CN110332554B - 一种废气燃烧系统及其燃烧工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废气燃烧系统及其燃烧工艺，包括进气口、UV光解室、冷凝室、臭氧分解室、末端净化装置、过滤装置、第二气体流量监测装置、控制器、电磁阀、通风管、燃烧加热装置、气体反向阀、防爆室、卸爆口、可燃气体监测装置、通讯模块、进气浓度监测装置和尾气在线监测系统，使得系统可以根据含颗粒物的有机废气流量选择打开燃烧加热装置的数量，保证了燃烧加热装置的热能可以充分利用，提高了热转换率，节约了能耗，系统内可燃气体含量实时监控，系统的防爆性、安全性提高，若发生爆炸，爆炸只发生在燃烧室和防爆室内，避免UV光解室和臭氧分解室遭到破坏，减少了损失，且对含颗粒物的有机废气净化更完全，系统利于监管。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，特别是涉及一种废气燃烧系统及其燃烧工艺。
背景技术
燃烧法是通过热氧化作用将废气中的可燃有害成分转化为无害物或易于进一步处理和回收的物质的方法。如石油工业碳氢化合物废气及其它有害气体、溶剂工业废气、城市废弃焚烧处理产生的有机废气，以及几乎所有恶臭物质(硫醇、H2S)等，都可用燃烧法处理。
现有的废气处理系统及工艺在对废气进行处理时，燃烧加热装置处于常开状态，燃烧加热装置产生的热能不能被充分利用，热转换率较低，能耗较大且增加了运营成本，安全性和防爆性能较差，且不利于监管；现有的废气处理系统及工艺在对废气进行处理时，一般只用活性炭吸附过滤、UV光解过滤最后燃烧排放，对含颗粒的有机废气处理不完全仍有些有害物质被排放到空气中，长期如此会对空气质量造成较大不良影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种废气燃烧系统及其燃烧工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种废气燃烧系统，包括进气口、UV光解室、燃烧室、冷凝室、末端净化装置、烟囱、过滤装置、燃烧加热装置、空调、风机、控制器和通讯模块，进气口与UV光解室连接，过滤装置设置在进气口与UV光解室之间，燃烧加热装置和空调设置在燃烧室内，燃烧室内的燃烧加热装置依次连接有冷凝室、末端净化装置、风机和烟囱，其特征在于，所述进气口设置有第一气体流量监测装置，所述气体反向阀有两个通路分别为第一通路和第二通路，所述UV光解室还依次连接臭氧分解室、气体反向阀第一通路和防爆室，所述臭氧分解室设置有充气泵和抽气泵，充气泵与臭氧发生器连接，抽气泵与臭氧暂存装置连接，所述气体反向阀连接有卸爆口此为气体反向阀的第二通路，所述防爆室内设置有可燃气体监测装置；
所述臭氧分解室与气体反向阀之间设置有第二气体流量监测装置，臭氧分解室内设置有臭氧浓度测定装置，所述燃烧室设置有多个燃烧加热装置，所述防爆室末端通有若干通风管且通风管与燃烧加热装置一一对应连接，通风管依次编号为1、2、3……M，通风管上均设置有单向阀、电磁阀和第三气体流量监测装置，且电磁阀为常开状态。
所述进气口上设置有进气浓度监测装置，烟囱上设置有尾气在线监测系统。
所述过滤装置采用活性炭过滤装置。
所述末端净化装置采用静电吸附装置。
所述UV光解室、臭氧分解室、防爆室和冷凝室均设置有观察窗。
一种废气燃烧工艺，其特征在于，包含以下步骤：
S1、含颗粒物的有机废气G-1由进气口进入燃烧系统；
S2、第一气体流量监测装置检测废气G-1气体流量Q初；
S3、臭氧浓度检测装置检测臭氧浓度V0；Vo3＝0.28Q初，若V0小于Vo3，则打开充气泵填充臭氧至臭氧浓度至Vo3＝为止，若V0大于Vo3，则打开抽气泵抽出臭氧至臭氧浓度至Vo3为止；
S4、含颗粒物的有机废气G-1经过过滤装置的过滤后得到废气G-2；
