CN110479030B - 一种用于有机废气处理系统的缓冲装置及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于有机废气处理系统的缓冲装置及其运行方法，对进入有机废气处理系统的废气进行预处理，使得废气中VOC浓度的波动大大地减小甚至基本消除，使得后续有机废气处理系统的运行条件更加稳定，从而达到更加高效和节能的目的。

Description

一种用于有机废气处理系统的缓冲装置及其运行方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，特别涉及一种用于有机废气处理系统的缓冲装置及其运行方法。
背景技术
目前，我国通用的挥发性有机物(VOC)废气处理装置和方法虽然在一定程度上减轻了空气污染，但是仍然不能快速、有效、彻底地进行治理。因此，还需要本领域技术人员不断努力，研发出更加科学的治理VOC废气技术，才能解决VOC废气排放的危害，还人们一个健康的生活环境。
现有技术中，常见的有机废气处理系统(例如蓄热式氧化炉)的一般原理是在高温下将废气中的VOC氧化成对应的氧化物和水，从而净化废气并回收废气分解时所释放出来的热量。然而，由于废气中VOC的浓度通常波动较大，造成安全风险大，能耗高。在浓度高的时候，不但超出了设备的处理能力，而且有爆炸的风险；在浓度低的时候，则仍需要耗用大量燃料，因此能耗高。然而，现有技术并没有解决这一问题的技术方案。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种用于有机废气处理系统的缓冲装置及其运行方法，对进入有机废气处理系统的废气进行预处理，使得废气中VOC浓度的波动大大地减小甚至基本消除，从而使得后续有机废气处理系统的运行条件更加稳定，从而达到更加高效和节能的目的。
为达到上述目的，一方面，本发明提供了一种用于有机废气处理系统的缓冲装置，包括废气入口、沸石转轮、加热器和废气出口；其中，
沸石转轮分为第一吸附区、第二吸附区、再生区和冷却区；装置运行时，沸石转轮可连续转动并经过上述各个区；其中，
废气入口通过第一管道与第一吸附区的入口连接，第一吸附区的出口通过管道与第二吸附区的入口连接，第二吸附区的出口通过管道与废气出口连接；
废气入口还通过第二管道与冷却区的入口连接，冷却区的出口通过管道与加热器的入口连接，加热器的出口通过管道与再生区的入口连接，再生区的出口通过管道与废气出口连接。
进一步地，沿着沸石转轮的转动方向，沸石转轮上依次为第一吸附区、第二吸附区、再生区和冷却区。
进一步地，废气入口和第一吸附区之间的第一管道设有切换阀；废气入口和冷却区之间的第二管道也设有切换阀。
进一步地，在废气入口之前还设有换热器，用于调节进入废气入口的废气温度。
进一步地，在废气入口和废气出口处分别设有VOC浓度传感器，用于监测废气入口和废气出口处的VOC浓度。
进一步地，第二管道上还设有新风入口，用于向冷却区提供不含VOC的新风。
进一步地，加热器为燃气加热器或电加热器，加热温度最高为220℃。
另一方面，本发明提供了上述用于有机废气处理系统的缓冲装置的运行方法，包括以下步骤：
(1)当废气入口处的VOC浓度处于高浓度时，例如VOC浓度处于波峰附近时，打开第一管道的切换阀，关闭第二管道的切换阀，废气依次经第一吸附区和第二吸附区吸附后，由废气出口排出并引入后续的有机废气处理系统；
该步骤期间，通过控制废气入口处的废气风量、和/或沸石转轮的沸石负载量和/或转动速度、和/或吸附温度来调控废气出口处的VOC浓度，使得废气出口处的VOC浓度相对于废气入口处的VOC浓度有所降低；此时沸石转轮上吸附了较多的VOC，甚至满载VOC。
(2)当废气入口处的VOC浓度处于低浓度时，例如VOC浓度处于波谷附近时，打开第一管道的切换阀，关闭第二管道的切换阀，并通过第二管道上的新风入口向冷却区提供不含VOC的新风，同时打开加热器进行加热；
此时，废气依次经第一吸附区和第二吸附区，但由于沸石转轮上已吸附或满载VOC，因此废气中的VOC几乎不被吸收，仍然以低浓度到达废气出口；同时新风依次经过冷却区、加热器和再生区，经加热器加热后的新风能够使再生区吸附的VOC脱附，并与第二吸附区出来的废气汇合后，通过废气出口排出并引入后续的有机废气处理系统；
