CN112742181A - 一种VOCs废气处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种VOCs废气处理系统及方法,VOCs废气处理系统包括喷淋塔和烟囱,喷淋塔的排气端至烟囱之间依次连接有脱水塔、活性炭吸附箱、FID监测设备、真空脱附箱、硫化物分解设备、冷凝设备、催化氧化设备、RTO焚烧设备和风机,所述喷淋塔的进气端用于接收工业废气,所述活性炭吸附箱用于对工业废气中的挥发性有机化合物和有机硫化物进行吸附,所述硫化物分解设备用于对工业废气中的有机硫化物进行分解,所述真空脱附箱用于对吸附在活性炭内部的挥发性有机化合物进行脱附,所述脱水塔用于对工业废气中的水分进行去除,所述FID监测设备用于对挥发性有机化合物的浓度进行监测预警。旨在解决现如今废气不能充分处理就排放导致污染环境的问题。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域,尤其涉及一种VOCs废气处理系统及方法。
背景技术
工业废气指企业厂区内燃料燃烧和生产工艺过程中产生的各种排入空气的含有污染物气体的总称,这些废气有二氧化碳、二硫化碳、硫化氢、氟化物、氮氧化物、氯、氯化氢、一氧化碳、硫酸铅汞、铍化物、烟尘及生产性粉尘,排入大气会污染空气,这些物质通过不同的途径呼吸道进入人的体内,有的直接产生危害,有的还有蓄积作用,会更加严重的危害人的健康,不同物质会有不同影响目前有机废气污染物种类繁多,特性各异,因此相应采用的治理方法也各不相同,常用的有:冷凝法、吸收法、燃烧法、催化法、吸附法、生物法和低温等离子法等。
经检索,中国专利公开了一种VOCs废气处理系统,申请公布号为CN111659232A,其包括依次连接联通的水幕喷淋塔、雾化喷淋塔、气液分离器、等离子体发生装置和红外加热装置;本发明实现了VOCs废气的去除率最高可达到90%以上,解决现有废气治理技术难以达到不断提高的排放标准要求,消除了VOCs废气对环境的排放污染。
中国专利公开了一种VOCs废气处理系统以及利用该系统进行VOCs废气处理的方法,申请公布号为CN106362586A,所述系统包括VOCs废气预处理装置、低温等离子反应装置、VOCs废气后处理装置和引风机,所述低温等离子反应装置包括壳体,所述壳体外侧设有电源模块,所述壳体内部分为上下呈反对称设置的第一反应腔和第二反应腔,所述第一反应腔和第二反应腔之间设有废气滞留腔,所述废气滞留腔与第一反应腔之间设有不锈钢金属隔板,所述废气滞留腔与第二反应腔之间设有不锈钢金属隔板;所述第一反应腔内由支架固定多排催化剂极板,紧贴所述催化剂极板设有放电针,所述放电针之间由绝缘体隔开,围绕所述催化剂极板设有气流导线板,使VOCs废气沿一个方向流动。
但是,上述专利在使用时依然存在不能对废气进行充分处理的问题,在简化了设备的同时,也对废气的处理降低了标准,从而导致废气处理不彻底,而污染空气。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种VOCs废气处理系统,旨在解决现如今废气不能充分处理就排放导致污染环境的问题。