S5、废气G-2经过UV光解室的光解得到废气G-3；
S6、废气G-3经过臭氧分解室的分解得到废气G-4；
S7、第二气体流量监测装置检测废气G-4的气体流量Q中；
S8、关闭第N+1～第M个通风管上的电磁阀及相应的燃烧加热装置，此时有N个通风管打开，q为单个燃烧加热装置可处理废气的流量；
S9、废气G-4通过气体反向阀的第一通路；
S10、废气G-4经过防爆室，防爆室内的可燃气体监测装置检测废气G-4中可燃气体浓度；
S11、废气G-4流经N个打开的通风管，每个第三气体流量监测装置(28)测得每个通风管的气体流量Q1、Q2、Q3......QN，此时总的气体流量 若Q总不等于Q中，关停系统，若Q总等于Q中，废气G-4进入燃烧加热装置内，经过燃烧加热装置的处理后得到废气G-5；
S12、废气G-5进入冷凝室冷凝；
S13、冷凝后的废气G-5经过末端净化装置的净化得到净气G-6；
S14、风机将净气G-6抽出并由烟囱排出。
所述步骤S11中若燃烧加热装置发生爆炸，步骤S9中的气体反向阀第一通路关闭，第二通路打开。
所述步骤S1中进气口内的进气浓度监测装置检测含颗粒物的有机废气G-1的气体浓度；步骤S14中烟囱内的尾气在线检测系统检测净气G-6的浓度。
本发明的有益效果是：
1)本发明通过第二气体流量监测装置、控制器、电磁阀、通风管和与通风管匹配的燃烧加热装置使得可以根据含颗粒物的有机废气流量选择打开燃烧加热装置的数量，保证了燃烧加热装置的热能可以充分利用，提高了热转换率，节约了能耗，降低了运营成本。
2)本发明通过气体反向阀、防爆室、卸爆口、单向阀、观察窗、空调、可燃气体监测装置、控制器、第一气体流量监测装置、第三气体流量监测装置、充气泵和通讯模块的设置，使得系统内可燃气体含量及废气流量实时监控，使得系统的防爆性、安全性提高，若发生爆炸，爆炸只发生在燃烧室和防爆室内，避免UV光解室和臭氧分解室遭到破坏，减少了损失。
3)本发明通过过滤装置、UV光解室、臭氧分解室、燃烧加热装置、冷凝室和末端净化装置将含颗粒物的有机废气中的颗粒物、恶臭气体、细菌、可燃有害物质、高沸点的有机污染物净化后排放，使含颗粒物的有机废气各类有害物质均得到净化，使得含颗粒物的有机废气净化更完全。
4)本发明通过控制器、通讯模块、进气浓度监测装置和尾气在线监测系统的设置使得企业监控终端或当地环保监控部门监控终端可以对系统实时监控，利于监管。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的流程框图。
图中：进气口1、UV光解室2、臭氧分解室3、气体反向阀4、防爆室5、燃烧室6、冷凝室7、末端净化装置8、烟囱9、进气浓度监测装置10、第二气体流量监测装置11、过滤装置12、可燃气体监测装置13、单向阀14、电磁阀15、燃烧加热装置16、卸爆口17、空调18、尾气在线监测系统19、观察窗20、风机21、通风管22、控制器23、通讯模块24、第一气体流量监测装置25、充气泵26、抽气泵27、第三气体流量监测装置28、臭氧浓度测定装置29。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1-2，本发明提供一种废气燃烧系统及其燃烧工艺技术方案：
一种废气燃烧系统，进气口1依次与UV光解室2、臭氧分解室3、气体反向阀4第一通路、防爆室5、通风管22、燃烧室6、冷凝室7、末端净化装置8、风机21和烟囱9连接，且通风管22上的电磁阀15均为常开状态；
含颗粒物的有机废气从进气口1进入系统，进气口1内的进气浓度监测装置10检测含颗粒物的有机废气中有害物质浓度并将其输入给控制器23，控制器23将信号输送给通讯模块24并最终输送给企业监控终端或当地环保监控部门监控终端，进行时时监控。
