CN113368654A - 一种沸石转轮吸附浓缩脱附co催化氧化系统及其工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统及其工艺，包括两条相同的废气处理线，所述废气处理线包括与喷漆房相连通的带有电动蝶阀的废气导通管，所述废气导通管的端部固定设有前处理过滤器，所述前处理过滤器通过废气导通管与主工艺风机相连接，所述主工艺风机通过废气导通管与沸石转轮相连接，所述沸石转轮的脱附出气口通过废气导通管与CO风机相连接，所述CO风机通过废气导通管与阻火器相连接，所述阻火器通过废气导通管与CO炉相连接，所述CO炉通过连通管与脱附换热器相连接，所述脱附换热器上通过连通管与沸石转轮的脱附进气口相连通；本发明的废气采用前处理+沸石转轮吸附浓缩+CO催化燃烧的方式进行处理，废气经处理后达标排放。

Description

一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统及其工艺
技术领域
本发明涉及有机废气处理设备技术领域，尤其涉及一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统及其工艺。
背景技术
涂装车间喷漆作业时车间内的漆雾、粉尘颗粒和VOCs等有害物质若直接排出，则会对环境造成严重的污染，目前也有对有机废气进行处理的设备，但是其处理后的废气内还会残留部分的有害物质，排出后会影响环境，还会危害人类的健康。
为此，我们提出一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统及其工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统及其工艺。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统，包括两条相同的废气处理线，所述废气处理线包括与喷漆房相连通的带有电动蝶阀的废气导通管，所述废气导通管的端部固定设有前处理过滤器，所述前处理过滤器通过废气导通管与主工艺风机相连接，所述主工艺风机通过废气导通管与沸石转轮相连接，所述沸石转轮的脱附出气口通过废气导通管与CO风机相连接，所述CO风机通过废气导通管与阻火器相连接，所述阻火器通过废气导通管与CO炉相连接，所述CO炉通过连通管与脱附换热器相连接，所述脱附换热器上通过连通管与沸石转轮的脱附进气口相连通，所述沸石转轮的吸附出气口通过导气管a与脱附风机相连接，沸石转轮的吸附出气口通过导气管b与烟囱相连接，所述脱附风机通过导气管c与脱附换热器相连接，脱附风机通过导气管d与沸石转轮脱附进气口相连接，所述脱附换热器上通过连通管与烟囱相连接。
进一步的，所述前处理过滤器包括外壳，所述外壳的一端设有与废气导通管相连接的前处理过滤器进气口，外壳的另一端设有与废气导通管相连接的前处理过滤器出气口，外壳的内部固定安装有G4过滤棉层，所述G4过滤棉层的一侧设有安装于外壳内部的F7滤袋结构，所述F7滤袋结构的一侧设有安装于外壳内部的活性炭层，所述活性炭层的一侧设有安装于外壳内部的F9滤袋结构。
进一步的，所述沸石转轮包括壳体，所述壳体的内部安装有由减速电机驱动的环形沸石模块，所述环形沸石模块的外部设有与壳体的一端一体成型的吸附进气口和与壳体的另一端一体成型的脱附出气口，环形沸石模块的内部设有固定于壳体上的吸附出气口和脱附进气口。
进一步的，所述CO炉包括炉体，所述炉体的内部设有燃烧室和加热室，所述燃烧室的顶部固定设有催化腔，所述催化腔的顶部设有炉体出气口，催化腔的一端设有炉体进气口，催化腔的另一端设有与加热室相连通的炉管，所述加热室的一端设有压缩空气进入组件。
进一步的，所述导气管a、脱附换热器与脱附进气口之间的连通管、脱附出气口与CO风机之间的废气导通管上均设有手动蝶阀。
进一步的，所述导气管d上设有电动蝶阀。
进一步的，所述脱附出气口与CO风机之间的废气导通管上设有与其相连通的且带有电动蝶阀的支管。
一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统的工艺，包括如下步骤：
S1、正常运行时喷漆，固化工艺段产生的VOCs废气经过收集罩分别集中收集后，由主工艺风机的抽吸作用，将气体稳定的通过前处理过滤器，前处理过滤器用于去除废气中含有粉尘等固体颗粒物，前处理过滤器包括G4、F7、CF、F9，G4初效过滤器用于去除废气中5μm以上的颗粒物，F7中效过滤器用于去除废气中1～5μm的颗粒物，活性炭过滤器用于过滤和去除废气中的高沸点物质，F9中效过滤器用于去除废气中0.5μm的颗粒物，每级过滤器两端设置压差计；
