CN114832574A - 一种挥发性有机废气标准化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种挥发性有机废气标准化处理方法，该方法依托拥有燃烧炉的企业建设废气焚烧处理装置，涉及废气收集设备+分散吸附装置+集中脱附系统+热力焚烧+在线监测器，它是一种区域化VOCs有机废气规范、统一、协同治理的新模式，吸附材料(活性炭或沸石分子筛)为标准化模块设计，在区域内各企业设置分散吸附装置，吸附饱和的模块拆卸送至集中脱附装置安装，再采用热空气进行脱附，形成小风量、高浓度有机废气送厂区TO热力焚烧炉焚烧，模块得以脱附再生，实现废气达标排放，将小型有机废气处理装置一次性使用的活性炭/分子筛变成可脱附再生的标准化模块吸附材料，降低各企业吸附材料更换费用，达到节能环保、资源化利用。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂、喷涂、印刷、制药、石油化工、橡胶等企业不含卤素的挥发性有机废气处理技术领域，具体为一种挥发性有机废气标准化处理方法。
背景技术
VOCs成为国家重点管控的第五类污染物，是PM2.5、O3的前驱物(雾霾、光化学烟雾、污染空气)，大多数是有毒、有害、异味气体，为此，国家、省市各部门相继出台各种法规、政策，全面推进VOCs污染物治理，目前比较成熟的有机废气治理技术达几十种，包括传统的有吸附法、吸收法、燃烧法、冷凝法，联用技术有吸附－冷凝回收、吸附浓缩－蓄热燃烧，低温等离子体技术、光催化氧化、生物法、膜分离技术，多数为以上几种工艺的组合工艺技术，而该处理模式采用净化效果最高、运用最成熟的“吸脱附浓缩+热力焚烧”工艺。
目前全国各地区均在推进VOCs废气治理，多数废气排放企业均在陆续安装处理设施，但是与之而来的是没有专业的管理人员、没有有效的活性炭/沸石分子筛更换监管措施，或者无法确定是否更换，同时一次性使用吸附材料，运行成本较高，还会产生危废，造成大量资源浪费，由于多数废气企业总排放量小、企业分散、吸附材料危废处理成本高的特点，没法建设大型废气处理设备，治理设施难以管理，为此，我们提出一种挥发性有机废气标准化处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种挥发性有机废气标准化处理方法，针对现有小型、零散VOCs废气排放企业较为分散、运行成本高、危废难以处理等特点开发的区域整体治理技术，“分散吸附+集中脱附+热力焚烧+在线监测”的有机废气工艺处理技术，是一种挥发性有机废气处理工艺，同时也是吸附材料(活性炭/沸石分子筛)的再生处理技术，具有针对性强、净化率高、处理技术灵活、投资省等优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种挥发性有机废气标准化处理方法，该方法依托拥有燃烧炉的企业建设废气焚烧处理装置，涉及废气收集浓缩设备+分散吸附装置+集中脱附系统+热力焚烧+在线监测器，其中：
废气收集浓缩设备：包括预处理设备、活性炭吸脱附箱、1#引风机、1#脱附风机和1#加热器；
集中脱附系统包括集中脱附箱、2#脱附风机、2#加热器及氮气制备系统，依托燃烧炉建立的脱附装置，周边企业吸附饱和的活性炭/沸石分子筛模块，送至该装置脱附、燃烧净化，实现吸附模块的再生、循环使用，氮气制备系统是脱附箱的安全保护设施；
分散吸附装置包括预处理设备、分散吸附箱及吸附风机；
热力焚烧包括送风机，且送风机的输入端和集中脱附箱输出端和1#加热器输出端连接，送风机的输出端和厂区的热力燃烧炉连接，脱附废气送厂区燃烧炉焚烧(800℃)进行净化，实现本企业排放废气的长期处理，吸脱附模块自动吸附、脱附再生，满足在线检测达标排放；
