CN116123548A - 一种适用于中低浓度voc废气的低能耗浓缩氧化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于中低浓度VOC废气的低能耗浓缩氧化装置，包括预处理段、吸附浓缩段、脱附净化段、催化氧化段和热回收段，预处理段连接废气收集系统装置入口，预处理段出口连接VOC浓缩转轮吸附区，吸附出口经系统风机后通入排气筒，冷却风接入冷却区，冷却出口经板式换热器后连接再生辅助加热器接入到VOC浓缩转轮脱附区，经脱附区接入脱附风机；热回收段板式换热器与蓄热装置连接，蓄热装置连接VOC浓缩转轮脱附出口，一起经脱附风机后再次经蓄热装置接入催化辅助加热器；脱附净化段催化辅助加热器出口连接到催化燃烧室，催化燃烧室出口与板式换热器入口连接，再接入到蓄热装置，经蓄热装置后连接排气筒，本发明实现了处理中低浓度VOC废气时节能的效果。

Description

一种适用于中低浓度VOC废气的低能耗浓缩氧化装置
技术领域
本发明属于废气处理领域，特别是涉及一种适用于中低浓度VOC废气的低能耗浓缩氧化装置。
背景技术
VOC是挥发性有机物的英文缩写，有机废气挥发性强，易扩散，刺激性气味大，对人的呼吸系统、消化系统、内分泌系统、神经系统和精神产生不利影响。有机废气污染物种类繁多，特性各异，因此相应采用的治理方法也各不相同，常用的有：冷凝法、吸收法、吸附法、生物法、高温氧化、低温等离子法等。对于大风量低浓度VOC废气的治理，分子筛转轮+CO(催化氧化焚烧炉)废气处理工艺是常用的废气净化技术。然而现有废气处理工艺运行时，需要大量的热量，并且没有热量回收系统，因此其能耗很高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有转轮浓缩技术处理大风量、低浓度工业废气存在的设备能耗高的问题，提供一种适用于中低浓度VOC废气的低能耗浓缩氧化装置，提高了处理低浓度VOC废气时热回收效率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于中低浓度VOC废气的低能耗浓缩氧化装置，依次包括预处理段、吸附浓缩段、催化氧化段，还设有用于回收利用废热的热回收段；
预处理段与装置的入口处连接，用于对废气进行初步过滤；
吸附浓缩段设有VOC浓缩转轮，VOC浓缩转轮吸附区的入口与预处理段的出口连接，其吸附区的出口经系统风机后通入排气筒，VOC浓缩转轮冷却区的入口与外气冷却风入口连接，其冷却区的出口经再生辅助加热器后接入到VOC浓缩转轮脱附区的入口，其脱附区的出口与脱附风机连接；
催化氧化段包括催化辅助加热器和催化燃烧室，脱附风机的出口依次经催化辅助加热器、催化燃烧室后通入排气筒；
热回收段包括板式换热器与蓄热装置，所述蓄热装置设在脱附风机与催化辅助加热器和催化燃烧室与排气筒之间的管路上，所述蓄热装置蓄存的热量传递到VOC浓缩转轮脱附区出口处的废气；所述板式换热器设在催化燃烧室与蓄热装置之间的管路上，所述板式换热器的热量传递到VOC浓缩转轮冷却区出口的气体。
优选的，预处理段内部过滤模块包括金属丝网过滤模块、DPA过滤模块、板式精密除雾模块、板式活性炭净化模块、F5级过滤模块、F6级过滤模块、F9级过滤模块中的至少两种。
优选的，催化辅助加热器采用电加热或天然气加热。
优选的，催化燃烧室内设有保温层，催化燃烧室进口设有泄爆口。
采用上述技术方案与现有技术相比所产生的有益效果在于：
1)高效预处理。采用高精度多级过滤模块，对废气进行中高精度过滤，使得进入吸附浓缩段的颗粒物粉尘浓度≤1mg/m3。
2)较低的运行能耗。本发明的催化氧化段设备采用蓄热体装置代替传统的板式或翅片管式换热器，结构紧凑、热回收效率高(达到90％以上)，运行能耗低。
3)较少的催化剂装填量。本发明的催化氧化段设备采用分体式，较传统的蓄热式催化氧化装置催化剂装填量少，催化剂更换方便。
4)催化燃烧净化采用防中毒高效低温催化剂，在较低温度(200-300℃)下达到较高净化效率(≥95％)。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图；
图中：1、废气进口，2、紧急排放口，3、G4袋式过滤，4、F7袋式过滤，5、F9袋式过滤，6、VOC浓缩转轮，7、系统风机，8、脱附风机，9、外气冷却风入口，10、G4板式过滤，11、再生辅助加热器，12、蓄热装置，13、催化辅助加热器，14、催化燃烧室，15、板式换热器，16、排气筒。
具体实施方式
下面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的一部分实施例，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。
本发明提供了一种适用于中低浓度VOC废气的低能耗浓缩氧化装置，依次包括预处理段、吸附浓缩段、催化氧化段，还设有用于回收利用废热的热回收段；
预处理段与装置的入口处连接，用于对废气进行初步过滤；
吸附浓缩段设有VOC浓缩转轮6，VOC浓缩转轮6吸附区的入口与预处理段的出口连接，其吸附区的出口经系统风机7后通入排气筒16，VOC浓缩转轮6冷却区的入口与外气冷却风入口9连接，其冷却区的出口经再生辅助加热器11后接入到VOC浓缩转轮6脱附区的入口，其脱附区的出口与脱附风机8连接；
催化氧化段包括催化辅助加热器13和催化燃烧室14，脱附风机8的出口依次经催化辅助加热器13、催化燃烧室14后通入排气筒16；
热回收段包括板式换热器15与蓄热装置12，所述蓄热装置12设在脱附风机8与催化辅助加热器13和催化燃烧室14与排气筒16之间的管路上，所述蓄热装置12蓄存的热量传递到VOC浓缩转轮6脱附区出口处的废气；所述板式换热器15设在催化燃烧室15与蓄热装置12之间的管路上，所述板式换热器的热量传递到VOC浓缩转轮6冷却区出口的气体。
优选的，预处理段内部过滤模块包括金属丝网过滤模块、DPA过滤模块、板式精密除雾模块、板式活性炭净化模块、F5级过滤模块、F6级过滤模块、F9级过滤模块中的至少两种。
优选的，催化辅助加热器13采用电加热或天然气加热。
优选的，催化燃烧室14内设有保温层，催化燃烧室14进口设有泄爆口。
原工艺与本发明的装置性能参数对比如下表所示：
Figure BDA0003730688420000041
Figure BDA0003730688420000051
本发明具有如下有益效果：
1)高效预处理。采用高精度多级过滤模块，对废气进行中高精度过滤，使得进入吸附浓缩段的颗粒物粉尘浓度≤1mg/m3。
2)较低的运行能耗。本发明的催化氧化段设备采用蓄热体装置代替传统的板式或翅片管式换热器，结构紧凑、热回收效率高(达到90％以上)，运行能耗低。
3)较少的催化剂装填量。本发明的催化氧化段设备采用分体式，较传统的蓄热式催化氧化装置催化剂装填量少，催化剂更换方便。
4)催化燃烧净化采用防中毒高效低温催化剂，在较低温度(200-300℃)下达到较高净化效率(≥95％)。
本发明解决了针对现有转轮浓缩技术处理大风量、低浓度工业废气存在的设备能耗高的问题，提高了处理低浓度VOC废气时热回收效率。
在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

