CN110917806A - 一种有机废气一体式处理系统及组合处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有机废气一体式处理系统，包括过滤缓冲箱、活性炭箱、催化氧化炉、脱附风机、主风机和排气筒。催化氧化炉与脱附风机之间连接有换热器，所述主风机通过支架安装在过滤缓冲箱上，所述排气筒与主风机相连接，活性炭箱具有进气口和出气口，进气口和出气口处各安装有多叶蝶阀，过滤缓冲箱与进气口之间以及主风机与出气口之间分别连接有吸附风管，进气口与催化氧化炉通过脱附风管连接，脱附风机、出气口以及位于顶部的吸附风管三者也通过脱附风管连接。本发明有机废气的组合处理方法包括吸附排放、脱附浓缩和催化燃烧排放三个步骤。本发明可降低系统运行成本，节约设备占地面积，提高废气处理能力，值得在本行业推广利用。

Description

一种有机废气一体式处理系统及组合处理方法

技术领域

本发明涉及一种有机废气一体式处理系统及组合处理方法，属于有机废气处理技术领域。

背景技术

在实际工程应用中，对于中低浓度的VOCs的污染控制，主要有吸附、催化燃烧、等离子体、直接燃烧等技术。其中，采用“活性炭吸附+催化燃烧”被认为是一种经济有效的治理技术，也已成功应用到了工业废气的VOCs治理中。对于很多中小企业而言，生产设备较为分散，废气产生源零散，目前采用的方式是将各车间排污点的废气收集起来起来统一处理。这一处理方式存在以下的缺点：

(1)、投资比重大：由于管路复杂，有些企业需要走管廊，管道部分占投资比重大，投资浪费。

(2)、需要选择风压较大的风机：由于管道过长，运输过程中漏风系数较大，需选择风压较大的风机，运行中损耗大，运行费用高。

(3)、运行不灵活：当某一处或几处排放点需要处理时，整个系统都要投入使用，即使风机变频调节，催化氧化阶段和脱附阶段也会有较大的能量损耗。

(4)、占地面积大：将各处废气排放源汇合后风量大，需要一整块面积较大的占地，不符合目前土地供应紧张的现状。

(5)、收集管道和设备均为现场安装，安装工期长，工程质量参差不齐，难以得到保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种有机废气一体式处理系统，能够实现对有机废气吸附脱附和催化燃烧的整个处理过程。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

一种有机废气一体式处理系统，包括过滤缓冲箱、活性炭箱、催化氧化炉、脱附风机、主风机和排气筒，

所述过滤缓冲箱、活性炭箱、催化氧化炉及脱附风机安装在底座上，所述催化氧化炉与脱附风机之间连接有换热器，所述主风机通过支架安装在过滤缓冲箱上，所述排气筒与主风机相连接，

所述活性炭箱具有位于底部的进气口和位于顶部的出气口，所述进气口和出气口处各安装有多叶蝶阀，

所述过滤缓冲箱与进气口之间以及主风机与出气口之间分别连接有吸附风管，

所述进气口与催化氧化炉之间通过脱附风管连接，所述脱附风机、出气口以及位于顶部的吸附风管三者之间也通过脱附风管连接。

进一步，根据废气处理需要，所述活性炭箱的数量为两个或三个。

进一步，所述主风机通过支架安装在过滤缓冲箱的顶部。

进一步，所述催化氧化炉与脱附风管在连接处安装有阻火器。

进一步，所述过滤缓冲箱为干式过滤器。

本发明还提供了利用上述有机废气一体式处理系统进行处理的组合处理方法，包括以下步骤：

S1、吸附排放：废气进入过滤缓冲箱，调节进气口和出气口处的多叶蝶阀，进气口及出气口分别与吸附风管导通，废气通过底部的吸附风管经进气口进入活性炭箱，经吸附浓缩后从出气口流入顶部的吸附风管，然后经主风机进入排气筒排出低浓度气体；

S2、脱附浓缩：切换出气口处的多叶蝶阀，关闭出气口，废气从进气口流出经下方的脱附风管进入催化氧化炉完成有机物分解产生热量，然后切换出气口处的多叶蝶阀，打开出气口，热空气从出气口进入活性炭箱对吸附物进行脱附，经热空气脱附的VOCs被浓缩，