在线监测器包括装配在分散吸附箱上的PID远程监测系统和装配在1#吸附风机输出端上的VOCs在线监测系统，且PID远程监测系统和VOCs在线监测系统通过GPRS/4G/有线网络和运维服务终端连接，可以使整套处理设施运行处于全程实时监测中，在环保管家或第三方运维服务公司的协助下，设立模块更换台账管理，实现整套系统运行智能化管理。
优选的，集中脱附箱包括壳体、模块安装框架、快开人孔门，其他企业吸附饱和的活性炭或沸石分子筛模块运送到脱附箱，将模块安装于集中脱附箱的框架上，对其采用增压、加热后的热空气(100-120℃)进行脱附，送至厂区热力燃烧炉焚烧净化，脱附完全的模块送回分散吸附装置循环使用，氮气制备系统包括氮气制备及储存系统，和脱附系统内温度连锁控制，装置超高温时通入氮气，进行安全保护。
优选的，分散吸附装置内的吸附箱包括壳体、模块安装框架、标准化的活性炭或沸石分子筛模块，该处理系统分散在周边各VOCs废气处理企业，每个企业可以设置一套/多套分散吸附装置，吸附厂区所产生的有机废气；在环保管家或第三方运维服务公司的协助下，将装置内吸附饱和后的活性炭或沸石分子筛模块取出，更换成脱附再生后的模块，取出的饱和模块送至集中脱附系统进行脱附再生，是分散吸附装置和集中脱附系统的连接纽带，通过该模块的“吸附→拆卸→运输→安装→脱附再生→拆卸→运输→安装→吸附”循环使用，达到区域内多家企业整体治理挥发性有机废气目的，该分散吸附装置为多套挥发性有机废气处理系统，可以在设施所在企业周边各个需要处理有机废气企业安装使用。
优选的，吸附箱和集中脱附箱设置方便模块安装的卡槽、滑道及模块固定的快速螺栓，方便模块安装拆卸，且吸附箱内的活性炭或沸石分子筛模块采用整体模块化设计，模块底部设置滑动滚轮，配套安装支耳，通过螺栓与框架固定，整体模块为小型化设计，方便人员拆卸安装。
优选的，预处理设备采用废气配套的冷却器、喷淋塔、除雾器、干式过滤器等选配，预处理设备，即含其他无机废气、溶解性废气、酸碱废气、高温废气、粉尘的有机废气，配套设置的冷却器、喷淋塔、除雾器、干式过滤器等，选配以上设备，先除去以上废气成分，再进入分散吸附装置进行有机废气净化处理。
优选的，具体步骤为：
S1：预处理设备先除去以上废气成分，再进入吸附装置进行有机废气净化处理，通过预处理后进入分散吸附装置；
S2：有机废气被吸附在活性炭或沸石分子筛模块内，净化后的废气通过吸附风机增压达标排放，吸附饱和模块送至集中脱附装置，脱附再生，该分散吸附装置为多套挥发性有机废气处理系统，可以在燃烧炉所在企业周边各个有机废气企业安装使用，该分散吸附装置即为挥发性有机废气VOCs处理的子系统；
S3：分散吸附装置吸附饱和的活性炭或沸石分子筛模块运送到集中脱附箱，将模块安装于框架上，然后采用2#脱附风机增压、2#换热器加热后的热空气(100-120℃)进行脱附，形成小气量、高浓度的有机废气，通过鼓风机送入燃烧炉(800℃)，作为燃烧补风进行焚烧净化处理，当分散吸附箱内的挥发性有机废气VOCs脱附完成后，关闭2#加热器且2#脱附风机继续运行，采用环境空气冷却，将模块取出运送回其他企业循环使用，该集中脱附装置即为挥发性有机废气VOCs处理的母系统；
