CN112843988B - 流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统及方法 - Google Patents

流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种流动床吸附‑流化床脱附耦合高效VOCs处理系统及方法,通过吸附系统与脱附系统分离,实现吸附剂的在线吸附脱附,解决了共用一个设备的安全、热量冲突问题。吸附系统采用全自动进出料固定床,自动更新吸附剂,减少人力损耗。采用多级流化床脱附,形成连续、均匀的高浓度、小风量脱附气,能够减小末端处理设备的处理量,降低处理难度。本发明解决了吸附剂在废气治理中吸附不均匀、脱附不完全、吸脱附热量冲突的难题,也为大风量、低浓度有机废气的治理提供了高效、方便、节能、安全的治理系统。

Description

流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统及方法
技术领域
本发明涉及有机废气治理技术领域,具体涉及一种流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统及方法,尤其适用于大风量、含低浓度VOCs的有机废气处理。
背景技术
某些行业工业生产过程会产生大风量、低浓度的废气,例如橡胶制造行业、黏胶纤维行业、喷涂行业等。这种气体若直接排放,会对环境产生不良影响;若不采用浓缩处理工艺,气量大使得成本高,浓度低又导致处理效果不理想;若采用常规浓缩处理工艺处理,例如转轮浓缩,浓缩倍数太低,风量下降不明显,末端处理成本依然高昂。此类废气的处理需要一种高浓缩比的浓缩处理工艺。
吸附剂的吸附脱附是常见的废气浓缩工艺。废气进入颗粒吸附剂填充箱,不同位置吸附剂与废气接触程度不完全一致,可能存在吸附死角和过量吸附区。最理想的吸附状态是能够定期将吸附剂的位置变换,以实现均匀吸附。填充吸附剂的均匀吸附是吸附工艺的难题。
各种吸附剂在废气治理中最广泛的应用是抛弃法,该方法材料费用、危废处置费用高昂,不适合产污量大的企业使用。吸附饱和吸附剂经脱附后回用成为废气处理方面应用的主要方向,其中,热风脱附是目前使用最广泛的脱附方式。热风脱附是一个复杂的传质传热过程,对脱附时间、脱附温度、脱附气速等有严格的要求。选择合适的脱附反应器、设定适宜的脱附参数是吸附剂高效热脱附的重要基础。
吸附剂脱附方式有离线脱附和在线脱附,离线脱附需要吸附系统停止,适合于间歇工作的工况;在线脱附常见的方式是吸附、脱附共用同一设备。在同一设备中完成吸附脱附存在脱附升温、冷却再用的热量矛盾。而在不同设备的在线脱附需要解决吸附剂两个设备装卸的复杂操作问题。
目前,应用于大风量、低浓度废气治理的吸脱附工艺,亟需一种可以实现高效在线脱附,且操作方便、不影响后续回用的吸附剂脱附再生工艺和系统。
公开号为CN 106390681 A的专利说明书公开了一种双流化床吸附与脱附装置及连续处理有机废气的方法,结合该专利技术的附图可知,该专利系统吸附和脱附均采用流化床,且流化床中的溢流管均为直管。由于流化床吸附的特性,决定了该专利技术所适用的废气处理气量和气体流速不能太大,否则流速超过带出速度,就无法产生全混流的流化态,这就限制了该专利技术的应用范围,不适用于大风量的有机废气处理。
此外,流化床吸附的特性使得上层吸附剂始终在持续不断地通过溢流管向下移动,最终从底部流出进入脱附床,而为了保持吸附流化床中的吸附剂的量平衡,脱附床也必须始终持续不断地、等量地排出脱附后的吸附剂重新回用于吸附流化床。因此,该专利技术难以实现间歇式的吸附剂替换和更新,难以充分利用吸附剂的饱和吸附能力。再者,该专利技术中对于脱附再生的吸附剂没有冷却过程,而冷却过程是恢复吸附剂吸附能力的关键,高温下吸附剂的吸附能力远不如冷却后的吸附剂。
发明内容
