CN112717679A - 一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备及工艺 - Google Patents

一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备及工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN112717679A
CN112717679A CN202011625542.XA CN202011625542A CN112717679A CN 112717679 A CN112717679 A CN 112717679A CN 202011625542 A CN202011625542 A CN 202011625542A CN 112717679 A CN112717679 A CN 112717679A
Authority
CN
China
Prior art keywords
waste gas
layer
steam
organic waste
heat exchanger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011625542.XA
Other languages
English (en)
Inventor
陈弘俊
韩忠娟
陈文照
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Garden Environmental Protection Co ltd
Original Assignee
Garden Environmental Protection Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Garden Environmental Protection Co ltd filed Critical Garden Environmental Protection Co ltd
Priority to CN202011625542.XA priority Critical patent/CN112717679A/zh
Publication of CN112717679A publication Critical patent/CN112717679A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84—Biological processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/38—Removing components of undefined structure
    • B01D53/44—Organic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84—Biological processes
    • B01D53/85—Biological processes with gas-solid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/96—Regeneration, reactivation or recycling of reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/95—Specific microorganisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/116—Molecular sieves other than zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40086—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by using a purge gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40088—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
    • B01D2259/4009—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating using hot gas
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

本发明涉及一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备及工艺，包括：塔、由下至上依次设置在塔内部的循环水箱、生物填料层、螺旋喷头、第一换热器、蒸汽收集罩、活性炭层和分子筛层；设置在塔体侧壁且位于所述循环水箱与生物填料层之间的废气进口；设置在塔顶部的蒸汽进口和废气出口；设置在塔外的循环泵。

Description

一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备及工艺
技术领域
本发明涉及一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备及工艺，属于有机气体治理领域。
背景技术
工业活动中产生大量有机废气，其中以大风量低浓度废气最为常见。治理大风量低浓度有机废气一般采用吸附浓缩法和生物净化法。吸附浓缩法的缺点是：有机废气进行吸附浓缩得到高浓度脱附气体后，还需要另行配置相关设备进行催化氧化、蓄热氧化、溶剂回收等工艺，以对高浓度脱附气体进行处理，不仅投资成本和运行费用高，还容易产生二次污染物。生物净化法虽然可以直接对废气进行治理，投资成本和运行费用均较低且二次污染物较少，但是生物法的净化效果不佳，单独使用净化效果并不理想。
目前，有机废气治理设备大多集成了吸附、脱附功能，如活性炭固定床、分子筛固定床、沸石转轮/转筒等，通过吸附-脱附过程将大风量低浓度的废气转化为小风量高浓度的脱附气，从而实现吸附浓缩目的。但现有有机废气治理设备均不具备处理高浓度脱附气体的能力，即尚没有集吸附、脱附、脱附气体处理三种功能于一体的设备。
公开号为CN105944503B的专利《一种在线循环再生有机废气处理方法与装置》公开了一种在线循环再生有机废气处理装置，包括旋流塔、储液池、沉淀池、生物脱附室、设在生物脱附室一侧的储料室；旋流塔底部通过管路连接沉淀池；沉淀池的底部设有离心泵，通过离心泵将其内具有微孔结构的吸附剂颗粒球输送至生物脱附室；旋流塔的下侧周壁间隔分布有多个切圆布置的旋流雾化喷嘴；有机吸收剂溶液、脱附后的吸附剂颗粒球和有机废气，由旋流雾化喷嘴以切圆的方式喷射至旋流塔内充分混合，并沿着旋流塔内壁周向流动、螺旋上升。该装置将吸附回收法、吸收法和生物法集成到一套新装置中，克服了传统净化的不足，实现了吸附剂的在线循环再生，提高了净化效率、降低了运行成本，解决了吸附剂再生效率低的问题。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备，结合生物法和吸附法的优点，并集成再生氧化功能，无需外置一套氧化或回收设备，减少占地面积和投资运行成本。
本发明的技术方案如下：
一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备，包括：塔、由下至上依次设置在塔内部的循环水箱、生物填料层、螺旋喷头、第一换热器、蒸汽收集罩、活性炭层和分子筛层；设置在塔体侧壁且位于所述循环水箱与生物填料层之间的废气进口；设置在塔顶部的蒸汽进口和废气出口；设置在塔外的循环泵；
所述第一换热器顶部设置有蒸汽冷却入口，底部设置有蒸汽冷却出口，第一换热器两端穿出塔体，一端为冷却水进口，另一端为冷却水出口；所述蒸汽收集罩固定连接在所述蒸汽冷却入口；
所述循环水箱、循环泵、螺旋喷头依次通过管道连接；所述循环水箱中存储有的喷淋液和活性污泥。
进一步的，还包括一设置在塔内部的除雾层，所述除雾层位于螺旋喷头与第一换热器之间。
进一步的，所述循环泵与螺旋喷头之间还设置有第二换热器，所述第二换热器用于冷却所述喷淋液。
进一步的，所述塔体侧壁还设置有清吹口，所述清吹口位于活性炭层下方，用于对所述活性炭层和分子筛层进行吹扫。
进一步的，所述生物填料层、活性炭层、分子筛层均设置有检修口。
进一步的，所述循环水箱还设置有加药口。
进一步的，所述循环水箱还设置有排液口。
进一步的，一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化工艺，包括如下步骤：
S1、对有机废气进行吸附处理：
开启废气进口和废气出口；
风机带动有机废气从废气进口进入塔内，有机废气进气温度＜40℃，空塔气速≤1.5m/s；
有机废气依次通入生物填料层、除雾层、活性炭层、分子筛层；所述生物填料层厚度为1.5m-4.5m，装填有第一填料；所述除雾层厚度为0.5m-1m，装填有第二填料；所述活性炭层厚度为0.5m-1m，装填有第三填料；所述分子筛层厚度为0.5m-1m，筛孔孔径为
Figure BDA0002879184530000031
有机废气经吸附处理达到排放标准后排放至大气中；
S2、对吸附饱和的活性炭层和分子筛层进行脱附处理：
检测废气出口处的气体浓度，若气体浓度超过排放标准，则对活性炭层和分子筛层进行脱附处理，脱附时间为1-2小时：
关闭废气进口和废气出口，开启蒸汽进口、螺旋喷头、循环泵和第一换热器；
循环泵运输喷淋液至螺旋喷头；螺旋喷头喷射喷淋液，喷淋量为0.8-1m3/㎡.h；