S4：在废气处理过程中，在线监测器包括装配在分散吸附箱上的PID远程监测系统和装配在1#吸附风机输出端上的VOCs在线监测系统，且PID远程监测系统和VOCs在线监测系统通过GPRS/4G/有线网络和运维服务终端连接，可以使整套处理设施运行处于全程实时监测中；在环保管家或第三方运维服务公司的协助下，进行模块更换台账管理，实现整套系统运行智能化管理，且送风机将脱附废气送厂区燃烧炉焚烧(800℃)进行净化，实现本企业排放废气的长期处理，吸脱附模块自动吸附、脱附再生，满足在线检测达标排放。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明结构设计合理，预处理设备先除去以上废气成分，再进入吸附装置进行有机废气净化处理，通过预处理后进入分散吸附装置；有机废气被吸附在活性炭或沸石分子筛模块内，净化后的废气通过吸附风机增压达标排放，吸附饱和模块送至集中脱附装置，脱附再生，该分散吸附装置为多套挥发性有机废气处理系统，可以在燃烧炉所在企业周边各个有机废气企业安装使用，该分散吸附装置即为挥发性有机废气VOCs处理的子系统；分散吸附装置吸附饱和的活性炭或沸石分子筛模块运送到集中脱附箱，将模块安装于框架上，然后采用2#脱附风机增压、2#换热器加热后的热空气(100-120℃)进行脱附，形成小气量、高浓度的有机废气，通过鼓风机送入燃烧炉(800℃)，作为燃烧补风进行焚烧净化处理，当分散吸附箱内的挥发性有机废气VOCs脱附完成后，关闭2#加热器且2#脱附风机继续运行，采用环境空气冷却，将模块取出运送回其他企业循环使用，该集中脱附装置即为挥发性有机废气VOCs处理的母系统，为区域内多家挥发性有机废气VOCs整体治理方案，在满足环保达标的前提下，可以有效降低各废气排放企业一次投资及运行费用，装置简单、安装周期短、节能环保，实现在线监测管理。具有很好的推广实施意义。
附图说明
图1为本发明工艺流程框图；
图2为本发明工艺流程系统图。
图中：1、预处理设备；2、活性炭吸脱附箱；3、引风机；4、1#脱附风机；5、1#加热器；6、送风机；7、集中脱附箱；8、2#加热器；9、2#脱附风机；10、分散吸附箱；11、吸附风机；12、烟囱。
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做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。
请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种挥发性有机废气标准化处理方法，该方法依托拥有燃烧炉的企业建设废气焚烧处理装置，涉及废气收集浓缩设备+分散吸附装置+集中脱附系统+热力焚烧+在线监测器，其中：
废气收集浓缩设备：包括预处理设备1、活性炭吸脱附箱2、1#引风机3、1#脱附风机4和1#加热器5；
集中脱附系统包括集中脱附箱7、2#脱附风机9、2#加热器8及氮气制备系统，依托燃烧炉建立的脱附装置，周边企业吸附饱和的活性炭/沸石分子筛模块，送至该装置脱附、燃烧净化，实现吸附模块的再生、循环使用，氮气制备系统是脱附箱的安全保护设施；
分散吸附装置包括预处理设备1、分散吸附箱10及吸附风机11；
热力焚烧包括送风机6，且送风机6的输入端和集中脱附箱7输出端和1#加热器5输出端连接，送风机6的输出端和厂区的热力燃烧炉连接，脱附废气送厂区燃烧炉焚烧(800℃)进行净化，实现本企业排放废气的长期处理，吸脱附模块自动吸附、脱附再生，满足在线检测达标排放；
在线监测器包括装配在分散吸附箱10上的PID远程监测系统和装配在1#吸附风机11输出端上的VOCs在线监测系统，且PID远程监测系统和VOCs在线监测系统通过GPRS/4G/有线网络和运维服务终端连接，可以使整套处理设施运行处于全程实时监测中，在环保管家或第三方运维服务公司的协助下，设立模块更换台账管理，实现整套系统运行智能化管理。