为实现上述目的,本发明提出的VOCs废气处理装置包括喷淋塔和烟囱,所述喷淋塔的排气端至烟囱之间依次连接有脱水塔、活性炭吸附箱、FID监测设备、真空脱附箱、硫化物分解设备、冷凝设备、催化氧化设备、RTO焚烧设备和风机,所述喷淋塔的进气端用于接收工业废气,所述活性炭吸附箱用于对工业废气中的挥发性有机化合物和有机硫化物进行吸附,所述硫化物分解设备用于对工业废气中的有机硫化物进行分解,所述真空脱附箱用于对吸附在活性炭内部的挥发性有机化合物进行脱附,所述脱水塔用于对工业废气中的水分进行去除,所述FID监测设备用于对挥发性有机化合物的浓度进行监测预警,所述冷凝设备用于对蒸汽状态下的污染物冷凝并将污染物从工业废气中分离,所述催化氧化设备用于对脱附后的挥发性有机化合物气体进行氧化处理,所述RTO焚烧设备用于对含有挥发性有机化合物的废气进行氧化焚烧并分解为无害物质,所述烟囱用于对处理过的工业废气进行导向排放,所述风机用于对工业废气进行输送,且风机的进气端分别与RTO焚烧设备和催化氧化设备的排气端连通。
优选地,所述喷淋塔的左侧连通有循环水泵,所述循环水泵的后侧连通有水箱,所述水箱的容积为10立方米,且水箱的内部注入含有吸附剂的8立方米水溶液,所述水箱的内腔设置有曝气盘。
优选地,所述活性炭吸附箱的内腔设置有多个活性炭过滤板,所述活性炭过滤板的内部由多片蜂窝活性炭组成,且蜂窝活性炭的材质为防水蜂窝状活性炭,所述活性炭吸附箱内腔中的活性炭体积为8立方米,所述活性炭吸附箱的吸附面积为8平方米,且吸附活性炭炭层厚度为1.2m,所述活性炭吸附箱的风速为0.694m/s。
优选地,所述FID监测设备的设定阈值为28mg每立方米、检测精度为100ppm、响应时间小于30s、浓度范围为0~100%、监测最高温度为400度,所述FID监测设备通过导线连接有多个监测仪,且监测仪位于活性炭吸附箱、真空脱附箱、RTO焚烧设备和烟囱的排放端,所述FID监测设备的响应时间为60s/点。
优选地,所述RTO焚烧设备的内部填充有贵金属催化剂,且贵金属催化剂的成分中含有鉑贵金属催化剂和钯贵金属催化剂,所述贵金属催化剂采用单独更换的模块,起燃温度为300ºC~400ºC。
优选地,所述真空脱附箱的温度控制在70ºC~80ºC、脱附时间控制在120~240分钟,所述真空脱附箱设定阈值为50mg每立方米、平均排放浓度约为28mg每立方米、平均废气排放速率为1.4Kg/h,所述真空脱附箱排放的废气总量约为1.4*5000=7吨。
优选地,所述催化氧化设备包括电加热反应器,且电加热反应器的功率为90kW,且催化氧化设备外部连通有换热器。
另外,本发明还提供一种VOCs废气处理方法,所述VOCs废气处理方法包括:
将如上所述的喷淋塔、烟囱、脱水塔、活性炭吸附箱、FID监测设备、真空脱附箱、硫化物分解设备、冷凝设备、催化氧化设备、RTO焚烧设备、风机、水箱、活性炭过滤板、换热器、循环水泵和曝气盘相互连通;
通过将工业废气通入喷淋塔内去除无机硫化物;
将去除无机硫化物后的废气通入脱水塔去除水分;
将去除水分的废气通入活性炭吸附设备对挥发性有机化合物和有机硫化物进行吸附;
通过FID监测设备对废气进行监测是否废气含量是否超标;
废气通入真空脱附箱进行脱附处理;
脱附处理后的废气通入冷凝设备进行冷凝回收,未冷凝的废气循环至冷凝设备再次冷凝;
冷凝后的废气通入RTO焚烧设备进行焚烧处理;
在RTO焚烧时废气自动进入催化氧化处理设备的内部进行催化氧化处理;
最后通过烟囱排出。