高温蒸汽从蒸汽进口进入塔内，高温蒸汽进气温度为100-120℃；高温蒸汽依次穿过分子筛层和活性炭层，高温蒸汽转变为脱附蒸汽；脱附蒸汽通过第一换热器进行第一次冷却，脱附蒸汽温度≤40℃；脱附蒸汽通过螺旋喷头进行第二次冷却脱附蒸汽，冷凝为夹带有机溶剂的脱附冷凝水；
S3、处理脱附气体：
脱附冷凝水流入循环水箱；循环水箱中的活性污泥对所述有机溶剂进行生化处理；活性污泥以絮状污泥为载体，内含微生物，微生物的质量浓度为1500-2500mg/L。
进一步的，喷淋液通过所述循环泵、第二换热器，运输至螺旋喷头，所述第二换热器控制循环液出口温度≤30℃。
进一步的，还包括在活性炭层和分子筛层完成脱附后，通过所述清吹口，引入空气对活性炭层和分子筛层进行吹扫，吹扫时间为0.5-1小时。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明结合生物法和吸附法的优点，设置生物吸收+活性炭吸附+分子筛吸附的三级净化机制，生物挂膜除臭，活性炭全面吸附VOCs，分子筛选择性吸附VOCs，三级净化各有侧重又相互配合，全面高效地实现有机废气治理。
2、本发明所述设备集成再生氧化功能，无需外置一套氧化或回收设备，减少占地面积和投资运行成本。所述再生氧化功能通过生物氧化法实现。传统方法处理脱附气体一般是催化氧化、蓄热氧化、溶剂回收等，对电、燃气等有较大的需求，还容易因氧化不彻底而产生二次污染设备物。本发明采用生物氧化法，通过活性污泥氧化分解污染物，减少二次污染物的产生，资源化处理脱附气体，运行能耗很低，对电、燃气的需求量很少。
3、本发明通过循环水箱中的喷淋液、循环泵、螺旋喷头，循环利用废气中的污染物作为生物填料层中微生物生长的碳源、氮源、硫源等，实现废气治理的资源化、绿色化、循环化。
4、本发明设置多级脱附系统提高安全性。活性炭的易燃性使得高温脱附着火事故屡见不鲜，本设备采用先分子筛后活性炭的两级蒸汽脱附方式，利用分子筛耐受高温性质首先对分子筛层脱附，待蒸汽温度降低后再进入活性炭脱附，既保证脱附效果又提高设备运行安全性。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1、喷淋管路；2、循环水箱；3、废气进口；4、生物填料层；5、除雾层；6、冷却水进口；7、蒸汽收集罩8、活性炭层；9、分子筛层；10、蒸汽进口；11、废气出口；12、检修口；13、冷却水出口；14、清吹口；15、螺旋喷头；16、加药口；17、排液口；18、循环泵；19、第二换热器；20、蒸汽冷却入口；21、蒸汽冷却出口；22、第一换热器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例一
一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备，包括：塔、由下至上依次设置在塔内部的循环水箱2、生物填料层4、螺旋喷头15、除雾层5、第一换热器22、蒸汽收集罩7、活性炭层8、分子筛层9；设置在塔体侧壁且位于所述循环水箱2与生物填料层4之间的废气进口3；设置在塔顶部的蒸汽进口10和废气出口11；设置在塔外的循环泵18。
所述废气进口3用于引入有机废气。所述生物填料层4、活性炭层8、分子筛层9用于对有机废气进行吸附处理，具体为：
生物填料层4装填有多面球、火山岩、鲍尔环、阶梯环、破碎竹炭等填料。填料为微生物附着和生长的载体，微生物附着在载体上生长并形成生物挂膜，吸收有机废气中的恶臭组分和部分有机污染物(即NH3、H2S、CO2以及部分水溶性VOCs)，上述污染组分作为营养物质被微生物吸收降解。
除雾层5中装填折流板、丝网等填料，有机废气中夹带的水雾、液沫在惯性力作用下被除去，降低废气湿度，避免湿度过高而影响活性炭层8和分子筛层9的吸附效果。
活性炭层8装填颗粒炭、蜂窝炭、纤维炭等活性炭吸附材料，在范德华力作用下，吸附处理有机废气中的有机污染物(VOCs组分)。
与活性炭相比，分子筛具有吸附容量大、吸附选择性强、脱附温度高等优势，故利用分子筛层9对有机废气中的VOCs组分进行进一步吸附处理。在实际使用时，针对特定的污染组分选择不同孔径的分子筛，一般的孔径为
Figure BDA0002879184530000071
可以增强设备治理有机废气的针对性、选择性、专一性。
所述废气出口11用于排出经过吸附处理的有机废气。
活性炭和分子筛的吸附容量有限，随着设备的运行，有机污染物开始穿透并逐渐达到吸附饱和，故需要对活性炭层8、分子筛层9进行脱附处理。所述蒸汽进口10引入高温蒸气，分子筛的耐温性好，首先进行脱附处理，分子筛层9中吸附的VOCs在高温条件下解吸并随蒸汽流出，此时蒸汽温度下降，再进入耐高温较差的活性炭层8进行脱附处理。两级脱附设计提升了设备的安全性能。此时，高温蒸气转变为脱附蒸汽。
