CN117019399A - 一种多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废气处理技术领域，具体涉及一种多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备，设备包括多个针对不同物理特性废气的预处理室、检测模块、控制模块，本方案通过控制模块根据检测模块的检测结果，通过控制各预处理室串联或部分预处理室串联，可针对有机废气中所有的组分充分完成废气预处理；并且通过控制部分预处理室串联，关闭废气中不存在的组分对应的预处理室，从而缩短废气在管路内的流动路径，提高预处理效率；此外，通过设置回流处理管路，当检测进入设备的废气的组分发生改变，则开启回流处理管路以及开启废气中新增的组分对应的预处理室，使得新增组分且未经预处理的有机废气可重新回流预处理，以此提高废气净化率。

Description

一种多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，具体涉及一种多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备。

背景技术

我国是纺织印染大国，纺织工业是我国国民经济的传统支柱产业。纺织品在前期生产和后续的印花、涂层和染整等过程中，会产生大量的含挥发性有机化合物的废气(VOCs)，如甲苯、二甲苯、甲醇、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二氯甲烷、三氯乙烯、正乙烷等，并且有机废气中含有大量的颗粒物、油烟。

部分废气在进入净化装置主机之前需进行预处理，以满足净化装置主机的运行条件。预处理一般包括：除去颗粒物、水分、油滴、催化剂毒物，降温(或升温)，调整浓度等。例如使用吸附法处理废气时，由于颗粒物、油滴等会堵塞吸附剂微孔；水分会占据吸附表面，降低吸附容量，因此在进入吸附床层之前应尽可能的除去。有些气态污染物被吸附剂吸附后不能被脱附，此类污染物也应提前除去；例如在采用催化转化法处理气态污染物时，预先除去颗粒物、油滴、水分、催化剂毒物和调整浓度等都是需要的。

然而，印染企业生产过程产生的废气在集中收集后，废气混合了多种组分，若采用上述的吸收法、吸附法、催化燃烧法、燃烧法、冷凝法几种工艺共同处理时，则需要分别采用各预处理方法对应的设备联合使用，这导致处理工艺上增加了设备数量，处理工艺成本高，有机废气需要逐一流经各设备，预处理效率低下。

发明内容

本发明的目的是提出一种多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备，旨在解决现有的预处理设备仅能处理单一的有机废气，无法针对多组分的有机废气进行处理的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备，包括主体，其特征在于，还包括：

多个设置于所述主体内的预处理室，每一所述预处理室通过旁通管路相互连接；

多个电磁阀门，其设置于每一所述预处理室的进气口、出气口以及所述旁通管路内；

检测模块，其设置于所述主体的进气管道内且用于检测有机废气的组分；

控制模块，其与所述检测模块以及每一所述电磁阀门电性连接，所述控制模块根据所述检测模块的检测结果，通过控制每一所述电磁阀门的开关以使各所述预处理室串联或部分所述预处理室串联。

作为本发明的进一步改进：每一所述预处理室的进气口、出气口设置于所述预处理室内斜对的端部，以使有机废气充分流经整个预处理室；

所述旁通管路呈螺旋状盘绕于所述每一预处理室外侧，所述旁通管路设置有多个开口，所述旁通管路通过所述开口与每一所述预处理室的进气口、出气口连通；

位于所述旁通管路内的电磁阀门均设置于每一所述预处理室的进气口一侧，且位于相对于预处理室的进气口下游一侧。

作为本发明的进一步改进：每一所述预处理室内设置有一一对应的预处理装置，所述预处理装置包括预除油装置、预除水装置、预除尘装置、UV光氧净化装置。

作为本发明的进一步改进：所述预除油装置的治理技术采用过滤吸附、机械分离、静电沉积、湿式洗涤、紫外光解净化技术中的至少一种。

作为本发明的进一步改进：所述预除水装置内装填有用于除水的过滤材料，所述过滤材料采用石英棉、玻璃纤维网、除水剂中的至少一种。

作为本发明的进一步改进：所述预除尘装置包括外筒与置于所述外筒内部的内筒，所述外筒内部设置有沿所述内筒轴线延伸的螺旋式流道，所述外筒的顶部设置有除尘进气口，所述外筒的底部设置有出灰口，所述内筒一端与所述螺旋式流道连通，所述内筒另一端设置有除尘出气口；