本发明的技术方案中,工业废气进入喷淋塔的内腔,启动循环水泵,循环水泵带动水箱内部含有吸附剂的水溶液对废气进行喷淋,废气通过喷淋塔喷淋,对废气进行降温,同时去除废气中丙烯酸和飞墨等高沸点的组分和一些可溶于水的VOCs组分和气体中的大部分颗粒物,有效实现了降温和预处理的目的,保证了工业废气在经过喷淋塔喷淋后不会带有大量颗粒物进入脱水塔的内部,同时也避免了大量颗粒物对后续处理设备造成堵塞难清理的现象发生,经过喷淋塔喷淋之后的废气进入脱水塔的内部被脱去水分进行干燥处理,进一步去除了工业废气中的细小颗粒杂质,脱水之后的废气进入活性炭吸附箱的内腔被活性炭进行吸附处理,通过监测活性炭吸附箱进气端的挥发性有机化合物的浓度,控制活性炭吸附箱吸附脱附的阀值来实现提高处理效率和改变活性炭吸附箱工作时间的目的,提高活性炭吸附箱的运行效率,经过充分的活性炭吸附后,废气进入真空脱附箱的内腔通过活性炭作为脱附吸附剂进行脱附处理,同时低温真空脱附作为安全保障措施,对含有丙烯酸、环己,酮、甲基丙烯酸甲酯等废气气体时,真空脱附可以极大地增强脱附的安全性,由于脱附系统处于真空状态,避免了出现爆炸起燃的风险,提高了工业废气在进行脱附过程中的安全性,当监测到活性炭吸附箱排气端的挥发性有机化合物的浓度超标后,采用脉冲热空气对活性炭吸附箱进行加热,可以有效的增加脱附的效率和减少能耗,脱附的尾气通过FID监测设备进行监测,通过FID监测设备对挥发性有机化合物浓度的监测并及时调控,然后通过RTO焚烧设备和催化氧化设备进行氧化焚烧处理,最后在风机的作用下从烟囱排出,不仅解决了现有技术中对工业废气处理不充分的问题,同时也保证了在处理工业废气过程中的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例的VOCs废气处理装置的结构示意图;
图2为本发明实施例活性炭吸附箱的立体图;
图3为本发明实施例活性炭过滤板的立体图;
图4为本发明实施例水箱的内部结构示意图;
图5为本发明VOCs废气处理方法的流程示意图。
附图标号说明:1、喷淋塔;2、烟囱;3、脱水塔;4、活性炭吸附箱;5、FID监测设备;6、真空脱附箱;7、硫化物分解设备;8、冷凝设备;9、催化氧化设备;10、RTO焚烧设备;11、风机;12、水箱;13、活性炭过滤板;14、换热器;15、循环水泵;16、曝气盘。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
并且,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种VOCs废气处理系统。
如图1-5所示,本发明实施例提供的VOCs废气处理系统包括喷淋塔1和烟 囱2,喷淋塔1的排气端至烟囱2之间依次连接有脱水塔3、活性炭吸附箱4、FID 监测设备5、真空脱附箱6、硫化物分解设备7、冷凝设备8、催化氧化设备9、 RTO焚烧设备10和风机11,喷淋塔1的进气端用于接收工业废气,活性炭吸附 箱4用于对工业废气中的挥发性有机化合物和有机硫化物进行吸附,硫化物分 解设备7用于对工业废气中的有机硫化物进行分解,真空脱附箱6用于对吸附 在活性炭内部的挥发性有机化合物进行脱附,脱水塔3用于对工业废气中的水 分进行去除,FID监测设备5用于对挥发性有机化合物的浓度进行监测预警, 冷凝设备8用于对蒸汽状态下的污染物冷凝并将污染物从工业废气中分离,催 化氧化设备9用于对脱附后的挥发性有机化合物气体进行氧化处理,RTO焚烧 设备10用于对含有挥发性有机化合物的废气进行氧化焚烧并分解为无害物 质,烟囱2用于对处理过的工业废气进行导向排放,风机11用于对工业废气进 行输送,且风机11的进气端分别与RTO焚烧设备10和催化氧化设备9的排气端 连通。
