CN112902198A - 一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，涉及废气处理技术领域；本发明包括有机废气排放单元、恶臭气体排放单元、吸附装置、燃烧装置、有机废气处理设施换热器、恶臭气体处理设施和新增换热器，脱附后的气体经过燃烧装置形成高温尾气，恶臭气体排放单元排放的废气经过恶臭气体处理设施处理后获得尾气一，其一部分作为脱附气进入有机废气处理设施换热器与高温尾气的一部分进行热交换，热交换后即获得预热的脱附气；尾气一的其余部分以及高温尾气的其余部分分别经过新增换热器换热；本发明提高了有机废气处理余热利用率，大大减少了恶臭废气处理臭氧逃逸造成的二次污染。

Description

一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，具体为一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法。
背景技术
在工业生产过程中，常常会有恶臭气体和挥发性有机物排放进入大气中。恶臭气体和挥发性有机物都对人体健康和生态环境有恶劣的影响。
恶臭废气最常用的治理方法是光催化/等离子体/臭氧催化等氧化法联合吸收法或吸附法，这几种氧化法都会产生臭氧，这些臭氧难以全部去除，从排气筒排放后，容易对环境造成二次污染，会对周围人员的呼吸道产生刺激，但增加专门的臭氧去除装置则会令成本大大提高；在公布号为CN109364745A，名称为一种恶臭气体综合治理装置的发明专利申请中，就公开了一种包括吸附和催化氧化的恶臭气体处理装置，其也未采用任何低成本解决臭氧逃逸问题的手段。
低浓度有机废气最有效也最常用的治理方法是吸附浓缩联合热力燃烧或催化燃烧法。燃烧法产生的热量一部分通过热交换用于吸附剂脱附再生，剩余部分则直接排放，因此有部分能量浪费；例如公布号为CN112044180A，名称为一种有机废气催化燃烧处理系统及方法的发明专利申请中，公开了一种采用吸附和催化燃烧的有机废气处理系统，其中脱附装置的排气端经管道与热交换器相连，热交换器的一排气端经管道与加热系统相连，加热系统的排气端经管道再接入热交换器中进行换热冷却，热交换器的另一排气端经连接有引风机的管道与大气相连，从该技术方案中也可以看出加热系统的剩余热量仅一部分用于在热交换器预热脱附气体，余热利用率低。
目前，在同一排污单位中，经常是既有恶臭气体排放单元又有有机废气排放单元，出于经济性和系统稳定性考虑，恶臭气体和有机气体排放单元的废气通常采用互不相干的处理工艺和设备；图1为常见的排污单位恶臭废气和有机废气排放单元工艺示意图，从图中可以看出恶臭气体和有机气体的处理系统互不相关；如何利用不同工艺和设备的特点进行工艺优化，实现进一步节能环保的目的，是有待解决的问题；因此，急需一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法来解决这个问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，以解决恶臭废气处理存在臭氧逃逸造成二次污染，而有机废气处理余热利用率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，包括有机废气排放单元、恶臭气体排放单元、吸附装置、燃烧装置、有机废气处理设施换热器和恶臭气体处理设施，其中有机废气排放单元排放的废气经吸附装置吸附后排放，吸附装置内吸附饱和的吸附剂通过预热的脱附气进行再生脱附，脱附后的气体经过燃烧装置形成高温尾气，恶臭气体排放单元排放的废气经过恶臭气体处理设施处理后获得尾气一，其一部分作为脱附气进入有机废气处理设施换热器与高温尾气的一部分进行热交换，热交换后即获得预热的脱附气；方法中的装置还包括新增换热器，尾气一的其余部分以及高温尾气的其余部分分别经过新增换热器换热，尾气一的其余部分加热升温，促进臭氧分解。
优选的，新增换热器的两个进气端处分别连接有三通阀一和三通阀二；尾气一通入三通阀一的进气端，三通阀一的两个出气端分别连通有机废气处理设施换热器和新增换热器的冷进气端；高温尾气通入三通阀二的进气端，三通阀二的两个出气端分别连通有机废气处理设施换热器和新增换热器的热进气端。
优选的，三通阀一和三通阀二均为流量调节阀，尾气一的5～20％作为脱附气进入有机废气处理设施换热器，高温尾气的30～50％进入有机废气处理设施换热器预热脱附气。
优选的，尾气一的12％作为脱附气进入有机废气处理设施换热器，高温尾气的40％进入有机废气处理设施换热器预热脱附气。
优选的，有机废气处理设施换热器和新增换热器分别与燃烧装置相邻设置，高温尾气从燃烧装置至有机废气处理设施换热器经过的管路总长度不超过1米，高温尾气从燃烧装置至新增换热器经过的管路总长度不超过1.8米。
优选的，高温尾气从燃烧装置至有机废气处理设施换热器经过的管路总长度为0.5米，高温尾气从燃烧装置至新增换热器经过的管路总长度为1.2米。