Claims (4)

1.一种适用于中低浓度VOC废气的低能耗浓缩氧化装置，依次包括预处理段、吸附浓缩段、催化氧化段，其特征在于：还设有用于回收利用废热的热回收段；
预处理段与装置的入口处连接，用于对废气进行初步过滤；
吸附浓缩段设有VOC浓缩转轮(6)，VOC浓缩转轮(6)吸附区的入口与预处理段的出口连接，其吸附区的出口经系统风机(7)后通入排气筒(16)，VOC浓缩转轮(6)冷却区的入口与外气冷却风入口(9)连接，其冷却区的出口经再生辅助加热器(11)后接入到VOC浓缩转轮(6)脱附区的入口，其脱附区的出口与脱附风机(8)连接；
催化氧化段包括催化辅助加热器(13)和催化燃烧室(14)，脱附风机(8)的出口依次经催化辅助加热器(13)、催化燃烧室(14)后通入排气筒(16)；
热回收段包括板式换热器(15)与蓄热装置(12)，所述蓄热装置(12)设在脱附风机(8)与催化辅助加热器(13)和催化燃烧室(14)与排气筒(16)之间的管路上，所述蓄热装置(12)蓄存的热量传递到VOC浓缩转轮(6)脱附区出口处的废气；所述板式换热器(15)设在催化燃烧室(15)与蓄热装置(12)之间的管路上，所述板式换热器的热量传递到VOC浓缩转轮(6)冷却区出口的气体。
2.根据权利要求1所述的一种适用于中低浓度VOC废气的低能耗浓缩氧化装置，其特征在于，预处理段内部过滤模块包括金属丝网过滤模块、DPA过滤模块、板式精密除雾模块、板式活性炭净化模块、F5级过滤模块、F6级过滤模块、F9级过滤模块中的至少两种。
3.根据权利要求1所述的一种适用于中低浓度VOC废气的低能耗浓缩氧化装置，其特征在于，催化辅助加热器(13)采用电加热或天然气加热。
4.根据权利要求1所述的一种适用于中低浓度VOC废气的低能耗浓缩氧化装置，其特征在于，催化燃烧室(14)内设有保温层，催化燃烧室(14)进口设有泄爆口。
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