在本实施例中,工业废气进入喷淋塔1的内腔,启动循环水泵,循环水泵带动水箱内部含有吸附剂的水溶液对废气进行喷淋,废气通过喷淋塔1喷淋,对废气进行降温,同时去除废气中丙烯酸和飞墨等高沸点的组分和一些可溶于水的VOCs组分和气体中的大部分颗粒物,有效实现了降温和预处理的目的,保证了工业废气在经过喷淋塔1喷淋后不会带有大量颗粒物进入脱水塔3的内部,同时也避免了大量颗粒物对后续处理设备造成堵塞难清理的现象发生,经过喷淋塔1喷淋之后的废气进入脱水塔3的内部被脱去水分进行干燥处理,进一步去除了工业废气中的细小颗粒杂质,脱水之后的废气进入活性炭吸附箱4的内腔被活性炭进行吸附处理,通过监测活性炭吸附箱4进气端的挥发性有机化合物的浓度,控制活性炭吸附箱4吸附脱附的阀值来实现提高处理效率和改变活性炭吸附箱4工作时间的目的,提高活性炭吸附箱4的运行效率,经过充分的活性炭吸附后,废气进入真空脱附箱6的内腔通过活性炭作为脱附吸附剂进行脱附处理,同时低温真空脱附作为安全保障措施,对含有丙烯酸、环己,酮、甲基丙烯酸甲酯等废气气体时,真空脱附可以极大地增强脱附的安全性,由于脱附系统处于真空状态,避免了出现爆炸起燃的风险,提高了工业废气在进行脱附过程中的安全性,当监测到活性炭吸附箱4排气端的挥发性有机化合物的浓度超标后,采用脉冲热空气对活性炭吸附箱4进行加热,可以有效的增加脱附的效率和减少能耗,脱附的尾气通过FID监测设备5进行监测,通过FID监测设备5对挥发性有机化合物浓度的监测并及时调控,然后通过RTO焚烧设备10和催化氧化设备9进行氧化焚烧处理,最后在风机11的作用下从烟囱2排出,不仅解决了现有技术中对工业废气处理不充分的问题,同时也保证了在处理工业废气过程中的安全性。
其中请参考图1和图4,喷淋塔1的左侧连通有循环水泵15,循环水泵15的后侧连通有水箱12,水箱12的容积为10立方米,且水箱12的内部注入含有吸附剂的8立方米水溶液,水箱12的内腔设置有曝气盘16。在本实施例中,循环水泵15带动水箱12内部含有吸附剂的水溶液对废气进行喷淋,废气通过喷淋塔1喷淋,对废气进行降温,同时,通过含有吸附剂的水溶液对废气进行喷淋处理,有效达到了去除废气中丙烯酸和飞墨等高沸点的组分和一些可溶于水的废气组分和气体中的大部分颗粒物的目的,水箱12中的水每月曝气脱附一次,水蒸气和废气一起蒸发进入RTO焚烧设备10直接燃烧,循环废水累年积存沉淀的浓液作为危废委托处置,不外排废水,减少了对环境的污染,实现了环保的目的,同时也提高了安全性。
进一步地,请继续参考图2和图3,活性炭吸附箱4的内腔设置有多个活性炭过滤板13,活性炭过滤板13的内部由多片蜂窝活性炭组成,且蜂窝活性炭的材质为防水蜂窝状活性炭,活性炭吸附箱4内腔中的活性炭体积为8立方米,活性炭吸附箱4的吸附面积为8平方米,且吸附活性炭炭层厚度为1.2m,活性炭吸附箱4的风速为0.694m/s。在本实施例中,脱水之后的废气进入活性炭吸附箱4的内腔被活性炭进行吸附处理,吸附后的废气平均浓度小于28mg每立方米,若入口废气的浓度降低,为了达到治理去除率目标,则调低吸附脱附的阈值,提高处理效率,活性炭吸附系统通过FID监测设备5进行在线监测,超过设定阈值后,自动关闭吸附阀,进入脱附状态,若废气的排放量增加或者减少,可以通过增加或者减少脱附次数来改变活性炭的工作时间,提高活性炭吸附箱4的运行效率,通过活性炭过滤板13的使用,且蜂窝活性炭的材质为防水蜂窝状活性炭,有效提高了对废气的吸附效率,保证了废气在吸附过程中的速度和吸附程度,同时也有效减少了反复循环吸附的问题。