针对上述技术问题以及本领域处理大风量、低浓度有机废气存在的不足之处,本发明提供了一种流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,特别适用于处理大风量、含低浓度VOCs的有机废气,实现吸附剂对有机废气的均匀吸附,且利用自动进出料系统减少人力损耗;通过吸附脱附系统分离实现在线脱附,不影响吸附剂回用;采用多级流化床进行热脱附,保证吸附剂与脱附气间的良好传质传热,实现高效脱附;耦合高效VOCs处理工艺,将脱附出的小风量、高浓度气体矿化或回收。
一种适用于处理大风量、含低浓度VOCs的有机废气的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,包括自动进出料吸附系统、多级流化床脱附系统和用于矿化或回收脱附废气的脱附废气处理系统;
所述自动进出料吸附系统包括若干个交替布置的布气箱和吸附剂层;所述布气箱一端密封,另一端连接含VOCs的有机废气进气管或洁净气体出气管,且所述每个吸附剂层两侧的布气箱分别连接所述有机废气进气管和洁净气体出气管;所述吸附剂层的两端分别连接自动进料系统和自动出料系统;
所述多级流化床脱附系统包括依次连接的预热器、脱附多级流化床、冷却多级流化床和冷却器;所述预热器的进料口通过脱附中转仓与所述自动出料系统连接;所述冷却多级流化床的进气口外接新风风机,出气口流出的气体经加热装置加热后进入所述脱附多级流化床用于吸附剂脱附再生;所述脱附多级流化床的脱附废气出口与所述脱附废气处理系统连接;所述冷却器的出料口通过吸附剂补充仓与所述自动进料系统连接。
上述流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统的使用方法,包括:
(1)吸附:含VOCs的有机废气通过有机废气进气管进入布气箱,然后经过相邻的吸附剂层从吸附剂层另一侧的布气箱流出,经洁净气体出气管外排;每隔一段时间,通过自动出料系统卸出吸附剂层中的部分吸附剂至脱附中转仓,同时通过自动进料系统从吸附剂补充仓向吸附剂层中加入等量的吸附剂,保持吸附剂层中的吸附剂始终填充饱满。
(2)脱附:脱附中转仓达到一定料位时,开启多级流化床脱附系统,进行吸附剂脱附、循环回用,具体包括:
(2-1)预热:从脱附中转仓出来的吸附剂经预热器预热后进入脱附多级流化床;吸附剂优选预热至50~60℃;
(2-2)脱附:经预热的吸附剂在脱附多级流化床内经多级脱附流化床脱附后进入冷却多级流化床;此过程的热源为经冷却多级流化床预热的预热风进一步经加热装置加热后形成的热风;
(2-3)冷却:经脱附的吸附剂在冷却多级流化床内经多级冷却流化床冷却后进入冷却器;此过程的冷源为新风风机输入的冷风;冷却多级流化床不仅实现吸附剂的冷却,同时回收了吸附剂中的热能,用于后续加热吸附剂脱附再生,节约能源;
(2-4)二次冷却:吸附剂在冷却器中经进一步冷却后回收至吸附剂补充仓进行重复利用。
吸附剂依次经过上述“预热-脱附-冷却-二次冷却”流程,完成后吸附剂回用至自动进出料吸附系统。本发明系统对吸附剂进行了两次冷却,一方面使吸附剂的吸附能力获得最大程度的再生,另一方面利用新风第一次冷却吸附剂,回收利用吸附剂中的热量,减少后续加热装置的能耗,也减少了二次冷却时冷却器的能耗。
吸附剂脱附过程中有高温焖燃的风险,可在本发明系统中配备多重灭火装置,在不同的温度下启用不同的灭火设施,例如氮气灭火、蒸气灭火、水喷淋等。
作为优选,所述冷却器的出料口通过总料仓与所述吸附剂补充仓连接,以备吸附剂暂存周转,各部分设备运行控制灵活。
作为优选,所述吸附剂层供所述有机废气穿过的厚度为0.1-0.8m。
本发明系统采用流动床吸附,由于吸附剂限制在吸附剂层中,不会被有机废气携带,所以有机废气经过所述吸附剂层的流速可变范围较大。作为优选,所述有机废气经过所述吸附剂层的流速为0.1-1m/s。
作为优选,所述吸附剂层中的吸附剂采用颗粒吸附剂,例如活性炭、分子筛、硅格粉等。