所述第一换热器22顶部设置有蒸汽冷却入口20，底部设置有蒸汽冷却入口20，第一换热器22两端穿出塔体，一端为冷却水进口6，另一端为冷却水出口13；所述蒸汽收集罩7固定连接在所述蒸汽冷却入口20，用于收集从活性炭层8流出的脱附蒸汽并引入蒸汽冷却进口20；所述第一换热器22用于冷却脱附蒸汽。
所述循环水箱2、循环泵18、螺旋喷头15依次通过管道连接。循环水箱2与循环泵18通过喷淋管路1连接。所述循环水箱2中存储有喷淋液和活性污泥。所述循环泵18用于将所述喷淋液输送至螺旋喷头15；所述螺旋喷头15用于均匀喷射喷淋液润湿生物填料层4，以及进一步冷却脱附蒸汽。脱附蒸汽经所述第一换热器22和螺旋喷头15冷却，转变为脱附冷凝水。
喷淋液中含有维持微生物生长所需的营养成分，包括P、S、金属元素和微量元素等，其余必要的C元素由有机废气中的VOCs、CO2等成分提供，N元素由有机废气中的NH3、NOx等成分提供。活性污泥以絮状污泥为载体，内含包含大量的细菌、真菌、藻类等微生物，相当于一个好氧处理池。微生物对脱附冷凝液中COD等污染组分进行生化处理，实现对活性炭和分子筛吸附的VOCs组分的生物降解。
在本实施例中，本发明所述设备可采取PLC或DCS控制系统，配套液晶触摸屏操作，设置自动控制阀门、带信号传输的仪器仪表，以实现系统自动运行。
实施例二
进一步的，所述循环泵18与螺旋喷头15之间还设置有第二换热器19，所述第二换热器19用于冷却所述喷淋液，控制喷淋液的温度在适宜微生物生长的范围内。
实施例三
进一步的，所述塔体侧壁还设置有清吹口14，所述清吹口14位于活性炭层8下方。
蒸汽脱附后的活性炭和分子筛被大量水分子占据吸附活性位点，需要通过清吹口14引入新鲜空气，对活性炭层8和分子筛层9进行吹扫，去除水分恢复其吸附性能。
实施例四
进一步的，所述循环水箱2还设置有加药口16，通过所述加药口16手动控制或PH计连锁控制循环水箱2中喷淋液的PH值保持在6-9的范围内。通过加药口16也可以为喷淋液补充营养物质。
进一步的，所述循环水箱2还设置有排液口17。随着细胞代谢物、粉尘颗粒物等杂质的逐渐积累，循环液开始老化，并抑制微生物生长，需要将老化循环液排出，及时更新循环液。
通过所述排液口17手动控制或电导率仪连锁控制喷循环水箱2中喷淋液的排放。当喷淋液的电导率值或者设备运行时间达到设计值时，开启排液口17排放喷淋液。在本实施例中，视设备实际使用情况如废气的含尘量、微生物生长情况、循环液理化指标等定期排放开启排液口17。
实施例五
进一步的，所述生物填料层4、活性炭层8、分子筛层9均设置有检修口12，通过所述检修口12进行各层的维护、保养、装填和卸料。在本实施例中，各层装有压差表，当压差超过设定值时，开启检修口12进行检查。
实施例六
收集有机废气，有机废气的来源等具体信息参见下表；
废气源 包装印刷废气
废气风量 10000m<sup>3</sup>/h
VOCs浓度 200mg/m<sup>3</sup>
污染组分 NH<sub>3</sub>、乙酸乙酯、异丙醇等
开启废气进口3和废气出口11。
风机带动有机废气从废气进口3进入塔内，有机废气进气温度为25℃，空塔气速为1.5m/s。
有机废气首先通入生物填料层4，生物填料层的厚度为3m，所述生物填料层4装填有多面球作为微生物附着和生长的载体，微生物形成生物挂模吸收有机废气中的NH3。
有机废气经生物填料层4处理后通入除雾层5，所述除雾层5的厚度为1m，装填有折流板，折流板除去有机废气中夹带的水雾、液沫，降低有机废气湿度。
有机废气经除雾层5处理后通入活性炭层8，所述活性炭层8的厚度为0.5m，装填有颗粒炭，颗粒炭吸附有机废气中的乙酸乙酯、异丙醇等VOCs组分；
有机废气经活性炭层8处理后通入分子筛层9，所述分子筛层的厚度为0.5m，筛孔孔径为
Figure BDA0002879184530000101
分子筛层9进一步吸附有机废气中的VOCs组分。
有机废气经分子筛层9处理后达到排放标准后排放至大气中。
检测废气进口3和废气出口11的浓度，若出口浓度达到或者接近排放标准，对吸附饱和的活性炭层8和分子筛层9进行脱附处理，脱附时间在2小时。
关闭废气进口3和废气出口11，开启蒸汽进口10、螺旋喷头15、循环泵18、第二换热器19和第一换热器22。
循环泵18抽取循环水箱2中的喷淋液，喷淋液以0.8m3/㎡.h的流量通过所述循环泵18和第二换热器19，运输至螺旋喷头15。螺旋喷头15以0.08m3/h/个的出水流量喷射喷淋液，喷淋液均匀润湿所述生物填料层4，喷淋液中含有维持微生物生长所需的营养成分，包括0.05％的P元素、0.01％的S元素、金属元素和微量元素。所述第二换热器19用于冷却所述喷淋液，使喷淋液的温度控制在25℃，第二换热器19的总换热面积为2㎡，冷却水流量为2m3/h。
高温蒸汽从蒸汽进口10进入塔内，高温蒸汽进气温度为100-120℃，高温蒸汽进气速度为30m/s。
高温蒸汽依次穿过分子筛层9和活性炭层8,解吸并带出分子筛层9和活性炭层8中的VOCs组分，高温蒸汽转变为脱附蒸汽。