请继续参考图1和图5,FID监测设备5的设定阈值为28mg每立方米、检测精度为100ppm、响应时间小于30s、浓度范围为0~100%、监测最高温度为400度,FID监测设备5通过导线连接有多个监测仪,且监测仪位于活性炭吸附箱4、真空脱附箱6、RTO焚烧设备10和烟囱2的排放端,FID监测设备5的响应时间为60s/点。在本实施例中,通过FID监测设备5的使用,并采用多点检测的方式,可以监测每一个隔板之间废气的浓度和各排放端的废气浓度,通过及时及时监测废气的浓度变化,及时调节各种气体的流速,达到最佳的反应效果,通过在线分析监测,精确控制活性炭脱附速率,防止出现瞬间浓度过高引发的安全事故,精确控制进入催化燃烧单元的废气浓度,确保催化燃烧单元安全运行。
请参考图1,RTO焚烧设备10的内部填充有贵金属催化剂,且贵金属催化剂的成分中含有鉑贵金属催化剂和钯贵金属催化剂,贵金属催化剂采用单独更换的模块。在本实施例中,通过贵金属催化剂的使用,有效减少了采用RTO焚烧设备10在800ºC~900ºC的高温环境持续点火易生成有害的氮氧化物的问题,保证了在低的起燃温度以及高的耐受温度下对于废气的处理效率能够高达98%,有效提高了对废气的处理速度,同时也提高了RTO焚烧设备10的使用寿命。
另外,请参考图1和图5,真空脱附箱6的温度控制在70ºC~80ºC,脱附时间控制在120~240分钟,真空脱附箱6设定阈值为50mg每立方米,平均排放浓度约为28mg每立方米,平均废气排放速率为1.4Kg/h,真空脱附箱6排放的废气总量约为1.4*5000=7吨。在本实施例中,通过真空脱附箱6的使用,低温真空脱附作为安全保障措施,对含有丙烯酸、环己,酮、甲基丙烯酸甲酯等废气气体时,采用活性炭作为脱附吸附剂时,真空脱附可以极大地增强脱附的安全性,当废气进入真空脱附箱6,由于脱附系统处于真空状态,脱附后废气和空气混合后的废气浓度和氧气的比例严格控制在其爆炸极限下限的25%以下,防止出现爆炸起燃的风险。
进一步地,请继续参考图1和图5,催化氧化设备9包括电加热反应器,且电加热反应器的功率为90kW,且催化氧化设备9外部连通有换热器14。在本实施例中,通过电加热反应器的使用,可以使电加热反应器可以根据实际脱附的要求,在脱附之前升温,平时处于低温待机状态,减少能量的消耗,也不会因为提升阀门的切换而造成压力及净化后排放有机物浓度的波动,通过换热器14的使用,可以使废气经过换热器14利用后的排放温度为110℃,此余热可以用于真空脱附箱6循环补热使用,减少真空脱附箱6预热器的加热时间。
另外,本发明还提供一种VOCs废气处理方法,将如上所述的喷淋塔、烟囱、脱水塔、活性炭吸附箱、FID监测设备、真空脱附箱、硫化物分解设备、冷凝设备、催化氧化设备、RTO焚烧设备、风机、水箱、活性炭过滤板、换热器、循环水泵和曝气盘相互连通;
通过将工业废气通入喷淋塔内去除无机硫化物;
其中,工业废气进入喷淋塔的内腔,启动循环水泵,循环水泵带动水箱内部含有吸附剂的水溶液对废气进行喷淋,废气通过喷淋塔喷淋,对废气进行降温,同时去除废气中丙烯酸和飞墨等高沸点的组分和一些可溶于水的VOCs组分和气体中的大部分颗粒物,有效实现了降温和预处理的目的,保证了工业废气在经过喷淋塔喷淋后不会带有大量颗粒物进入脱水塔的内部;
将去除无机硫化物后的废气通入脱水塔去除水分;
通过去除水分,废气则进一步去除了工业废气中的细小颗粒杂质,同时能够将没有完全去除的溶于水的VOCs组分进行再一次的去除;
将去除水分的废气通入活性炭吸附设备对挥发性有机化合物和有机硫化物进行吸附;