S2、经过步骤S1中过滤去除固体杂质的废气通过主工艺风机的输送，至沸石转轮进行吸附，将废气中的VOCs通过沸石进行吸附，沸石转轮吸附/脱附区设置压差检测；转轮脱附进出口设置温度测量点，脱附出口温度超温报警，脱附进口温度传感器与脱附换热器冷侧旁通阀闭环控制，保证脱附气温度处于设定值；转轮出口设置风速测量仪，以达成系统运行状态监测功能；
S3、通过脱附风机的输送将步骤S2中沸石转轮处理后少量洁净气体与CO内的热气经脱附换热器进行换热至180℃，送至沸石转轮脱附区进行脱附，将沸石转轮吸附的VOCs脱附出来送至CO加热系统处理；脱附系统设置温度控制，通过阀门调节自动控制脱附气温度保持在180℃左右；设置有脱附气风速测量仪；
S4、将经过步骤S3脱附下来的气体经CO风机抽吸牵引进CO燃烧分解，脱附浓缩后的废气在CO反应装置中被加热至350℃左右，氧化成为二氧化碳和水，排放至大气从而达到无害化处理，满足排放标准。
本发明的废气采用前处理+沸石转轮吸附浓缩+CO催化燃烧的方式进行处理，废气经处理后达标排放，经过前处理的有机废气通过沸石转轮的吸附区，有机物分子被沸石转轮特有的吸附孔捕捉，吸附达标的洁净气体直接排入烟囱，经一段时间吸附后，沸石转轮吸附区吸附饱和，此时，用小股热风(150-180℃)吹扫沸石转轮的脱附区，将有机物从沸石中脱附出来，脱附下来的高浓废气送入催化燃烧室焚烧净化，在300～350℃高温的CO中催化氧化，生成H2O和CO2排入烟囱，沸石得到再生，可循环使用，彻底除去有机废气内的污染物。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明其中一条废气处理线的结构示意图；
图3是本发明中的前处理过滤器的结构示意图；
图4是本发明中的沸石转轮的结构示意图；
图5是本发明中的CO炉的结构示意图。
图中标号说明：1-喷漆房、2-电动蝶阀、3-废气导通管、4-前处理过滤器、5-主工艺风机、6-沸石转轮、7-CO风机、8-阻火器、9-CO炉、10-烟囱、11-连通管、12-脱附换热器、13-导气管b、14-导气管c、15-脱附风机、16-导气管a、17-导气管d、18-支管、19-手动蝶阀、20-外壳、21-前处理过滤器进气口、22-G4过滤棉层、23-F7滤袋结构、24-活性炭层、25-F9滤袋结构、26-前处理过滤器出气口、27-吸附出气口、28-脱附进气口、29-壳体、30-脱附出气口、31-吸附进气口、32-环形沸石模块、33-炉体出气口、34-炉体进气口、35-燃烧室、36-炉体、37-加热室、38-压缩空气进入组件、39-炉管、40-催化腔。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
如图1至5所示，本实施例提供一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统，包括两条相同的废气处理线，所述废气处理线包括与喷漆房1相连通的带有电动蝶阀2的废气导通管3，所述废气导通管3的端部固定设有前处理过滤器4，所述前处理过滤器4通过废气导通管3与主工艺风机5相连接，所述主工艺风机5通过废气导通管3与沸石转轮6相连接，所述沸石转轮6的脱附出气口30通过废气导通管3与CO风机7相连接，所述CO风机7通过废气导通管3与阻火器8相连接，所述阻火器8通过废气导通管3与CO炉9相连接，所述CO炉9通过连通管11与脱附换热器12相连接，所述脱附换热器12上通过连通管11与沸石转轮6的脱附进气口28相连通，所述沸石转轮6的吸附出气口27通过导气管a16与脱附风机15相连接，沸石转轮6的吸附出气口27通过导气管b13与烟囱10相连接，所述脱附风机15通过导气管c14与脱附换热器12相连接，脱附风机15通过导气管d17与沸石转轮6的脱附进气口28相连接，所述脱附换热器12上通过连通管11与烟囱10相连接。
废气采用前处理+沸石转轮吸附浓缩+CO催化燃烧的方式进行处理，废气经处理后达标排放，经过前处理的有机废气通过沸石转轮6的吸附区，有机物分子被沸石转轮6特有的吸附孔捕捉，吸附达标的洁净气体直接排入烟囱10，经一段时间吸附后，沸石转轮6吸附区吸附饱和，此时，用小股热风(150-180℃)吹扫沸石转轮的脱附区，将有机物从沸石中脱附出来，脱附下来的高浓废气送入CO炉内的燃烧室35焚烧净化，在300～350℃高温的CO中催化氧化，生成H2O和CO2排入烟囱10，沸石得到再生，可循环使用，彻底除去有机废气内的污染物。