作为优选,所述冷却多级流化床的出气口流出的气体经气固分离装置完成气固分离后,再经加热装置加热至60-200℃,进入所述脱附多级流化床用于吸附剂脱附再生。冷却多级流化床的出气口流出的气体会带一些轻的固体,所以优选气固分离后再进入脱附多级流化床。
作为优选,所述脱附多级流化床的顶部设置脱附废气出口和与所述预热器的出料口连接的吸附剂进料管,侧面设有连接所述冷却多级流化床的出气口的气体进口,底部设有脱附料斗,所述脱附料斗底部通过脱附出料阀与所述冷却多级流化床的进料管连接;所述脱附多级流化床内位于所述气体进口上方自下而上设有多级脱附流化床,各级脱附流化床之间以及最下方的脱附流化床与所述脱附料斗之间均分别设有脱附溢流管,所述吸附剂进料管、各脱附溢流管分别独立为直管、L形管或J形管,每一级脱附流化床底部均设有脱附布气板,所述脱附布气板上设有吸附剂流化层;
所述脱附流化床安装有用于检测其中的吸附剂的温度、与所述加热装置连锁控制的测温装置,所述加热装置根据所述测温装置检测到的吸附剂实际温度和吸附剂所需温度进行加热功率调整,安全,也便于控制,例如,超温时连锁控制加热器停机并进行超温报警,温度不足时连锁控制加热器加大功率,提高冷却多级流化床的出气口流出的气体温度;
所述脱附多级流化床优选设置3-6级脱附流化床。
作为优选,所述冷却多级流化床的顶部设置出气口和进料管,侧面设有进气口,底部设有冷却料斗,所述冷却料斗底部通过冷却出料阀与所述冷却器连接;所述冷却多级流化床内位于所述进气口上方自下而上设有多级冷却流化床,各级冷却流化床之间以及最下方的冷却流化床与所述冷却料斗之间均分别设有冷却溢流管,所述进料管、各冷却溢流管分别独立为直管、L形管或J形管,每一级冷却流化床底部均设有冷却布气板,所述冷却布气板上设有吸附剂流化层。
所述冷却多级流化床优选设置2-4级冷却流化床。
本发明中,所述冷却多级流化床的进料管、脱附多级流化床的吸附剂进料管、各级冷却流化床之间的冷却溢流管、各级脱附流化床之间的脱附溢流管均分别独立为L形管或J形管,可实现气固逆流接触,控制吸附剂颗粒的流化与移动,且可有效避免直管结构中上升气流阻碍吸附剂下落的问题。
所述脱附料斗和冷却料斗优选均为锥形料斗。
作为优选,所述预热器内置换热管,其中的热源是蒸汽或热水;
所述冷却器内置换冷管,内通冷介质,如冷水。
预热器和冷却器实现吸附剂的预热与二次冷却。
作为优选,所述脱附废气处理系统包括依次连接的除尘装置、脱附风机和VOCs矿化或回收处理装置,所述VOCs矿化或回收处理装置可以采用热力焚烧、蓄热式热力焚烧(RTO)、催化燃烧、蓄热式催化燃烧(RCO)等热氧化工艺或冷冻等回收工艺,或其他高效VOCs处理工艺;
所述脱附多级流化床的脱附废气出口与所述除尘装置的进口连接;
所述有机废气进气管上设有预过滤器,预过滤器可以使用过滤毡、滤棉、滤袋或其他具有过滤作用的材料,用于除去有机废气中含有的颗粒物;
所述洁净气体出气管外接引风风机,在所述引风风机的作用下,所述自动进出料吸附系统全负压且零泄漏;
所述引风风机的另一端依次连接过滤器和排气筒。所述过滤器用于过滤气体经过吸附剂层可能夹带出来的固体。
所述自动出料系统可通过控制设于所述吸附剂层底部的卸料阀实现吸附剂自动出料。
所述自动进出料吸附系统还可内置整流装置和振动装置。
所述加热装置可以是蒸汽换热、电加热等。
本发明还提供了所述的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统在处理大风量、含低浓度VOCs的有机废气中的应用。本发明系统特别适用于风量为40000~1000000m3/h、VOCs浓度为5~300mg/m3的有机废气,系统浓缩倍数可高达250-1000倍,浓缩倍数指一定时间内通过吸附系统的气量与脱附饱和吸附剂的气量之比。
本发明系统可根据废气工况模块化增减吸附层数量n,优选4≤n≤100,也可增加吸附箱(包括吸附层和布气箱)的套数。吸附箱为多套时,优选并联接入废气管道。