含颗粒物的有机废气依次流经UV光解室2、臭氧分解室3、气体反向阀4第一通路、防爆室5、N个打开的通风管22、燃烧室6内的多个与通风管22匹配的燃烧加热装置16、冷凝室7和末端净化装置8，含颗粒物的有机废气得到净化由风机21抽出由烟囱9排出。
含颗粒物的有机废气从进气口1进入系统，进气口1内设置的第一气体流量监测装置25检测废气的气体流量Q初，臭氧浓度检测装置29检测臭氧浓度V0，Vo3＝0.28Q初，若V0小于Vo3，则打开充气泵26填充臭氧至臭氧浓度至Vo3＝为止，若V0大于Vo3，则打开抽气泵27抽出臭氧至臭氧浓度至Vo3为止；
进气口1与UV光解室2之间设置有过滤装置12，过滤装置12采用活性炭过滤装置，活性炭过滤装置可以去除废气中的颗粒物；UV光解室2利用高能的UV紫外线光束照射废气中的恶臭气体和空气，裂解恶臭气体中细菌的分子键同时产生臭氧，破坏细菌的核酸(DNA)，再通过臭氧进行氧化反应，对废气进行脱臭及杀灭细菌；臭氧分解室3内的臭氧如上述可以利用其强氧化性对废气进行净化，此时由于进气口1方向的气压较大，气体反向阀4的第一通路打开，废气从气体反向阀4的第一通路通过；
在废气流经气体反向阀4之前，第二气体流量监测装置11将会测定废气流量Q中并将其输入给控制器23，通过控制器23关闭第N+1～第M个通风管上的电磁阀15及相应的燃烧加热装置16，此时有N个通风管22打开，q为单个燃烧加热装置16可处理废气的流量，保证了燃烧加热装置的热能可以充分利用，提高了热转换率，节约了能耗，降低了运营成本；
从气体反向阀4第一通路通过的废气在流经防爆室5时，可燃气体监测装置13检测废气中可燃气体浓度并将其输入给控制器23，控制器23将信号输送给通讯模块24并最终输送给企业监控终端用于监控系统的安全性；
废气通过N个打开的通风管23，每个第三气体流量监测装置28测得每个通风管22的气体流量Q1、Q2、Q3......QN并将其输入给控制器23，控制器23将信号输送给通讯模块24并最终输送给企业监控终端，用于监控每个通风管22气体流量是否超标，避免通风管22受压过大而破坏，此时总的气体流量若Q总不等于Q中，说明系统内可能出现漏气等现象，此时关停系统，同时Q1、Q2、Q3......QN；
若Q总等于Q中，废气G_4进入燃烧加热装置16内，燃烧加热装置16通过热氧化作用将废气中的可燃有害成分转化为无害物，对废气作进一步净化处理，设置在通风管23的单向阀14可以防止燃烧加热装置16内的气体回流；若在燃烧加热装置16处理废气时发生爆炸，爆炸产生高温高压的气体将会冲破单向阀14和电磁阀15，流入防爆室5内，此时由于爆炸的发生气体反向阀4远离进气口1一侧的气压较大，反向阀4的第二通路打开，爆炸气体会从卸爆口17排出系统外，避免UV光解室2和臭氧分解室3遭到破坏，减少了损失。
在经过燃烧加热装置16处理后的废气经过冷凝室7的冷凝流入末端净化装置8，末端净化装置8采用静电吸附装置对冷凝后的废气进行净化，可以去除较高沸点的有机污染物和废气中的油污；
经过末端净化装置8的净化，含颗粒物的有机废气被净化，并由风机21抽出由烟囱9外排，烟囱9内设置的尾气在线监测系统19可以检测外排气体的有害物质浓度，并将其输入给控制器23，控制器23将信号输送给通讯模块24并最终输送给企业监控终端或当地环保监控部门监控终端，进行时时监控。
UV光解室2、臭氧分解室3、防爆室5和冷凝室7均设置有观察窗20，用于人工观察系统的运转情况；燃烧室6内设置有空调18，用来冷却燃烧室6。
一种废气燃烧工艺，其特征在于，包含以下步骤：
S1、含颗粒物的有机废气G-1由进气口1进入燃烧系统，进气口1内的进气浓度监测装置10检测含颗粒物的有机废气中G-1有害物质浓度并将其输入给控制器23，控制器23将信号输送给通讯模块24并最终输送给企业监控终端或当地环保监控部门监控终端，进行时时监控；