S3、催化燃烧排放：经脱附浓缩后的废气从进气口经脱附管道进入催化氧化炉，在高温下发生催化氧化得到净化，净化后的气体通过换热器11回收热量进行冷却，然后经脱附风机沿脱附风管进入顶部的吸附风管，最后经主风机进入排气筒排出。

进一步，在步骤S1中，所述活性炭箱的数量为两个。

本发明通过有机废气一体式处理系统对废气进行吸附浓缩，然后对浓缩后经脱附的高浓度、小风量的VOCs废气采用催化燃烧法进行氧化分解，可达到降低系统运行成本、节约设备占地面积、降低投资成本的目的。

本发明的组合处理方法通过吸附—脱附—冷却的循环过程完成系统的持续运行。经过脱附的废气风量为废气入口处处理风量的1/10，经热空气脱附的VOCs被浓缩为废气初始浓度的10倍。经浓缩后的VOCs废气进入催化氧化炉，在高温下发生催化氧化得到净化，净化后的气体通过换热回收热量后经烟囱排放。

处理采用蜂窝状活性炭比表面积大、吸附能力强，可将有机废气吸附到活性炭的微孔中，从而使气体得以净化。由于活性炭与有机物的吸附是分子间作用力(范德华力)，使用120℃以内的热风对吸附了有机物的活性炭进行吹脱，有机物会脱附出来，形成浓度高、风量小的废气，进入催化氧化炉，在催化剂作用下进行热分解，最终生成无害的CO2、H2O等。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、利用本发明有机废气一体式处理系统能够大大节省工期，在废气处理点连接管道即可使用，而且便于吊装运输。

2、本发明有机废气一体式处理系统大福节省了管道，减小了额外投资。

3、本发明能够根据实际需要灵活调整活性炭箱的工作数量，风机风压可降低，直接降低功率和能耗，节省运行成本。

4、利用本发明有机废气一体式处理系统只需小块用地就可安装运行，节省了设备的占地。

5、利用本发明有机废气一体式处理系统不受原有施工的影响，运行质量得到保证。

6、本发明的组合处理方法对VOCs的净化处理能力大大提高，降低了废气对环境的污染。

附图说明

图1为本发明有机废气的一体式处理系统一实施例的结构示意图。

图2为本发明有机废气的组合处理方法的流程图。图中实线为吸附路线，虚线为脱附路线。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。根据下面的说明，本发明的目的、技术方案和优点将更加清楚。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的优选实施例，而不是全部的实施例。

结合图1所示，一种有机废气一体式处理系统，包括过滤缓冲箱1、活性炭箱2、催化氧化炉3、脱附风机4、主风机5和排气筒9。

所述过滤缓冲箱1、活性炭箱2、催化氧化炉3及脱附风机4安装在底座10上，所述催化氧化炉3与脱附风机4之间连接有换热器11，所述主风机5通过支架安装在过滤缓冲箱1的顶部，所述排气筒9与主风机5连接。过滤缓冲箱1优选采用干式过滤器。

所述活性炭箱2的数量为两个或三个，活性炭箱2具有位于底部的进气口2a和位于顶部的出气口2b，所述进气口2a和出气口2b处各安装有多叶蝶阀6。所述过滤缓冲箱1与各活性炭箱2的进气口2a之间以及主风机5与出气口2b之间分别连接有吸附风管7。所述进气口2a与催化氧化炉3之间通过脱附风管8连接。催化氧化炉3与脱附风管8在连接处安装有阻火器12(参考图2)。所述脱附风机4、出气口2b以及位于顶部的吸附风管7三者之间也通过脱附风管8连接。

结合图2所示，一种有机废气的组合处理方法，通过上述有机废气的一体式处理系统进行，包括以下步骤：

S1、吸附排放：废气进入过滤缓冲箱1，调节进气口2a和出气口2b处的多叶蝶阀6，进气口2a及出气口2b分别与吸附风管7导通，废气通过底部的吸附风管7经进气口2a进入活性炭箱2，经吸附浓缩后从出气口2b流入顶部的吸附风管7，然后经主风机进入排气筒9排出低浓度气体；