在上述任一方案中优选的，有机废气处理设施换热器和新增换热器为回形套管式换热器，其中套管包括内层管和外层管，内层管固设于外层管内，二者同轴且不连通，内层管与外层管中的气体流向相反，套管以回形盘管式分布。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，将原恶臭气体处理设施的尾气分成了两部分，较少的一部分代替空气成为有机废气处理装置的脱附气并进入燃烧装置，相当于这部分恶臭气体经原处理设施净化后再经过燃烧法进行了深度处理，进一步降低了恶臭污染物的排放浓度，较多的一部分则与有机废气燃烧装置的部分高温尾气进行换热，恶臭气体处理设施尾气中的臭氧在升温过程中加速分解，避免了对周边环境的二次污染，从而进一步净化了恶臭气体并减少二次污染。
2、该恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，将原有机废气处理设施中燃烧装置的尾气也分为两部分，一部分用于加热脱附气，另一部分用于加热恶臭气体处理设施的大部分尾气，能更充分利用燃烧装置尾气中的热量，提高了其余热利用率。
3、该恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，在现有的既有恶臭气体排放单元又有有机废气排放单元的基础上改造较为简单，只需要增加一个新增换热器并调整部分管路连通方式即可，改造成本低廉。
附图说明
图1为现有技术中常见的排污单位恶臭废气和有机废气排放单元工艺流程示意图；
图2为本发明的工艺流程示意图；
图3为回形套管式换热器的一种实施方式的结构示意图。
图中：1、有机废气排放单元；2、恶臭气体排放单元；3、吸附装置；4、燃烧装置；5、有机废气处理设施换热器；6、恶臭气体处理设施；7、新增换热器。
具体实施方式
请参阅图1，在传统技术方案中，当一排污单位同时有恶臭气体和有机废气排放单元时，通常将两种排放单元的废气分别收集，恶臭气体收集后经光催化/等离子体/臭氧催化氧化与吸收联用法处理后排放；有机废气经吸附剂吸附净化后排放，同时利用空气对吸附饱和的吸附剂进行脱附再生，脱附产生的高浓度有机废气通过热力燃烧或催化燃烧法净化，燃烧产生的高温气体通过换热器与脱附空气换热，将脱附空气加热到脱附温度，换热后仍有热量盈余的燃烧后废气则直接排放；恶臭气体和有机废气的处理系统独立设置，互不相关，传统工艺方法中，氧化法处理恶臭气体普遍存在臭氧的二次污染问题，臭氧气味明显，燃烧法处理有机废气存在能量浪费的问题。
发明人出于对上述现状的考虑，提供了一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，该方法利用有机废气燃烧装置产生的部分热量对恶臭气体处理设施尾气进行加热，促进尾气中臭氧分解，充分利用过剩的热量降低臭氧排放，达到节能环保的目的。
如图2所示，一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，包括有机废气排放单元1、恶臭气体排放单元2、吸附装置3、燃烧装置4、有机废气处理设施换热器5和恶臭气体处理设施6，其中有机废气排放单元1排放的废气经吸附装置3吸附后排放，吸附装置3内吸附饱和的吸附剂通过预热的脱附气进行再生脱附，脱附后的气体经过燃烧装置4形成高温尾气，恶臭气体排放单元2排放的废气经过恶臭气体处理设施6处理后获得尾气一，其一部分作为脱附气进入有机废气处理设施换热器5与高温尾气的一部分进行热交换，热交换后即获得预热的脱附气；方法中的装置还包括新增换热器7，尾气一的其余部分以及高温尾气的其余部分分别经过新增换热器7换热，尾气一的其余部分加热升温，促进臭氧分解。
在一种较优的实施方式中，新增换热器7的两个进气端处分别连接有三通阀一和三通阀二；尾气一通入三通阀一的进气端，三通阀一的两个出气端分别连通有机废气处理设施换热器5和新增换热器7的冷进气端；高温尾气通入三通阀二的进气端，三通阀二的两个出气端分别连通有机废气处理设施换热器5和新增换热器7的热进气端；为了方便分配高温尾气和尾气一，三通阀一和三通阀二均可以采用流量调节阀，尾气一的5～20％作为脱附气进入有机废气处理设施换热器5，高温尾气的30～50％进入有机废气处理设施换热器5预热脱附气。
由于高温尾气离开燃烧装置4后，在管路中热量即开始流失，而此时高温尾气温度最高，热量流失也最快，宜尽可能减少这部分的浪费，在此基础上，有机废气处理设施换热器5和新增换热器7宜分别与燃烧装置4相邻设置，高温尾气从燃烧装置4至有机废气处理设施换热器5经过的管路总长度不超过1米，高温尾气从燃烧装置4至新增换热器7经过的管路总长度不超过1.8米；如果对现有设备按照本发明中的技术方案进行改造，本方案中所提到的管路总长度则尤为重要。
有机废气处理设施换热器5和新增换热器7可以采用回形套管式换热器，参阅图3，其中套管包括内层管和外层管，内层管固设于外层管内，二者同轴且不连通，内层管与外层管中的气体流向相反，套管以回形盘管式分布；有机废气处理设施换热器5和新增换热器7也可以采用市面常见的其他形式的换热器。