优选的，所述前处理过滤器4包括外壳20，所述外壳20的一端设有与废气导通管3相连接的前处理过滤器进气口21，外壳20的另一端设有与废气导通管3相连接的前处理过滤器出气口26，外壳20的内部固定安装有G4过滤棉层22，所述G4过滤棉层22的一侧设有安装于外壳20内部的F7滤袋结构23，所述F7滤袋结构23的一侧设有安装于外壳20内部的活性炭层24，所述活性炭层24的一侧设有安装于外壳20内部的F9滤袋结构25。
通过四级过滤，去除掉0.5μm以上的颗粒物，去除效率＞99％。
优选的，所述沸石转轮6包括壳体29，所述壳体29的内部安装有由减速电机驱动的环形沸石模块32，所述环形沸石模块32的外部设有与壳体29的一端一体成型的吸附进气口31和与壳体29的另一端一体成型的脱附出气口30，环形沸石模块32的内部设有固定于壳体29上的吸附出气口27和脱附进气口28。
优选的，所述CO炉9包括炉体36，所述炉体36的内部设有燃烧室35和加热室37，所述燃烧室35的顶部固定设有催化腔40，所述催化腔40的顶部设有炉体出气口33，催化腔40的一端设有炉体进气口34，催化腔40的另一端设有与加热室37相连通的炉管39，所述加热室37的一端设有压缩空气进入组件38。
VOCS废气进入系统后，第一阶段系经过疏水性沸石转轮6，VOCS污染物质首先于转轮上进行吸附；第二阶段脱附程序是把部分沸石转轮6排放气与CO炉燃烧室37热气进行换热升温至约150至180℃，使其通入转轮内利用高温将有机物脱附下来，而脱附下来的高浓废气进入300℃以上的CO中催化氧化，如此可以减少后续废气处理单元尺寸、操作经费。
优选的，所述导气管a16、脱附换热器12与脱附进气口28之间的连通管22、脱附出气口30与CO风机7之间的废气导通管3上均设有手动蝶阀19。
优选的，所述导气管d17上设有电动蝶阀2。
优选的，所述脱附出气口30与CO风机7之间的废气导通管3上设有与其相连通的且带有电动蝶阀2的支管18。
如图1-5所示，本实施例提供一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统的工艺，包括如下步骤：
S1、正常运行时喷漆，固化工艺段产生的VOCs废气经过收集罩分别集中收集后，由主工艺风机的抽吸作用，将气体稳定的通过前处理过滤器，前处理过滤器用于去除废气中含有粉尘等固体颗粒物，前处理过滤器包括G4、F7、CF、F9，G4初效过滤器用于去除废气中5μm以上的颗粒物，F7中效过滤器用于去除废气中1～5μm的颗粒物，活性炭过滤器用于过滤和去除废气中的高沸点物质，F9中效过滤器用于去除废气中0.5μm的颗粒物，每级过滤器两端设置压差计；
S2、经过步骤S1中过滤去除固体杂质的废气通过主工艺风机的输送，至沸石转轮进行吸附，将废气中的VOCs通过沸石进行吸附，沸石转轮吸附/脱附区设置压差检测；转轮脱附进出口设置温度测量点，脱附出口温度超温报警，脱附进口温度传感器与脱附换热器冷侧旁通阀闭环控制，保证脱附气温度处于设定值；转轮出口设置风速测量仪，以达成系统运行状态监测功能；
S3、通过脱附风机的输送将步骤S2中沸石转轮处理后少量洁净气体与CO内的热气经脱附换热器进行换热至180℃，送至沸石转轮脱附区进行脱附，将沸石转轮吸附的VOCs脱附出来送至CO加热系统处理；脱附系统设置温度控制，通过阀门调节自动控制脱附气温度保持在180℃左右；设置有脱附气风速测量仪；
S4、将经过步骤S3脱附下来的气体经CO风机抽吸牵引进CO燃烧分解，脱附浓缩后的废气在CO反应装置中被加热至350℃左右，氧化成为二氧化碳和水，排放至大气从而达到无害化处理，满足排放标准。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统，包括两条相同的废气处理线，其特征在于：所述废气处理线包括与喷漆房相连通的带有电动蝶阀的废气导通管，所述废气导通管的端部固定设有前处理过滤器，所述前处理过滤器通过废气导通管与主工艺风机相连接，所述主工艺风机通过废气导通管与沸石转轮相连接，所述沸石转轮的脱附出气口通过废气导通管与CO风机相连接，所述CO风机通过废气导通管与阻火器相连接，所述阻火器通过废气导通管与CO炉相连接，所述CO炉通过连通管与脱附换热器相连接，所述脱附换热器上通过连通管与沸石转轮的脱附进气口相连通，所述沸石转轮的吸附出气口通过导气管a与脱附风机相连接，沸石转轮的吸附出气口通过导气管b与烟囱相连接，所述脱附风机通过导气管c与脱附换热器相连接，脱附风机通过导气管d与沸石转轮脱附进气口相连接，所述脱附换热器上通过连通管与烟囱相连接。