该步骤期间，通过控制新风风量、和/或废气入口处的废气风量、和/或沸石转轮的沸石负载量和/或转动速度、和/或吸附温度来调控废气出口处的VOC浓度，使得废气出口处的VOC浓度相对于废气入口处的VOC浓度有所升高。
进一步地，沸石转轮的转动速度通过其驱动马达的转速来调控。
进一步地，吸附温度通过调控废气温度而实现，即通过调节废气入口之前的换热器温度来实现。
本发明的用于有机废气处理系统的缓冲装置至少具有以下有益技术效果：
(1)本发明的沸石转轮仅需要吸附废气中的部分VOC，将VOC浓度的峰削平即可，因此适用于各种流量和VOC浓度的废气，而且运行效率高、效果好。
(2)本发明的沸石转轮的再生区的VOC脱附过程是按需进行，加热器仅在需要时才打开，大大节约了能耗。
(3)本发明的用于有机废气处理系统的缓冲装置解决了废气中VOC浓度波动的问题，有利于后续有机废气处理系统的更加安全稳定、高效节能地运行。
附图说明
图1是本发明一个较佳实施例的用于有机废气处理系统的缓冲装置的沸石转轮的结构和运行示意图；
图2是本发明一个较佳实施例的用于有机废气处理系统的缓冲装置的结构示意图；
图3是本发明一个较佳实施例的用于有机废气处理系统的缓冲装置的废气入口和废气出口的VOC浓度示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，下述的实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1-3所示，在一个优选实施例中，本发明的用于有机废气处理系统的缓冲装置包括废气入口2、沸石转轮1、加热器4和废气出口3；其中，
沿着沸石转轮1的转动方向，沸石转轮1分为第一吸附区11、第二吸附区12、再生区14和冷却区13；装置运行时，沸石转轮1可连续转动并经过上述各个区；其中，
废气入口2通过第一管道与第一吸附区11的入口连接，第一吸附区11的出口通过管道与第二吸附区12的入口连接，第二吸附区12的出口通过管道与废气出口3连接；
废气入口2还通过第二管道与冷却区13的入口连接，冷却区13的出口通过管道与加热器4的入口连接，加热器4的出口通过管道与再生区14的入口连接，再生区14的出口通过管道与废气出口3连接。
废气入口2和第一吸附区11之间的第一管道设有切换阀(图中未示出)；废气入口12和冷却区13之间的第二管道也设有切换阀(图中未示出)。
在废气入口2之前还设有换热器(图中未示出)，用于调节进入废气入口2的废气温度。
在废气入口2和废气出口3处分别设有VOC浓度传感器(图中未示出)，用于监测废气入口2和废气出口3处的VOC浓度。
第二管道上还设有新风入口(图中未示出)，用于向冷却区13提供不含VOC的新风。
加热器4为燃气加热器或电加热器，加热温度最高为220℃。
本实施例的用于有机废气处理系统的缓冲装置的运行方法，包括以下步骤：
(1)当废气入口2处的VOC浓度处于高浓度时，例如VOC浓度为10g/m3，打开第一管道的切换阀，关闭第二管道的切换阀，废气依次经第一吸附区11和第二吸附区12吸附后，由废气出口3排出并引入后续的有机废气处理系统；
该步骤期间，通过控制废气入口2处的废气风量和/或沸石转轮1的沸石负载量和/或转动速度和/或吸附温度来调控废气出口3处的VOC浓度，使得废气出口3处的VOC浓度相对于废气入口2处的VOC浓度有所降低，例如VOC浓度降低为5g/m3；而沸石转轮1上吸附了较多的VOC，例如沸石转轮1上满载VOC；
(2)当废气入口2处的VOC浓度处于低浓度时，例如VOC浓度为1g/m3，打开第一管道的切换阀，关闭第二管道的切换阀，并通过第二管道上的新风入口向冷却区13提供新风，新风的VOC浓度为0g/m3，同时打开加热器4进行加热；
废气依次经第一吸附区11和第二吸附区12，但由于沸石转轮1上已满载VOC，因此废气中的VOC不被吸收，仍然以1g/m3的VOC浓度到达废气出口3；同时新风依次经过冷却区13、加热器4和再生区14，经加热器4加热后的新风能够使再生区14吸附的VOC脱附，并与第二吸附区12出来的废气汇合后，通过废气出口3排出并引入后续的有机废气处理系统；