通过吸附有机化合物和有机硫化物,使吸附后的挥发性有机化合物平均浓度小于28mg每立方米,若入口废气的浓度降低,为了达到治理去除率目标,则调低吸附脱附的阈值,提高处理效率,活性炭吸附箱通过FID监测设备进行在线监测,超过设定阈值后,自动关闭吸附阀,进入脱附状态,若废气的排放量增加或者减少,可以通过增加或者减少脱附次数来改变活性炭的工作时间;
通过FID监测设备对废气进行监测是否废气含量是否超标;
通过循环监测和多点监测的方式,可以监测每一个排放端的挥发性有机化合物的浓度,通过FID监测设备对排放端的挥发性有机化合物的浓度来进行调控吸附脱附的效率,可以有效减少功耗;
废气通入真空脱附箱进行脱附处理;
通过与FID监测设备的配合使用,当活性炭吸附系统超标后,自动切换一个脱附箱尾气进入真空脱附箱,采用脉冲热空气对活性炭吸附箱进行加热,当真空脱附箱内气体温度低于设定值时,打开空气阀,空气通过预热器加热后,热空气进入真空脱附箱,将热量带入真空脱附箱中,热空气进入,通过关闭真空阀后,自动吸入废气,等温度达到设定值后,再关闭热空气进入开关阀,打开真空脱附箱,继续进行真空脱附,从而达到对吸附和脱附的控制,同时也实现了可以快速的将吸附在活性炭里面的挥发性有机化合物快速的脱附出来,同时由于真空低温脱附,因而最大限度地避免了活性炭燃烧的安全风险;
脱附处理后的废气通入冷凝设备进行冷凝回收,未冷凝的废气循环至冷凝设备再次冷凝;
通过冷凝设备对废气中的液体组分进行冷凝回收,使处于蒸汽状态的污染物冷凝从废气中分离出来,经过冷凝后尾气仍然含有一定浓度的有机物,未冷凝的液体组分随着废气循环至冷凝设备继续冷凝;
冷凝后的废气通入RTO焚烧设备进行焚烧处理;
通过RTO焚烧设备对废气进行焚烧氧化处理,温度控制在700℃~800℃,废气在进入RTO焚烧设备内部停留0.3~0.5秒,使废气内可燃的有害物质进行高温分解并变为无害物质;
在RTO焚烧时废气自动进入催化氧化处理设备的内部进行催化氧化处理;
通过采用紫外线破坏有机废气分子的化学键,使之裂解形成游离状态的原子或基团,同时通过裂解混合空气中的氧气,使之形成游离的氧原子并结合生成臭氧,具有强氧化性的臭氧与有机废气分子被裂解生成的原子发生氧化反应,形成H2O和CO2,不开启催化氧化设备,脱附的废气直接进入RTO焚烧设备进行焚烧,当催化氧化设备开启运行时,不开启RTO焚烧设备,脱附的废气直接进入催化氧化设备进行氧化处理;
最后通过烟囱排出。
因此,在经过VOCs废气处理系统的处理后,工业废气被能够被彻底处理并形成H2O和CO2排放,从而排放后的气体不会污染空气,保护环境。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种VOCs废气处理装置,其特征在于,所述VOCs废气处理装置包括喷淋塔(1)和烟囱(2),所述喷淋塔(1)的排气端至烟囱(2)之间依次连接有脱水塔(3)、活性炭吸附箱(4)、FID监测设备(5)、真空脱附箱(6)、硫化物分解设备(7)、冷凝设备(8)、催化氧化设备(9)、RTO焚烧设备(10)和风机(11),所述喷淋塔(1)的进气端用于接收工业废气,所述活性炭吸附箱(4)用于对工业废气中的挥发性有机化合物和有机硫化物进行吸附,所述硫化物分解设备(7)用于对工业废气中的有机硫化物进行分解,所述真空脱附箱(6)用于对吸附在活性炭内部的挥发性有机化合物进行脱附,所述脱水塔(3)用于对工业废气中的水分进行去除,所述FID监测设备(5)用于对挥发性有机化合物的浓度进行监测预警,所述冷凝设备(8)用于对蒸汽状态下的污染物冷凝并将污染物从工业废气中分离,所述催化氧化设备(9)用于对脱附后的挥发性有机化合物气体进行氧化处理,所述RTO焚烧设备(10)用于对含有挥发性有机化合物的废气进行氧化焚烧并分解为无害物质,所述烟囱(2)用于对处理过的工业废气进行导向排放,所述风机(11)用于对工业废气进行输送,且风机(11)的进气端分别与RTO焚烧设备(10)和催化氧化设备(9)的排气端连通。