本发明还提供了一种适用于处理大风量、含低浓度VOCs的有机废气的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理方法,使用所述的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,所述自动进出料吸附系统、多级流化床脱附系统独立运行,所述自动进出料吸附系统实时运行,进出料频率由实际产生VOCs的量确定;脱附中转仓达到一定料位时,开启多级流化床脱附系统,进行吸附剂脱附、循环回用。
本发明与现有技术相比,主要优点包括:本发明的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统及方法特别适用于处理大风量、含低浓度VOCs的有机废气,实现吸附剂对有机废气的均匀吸附,且利用自动进出料系统减少人力损耗;通过吸附脱附系统分离实现在线脱附,不影响吸附剂回用;采用多级流化床进行热脱附,保证吸附剂与脱附气间的良好传质传热,实现高效脱附;耦合高效VOCs处理工艺,将脱附出的小风量、高浓度气体矿化或回收;采用多级流化床脱附,形成连续、均匀的高浓度、小风量脱附气,能够减小末端处理设备的处理量,降低处理难度。
本发明解决了吸附剂在废气治理中吸附不均匀、脱附不完全、吸脱附热量冲突的难题,也为大风量、低浓度有机废气的治理提供了高效、方便、节能、安全的治理系统。
附图说明
图1为实施例1的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统的示意图,图中:1-预过滤器,2-吸附箱,3-引风风机,4-过滤器,5-吸附剂补充仓,6-脱附中转仓,7-预热器,8-脱附多级流化床,9-加热装置,10-冷却多级流化床,11-新风风机,12-冷却器,13-总料仓,14-除尘装置,15-脱附风机,16-VOCs处理装置,17-排气筒;
图2为实施例1吸附箱内部结构示意图,图中:18-有机废气进气管,19-洁净气体出气管,20-吸附剂层,21-布气箱,22-自动进料系统,23-自动卸料系统;
图3为实施例1脱附多级流化床结构示意图,图中:24-吸附剂进料口,25-脱附溢流管,26-脱附布气板,27-吸附剂流化层,28-脱附料斗,29-脱附出料阀,30-气体进口,31-脱附废气出气口。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的操作方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
如图1~3所示,本实施例的适用于处理大风量、含低浓度VOCs的有机废气的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,包括自动进出料吸附系统、多级流化床脱附系统和用于矿化或回收脱附废气的脱附废气处理系统。自动进出料吸附系统包括吸附箱2。脱附废气处理系统包括依次连接的除尘装置14、脱附风机15和用于矿化VOCs的VOCs处理装置16,VOCs处理装置16的出气管连通至排气筒17。
如图2所示,吸附箱2内设有若干个交替布置的布气箱21和吸附剂层20;布气箱21一端密封,另一端连接含VOCs的有机废气进气管18或洁净气体出气管19,且每个吸附剂层20两侧的布气箱21分别连接有机废气进气管18和洁净气体出气管19;吸附剂层20的两端分别连接自动进料系统22和自动出料系统23。有机废气进气管18上设有预过滤器1。洁净气体出气管19外接引风风机3,在引风风机的作用下,自动进出料吸附系统全负压且零泄漏。引风风机3的另一端依次连接过滤器4和排气筒17。