该步骤期间，通过控制新风风量和废气入口2处的废气风量和/或沸石转轮1的沸石负载量和/或转动速度和/或吸附温度来调控废气出口3处的VOC浓度，使得废气出口3处的VOC浓度相对于废气入口2处的VOC浓度有所升高，例如VOC浓度升高为5g/m3。
沸石转轮1的转动速度通过其驱动马达的转速来调控。
吸附温度通过调节废气入口2之前的换热器温度，进而调节进入废气入口2的废气温度来实现。
如图3所示，废气入口2处的废气中VOC浓度具有较大的波动，经过本实施例的用于有机废气处理系统的缓冲装置处理，废气出口3处的废气中VOC浓度更加平滑，从而有利于后续有机废气处理系统的更加平稳、高效地运行。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的试验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于有机废气处理系统的缓冲装置的运行方法，其特征在于，
所述缓冲装置包括废气入口、沸石转轮、加热器和废气出口；其中，
所述沸石转轮分为第一吸附区、第二吸附区、再生区和冷却区；装置运行时，所述沸石转轮可连续转动并经过上述各个区；其中，
所述废气入口通过第一管道与所述第一吸附区的入口连接，所述第一吸附区的出口通过管道与所述第二吸附区的入口连接，所述第二吸附区的出口通过管道与所述废气出口连接，所述废气入口和所述第一吸附区之间的所述第一管道设有切换阀；
所述废气入口还通过第二管道与所述冷却区的入口连接，所述冷却区的出口通过管道与所述加热器的入口连接，所述加热器的出口通过管道与所述再生区的入口连接，所述再生区的出口通过管道与所述废气出口连接，所述废气入口和所述冷却区之间的所述第二管道也设有切换阀；
所述废气入口之前还设有换热器；
所述废气入口和所述废气出口处分别设有VOC浓度传感器；
所述第二管道上还设有新风入口，用于向所述冷却区提供不含VOC的新风；
所述运行方法包括以下步骤：
(1)当所述废气入口处的VOC浓度处于高浓度时，打开所述第一管道的切换阀，关闭所述第二管道的切换阀，废气依次经所述第一吸附区和所述第二吸附区吸附后，由所述废气出口排出并引入后续的有机废气处理系统；此时，所述沸石转轮上吸附了较多的VOC，甚至满载VOC；
(2)当所述废气入口处的VOC浓度处于低浓度时，打开所述第一管道的切换阀，关闭所述第二管道的切换阀，并通过所述第二管道上的所述新风入口向所述冷却区提供不含VOC的新风，同时打开所述加热器进行加热；废气依次经所述第一吸附区和所述第二吸附区，但由于所述沸石转轮上已吸附或满载VOC，因此废气中的VOC几乎不被吸收，仍然以低浓度到达所述废气出口；同时所述新风依次经过所述冷却区、所述加热器和所述再生区，经所述加热器加热后的新风使所述再生区吸附的VOC脱附，并与所述第二吸附区出来的废气汇合后，通过所述废气出口排出并引入后续的有机废气处理系统。
2.如权利要求1所述的用于有机废气处理系统的缓冲装置的运行方法，其特征在于，所述加热器为燃气加热器或电加热器，加热温度最高为220℃。
3.如权利要求1所述的用于有机废气处理系统的缓冲装置的运行方法，其特征在于，步骤(1)期间，通过控制所述废气入口处的废气风量、和/或所述沸石转轮的沸石负载量和/或转动速度、和/或吸附温度来调控所述废气出口处的VOC浓度，使得所述废气出口处的VOC浓度相对于所述废气入口处的VOC浓度有所降低。
4.如权利要求1所述的用于有机废气处理系统的缓冲装置的运行方法，其特征在于，步骤(2)期间，通过控制新风风量、和/或所述废气入口处的废气风量、和/或所述沸石转轮的沸石负载量和/或转动速度、和/或吸附温度来调控所述废气出口处的VOC浓度，使得所述废气出口处的VOC浓度相对于所述废气入口处的VOC浓度有所升高。
5.如权利要求3或4所述的用于有机废气处理系统的缓冲装置的运行方法，其特征在于，所述沸石转轮的转动速度通过其驱动马达的转速来调控；所述吸附温度通过调节所述废气入口之前的所述换热器的温度来实现。
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