脱附蒸汽经蒸汽收集罩7收集，被引入至蒸汽冷却入口20，脱附蒸汽通过第一换热器22进行间接换热，第一次冷却脱附蒸汽，第一换热器22的总换热面积为35㎡，冷却水进口6的进水流量为50m3/h，冷却水出口13的出水流量为50m3/h。
脱附蒸汽通过螺旋喷头15进行直接换热，第二次冷却脱附蒸汽；脱附蒸汽经两次冷却，冷凝为夹带有机溶剂的脱附冷凝水；脱附冷凝水流经所述生物填料层4，流入循环水箱2；循环水箱2的容量2.5m3。
循环水箱2中的活性污泥对所述有机溶剂进行生化处理。
开启清吹口14，引入新鲜空气对活性炭层8和分子筛层9进行吹扫，去除水分恢复活性炭层8和分子筛层9吸附性能，清吹时间在0.5小时，空气流速为12m/s。
实施例七
收集有机废气，有机废气的来源等具体信息参见下表；
废气源 垃圾站臭气
废气风量 8000m<sup>3</sup>/h
VOCs浓度 50mg/m<sup>3</sup>
污染组分 H<sub>2</sub>S、NH<sub>3</sub>、甲硫醚等
开启废气进口3和废气出口11。
风机带动有机废气从废气进口3进入塔内，有机废气进气温度为30℃，空塔气速为1.2m/s。
有机废气首先通入生物填料层4，生物填料层的厚度为4.5m，所述生物填料层4装填有火山岩作为微生物附着和生长的载体，微生物形成生物挂模吸收有机废气中的H2S、NH3。
有机废气经生物填料层4处理后通入除雾层5，所述除雾层5的厚度为1m，装填有丝网，丝网除去有机废气中夹带的水雾、液沫，降低有机废气湿度。
有机废气经除雾层5处理后通入活性炭层8，所述活性炭层8的厚度为0.5m，装填有蜂窝炭，蜂窝炭吸附有机废气中的甲硫醚等VOCs组分。
有机废气经活性炭层8处理后通入分子筛层9，所述分子筛层的厚度为0.5m，筛孔孔径为
Figure BDA0002879184530000131
分子筛层9进一步吸附有机废气中的VOCs组分。
有机废气经分子筛层9处理后达到排放标准后排放至大气中。
检测废气进口3和废气出口11的浓度，若出口浓度达到或者接近排放标准，对吸附饱和的活性炭层8和分子筛层9进行脱附处理，脱附时间在2小时。
关闭废气进口3和废气出口11，开启蒸汽进口10、螺旋喷头15、循环泵18、第二换热器19和第一换热器22。
循环泵18抽取循环水箱2中的喷淋液，喷淋液以1m3/㎡.h的流量通过所述循环泵18和第二换热器19，运输至螺旋喷头15。螺旋喷头15以0.12m3/h/个的出水流量喷射喷淋液，喷淋液均匀润湿所述生物填料层4，喷淋液中含有维持微生物生长所需的营养成分，包括0.05％的P元素、金属元素和微量元素。所述第二换热器19用于冷却所述喷淋液，使喷淋液的温度控制在28℃，第二换热器19的总换热面积为2.7㎡，冷却水流量为2.5m3/h。
高温蒸汽从蒸汽进口10进入塔内，高温蒸汽进气温度为100-120℃，高温蒸汽进气速度为24m/s。
高温蒸汽依次穿过分子筛层9和活性炭层8,吸收分子筛层9和活性炭层8中的VOCs组分，高温蒸汽转变为脱附蒸汽。
脱附蒸汽经蒸汽收集罩7收集，被引入至蒸汽冷却入口20，脱附蒸汽通过第一换热器22进行间接换热，第一次冷却脱附蒸汽，第一换热器22的总换热面积为28㎡，冷却水进口6的进水流量为45m3/h，冷却水出口13的出水流量为45m3/h。
脱附蒸汽通过螺旋喷头15进行直接换热，第二次冷却脱附蒸汽；脱附蒸汽经两次冷却，冷凝为夹带有机溶剂的脱附冷凝水；脱附冷凝水流经所述生物填料层4，流入循环水箱2；循环水箱2的容量2.5m3。
循环水箱2中的活性污泥对所述有机溶剂进行生化处理。
开启清吹口14，引入新鲜空气对活性炭层8和分子筛层9进行吹扫，去除水分恢复活性炭层8和分子筛层9吸附性能，清吹时间在0.5小时，空气流速为12m/s。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备，其特征在于，包括：塔、由下至上依次设置在塔内部的循环水箱(2)、生物填料层(4)、螺旋喷头(15)、第一换热器(22)、蒸汽收集罩(7)、活性炭层(8)和分子筛层(9)；设置在塔体侧壁且位于所述循环水箱(2)与生物填料层(4)之间的废气进口(3)；设置在塔顶部的蒸汽进口(10)和废气出口(11)；设置在塔外的循环泵(18)；
所述第一换热器(22)顶部设置有蒸汽冷却入口(20)，底部设置有蒸汽冷却出口(21)，第一换热器(22)两端穿出塔体，一端为冷却水进口(6)，另一端为冷却水出口(13)；所述蒸汽收集罩(7)固定连接在所述蒸汽冷却入口(20)；
所述循环水箱(2)、循环泵(18)、螺旋喷头(15)依次通过管道连接；所述循环水箱(2)中存储有喷淋液和活性污泥。
2.根据权利要求1所述的一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备，其特征在于，还包括一设置在塔内部的除雾层(5)，所述除雾层(5)位于螺旋喷头(15)与第一换热器(22)之间。