如图1所示,多级流化床脱附系统包括依次连接的预热器7、脱附多级流化床8、冷却多级流化床10和冷却器12;预热器7的进料口通过脱附中转仓6与自动出料系统23连接;冷却多级流化床10的进气口外接新风风机11,出气口流出的气体经气固分离装置(未画出)完成气固分离后,再经加热装置9加热至60-200℃,进入脱附多级流化床8用于吸附剂脱附再生;脱附多级流化床8的脱附废气出口31与除尘装置14的进口连接;冷却器12的出料口依次通过总料仓13、吸附剂补充仓5与自动进料系统22连接。
如图3所示,脱附多级流化床8的顶部设置脱附废气出口31和与预热器7的出料口连接的吸附剂进料管24,侧面设有连接冷却多级流化床10的出气口的气体进口30,底部设有锥形的脱附料斗28,脱附料斗28底部通过脱附出料阀29与冷却多级流化床10的进料管连接;脱附多级流化床8内位于气体进口30上方自下而上设有多级脱附流化床,各级脱附流化床之间以及最下方的脱附流化床与脱附料斗28之间均分别设有脱附溢流管25,最下方的脱附流化床与脱附料斗28之间的脱附溢流管25为直管,其余脱附溢流管25和吸附剂进料管24均为L形管,每一级脱附流化床底部均设有脱附布气板26,脱附布气板26上设有吸附剂流化层27。
各级脱附流化床均安装有用于检测该级脱附流化床内的吸附剂的温度、与加热装置9连锁控制的测温装置(未画出),加热装置9根据所述测温装置检测到的吸附剂实际温度和吸附剂所需温度进行加热功率调整,安全,也便于控制,例如,超温时连锁控制加热装置9停机并进行超温报警,温度不足时连锁控制加热装置9加大功率,提高与之换热的冷却多级流化床10的出气口流出的气体温度。
冷却多级流化床10的结构和脱附多级流化床8的结构类似,顶部设置出气口和进料管,侧面设有进气口,底部设有冷却料斗,所述冷却料斗底部通过冷却出料阀与所述冷却器连接;所述冷却多级流化床内位于所述进气口上方自下而上设有多级冷却流化床,各级冷却流化床之间以及最下方的冷却流化床与所述冷却料斗之间均分别设有冷却溢流管,最下方的冷却流化床与所述冷却料斗之间的冷却溢流管为直管,其余冷却溢流管和所述进料管均为L形管,每一级冷却流化床底部均设有冷却布气板,所述冷却布气板上设有吸附剂流化层。
上述流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统的使用方法,包括:
(1)吸附:在引风风机3的作用下,含VOCs的有机废气经预过滤器1过滤掉颗粒物后通过有机废气进气管18进入布气箱21,然后经过与之相邻的吸附剂层20,VOCs被吸附剂层20中的吸附剂吸附富集,洁净气体从吸附剂层20另一侧的布气箱21流出,经洁净气体出气管19外排,依次经过引风风机3和过滤器4,过滤掉颗粒物后进入排气筒17排放;每隔一段时间,通过自动出料系统23卸出吸附剂层20中的部分吸附剂至脱附中转仓6,同时通过自动进料系统22从吸附剂补充仓5向吸附剂层20中加入等量的吸附剂,保持吸附剂层20中的吸附剂始终填充饱满。
(2)脱附:脱附中转仓6达到一定料位时,开启多级流化床脱附系统,进行吸附剂脱附、循环回用,具体包括:
(2-1)预热:从脱附中转仓6出来的吸附剂经预热器7预热后进入脱附多级流化床8;吸附剂经过预热器7后优选预热至50~60℃,预热器7的热源可以是蒸汽或热水;
(2-2)脱附:经预热的吸附剂在脱附多级流化床8内经多级脱附流化床脱附后进入冷却多级流化床10;此过程的热源为经冷却多级流化床10预热的预热风进一步经加热装置9加热后形成的热风;
具体的:脱附多级流化床8内,经预热的吸附剂均匀、连续从吸附剂进料口24给料到吸附剂流化层27,在脱附流化床的每一级,吸附剂与脱附气全混流反应,再经过脱附溢流管25连续转移吸附剂至下一级,直至到最后脱附料斗28,并从脱附出料阀29出料。从冷却多级流化床10出来的、经加热装置9加热的脱附气从气体进口30进气,经过多层布气板26,从脱附废气出气口31出气去往除尘装置14,经除尘装置14除去颗粒物后经脱附风机15进入VOCs处理装置16完成VOCs矿化并最后经排气筒17排放;