2.根据权利要求1所述的一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统，其特征在于：所述前处理过滤器包括外壳，所述外壳的一端设有与废气导通管相连接的前处理过滤器进气口，外壳的另一端设有与废气导通管相连接的前处理过滤器出气口，外壳的内部固定安装有G4过滤棉层，所述G4过滤棉层的一侧设有安装于外壳内部的F7滤袋结构，所述F7滤袋结构的一侧设有安装于外壳内部的活性炭层，所述活性炭层的一侧设有安装于外壳内部的F9滤袋结构。
3.根据权利要求1所述的一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统，其特征在于：所述沸石转轮包括壳体，所述壳体的内部安装有由减速电机驱动的环形沸石模块，所述环形沸石模块的外部设有与壳体的一端一体成型的吸附进气口和与壳体的另一端一体成型的脱附出气口，环形沸石模块的内部设有固定于壳体上的吸附出气口和脱附进气口。
4.根据权利要求1所述的一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统，其特征在于：所述CO炉包括炉体，所述炉体的内部设有燃烧室和加热室，所述燃烧室的顶部固定设有催化腔，所述催化腔的顶部设有炉体出气口，催化腔的一端设有炉体进气口，催化腔的另一端设有与加热室相连通的炉管，所述加热室的一端设有压缩空气进入组件。
5.根据权利要求1所述的一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统，其特征在于：所述导气管a、脱附换热器与脱附进气口之间的连通管、脱附出气口与CO风机之间的废气导通管上均设有手动蝶阀。
6.根据权利要求1所述的一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统，其特征在于：所述导气管d上设有电动蝶阀。
7.根据权利要求5所述的一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统，其特征在于：所述脱附出气口与CO风机之间的废气导通管上设有与其相连通的且带有电动蝶阀的支管。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种沸石转轮吸附浓缩脱附CO催化氧化系统的工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、正常运行时喷漆，固化工艺段产生的VOCs废气经过收集罩分别集中收集后，由主工艺风机的抽吸作用，将气体稳定的通过前处理过滤器，前处理过滤器用于去除废气中含有粉尘等固体颗粒物，前处理过滤器包括G4、F7、CF、F9，G4初效过滤器用于去除废气中5μm以上的颗粒物，F7中效过滤器用于去除废气中1～5μm的颗粒物，活性炭过滤器用于过滤和去除废气中的高沸点物质，F9中效过滤器用于去除废气中0.5μm的颗粒物，每级过滤器两端设置压差计；
S2、经过步骤S1中过滤去除固体杂质的废气通过主工艺风机的输送，至沸石转轮进行吸附，将废气中的VOCs通过沸石进行吸附，沸石转轮吸附/脱附区设置压差检测；转轮脱附进出口设置温度测量点，脱附出口温度超温报警，脱附进口温度传感器与脱附换热器冷侧旁通阀闭环控制，保证脱附气温度处于设定值；转轮出口设置风速测量仪，以达成系统运行状态监测功能；
S3、通过脱附风机的输送将步骤S2中沸石转轮处理后少量洁净气体与CO内的热气经脱附换热器进行换热至180℃，送至沸石转轮脱附区进行脱附，将沸石转轮吸附的VOCs脱附出来送至CO加热系统处理；脱附系统设置温度控制，通过阀门调节自动控制脱附气温度保持在180℃左右；设置有脱附气风速测量仪；
S4、将经过步骤S3脱附下来的气体经CO风机抽吸牵引进CO燃烧分解，脱附浓缩后的废气在CO反应装置中被加热至350℃左右，氧化成为二氧化碳和水，排放至大气从而达到无害化处理，满足排放标准。
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