集中脱附箱7包括壳体、模块安装框架、快开人孔门，其他企业吸附饱和的活性炭或沸石分子筛模块运送到脱附箱，将模块安装于集中脱附箱7的框架上，对其采用增压、加热后的热空气(100-120℃)进行脱附，送至厂区热力燃烧炉焚烧净化，脱附完全的模块送回分散吸附装置循环使用，氮气制备系统包括氮气制备及储存系统，和脱附系统内温度连锁控制，装置超高温时通入氮气，进行安全保护；
分散吸附装置内的吸附箱包括壳体、模块安装框架、标准化的活性炭或沸石分子筛模块，该处理系统分散在周边各VOCs废气处理企业，每个企业可以设置一套/多套分散吸附装置，吸附厂区所产生的有机废气；在环保管家或第三方运维服务公司的协助下，将装置内吸附饱和后的活性炭或沸石分子筛模块取出，更换成脱附再生后的模块，取出的饱和模块送至集中脱附系统进行脱附再生，是分散吸附装置和集中脱附系统的连接纽带，通过该模块的“吸附→拆卸→运输→安装→脱附再生→拆卸→运输→安装→吸附”循环使用，达到区域内多家企业整体治理挥发性有机废气目的，该分散吸附装置为多套挥发性有机废气处理系统，可以在设施所在企业周边各个需要处理有机废气企业安装使用；
吸附箱和集中脱附箱7设置方便模块安装的卡槽、滑道及模块固定的快速螺栓，方便模块安装拆卸，且吸附箱内的活性炭或沸石分子筛模块采用整体模块化设计，模块底部设置滑动滚轮，配套安装支耳，通过螺栓与框架固定，整体模块为小型化设计，方便人员拆卸安装；
预处理设备1采用废气配套的冷却器、喷淋塔、除雾器、干式过滤器等选配，预处理设备，即含其他无机废气、溶解性废气、酸碱废气、高温废气、粉尘的有机废气，配套设置的冷却器、喷淋塔、除雾器、干式过滤器等，选配以上设备，先除去以上废气成分，再进入分散吸附装置进行有机废气净化处理；
具体步骤为：
S1：预处理设备1先除去以上废气成分，再进入吸附装置进行有机废气净化处理，通过预处理后进入分散吸附装置；
S2：有机废气被吸附在活性炭或沸石分子筛模块内，净化后的废气通过吸附风机11增压达标排放，吸附饱和模块送至集中脱附装置，脱附再生，该分散吸附装置为多套挥发性有机废气处理系统，可以在燃烧炉所在企业周边各个有机废气企业安装使用，该分散吸附装置即为挥发性有机废气VOCs处理的子系统；
S3：分散吸附装置吸附饱和的活性炭或沸石分子筛模块运送到集中脱附箱7，将模块安装于框架上，然后采用2#脱附风机9增压、2#换热器8加热后的热空气(100-120℃)进行脱附，形成小气量、高浓度的有机废气，通过鼓风机送入燃烧炉(800℃)，作为燃烧补风进行焚烧净化处理，当分散吸附箱10内的挥发性有机废气VOCs脱附完成后，关闭2#加热器8且2#脱附风机9继续运行，采用环境空气冷却，将模块取出运送回其他企业循环使用，该集中脱附装置即为挥发性有机废气VOCs处理的母系统；
S4：在废气处理过程中，在线监测器包括装配在分散吸附箱10上的PID远程监测系统和装配在1#吸附风机11输出端上的VOCs在线监测系统，且PID远程监测系统和VOCs在线监测系统通过GPRS/4G/有线网络和运维服务终端连接，可以使整套处理设施运行处于全程实时监测中；在环保管家或第三方运维服务公司的协助下，进行模块更换台账管理，实现整套系统运行智能化管理，且送风机6将脱附废气送厂区燃烧炉焚烧(800℃)进行净化，实现本企业排放废气的长期处理，吸脱附模块自动吸附、脱附再生，满足在线检测达标排放；
实施例：人造板企业在人造板的制造过程中会大量使用脲醛、酚醛和三聚氰胺甲醛树脂作为胶粘剂，胶粘剂的制作和生产过程中会产生“致突变性、致癌性、致畸性”的“三致”污染物甲醛、酚类、非甲烷总烃，甲醛和酚类排放水体导致毒物性污染，人们长期饮用或接触受污染的水，可引起各种神经系统症状，在国家环保政策要求下，在该市环保局相关领导的关怀和重视下，决定指导两家中密度纤维板企业和三家胶合板生产企业进行建设废气处理示范装置；