3.根据权利要求2所述的一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备，其特征在于，所述循环泵(18)与螺旋喷头(15)之间还设置有第二换热器(19)，所述第二换热器(19)用于冷却所述喷淋液。
4.根据权利要求3所述的一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备，其特征在于，所述塔体侧壁还设置有清吹口(14)，所述清吹口(14)位于活性炭层(8)下方，用于对所述活性炭层(8)和分子筛层(9)进行吹扫。
5.根据权利要求4所述的一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备，其特征在于，所述生物填料层(4)、活性炭层(8)、分子筛层(9)均设置有检修口(12)。
6.根据权利要求5所述的一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备，其特征在于，所述循环水箱(2)还设置有加药口(16)。
7.根据权利要求6所述的一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备，其特征在于，所述循环水箱(2)还设置有排液口(17)。
8.根据权利要求7所述的一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、对有机废气进行吸附处理：
开启废气进口(3)和废气出口(11)；
风机带动有机废气从废气进口(3)进入塔内，有机废气进气温度＜40℃，空塔气速≤1.5m/s；
有机废气依次通入生物填料层(4)、除雾层(5)、活性炭层(8)、分子筛层(9)；所述生物填料层(4)厚度为1.5m-4.5m，装填有第一填料；所述除雾层(5)厚度为0.5m-1m，装填有第二填料；所述活性炭层(8)厚度为0.5m-1m，装填有第三填料；所述分子筛层(9)厚度为0.5m-1m，筛孔孔径为
Figure FDA0002879184520000021
有机废气经吸附处理达到排放标准后排放至大气中；
S2、对吸附饱和的活性炭层(8)和分子筛层(9)进行脱附处理：
检测废气出口(11)处的气体浓度，若气体浓度超过排放标准，则对活性炭层(8)和分子筛层(9)进行脱附处理，脱附时间为1-2小时；
关闭废气进口(3)和废气出口(11)，开启蒸汽进口(10)、螺旋喷头(15)、循环泵(18)和第一换热器(22)；
循环泵(18)运输喷淋液至螺旋喷头(15)；螺旋喷头(15)喷射喷淋液，喷淋量为0.8-1m3/㎡.h；
高温蒸汽从蒸汽进口(10)进入塔内，高温蒸汽进气温度为100-120℃；高温蒸汽依次穿过分子筛层(9)和活性炭层(8)，高温蒸汽转变为脱附蒸汽；脱附蒸汽通过第一换热器(22)进行第一次冷却，脱附蒸汽温度≤40℃；脱附蒸汽通过螺旋喷头(15)进行第二次冷却，冷凝为夹带有机溶剂的脱附冷凝水；
S3、处理脱附气体：
脱附冷凝水流入循环水箱(2)；循环水箱(2)中的活性污泥对所述有机溶剂进行生化处理；活性污泥以絮状污泥为载体，内含微生物，微生物的质量浓度为1500-2500mg/L。
9.根据权利要求8所述的一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化工艺，其特征在于，喷淋液通过所述循环泵(18)、第二换热器(19)，运输至螺旋喷头(15)，所述第二换热器(19)控制循环液出口温度≤30℃。
10.根据权利要求9所述的一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化工艺，其特征在于，还包括在活性炭层(8)和分子筛层(9)完成脱附后，通过所述清吹口(14)，引入空气对活性炭层(8)和分子筛层(9)进行吹扫，吹扫时间为0.5-1小时。
CN202011625542.XA 2020-12-31 2020-12-31 一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备及工艺 Pending CN112717679A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011625542.XA CN112717679A (zh) 2020-12-31 2020-12-31 一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备及工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011625542.XA CN112717679A (zh) 2020-12-31 2020-12-31 一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备及工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112717679A true CN112717679A (zh) 2021-04-30