(2-3)冷却:与在脱附多级流化床8内的运动方式类似,经脱附的吸附剂在冷却多级流化床10内经多级冷却流化床冷却后进入冷却器12;此过程的冷源为新风风机11输入的冷风;冷却多级流化床不仅实现吸附剂的冷却,节约了冷却器12的能耗,同时回收了吸附剂中的热能,用于后续加热吸附剂脱附再生,减少加热装置9能耗,节约能源;
(2-4)二次冷却:吸附剂在冷却器12中经进一步冷却后回收至总料仓13、吸附剂补充仓5进行重复利用。冷却器12的冷源可以是冷水。
上述流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统中,自动进出料吸附系统、多级流化床脱附系统可独立运行,间隔进出料,所述自动进出料吸附系统实时运行,进出料频率由实际产生VOCs的量确定。
应用例1
采用实施例1的流动床吸附-流化床脱附耦合VOCs处理系统,对橡胶轮胎制造企业的硫化废气进行治理,该废气风量为100万m3/h,VOCs浓度5-10mg/m3。预过滤器1采用F5、F7两级滤袋过滤;使用活性炭、分子筛复配吸附剂,设置2套并联的吸附剂吸附箱2,每个箱体有24个吸附剂层20,吸附剂层20的厚度0.3m,废气经过吸附剂层20的流速0.45m/s;吸附剂补充仓5、脱附中转仓6各设2个,多级流化床脱附系统、总料仓13各设1套,脱附多级流化床8进气温度100℃,设置5级脱附流化床,冷却多级流化床10设置3级冷却流化床;VOCs处理装置16采用旋转RTO,RTO气量5000m3/h。预热器7热源使用热水,加热装置9采用蒸汽换热器和电加热器。经处理后,排气筒17排放气体VOCs含量降至2mg/m3以下。
应用例2
采用实施例1的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,对喷漆车间产生的废气进行治理,该废气风量为4万m3/h,VOCs浓度200-300mg/m3。预过滤器1采用漆雾过滤毡、F7滤袋两级过滤;设置一套活性炭吸附箱2,其中包括18个40cm厚的活性炭层20,废气经过活性炭层20的流速0.5m/s;除备用零件外,其他设备均设置一套;末端处理设备采用气量3000m3/h的催化氧化炉。预热器7内置换热管中通蒸汽,脱附多级流化床8进气温度140℃,设置6级脱附流化床,冷却多级流化床10设置3级冷却流化床,加热装置9采用电加热的形式升温,冷却器12中通冷却水。经该系统废气处理后,有机物去除率90%左右,排气筒17排放气体有机物浓度约30mg/m3
此外应理解,在阅读了本发明的上述描述内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种适用于处理大风量、含低浓度VOCs的有机废气的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,其特征在于,包括自动进出料吸附系统、多级流化床脱附系统和用于矿化或回收脱附废气的脱附废气处理系统;所述自动进出料吸附系统、多级流化床脱附系统独立运行;
所述自动进出料吸附系统包括若干个交替布置的布气箱和吸附剂层;所述布气箱一端密封,另一端连接含VOCs的有机废气进气管或洁净气体出气管,且所述每个吸附剂层两侧的布气箱分别连接所述有机废气进气管和洁净气体出气管;所述吸附剂层的两端分别连接自动进料系统和自动出料系统;
所述多级流化床脱附系统包括依次连接的预热器、脱附多级流化床、冷却多级流化床和冷却器;所述预热器的进料口通过脱附中转仓与所述自动出料系统连接;所述冷却多级流化床的进气口外接新风风机,出气口流出的气体经加热装置加热后进入所述脱附多级流化床用于吸附剂脱附再生;所述脱附多级流化床的脱附废气出口与所述脱附废气处理系统连接;所述冷却器的出料口通过吸附剂补充仓与所述自动进料系统连接;