五家企业处理气量分别为2x100000m3/h+3x30000m3/h，甲醛排放浓度按照25mg/m3，处理后排放浓度≤5mg/m3：
(1)考虑在其中两家中密度板企业(100000m3/h)设置“冷却器+干式过滤器+活性炭吸脱附装置+TO焚烧炉热力焚烧+引风机+在线监测”处理工艺，利用厂区燃烧炉焚烧挥发性有机废气，同时配套设置一套集中脱附装箱，脱附处理其余三家吸附饱和的活性炭/沸石分子筛模块；
(2)在其余三家设置“干式过滤器+分散吸附装置+PID远程监测+引风机”处理工艺，配套可以简易更换的吸附模块；
(3)三家企业的分散吸附装置内模块达到饱和状态时，取出更换，饱和的模块送至两家中密度纤维板企业集中脱附箱，进行脱附净化处理；
(4)该项目建成以后，有效地解决厂区异味，设计处理后的挥发性有机废气去除效率＞70％，排放废气中非甲烷总烃(NMHC)≤40mg/m3，排放甲醛浓度≤3mg/m3，消减量挥发性有机废气27.84吨/年。
为区域内多家挥发性有机废气VOCs整体治理方案，在满足环保达标的前提下，可以有效降低各废气排放企业一次投资及运行费用，装置简单、安装周期短、节能环保，实现在线监测管理，具有很好的推广实施意义，按照工艺需求，合理配置安全防爆报警、LEL浓度报警仪、温度计、压力表、防爆片等控制措施，在符合本领域常识的基础上，预处理设备1可以根据废气成分优选组合，根据需求调整分散吸附箱、集中脱附箱7壳体的外形尺寸，即设备根据风量及浓度等参数调整，但是吸附模块必须统一规格，方便更换安装，本装置是一种区域VOCs废气治理新模式，具有投资少、运行成本低、资源共享、节能环保、便于监管等特点。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种挥发性有机废气标准化处理方法，其特征在于：该方法依托拥有燃烧炉的企业建设废气焚烧处理装置，涉及废气收集浓缩设备+分散吸附装置+集中脱附系统+热力焚烧+在线监测器，其中：
废气收集浓缩设备：包括预处理设备(1)、活性炭吸脱附箱(2)、1#引风机(3)、1#脱附风机(4)和1#加热器(5)；
集中脱附系统包括集中脱附箱(7)、2#脱附风机(9)、2#加热器(8)及氮气制备系统，依托燃烧炉建立的脱附装置，周边企业吸附饱和的活性炭/沸石分子筛模块，送至该装置脱附、燃烧净化，实现吸附模块的再生、循环使用，氮气制备系统是脱附箱的安全保护设施；
分散吸附装置包括预处理设备(1)、分散吸附箱(10)及吸附风机(11)；
热力焚烧包括送风机(6)，且送风机(6)的输入端和集中脱附箱(7)输出端和1#加热器(5)输出端连接，送风机(6)的输出端和厂区的热力燃烧炉连接，脱附废气送厂区燃烧炉焚烧(800℃)进行净化，实现本企业排放废气的长期处理，吸脱附模块自动吸附、脱附再生，满足在线检测达标排放；
在线监测器包括装配在分散吸附箱(10)上的PID远程监测系统和装配在1#吸附风机(11)输出端上的VOCs在线监测系统，且PID远程监测系统和VOCs在线监测系统通过GPRS/4G/有线网络和运维服务终端连接，可以使整套处理设施运行处于全程实时监测中，在环保管家或第三方运维服务公司的协助下，设立模块更换台账管理，实现整套系统运行智能化管理。
2.根据权利要求1所述的一种挥发性有机废气标准化处理方法，其特征在于：集中脱附箱(7)包括壳体、模块安装框架、快开人孔门，其他企业吸附饱和的活性炭或沸石分子筛模块运送到脱附箱，将模块安装于集中脱附箱(7)的框架上，对其采用增压、加热后的热空气(100-120℃)进行脱附，送至厂区热力燃烧炉焚烧净化，脱附完全的模块送回分散吸附装置循环使用，氮气制备系统包括氮气制备及储存系统，和脱附系统内温度连锁控制，装置超高温时通入氮气，进行安全保护。
3.根据权利要求2所述的一种挥发性有机废气标准化处理方法，其特征在于：分散吸附装置内的吸附箱包括壳体、模块安装框架、标准化的活性炭或沸石分子筛模块，该处理系统分散在周边各VOCs废气处理企业，每个企业可以设置一套/多套分散吸附装置，吸附厂区所产生的有机废气；在环保管家或第三方运维服务公司的协助下，将装置内吸附饱和后的活性炭或沸石分子筛模块取出，更换成脱附再生后的模块，取出的饱和模块送至集中脱附系统进行脱附再生，是分散吸附装置和集中脱附系统的连接纽带，通过该模块的“吸附→拆卸→运输→安装→脱附再生→拆卸→运输→安装→吸附”循环使用，达到区域内多家企业整体治理挥发性有机废气目的，该分散吸附装置为多套挥发性有机废气处理系统，可以在设施所在企业周边各个需要处理有机废气企业安装使用。
4.根据权利要求3所述的一种挥发性有机废气标准化处理方法，其特征在于：吸附箱和集中脱附箱(7)设置方便模块安装的卡槽、滑道及模块固定的快速螺栓，方便模块安装拆卸，且吸附箱内的活性炭或沸石分子筛模块采用整体模块化设计，模块底部设置滑动滚轮，配套安装支耳，通过螺栓与框架固定，整体模块为小型化设计，方便人员拆卸安装。
5.根据权利要求4所述的一种挥发性有机废气标准化处理方法，其特征在于：预处理设备(1)采用废气配套的冷却器、喷淋塔、除雾器、干式过滤器等选配，预处理设备，即含其他无机废气、溶解性废气、酸碱废气、高温废气、粉尘的有机废气，配套设置的冷却器、喷淋塔、除雾器、干式过滤器等，选配以上设备，先除去以上废气成分，再进入分散吸附装置进行有机废气净化处理。
6.根据权利要求5所述的一种挥发性有机废气标准化处理方法，其特征在于：具体步骤为：
S1：预处理设备(1)先除去以上废气成分，再进入吸附装置进行有机废气净化处理，通过预处理后进入分散吸附装置；
S2：有机废气被吸附在活性炭或沸石分子筛模块内，净化后的废气通过吸附风机(11)增压达标排放，吸附饱和模块送至集中脱附装置，脱附再生，该分散吸附装置为多套挥发性有机废气处理系统，可以在燃烧炉所在企业周边各个有机废气企业安装使用，该分散吸附装置即为挥发性有机废气VOCs处理的子系统；
S3：分散吸附装置吸附饱和的活性炭或沸石分子筛模块运送到集中脱附箱(7)，将模块安装于框架上，然后采用2#脱附风机(9)增压、2#换热器(8)加热后的热空气(100-120℃)进行脱附，形成小气量、高浓度的有机废气，通过鼓风机送入燃烧炉(800℃)，作为燃烧补风进行焚烧净化处理，当分散吸附箱(10)内的挥发性有机废气VOCs脱附完成后，关闭2#加热器(8)且2#脱附风机(9)继续运行，采用环境空气冷却，将模块取出运送回其他企业循环使用，该集中脱附装置即为挥发性有机废气VOCs处理的母系统；
S4：在废气处理过程中，在线监测器包括装配在分散吸附箱(10)上的PID远程监测系统和装配在1#吸附风机(11)输出端上的VOCs在线监测系统，且PID远程监测系统和VOCs在线监测系统通过GPRS/4G/有线网络和运维服务终端连接，可以使整套处理设施运行处于全程实时监测中；在环保管家或第三方运维服务公司的协助下，进行模块更换台账管理，实现整套系统运行智能化管理，且送风机(6)将脱附废气送厂区燃烧炉焚烧(800℃)进行净化，实现本企业排放废气的长期处理，吸脱附模块自动吸附、脱附再生，满足在线检测达标排放。
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