2.根据权利要求1所述的VOCs废气处理装置,其特征在于,所述喷淋塔(1)的左侧连通有循环水泵(15),所述循环水泵(15)的后侧连通有水箱(12),所述水箱(12)的容积为10立方米,且水箱(12)的内部注入含有吸附剂的8立方米水溶液,所述水箱(12)的内腔设置有曝气盘(16)。
3.根据权利要求1所述的VOCs废气处理装置,其特征在于,所述活性炭吸附箱(4)的内腔设置有多个活性炭过滤板(13),所述活性炭过滤板(13)的内部由多片蜂窝活性炭组成,且蜂窝活性炭的材质为防水蜂窝状活性炭,所述活性炭吸附箱(4)内腔中的活性炭体积为8立方米,所述活性炭吸附箱(4)的吸附面积为8平方米,且吸附活性炭炭层厚度为1.2m,所述活性炭吸附箱(4)的风速为0.694m/s。
4.根据权利要求1所述的VOCs废气处理装置,其特征在于,所述FID监测设备(5)的设定阈值为28mg每立方米、检测精度为100ppm、响应时间小于30s、浓度范围为0~100%、监测最高温度为400度,所述FID监测设备(5)通过导线连接有多个监测仪,且监测仪位于活性炭吸附箱(4)排放端、真空脱附箱(6)排放端、RTO焚烧设备(10)排放端和烟囱(2)排放端,所述FID监测设备(5)的响应时间为60s/点。
5.根据权利要求1所述的VOCs废气处理装置,其特征在于,所述RTO焚烧设备(10)的内部填充有贵金属催化剂,且贵金属催化剂的成分中含有鉑贵金属催化剂和钯贵金属催化剂,所述贵金属催化剂采用单独更换的模块,起燃温度为300ºC~400ºC。
6.根据权利要求1所述的VOCs废气处理装置,其特征在于,所述真空脱附箱(6)的温度控制在70ºC~80ºC、脱附时间控制在120~240分钟,所述真空脱附箱(6)设定阈值为50mg每立方米、平均排放浓度约为28mg每立方米、平均废气排放速率为1.4Kg/h,所述真空脱附箱(6)排放的废气总量约为1.4*5000=7吨。
7.根据权利要求1所述的VOCs废气处理装置,其特征在于,所述催化氧化设备(9)包括电加热反应器,且电加热反应器的功率为90kW,且催化氧化设备(9)外部连通有换热器(14)。
8.一种VOCs废气处理方法,其特征在于,所述VOCs废气处理方法包括:
将如权利要求1至7中任一项所述的喷淋塔、烟囱、脱水塔、活性炭吸附箱、FID监测设备、真空脱附箱、硫化物分解设备、冷凝设备、催化氧化设备、RTO焚烧设备、风机、水箱、活性炭过滤板、换热器、循环水泵和曝气盘相互连通;
通过将工业废气通入喷淋塔内去除无机硫化物;
将去除无机硫化物后的废气通入脱水塔去除水分;
将去除水分的废气通入活性炭吸附设备对挥发性有机化合物和有机硫化物进行吸附;
通过FID监测设备对废气进行监测是否废气含量是否超标;
废气通入真空脱附箱进行脱附处理;
脱附处理后的废气通入冷凝设备进行冷凝回收,未冷凝的废气循环至冷凝设备再次冷凝;
冷凝后的废气通入RTO焚烧设备进行焚烧处理;
在RTO焚烧时废气自动进入催化氧化处理设备的内部进行催化氧化处理;
最后通过烟囱排出。
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