作量并确保最终排出的气体符合国家排放标准；同时，通过在活性炭吸附装置与催化燃烧床之间设置输气管道，并在输送管道内设置半导体制冷片以使输送管道的内腔分隔成位于其两侧的冷通道与热通道，并使冷通道的两端分别与脱附气体进口和催化燃烧床的出气口连接，使热通道的两端分别与活性炭吸附装置的脱附气体出口和催化燃烧床的进气口连接，以使催化燃烧床内的高温气体经进入活性炭吸附装置内前预先经冷通道进行降温，使解析出高浓度的有机气体在进入催化燃烧床前经热通道进行加热，从而可以有效防止活性炭吸附装置在脱附时因进入的气体温度过高而造成活性炭工作失效和脱附效率下降的问题，同时使得有机气体的处理速度大大提升。
附图说明
图1为本发明提出的吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统的结构示意图；
图2为本发明提出的吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统中所述活性炭吸附装置的结构示意图；
图3为本发明提出的吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统中所述过滤装置的结构示意图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1-3所示，图1为本发明提出的吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统的结构示意图；图2为本发明提出的吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统中所述活性炭吸附装置的结构示意图；图3为本发明提出的吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统中所述过滤装置的结构示意图。
参照图1，本发明提出的吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统，包括：活性炭吸附装置1和催化燃烧床2，所述催化燃烧床2具有进气口和出气口，所述活性炭吸附装置1具有废气进口、废气出口、脱附气体进口和脱附气体出口，其中：
活性炭吸附装置1的废气进口处连接有过滤装置3，活性炭吸附装置1的废气出口连接有低温等离子体4，活性炭吸附装置1与催化燃烧床2之间设有连接二者的输气管道5。输气管道5内部设有半导体制冷片6，且该半导体制冷片6沿输气管道5的长度方向布置以将输气管道5的内腔分隔成位于半导体制冷片6冷端侧的冷通道和位于半导体制冷片6热端侧的热通道；
冷通道的一端经管路与活性炭吸附装置1的脱附气体进口连接，其另一端经带有脱附风机9的管路与催化燃烧床2的出气口连接；催化燃烧床2内的高温气体在脱附风机9的导引下经冷通道进入活性炭吸附装置1内以解析出高浓度的有机气体；热通道的一端经管路与活性炭吸附装置1的脱附气体出口连接，其另一端经带有引风机10的管路与催化燃烧床2的进气口连接，以使解析出的高浓度有机气体在引风机10的作用下经热通道进入催化燃烧床2内。
由上可知，本发明通过在活性炭吸附装置1的废气进口处设置过滤装置3，以利用过滤装置3滤除废气中的大粒径颗粒，以避免废气的固体颗粒对活性炭吸附装置1内微孔造成堵塞，确保活性炭吸附装置1正常运行；通过在活性炭吸附装置1的废气出口处设置低温等离子体4，以利用低温等离子体4对经活性炭吸附装置1排出的废气进行深度净化处理，以分担催化燃烧床2的工作量并确保最终排出的气体符合国家排放标准；同时，通过在活性炭吸附装置1与催化燃烧床2之间设置输气管道5，并在输送管道内设置半导体制冷片6以使输送管道的内腔分隔成位于其两侧的冷通道与热通道，并使冷通道的两端分别与脱附气体进口和催化燃烧床2的出气口连接，使热通道的两端分别与活性炭吸附装置1的脱附气体出口和催化燃烧床2的进气口连接，以使催化燃烧床2内的高温气体经进入活性炭吸附装置1内前预先经冷通道进行降温，使解析出高浓度的有机气体在进入催化燃烧床2前经热通道进行加热，从而可以有效防止活性炭吸附装置1在脱附时因进入的气体温度过高而造成活性炭工作失效和脱附效率下降的问题，同时使得有机气体的处理速度大大提升。
此外，本实施例中，输气管道5为矩形管；半导体制冷片6的一侧设有螺纹杆7；所述螺纹杆7的一端与半导体制冷片6转动连接，其另一端穿过输气管道5的侧壁伸至输气管道5的外侧，且螺纹杆7与输气管道5的侧壁螺纹连接。工作时，根据气体温度的变化，可以通过螺纹杆7的旋进旋出可以对冷通道与热通道的流通面面积进行调整。
参照图2，活性炭吸附装置1包括外壳体101、安装在外壳体101内的吸附机构102和安装在外壳体101上的驱动机构103；废气进口与废气出口相对布置在外壳体101的两端，脱附气体进口与废气出口位于外壳体101的同一端，脱附气体出口与废气进口位于外壳体101的同一端；吸附机构102位于废气进口与废气出口之间，吸附机构102包括第一齿轮圈、位于第一齿轮圈一侧的第二齿轮圈、以及由活性炭制作而成并固定在第一齿轮圈内侧的第一蜂窝体和由活性炭制作而成并固定在第二齿轮圈内侧的第二蜂窝体；驱动机构103包括第一电机、第二电机、以及固定安装在第一电机输出轴上的第一齿轮和固定安装在第二电机输出轴上的第二齿轮，所述第一齿轮与第一齿圈啮合，第二齿轮与第二齿圈啮合。该活性炭吸附装置1的设置使得其在进行吸附或脱附作业时，可以利用第一齿轮圈与第二齿轮圈的转动，使得第一蜂窝体中的各蜂窝孔与第二蜂窝体中的各蜂窝孔之间产生错位，并通过对错位角度大小的调整使二者蜂窝孔之间的导通面积大小可以进行调整，从而可以有效提高吸附效果和脱附效果。