Family

ID=75609783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011625542.XA Pending CN112717679A (zh) 2020-12-31 2020-12-31 一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备及工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112717679A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113731084A (zh) * 2021-08-05 2021-12-03 中国核电工程有限公司 一种通风除尘装置及其除尘方法和净化除湿方法
CN113842750A (zh) * 2021-09-23 2021-12-28 中铁市政环境建设有限公司 一种碳化热解尾气处理装置
CN113877360A (zh) * 2021-09-27 2022-01-04 石家庄辰泰环境科技有限公司 多层吸附结构的吸附床
CN114682382A (zh) * 2022-03-02 2022-07-01 湖北净天环保设备有限公司 一种气溶胶捕集器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113731084A (zh) * 2021-08-05 2021-12-03 中国核电工程有限公司 一种通风除尘装置及其除尘方法和净化除湿方法
CN113842750A (zh) * 2021-09-23 2021-12-28 中铁市政环境建设有限公司 一种碳化热解尾气处理装置
CN113877360A (zh) * 2021-09-27 2022-01-04 石家庄辰泰环境科技有限公司 多层吸附结构的吸附床
CN114682382A (zh) * 2022-03-02 2022-07-01 湖北净天环保设备有限公司 一种气溶胶捕集器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112717679A (zh) 一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备及工艺
CN208302463U (zh) 一种VOCs废气深度净化系统
CN101284208B (zh) 高温有机废气一体化生物处理装置及方法
CN200995119Y (zh) 多功能联合法除尘除臭净化装置
CN103599695B (zh) 一种有机废气的集成处理装置及方法
CN215311318U (zh) 一种喷涂废气生物耦合活性炭深度处理系统
CN201015727Y (zh) 有机废气或臭气处理系统
CN208449008U (zh) 一种组合式有机废气净化及回收装置
CN203710909U (zh) 一种有机废气的集成处理装置
KR200205816Y1 (ko) 유기성 악취물질 제거장치
CN206008374U (zh) 一种生物法与吸附法组合处理废气的装置
CN214345584U (zh) 一种集成再生氧化功能的有机废气多级净化设备
CN211886116U (zh) 一种活性炭吸附罐和无动力吸附废气处理系统
CN211936308U (zh) 一种污水处理场废气超净排放处理系统
CN112915775B (zh) 一种污泥干化臭气处理方法及装置
CN105903308B (zh) 有机废气的处理方法及其有机废气处理系统
CN212283562U (zh) 一种工业挥发性有机废气处理系统
CN212790409U (zh) 煤化工污水处理的废气处理装置
CN212575964U (zh) 用于废气中VOCs的净化及回收装置
CN113101800A (zh) 一种挥发性有机物处理反应系统及其应用
CN209519562U (zh) 一种吸附生化降解转轮废气处理系统
CN210874704U (zh) 一种适用于煤化工的废气处理系统
CN208553605U (zh) 一种废气冷凝回收系统
CN113198301A (zh) 一种人造板行业干燥尾气VOCs及颗粒物深度净化方法
CN113181741A (zh) 径向吸附固定床VOCs吸附再生单元及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination