CN113440981A - 一种有机废气处理系统、处理工艺及生产车间 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机废气处理系统、处理工艺及生产车间，该系统包括新风补充装置，设于生产车间内，用于补充新风；预处理装置，进风端与生产车间废气排放口相连，用于对生产车间排放废气进行预处理；吸附浓缩装置，用于将预处理后的废气进行吸附浓缩处理，其包括进风口、脱附气体出口和洁净气体出口，进气口与预处理装置的出风端相连；废气处理装置，用于对吸附浓缩后的废气进行处理，其进气口与吸附浓缩装置的脱附气体出口相连；主风机，进气口与吸附浓缩装置的洁净气体出口相连，出气口通过排放管道连接排气烟囱；回用管道，分别与主风机出气口及生产车间进气口相连，用于将洁净气体循环回用。本发明的系统运行成本低，节能环保，回用收益高。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，特别涉及一种有机废气处理系统、处理工艺及生产车间。
背景技术
随着经济、工业的快速发展，大气污染问题日益严重，对于有机废气的治理引发社会普遍重视。有机废气主要来源于石化、印刷、制药、涂装、喷漆、皮革加工、化纤生产、塑料加工等涉及使用大量有机溶剂的行业的生产过程，其成分复杂、易燃、易爆且带有一定的毒性，不仅会对大气环境造成破坏，阻碍经济的可持续发展，还会损害人体，引起中毒、致癌甚至死亡。
现有的废气处理系统都是将生产车间的废气收集处理达标后直接通过主风机排放至大气中，而生产车间需要不断的通过新风系统大量补入新鲜的空气，在这过程中需要花费大量的能耗(新风系统补风和主风机输送排放气体都将耗费大量能力)，此外还需花费大量耗材费用、废气排污费等费用，造成大量的资源浪费，增加了企业的经营负担。特别是在目前很多生产车间已经实现自动化操作，对生产空间的环境要求并不需要人工工作的环境要求那么高，这样操作尤其显得资源浪费。基于上述背景，亟需研发一种有机废气处理效率高、处理成本低、能够长期稳定运行且能够实现废气循环利用的有机废气处理系统及处理工艺。
发明内容
针对背景技术中所存在的技术问题，本发明的目的之一在于提供一种有机废气处理效率高、处理成本低、能够长期稳定运行且能够实现废气循环利用的有机废气处理系统及处理工艺。
本发明的目的之二在于，提供一种采用上述有机废气处理系统及处理工艺的生产生车间，可以显著降低能耗、实现废气基本不外排，长久达标，不用担心提标改造。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种有机废气处理系统，包括：
新风补充装置，设于生产车间内，用于补充新风；
预处理装置，进风端与生产车间废气排放口相连，用于对生产车间排放的废气进行预处理；
吸附浓缩装置，用于将预处理后的废气进行吸附浓缩处理，其包括进风口、脱附气体出口和洁净气体出口，所述的进风口与所述预处理装置的出风端相连；
废气处理装置，用于对吸附浓缩后的废气进行处理，其进气口与吸附浓缩装置的脱附气体出口相连；
主风机，其进气口与吸附浓缩装置的洁净气体出口相连，出气口通过排放管道连接排气烟囱；
回用管道，一端与主风机的出气口相连，另一端连接生产车间的进气口，用于将洁净气体循环回用。
进一步地，所述的废气处理装置包括一至多级废气燃烧单元，所述的废气燃烧单元为RTO、RCO、CO、TO中的一种或多种的组合。
优选地，还包括热能回收装置和气体回流管道。所述的热能回收装置用于将废气处理装置产生的净化热气进行热能回收后回用于生产车间；所述的气体回流管道分别与热能回收装置及生产车间的废气排放口相连，用于将经热能回收装置回收热能后的净化气体与生产车间的排放废气混合，降低生产车间排放废气的湿气，进而满足吸附浓缩装置进气要求。
进一步地，所述的预处理装置为洗涤塔、干式过滤器、活性炭吸附单元、布袋除尘器、滤筒除尘器、静电除尘器中的一种或多种的组合。
进一步地，所述的吸附浓缩装置包括串联的一至多级吸附浓缩单元，所述的吸附浓缩单元为沸石转轮吸附浓缩设备或沸石转筒吸附浓缩设备。
进一步地，所述的生产车间为涂装车间、橡胶加工车间、石化车间、电子设备生产车间、半导体制造车间、化工车间、制药车间、涂料生产车间、食品车间、复合材料生产车间、印刷车间、塑料加工车间中的一种。
本发明还公开了一种有机废气处理工艺，采用上述所述的有机废气处理系统，包括如下步骤：
S1、生产车间所产生的有机废气进入预处理装置进行预处理，新风补充装置往生产车间内补充新风；
S2、经预处理后的有机废气进入吸附浓缩装置中进行吸附浓缩处理，经吸附浓缩装置处理后的洁净气体通过主风机后部分排入排气烟囱，其余经回用管道重新送入生产车间内；
S3、经吸附浓缩装置吸附浓缩后的废气进入废气处理装置中进行处理，处理后的净化气体部分或全部排入排气烟囱。
其中，经排气烟囱排入大气中的气体总量占生产车间废气排放总量的比例≤30％。
其中，经吸附浓缩装置吸附后的洁净气体的挥发性有机物含量≤20mg/m3。
其中，所述新风补充装置往生产车间内补入的新风风量≤排气烟囱排出的风量。
优选地，为了使得最终进入吸附浓缩装置的废气的湿度达标，所述步骤S3中未排放至排气烟囱的气体通过气体回流管道回流至生产车间的废气排放管道中，与生产车间排放的废气混合，降低废气的湿度。
本发明还公开了一种生产车间，所述生产车间含上述所述的有机废气处理系统或所述生产车间采用上述所述的废气处理工艺进行废气处理。
本发明具有如下有益效果：
1、处理后的废气大部分回到生产车间，基本不外排，长久达标，不用担心提标改造；
2、回流压风，大大节省新风动力，无过滤耗材；
3、余热可回用于生产车间，节约能源。
附图说明
图1为本发明实施例一的系统结构示意图。
图2为本发明实施例二的系统结构示意图。
图3为本发明实施例三的系统结构示意图。
主要组件符号说明：1、新风补充装置；2、预处理装置；3、吸附浓缩装置；4、废气处理装置；5、主风机；50、回用管道；6、生产车间；7、排气烟囱；8、热能回收装置；80、气体回流管道；81、调湿装置；9、调温调湿装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。
实施例一
如图1所示，本实施例公开了一种有机废气处理系统，包括新风补充装置1、预处理装置2、吸附浓缩装置3、废气处理装置4和主风机5。其中，新风补充装置1用于给生产车间6补充新风，新风的补充量小于等于整个处理系统排出的风量相同。本实施例的有机废气处理系统适用于废气湿度较低的生产车间，如橡胶加工车间、石化车间、电子设备生产车间、半导体制造车间、化工车间、制药车间、食品车间、复合材料生产车间、塑胶加工车间等。
预处理装置2用于对生产车间6排放的废气进行预处理，除尘率≥99％。预处理装置2为洗涤塔、干式过滤器、活性炭吸附单元、布袋除尘器、滤筒除尘器、静电除尘器中的一种或多种的组合。本实施例中，预处理装置为多级干式过滤器。
吸附浓缩装置3与预处理装置2出风端相连，并用于将预处理后的废气进行吸附浓缩处理，主风机5与吸附浓缩装置3的洁净气体出口相连；吸附浓缩装置3包括一至多级串联的吸附浓缩单元，使吸附后的洁净气体的挥发性有机物符合回用要求(如应用于自动喷漆房的指标为：挥发性有机物含量小于20mg/m3，应用于手动喷漆房的指标为：挥发性有机物含量小于7mg/m3)，吸附浓缩装置3可以为沸石分子筛转轮、沸石分子筛转筒等；本实施例中，吸附浓缩单元为沸石分子筛转轮。低温条件下，大风量的有机废气通过沸石分子筛转轮，VOCs分子被吸附于微孔，经过沸石转轮处理后的洁净气体部分经主风机5由排气烟囱7排入大气中，其余洁净气体经主风机5和回用管道50重新送入生产车间6内。经排气烟囱7排入大气中的气体总量占生产车间6废气排放总量的比例≤30％，甚至可以≤10％。
废气处理装置4与吸附浓缩装置3的脱附气体出口相连，废气处理装置4包括一至多级废气燃烧单元，废气燃烧单元为RTO、RCO、CO、TO中的一种或多种的组合，本实施例中，废气燃烧单元为RTO。吸附有大量VOCs的沸石转轮部分进入高温脱附区，利用小风量高温废气将吸附浓缩装置3上的VOCs分子脱附出来，形成的高浓度废气经RTO充分燃烧处理后得到净化气体，部分净化气体经排气烟囱7排入大气中。
本实施例的处理工艺包括如下步骤：1)生产车间6所产生的有机废气进入多级干式过滤器进行预处理，除尘率≥99％；新风补充装置1往生产车间6内补入新风，新风的补充量小于等于经排气烟囱7排出的风量；2)经预处理后的有机废气进入沸石转轮中进行吸附浓缩处理，VOC净化率≥95％，经沸石转轮吸附处理后的洁净气体(挥发性有机物含量小于20mg/m3，甚至更低，如应用于人工操作的生产空间挥发性有机物含量小于7mg/m3)经主风机5后少量排入排气烟囱7，其余经管道重新送入生产车间6内；3)利用RTO产生的小风量高温废气将部分沸石转轮上的VOCs分子脱附出来，形成的高浓度废气经RTO充分燃烧处理后得到净化气体，VOC净化率＞99％，部分净化气体经排气烟囱7排入大气中。
本申请方案中的废气经处理达标后，大部分经回用管道补充生产车间中，回用比例可以达到70％以上，甚至90％以上，这样新风系统只需适当补充少量的新鲜空气(补充新鲜空气量废气排放量≤30％,甚至≤10％)即可满足生产车间的要求，相比于现有的废气处理系统直接将处理达标后的废气直接排放然后通过新风系统补充大量的新鲜空气，可以使用较小功率的新风系统，降低了新风系统投资成本以及运营成本(减少新风系统的能耗和耗材成本)；同时由于生产车间只有少量废气排放(废气排放量≤30％,甚至≤10％)，还可以显著降低废气排放量，减少废气排放成本。
实施例二
如图2所示，本实施例公开了一种有机废气处理系统，本实施例与实施例一的区别仅在于：处理系统还包括热能回收装置8和气体回流管道80，热能回收装置8用于将废气处理装置4产生的部分净化热气进行热能回收后回用于生产车间6烤箱等，节约能源。气体回流管道80分别与热能回收装置8及生产车间6的排放管道相连，经热能回收装置8降温后的净化气体经气体回流管道80与生产车间6的排放废气混合，用于降低生产车间6排放废气的湿度，使混合后的气体湿度和温度更加符合废气吸附浓缩装置3的要求，提高废气的处理效果；优选的气体回流管道80还设有调湿装置81，进一步降低气体回流管道80中气体的湿度。本实施例的有机废气处理系统适用于废气湿度较高的生产车间，如涂装车间、涂料生产车间、印刷车间等。本实施例的其余部分结构均与实施例一相同。
本实施例的处理工艺包括如下步骤：1)生产车间6所产生的有机废气进入多级干式过滤器进行预处理，除尘率≥99％；新风补充装置1往生产车间6内补入新风，新风的补充量小于等于经排气烟囱7排出的风量；2)经预处理后的有机废气进入沸石转轮中进行吸附浓缩处理，VOC净化率≥95％，经沸石转轮吸附处理后的洁净气体经主风机5后少量排入排气烟囱7，其余经管道重新送入生产车间6内；3)利用RTO产生的小风量高温废气将部分沸石转轮上的VOCs分子脱附出来，形成的高浓度废气经RTO充分燃烧处理后得到净化气体，VOC净化率＞99％，部分净化气体经排气烟囱7排入大气中，部分净化气体经热能回收装置8降温后经气体回流管道80与生产车间6的排放废气混合，使得生产车间6排放废气的湿度RH≤40％，混合后的气体进入预处理装置2。
实施例三
如图3所示，本实施例公开了一种有机废气处理系统，本实施例与实施例二的区别仅在于：处理系统还包括调温调湿装置9，设置于主风机5与生产车间6之间的回用管道50上，用于将主风机5排出的洁净气体进行降温后重新排入生产车间6中。本实施例的有机废气处理系统适用于废气湿度较高且对进气温度和湿度要求较高(如要求恒温恒湿)生产车间，如高级别和高要求的印刷车间、喷漆车间等。本实施例的其余部分结构均与实施例二相同。