所述脱附多级流化床的顶部设置脱附废气出口和与所述预热器的出料口连接的吸附剂进料管,侧面设有连接所述冷却多级流化床的出气口的气体进口,底部设有脱附料斗,所述脱附料斗底部通过脱附出料阀与所述冷却多级流化床的进料管连接;所述脱附多级流化床内位于所述气体进口上方自下而上设有多级脱附流化床,各级脱附流化床之间以及最下方的脱附流化床与所述脱附料斗之间均分别设有脱附溢流管,所述吸附剂进料管、各脱附溢流管分别独立为L形管或J形管,每一级脱附流化床底部均设有脱附布气板,所述脱附布气板上设有吸附剂流化层;
所述冷却多级流化床的顶部设置出气口和进料管,侧面设有进气口,底部设有冷却料斗,所述冷却料斗底部通过冷却出料阀与所述冷却器连接;所述冷却多级流化床内位于所述进气口上方自下而上设有多级冷却流化床,各级冷却流化床之间以及最下方的冷却流化床与所述冷却料斗之间均分别设有冷却溢流管,所述进料管、各冷却溢流管分别独立为L形管或J形管,每一级冷却流化床底部均设有冷却布气板,所述冷却布气板上设有吸附剂流化层;
所述脱附废气处理系统包括依次连接的除尘装置、脱附风机和VOCs矿化或回收处理装置;
所述脱附多级流化床的脱附废气出口与所述除尘装置的进口连接。
2.根据权利要求1所述的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,其特征在于,所述冷却器的出料口通过总料仓与所述吸附剂补充仓连接。
3.根据权利要求1所述的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,其特征在于,所述吸附剂层供所述有机废气穿过的厚度为0.1-0.8m,所述有机废气经过所述吸附剂层的流速为0.1-1m/s。
4.根据权利要求1或3所述的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,其特征在于,所述吸附剂层中的吸附剂采用颗粒吸附剂。
5.根据权利要求1所述的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,其特征在于,所述冷却多级流化床的出气口流出的气体经气固分离装置完成气固分离后,再经加热装置加热至60-200℃,进入所述脱附多级流化床用于吸附剂脱附再生。
6.根据权利要求1所述的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,其特征在于,所述脱附流化床安装有用于检测其中的吸附剂的温度、与所述加热装置连锁控制的测温装置,所述加热装置根据所述测温装置检测到的吸附剂实际温度和吸附剂所需温度进行加热功率调整;
所述脱附多级流化床设置3-6级脱附流化床。
7.根据权利要求1或6所述的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,其特征在于,所述冷却多级流化床设置2-4级冷却流化床。
8.根据权利要求1所述的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,其特征在于,所述预热器内置换热管,其中的热源是蒸汽或热水;
所述冷却器内置换冷管,内通冷介质。
9.根据权利要求1所述的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,其特征在于,所述有机废气进气管上设有预过滤器;
所述洁净气体出气管外接引风风机,在所述引风风机的作用下,所述自动进出料吸附系统全负压且零泄漏;
所述引风风机的另一端依次连接过滤器和排气筒。
10.一种适用于处理大风量、含低浓度VOCs的有机废气的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理方法,其特征在于,使用权利要求1所述的流动床吸附-流化床脱附耦合高效VOCs处理系统,所述自动进出料吸附系统实时运行,进出料频率由实际产生VOCs的量确定;脱附中转仓达到一定料位时,开启多级流化床脱附系统,进行吸附剂脱附、循环回用。
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