S2、脱附浓缩：切换出气口2b处的多叶蝶阀6，关闭出气口2b，废气从进气口2a流出经下方的脱附风管8进入催化氧化炉3完成有机物分解产生热量，然后切换出气口2b处的多叶蝶阀6，打开出气口2b，热空气从出气口2b进入活性炭箱2对吸附物进行脱附，经热空气脱附的VOCs被浓缩；

S3、催化燃烧排放：经脱附浓缩后的废气从进气口2a经脱附管道进入催化氧化炉，在高温下发生催化氧化得到净化，净化后的气体通过换热器11回收热量进行冷却，然后经脱附风机4顺着脱附风管8进入顶部的吸附风管7，最后经主风机进入排气筒9排出。

本发明通过有机废气一体式处理系统对废气进行吸附浓缩，然后对浓缩后经脱附的高浓度、小风量的VOCs废气采用催化燃烧法进行氧化分解，可达到降低系统运行成本、节约设备占地面积、降低无效投资成本的目的。

本发明的组合处理方法通过吸附—脱附—冷却的循环过程完成系统的持续运行。经过脱附的废气风量为废气入口处处理风量的1/10，经热空气脱附的VOCs被浓缩为废气初始浓度的10倍。经浓缩后的VOCs废气进入催化氧化炉，在高温下发生催化氧化得到净化，净化后的气体通过换热回收热量后经烟囱排放。

以上所述，仅是本发明优选实施例的描述说明，并非对本发明保护范围的限定，显然，任何熟悉本领域的技术人员基于上述实施例，可轻易想到替换或变化以获得其他实施例，这些均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种有机废气一体式处理系统，其特征在于：

包括过滤缓冲箱、活性炭箱、催化氧化炉、脱附风机、主风机和排气筒，

所述过滤缓冲箱、活性炭箱、催化氧化炉及脱附风机安装在底座上，所述催化氧化炉与脱附风机之间连接有换热器，所述主风机通过支架安装在过滤缓冲箱上，所述排气筒与主风机相连接，

所述活性炭箱具有位于底部的进气口和位于顶部的出气口，所述进气口和出气口处各安装有多叶蝶阀，

所述过滤缓冲箱与进气口之间以及主风机与出气口之间分别连接有吸附风管，

所述进气口与催化氧化炉之间通过脱附风管连接，所述脱附风机、出气口以及位于顶部的吸附风管三者之间也通过脱附风管连接。

2.根据权利要求1所述的有机废气一体式处理系统，其特征在于：

所述活性炭箱的数量为两个或三个。

3.根据权利要求1所述的有机废气一体式处理系统，其特征在于：

所述主风机通过支架安装在过滤缓冲箱的顶部。

4.根据权利要求1所述的有机废气一体式处理系统，其特征在于：

所述催化氧化炉与脱附风管在连接处安装有阻火器。

5.根据权利要求1所述的有机废气一体式处理系统，其特征在于：

所述过滤缓冲箱为干式过滤器。

6.一种有机废气的组合处理方法，通过如权1至权5任一权利要求所述的有机废气的一体式处理系统进行，其特征在于，包括以下步骤：

S1、吸附排放：废气进入过滤缓冲箱，调节进气口和出气口处的多叶蝶阀，进气口及出气口分别与吸附风管导通，废气通过底部的吸附风管经进气口进入活性炭箱，经吸附浓缩后从出气口流入顶部的吸附风管，然后经主风机进入排气筒排出低浓度气体；

S2、脱附浓缩：切换出气口处的多叶蝶阀，关闭出气口，废气从进气口流出经下方的脱附风管进入催化氧化炉完成有机物分解产生热量，然后切换出气口处的多叶蝶阀，打开出气口，热空气从出气口进入活性炭箱对吸附物进行脱附，经热空气脱附的VOCs被浓缩，

S3、催化燃烧排放：经脱附浓缩后的废气从进气口经脱附管道进入催化氧化炉，在高温下发生催化氧化得到净化，净化后的气体通过换热器11回收热量进行冷却，然后经脱附风机沿脱附风管进入顶部的吸附风管，最后经主风机进入排气筒排出。

7.根据权利要求6所述的有机废气的组合处理方法，其特征在于：

在步骤S1中，所述活性炭箱的数量为两个。

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