本实施例的处理工艺包括如下步骤：1)生产车间6所产生的有机废气进入多级干式过滤器进行预处理，除尘率≥99％；新风补充装置1往生产车间6内补入新风，新风的补充量小于等于经排气烟囱7排出的风量；2)经预处理后的有机废气进入沸石转轮中进行吸附浓缩处理，VOC净化率≥95％，经沸石转轮吸附处理后的洁净气体经主风机5后少量排入排气烟囱7，其余经调温调湿装置9降温处理后重新送入生产车间6内；3)利用RTO产生的小风量高温废气将部分沸石转轮上的VOCs分子脱附出来，形成的高浓度废气经RTO充分燃烧处理后得到净化气体，VOC净化率＞99％，部分净化气体经排气烟囱7排入大气中，部分净化气体经热能回收装置8降温后经气体回流管道80与生产车间6的排放废气混合，使得生产车间6排放废气的湿度RH≤40％，混合后的气体进入预处理装置2。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种有机废气处理系统，其特征在于，包括：
新风补充装置，设于生产车间内，用于补充新风；
预处理装置，进风端与生产车间废气排放口相连，用于对生产车间排放的废气进行预处理；
吸附浓缩装置，用于将预处理后的废气进行吸附浓缩处理，其包括进风口、脱附气体出口和洁净气体出口，所述的进风口与所述预处理装置的出风端相连；
废气处理装置，用于对吸附浓缩后的废气进行处理，其进气口与吸附浓缩装置的脱附气体出口相连；
主风机，其进气口与吸附浓缩装置的洁净气体出口相连，出气口通过排放管道连接排气烟囱；
回用管道，一端与主风机的出气口相连，另一端连接生产车间的进气口，用于将洁净气体循环回用。
2.如权利要求1所述的一种有机废气处理系统，其特征在于：所述的废气处理装置包括一至多级废气燃烧单元，所述的废气燃烧单元为RTO、RCO、CO、TO中的一种或多种的组合。
3.如权利要求2所述的一种有机废气处理系统，其特征在于：还包括热能回收装置和气体回流管道，所述的热能回收装置用于将废气处理装置产生的净化热气进行热能回收后回用于生产车间；所述的气体回流管道分别与热能回收装置及生产车间的废气排放口相连，用于将经热能回收装置回收热能后的净化气体与生产车间的排放废气混合，降低生产车间排放废气的湿气。
4.如权利要求1所述的一种有机废气处理系统，其特征在于：所述的预处理装置为洗涤塔、干式过滤器、活性炭吸附单元、布袋除尘器、滤筒除尘器、静电除尘器中的一种或多种的组合。
5.如权利要求1所述的一种有机废气处理系统，其特征在于：所述的吸附浓缩装置包括串联的一至多级吸附浓缩单元，所述的吸附浓缩单元为沸石转轮吸附浓缩设备或沸石转筒吸附浓缩设备。
6.如权利要求1所述的一种有机废气处理系统，其特征在于：所述的生产车间为涂装车间、橡胶加工车间、石化车间、电子设备生产车间、半导体制造车间、化工车间、制药车间、涂料生产车间、食品车间、复合材料生产车间、印刷车间、塑料加工车间中的一种。
7.一种有机废气处理工艺，其特征在于：采用权利要求1-6中任一项所述的有机废气处理系统，包括如下步骤：
S1、生产车间所产生的有机废气进入预处理装置进行预处理，新风补充装置往生产车间内补充新风；
S2、经预处理后的有机废气进入吸附浓缩装置中进行吸附浓缩处理，经吸附浓缩装置处理后的洁净气体通过主风机后部分排入排气烟囱，其余经回用管道重新送入生产车间内；
S3、经吸附浓缩装置吸附浓缩后的废气进入废气处理装置中进行处理，处理后的净化气体部分或全部排入排气烟囱。
8.如权利要求7所述的一种有机废气处理工艺，其特征在于：经排气烟囱排入大气中的气体总量占生产车间废气排放总量的比例≤30％。
9.如权利要求7所述的一种有机废气处理工艺，其特征在于：经吸附浓缩装置吸附后的洁净气体的挥发性有机物含量≤20mg/m3。
10.如权利要求7所述的一种有机废气处理工艺，其特征在于：所述新风补充装置往生产车间内补入的新风风量≤排气烟囱排出的风量。
11.如权利要求7所述的一种有机废气处理工艺，其特征在于：所述步骤S3中未排放至排气烟囱的气体通过气体回流管道回流至生产车间的废气排放管道中，与生产车间排放的废气混合，降低废气的湿度。
12.一种生产车间，其特征在于：所述生产车间含权利要求1-6中任一项所述的有机废气处理系统或所述生产车间采用权利要求7-11中任一项所述的废气处理工艺进行废气处理。
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