本发明一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，有机废气排放单元1的废气经收集后进入吸附装置3，经吸附净化达标后排放；恶臭气体排放单元2的废气经收集后进入恶臭气体处理设施6，经处理设施净化后，尾气分为两部分，一小部分尾气作为脱附气进入有机废气处理设施换热器5，与从燃烧装置出来的部分高温尾气进行换热；脱附气升至足够温度进入吸附装置3，对吸附饱和的吸附剂进行脱附再生；脱附生成的高浓度有机废气进入燃烧装置4进行净化处理，燃烧装置4出口的高温尾气一部分用于加热脱附气，另一部分与恶臭气体处理设施6出口的大部分尾气在新增换热器7中进行热交换，恶臭气体处理设施6的大部分尾气在升温过程中，其中的臭氧加速分解，再经排气筒排放。
实施例：
某排污单位，原有有机废气排放单元1、恶臭气体排放单元2、吸附装置3、燃烧装置4、有机废气处理设施换热器5和恶臭气体处理设施6，其中燃烧装置4采用热力燃烧，恶臭气体处理设施6采用等离子体氧化与吸收联用；有机废气经吸附剂吸附净化后排放，利用空气对吸附饱和的吸附剂进行脱附再生，脱附产生的高浓度有机废气通过热力燃烧净化，燃烧产生的高温气体通过换热器与脱附空气换热，将脱附空气加热到脱附温度；原恶臭废气处理的排放端臭氧气味较重。
该排污单位按照本发明的方法进行改造后，高温尾气从燃烧装置4至有机废气处理设施换热器5经过的管路总长度为0.5米，高温尾气从燃烧装置4至新增换热器7经过的管路总长度为1.2米；恶臭气体排放单元2排放的废气经过恶臭气体处理设施6处理后获得尾气一，尾气一的12％作为脱附气，其与高温尾气的40％进入有机废气处理设施换热器5进行热交换，热交换后即获得预热的脱附气；尾气一的其余部分以及高温尾气的其余部分分别经过新增换热器7换热，尾气一的其余部分加热升温，促进臭氧分解，改造后，恶臭废气处理的排气筒周围不再有明显的臭氧气味，效果良好。
以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，包括有机废气排放单元(1)、恶臭气体排放单元(2)、吸附装置(3)、燃烧装置(4)、有机废气处理设施换热器(5)和恶臭气体处理设施(6)，其中有机废气排放单元(1)排放的废气经吸附装置(3)吸附后排放，吸附装置(3)内吸附饱和的吸附剂通过预热的脱附气进行再生脱附，脱附后的气体经过燃烧装置(4)形成高温尾气，其特征在于：所述恶臭气体排放单元(2)排放的废气经过恶臭气体处理设施(6)处理后获得尾气一，其一部分作为脱附气进入有机废气处理设施换热器(5)与所述高温尾气的一部分进行热交换，热交换后即获得所述预热的脱附气；所述方法中的装置还包括新增换热器(7)，所述尾气一的其余部分以及所述高温尾气的其余部分分别经过新增换热器(7)换热，所述尾气一的其余部分加热升温，促进臭氧分解。
2.根据权利要求1所述的一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，其特征在于：所述新增换热器(7)的两个进气端处分别连接有三通阀一和三通阀二；所述尾气一通入三通阀一的进气端，三通阀一的两个出气端分别连通有机废气处理设施换热器(5)和新增换热器(7)的冷进气端；所述高温尾气通入三通阀二的进气端，三通阀二的两个出气端分别连通有机废气处理设施换热器(5)和新增换热器(7)的热进气端。
3.根据权利要求2所述的一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，其特征在于：所述三通阀一和三通阀二均为流量调节阀，所述尾气一的5～20％作为脱附气进入有机废气处理设施换热器(5)，所述高温尾气的30～50％进入有机废气处理设施换热器(5)预热脱附气。
4.根据权利要求3所述的一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，其特征在于：所述尾气一的12％作为脱附气进入有机废气处理设施换热器(5)，所述高温尾气的40％进入有机废气处理设施换热器(5)预热脱附气。
5.根据权利要求4所述的一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，其特征在于：所述有机废气处理设施换热器(5)和新增换热器(7)分别与燃烧装置(4)相邻设置，高温尾气从燃烧装置(4)至有机废气处理设施换热器(5)经过的管路总长度不超过1米，高温尾气从燃烧装置(4)至新增换热器(7)经过的管路总长度不超过1.8米。
6.根据权利要求5所述的一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，其特征在于：所述高温尾气从燃烧装置(4)至有机废气处理设施换热器(5)经过的管路总长度为0.5米，高温尾气从燃烧装置(4)至新增换热器(7)经过的管路总长度为1.2米。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种恶臭和有机废气治理设施的节能环保方法，其特征在于：所述有机废气处理设施换热器(5)和新增换热器(7)为回形套管式换热器，其中套管包括内层管和外层管，内层管固设于外层管内，二者同轴且不连通，内层管与外层管中的气体流向相反，套管以回形盘管式分布。
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