S2、第一气体流量监测装置25检测废气G-1气体流量Q初；
S3、臭氧浓度检测装置29检测臭氧浓度V0；Vo3＝0.28Q初，若V0小于Vo3，则打开充气泵(26)填充臭氧至臭氧浓度至Vo3＝为止，若V0大于Vo3，则打开抽气泵(27)抽出臭氧至臭氧浓度至Vo3为止；；
S4、含颗粒物的有机废气G-1经过过滤装置12的过滤后，去除废气G-1中的颗粒物得到废气G-2；
S5、废气G-2经过UV光解室2的光解对废气G-2进行脱臭及杀灭细菌得到废气G-3；
S6、废气G-3经过臭氧分解室3的分解进一步对废气G-3进行脱臭及杀灭细菌得到废气G-4；
S7、第二气体流量监测装置11检测废气G-4的气体流量Q中，并将其输入给控制器23；
S8、控制器23关闭第N+1～第M个通风管上的电磁阀15及相应的燃烧加热装置16，此时有N个通风管22打开，q为单个燃烧加热装置(16)可处理废气的流量；，保证了燃烧加热装置的热能可以充分利用，提高了热转换率，节约了能耗，降低了运营成本；
S9、此时由于进气口1方向的气压较大，气体反向阀4的第一通路打开，废气G-4通过气体反向阀4的第一通路；
S10、废气G-4经由防爆室5，可燃气体监测装置13检测废气中可燃气体浓度并将其输入给控制器23，控制器23将信号输送给通讯模块24并最终输送给企业监控终端用于监控系统的安全性；
S11、废气G-4通过打开的N个通风管22，每个第三气体流量监测装置28测得每个通风管22的气体流量Q1、Q2、Q3......QN并将其输入给控制器23，控制器23将信号输送给通讯模块24并最终输送给企业监控终端，用于监控每个通风管22气体流量是否超标，避免通风管22受压过大而破坏，此时总的气体流量若Q总不等于Q中，说明系统内可能出现漏气等现象，此时关停系统，同时Q1、Q2、Q3......QN；若Q总等于Q中，废气G-4进入燃烧加热装置16内，经过燃烧加热装置16的热氧化作用将废气中的可燃有害成分转化为无害物，对废气作进一步净化处理后得到废气G-5；若在燃烧加热装置16处理废气时发生爆炸，爆炸产生高温高压的气体将会冲破单向阀14和步骤S8中电磁阀15，流入防爆室5内，此时由于爆炸的发生气体反向阀4远离进气口1一侧的气压较大，反向阀4的第二通路打开，爆炸气体会从卸爆口17排出系统外，避免UV光解室2和臭氧分解室3遭到破坏，减少了损失
S12、废气G-5进入冷凝室7冷凝；
S13、冷凝后的废气G-5经过末端净化装置8，末端净化装置8采用静电吸附装置对冷凝后的废气进行净化，可以去除较高沸点的有机污染物和废气中的油污得到净气G-6；
S14、风机21将净气G-6抽出并由烟囱9排出，烟囱9内设置的尾气在线监测系统19可以检测外排气体的有害物质浓度，并将其输入给控制器23，控制器23将信号输送给通讯模块24并最终输送给企业监控终端或当地环保监控部门监控终端，进行时时监控。
上述提到的控制器23、通讯模块24、进气浓度监测装置10、第一气体流量监测装置25、第二气体流量监测装置11、可燃气体监测装置13、尾气在线监测系统19、臭氧浓度检测装置29、气体反向阀4和第三气体流量监测装置28均为现有技术故在此不作赘述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种废气燃烧系统，包括进气口(1)、UV光解室(2)、燃烧室(6)、冷凝室(7)、末端净化装置(8)、烟囱(9)、过滤装置(12)、燃烧加热装置(16)、空调(18)、风机(21)、控制器(23)和通讯模块(24)，进气口(1)与UV光解室(2)连接，过滤装置(12)设置在进气口(1)与UV光解室(2)之间，燃烧加热装置(16)和空调(18)设置在燃烧室(6)内，燃烧室(6)内的燃烧加热装置(16)依次连接有冷凝室(7)、末端净化装置(8)、风机(21)和烟囱(9)，其特征在于，所述进气口(1)设置有第一气体流量监测装置(25)，气体反向阀(4)有两个通路分别为第一通路和第二通路，所述UV光解室(2)还依次连接臭氧分解室(3)、气体反向阀(4)第一通路和防爆室(5)，所述臭氧分解室(3)设置有充气泵(26)和抽气泵(27)，充气泵(26)与臭氧发生器连接，抽气泵(27)与臭氧暂存装置连接，所述气体反向阀(4)第二通路连接有卸爆口(17)，所述防爆室(5)内设置有可燃气体监测装置(13)；