参照图3，过滤装置3包括箱体301和安装在箱体301内部的滤网组302，所述箱体301内部设有上腔室和位于上腔室下方的下腔室；所述上腔室的一端设有进气口，其远离进气口的一端设有出气口；所述下腔室的一端设有进气口，其远离进气口的一端设有出气口；所述低温等离子体4的出气口经管路与下腔室的进气口连通；所述上腔室与下腔室之间设有连通二者的窗口，上腔室与下腔室之间设有水平布置并经窗口穿过的转轴8，转轴8的一端设有与其固定连接以用于驱动其转动的驱动电机；滤网组302包括第一滤网组和第二滤网组，所述第一滤网组与第二滤网组均位于窗口内侧，第一滤网组与第二滤网组相对布置在转轴8的两侧并分别与转轴8固定，以使转轴8转动时可以带动第一滤网组与第二滤网组在上腔室与下腔室内交替变化，以使二者在上腔室时执行过滤作业，而当其进入下腔室时，吹入的气流可以对其进行清洁。该结构的设置可以确保该过滤装置长期高效的运转。
本实施例中，连接低温等离子体4与下腔室进气口的管路中设有空气压缩机11，以提高对滤网组302吹扫效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统，其特征在于，包括：活性炭吸附装置(1)和催化燃烧床(2)，所述催化燃烧床(2)具有进气口和出气口，所述活性炭吸附装置(1)具有废气进口、废气出口、脱附气体进口和脱附气体出口，其中：
活性炭吸附装置(1)的废气进口处连接有过滤装置(3)，活性炭吸附装置(1)的废气出口连接有低温等离子体(4)，活性炭吸附装置(1)与催化燃烧床(2)之间设有连接二者的输气管道(5)；
输气管道(5)内部设有半导体制冷片(6)，且该半导体制冷片(6)沿输气管道(5)的长度方向布置以将输气管道(5)的内腔分隔成位于半导体制冷片(6)冷端侧的冷通道和位于半导体制冷片(6)热端侧的热通道；
冷通道的一端与活性炭吸附装置(1)的脱附气体进口连接，其另一端与催化燃烧床(2)的出气口连接；
热通道的一端与活性炭吸附装置(1)的脱附气体出口连接，其另一端与催化燃烧床(2)的进气口连接。
2.根据权利要求1所述的吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统，其特征在于，输气管道(5)为矩形管；半导体制冷片(6)的一侧设有螺纹杆(7)；所述螺纹杆(7)的一端与半导体制冷片(6)转动连接，其另一端穿过输气管道(5)的侧壁伸至输气管道(5)的外侧，且螺纹杆(7)与输气管道(5)的侧壁螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统，其特征在于，冷通道的一端经管路与活性炭吸附装置(1)的脱附气体进口连接，其另一端经带有脱附风机(9)的管路与催化燃烧床(2)的出气口连接。
4.根据权利要求1所述的吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统，其特征在于，热通道的一端经管路与活性炭吸附装置(1)的脱附气体出口连接，其另一端经带有引风机(10)的管路与催化燃烧床(2)的进气口连接。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统，其特征在于，活性炭吸附装置(1)包括外壳体(101)、安装在外壳体(101)内的吸附机构(102)和安装在外壳体(101)上的驱动机构(103)；废气进口与废气出口相对布置在外壳体(101)的两端，脱附气体进口与废气出口位于外壳体(101)的同一端，脱附气体出口与废气进口位于外壳体(101)的同一端；吸附机构(102)位于废气进口与废气出口之间，吸附机构(102)包括第一齿轮圈、位于第一齿轮圈一侧的第二齿轮圈、以及由活性炭制作而成并固定在第一齿轮圈内侧的第一蜂窝体和由活性炭制作而成并固定在第二齿轮圈内侧的第二蜂窝体；驱动机构(103)包括第一电机、第二电机、以及固定安装在第一电机输出轴上的第一齿轮和固定安装在第二电机输出轴上的第二齿轮，所述第一齿轮与第一齿圈啮合，第二齿轮与第二齿圈啮合。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统，其特征在于，过滤装置(3)包括箱体(301)和安装在箱体(301)内部的滤网组(302)，所述箱体(301)内部设有上腔室和位于上腔室下方的下腔室；所述上腔室的一端设有进气口，其远离进气口的一端设有出气口；所述下腔室的一端设有进气口，其远离进气口的一端设有出气口；低温等离子体(4)的出气口经管路与下腔室的进气口连通；所述上腔室与下腔室之间设有连通二者的窗口，上腔室与下腔室之间设有水平布置并经窗口穿过的转轴(8)，转轴(8)的一端设有与其固定连接以用于驱动其转动的驱动电机；滤网组(302)包括第一滤网组和第二滤网组，所述第一滤网组与第二滤网组均位于窗口内侧，第一滤网组与第二滤网组相对布置在转轴(8)的两侧并分别与转轴(8)固定。
7.根据权利要求6所述的吸附浓缩催化燃烧协同低温等离子体废气治理系统，其特征在于，连接低温等离子体(4)与下腔室进气口的管路中设有空气压缩机(11)。
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