所述臭氧分解室(3)与气体反向阀(4)之间设置有第二气体流量监测装置(11)，臭氧分解室(3)内设置有臭氧浓度测定装置(29)，所述燃烧室(6)设置有多个燃烧加热装置(16)，所述防爆室(5)末端通有若干通风管(22)且通风管(22)与燃烧加热装置(16)一一对应连接，通风管(22)依次编号为1、2、3……M，通风管(22)上均设置有单向阀(14)、电磁阀(15)和第三气体流量监测装置(28)，且电磁阀(15)为常开状态；
所述废气燃烧系统的燃烧工艺，包含以下步骤：
S1、含颗粒物的有机废气G-1由进气口(1)进入燃烧系统；
S2、第一气体流量监测装置(25)检测废气G-1气体流量Q初；
S3、臭氧浓度测定装置(29)检测臭氧浓度V0；Vo3＝0.28Q初，若V0小于Vo3，则打开充气泵(26)填充臭氧至臭氧浓度至Vo3＝为止，若V0大于Vo3，则打开抽气泵(27)抽出臭氧至臭氧浓度至Vo3为止；
S4、含颗粒物的有机废气G-1经过过滤装置(12)的过滤后得到废气G-2；
S5、废气G-2经过UV光解室(2)的光解得到废气G-3；
S6、废气G-3经过臭氧分解室(3)的分解得到废气G-4；
S7、第二气体流量监测装置(11)检测废气G-4的气体流量Q中；
S8、关闭第N+1～第M个通风管上的电磁阀(15)及相应的燃烧加热装置(16)，此时有N个通风管(22)打开，q为单个燃烧加热装置(16)可处理废气的流量；
S9、废气G-4通过气体反向阀(4)的第一通路；
S10、废气G-4经过防爆室(5)，防爆室(5)内的可燃气体监测装置(13)检测废气G-4中可燃气体浓度；
S11、废气G-4流经N个打开的通风管(22)，每个第三气体流量监测装置(28)测得每个通风管(22)的气体流量Q1、Q2、Q3……QN，此时总的气体流量若q总不等于Q中，关停系统，若Q总等于Q中，废气G-4进入燃烧加热装置(16)内，经过燃烧加热装置(16)的处理后得到废气G-5；
S12、废气G-5进入冷凝室(7)冷凝；
S13、冷凝后的废气G-5经过末端净化装置(8)的净化得到净气G-6；
S14、风机(21)将净气G-6抽出并由烟囱(9)排出。
2.根据权利要求1所述的一种废气燃烧系统，其特征在于：所述进气口(1)上设置有进气浓度监测装置(10)，烟囱(9)上设置有尾气在线监测系统(19)。
3.根据权利要求1所述的一种废气燃烧系统，其特征在于：所述过滤装置(12)采用活性炭过滤装置。
4.根据权利要求1所述的一种废气燃烧系统，其特征在于：所述末端净化装置(8)采用静电吸附装置。
5.根据权利要求1所述的一种废气燃烧系统，其特征在于：所述UV光解室(2)、臭氧分解室(3)、防爆室(5)和冷凝室(7)均设置有观察窗(20)。
6.根据权利要求1所述的一种废气燃烧系统，其特征在于：所述步骤S11中若燃烧加热装置(16)发生爆炸，步骤S9中的气体反向阀(4)第一通路关闭，第二通路打开。
7.根据权利要求1所述的一种废气燃烧系统，其特征在于：所述步骤S1中进气口(1)内的进气浓度监测装置(10)检测含颗粒物的有机废气G-1的气体浓度；步骤S14中烟囱(9)内的尾气在线监测系统(19)检测净气G-6的浓度。
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