所述外筒的顶部的侧壁上设置有静电集油板，所述外筒的中部设置有导油板以及排油口。

作为本发明的进一步改进：所述旁通管路设置于各所述预处理室的一侧，所述旁通管路的进气口连通所述主体的进气口，所述旁通管路的出气口连通所述主体的出气口；所述主体内还设置有回流处理管路，所述回流处理管路首尾两端分别连接所述旁通管路的进气口、出气口，所述回流处理管路首尾两端均设置有回流阀门。

作为本发明的进一步改进：所述控制模块还用于当所述检测模块检测有机废气中的组分改变，则开启所述回流处理管路的回流阀门，以及开启有机废气中新增的组分对应的预处理室的阀门或关闭减少的组分对应的预处理室的阀门。

作为本发明的进一步改进：所述控制模块还用于将流量恒定的有机废气持续通入设备的主体的进气管道，当进气管道的检测模块检测有机废气中的组分减少，根据当前有机废气的气体流量以及根据所述检测模块的检测迟滞时长，计算所述检测模块的迟滞时长内流入设备内的有机废气的气体体积，将其定义为滞后气体；

根据预处理室的容积以及所述滞后气体的流动时长，计算所述滞后气体当前所在的预处理室的位置；

在所述滞后气体离开当前预处理室后，判断当前预处理室是否属于有机废气中减少的组分所对应的预处理室，若是，关闭该预处理室的进气口阀门、出气口阀门；

所述检测模块采用红外测油仪、烟气颗粒检测仪中的至少一种；所述控制模块采用单片机或PLC组件。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过检测模块检测有机废气的组分，以及通过控制模块控制每一电磁阀门的开关，以使各预处理室串联，如此设置，可针对有机废气中所有的组分进行分类预处理，充分完成废气预处理；此外，通过控制部分预处理室串联，关闭废气中不存在的组分对应的预处理室，从而缩短有机废气在管路内的流动路径，提高预处理效率，节省预处理耗材；

2、本发明通过设置回流处理管路，当检测进入设备的有机废气的组分发生改变，则开启回流处理管路的回流阀门，以及开启废气中新增的组分对应的预处理室的阀门，使得新增组分且未经预处理的有机废气重新回流预处理，以此提高废气净化率；

3、本发明通过在设备内集成多种不同预处理方式的预处理室为一体，可对有机废气中所有的组分进行分类预处理，适用性更广，设备结构紧凑并且体积小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明分类预处理的一体化设备一实施例的结构示意图；

图2为本发明分类预处理的一体化设备另一实施例的结构示意图；

图3为本发明预除尘装置一实施例的结构示意图；

图4为本发明预除尘装置一实施例的俯视图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1-图4，本发明提供一种多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备，在某一实施例中，多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备包括：

主体1；

多个设置于所述主体1内的预处理室2，每一所述预处理室2通过旁通管路4相互连接；

多个电磁阀门，其设置于每一所述预处理室2的进气口、出气口以及所述旁通管路4内；

检测模块，其设置于所述主体1的进气管道3内且用于检测有机废气的组分；

控制模块，其与所述控制模块以及每一所述电磁阀门电性连接，所述控制模块根据所述检测模块的检测结果，通过控制每一所述电磁阀门的开关以使各所述预处理室2串联或部分所述预处理室2串联。

具体而言，每一预处理室2针对不同物理特性的有机废气。在本实施例中，本设备设置有4个预处理室2，4个预处理室2竖向拼接装配，4个预处理室2内设置有一一对应的预处理装置，自上而下分别是预除油装置、预除水装置、预除尘装置、UV光氧净化装置。本实施例在每一预处理室2的一侧设置有旁通管路4，由于每一预处理室2通过旁通管路4相互连接，旁通管路4相当于主流道，当某一预处理室2进气口、出气口均关闭，有机废气可跳过该预处理室2，从旁通管路4流向下一预处理室2，从而缩短有机废气在管路内的流动路径，可提高设备的预处理效率。

可以理解的是，控制模块关闭或开启某一预处理室2的控制选择，是根据检测模块提供的检测结果而判定。该检测结果源自流入主体1内的有机废气，并且在有机废气在流入经过主体1的进气管道3时，会被检测模块检测其含有何种组分。

由此可见，本技术方案通过检测模块检测有机废气的组分，以及通过控制模块控制每一预处理室2的电磁阀门的开关，以使各预处理室2串联，如此设置，可针对有机废气中所有的组分进行分类预处理，充分完成废气预处理；此外，通过控制部分预处理室2串联，关闭废气中不存在的组分对应的预处理室2，从而缩短有机废气在管路内的流动路径，提高预处理效率，节省预处理耗材；此外，本技术方案通过在设备内集成多种不同预处理方式的预处理室2为一体，可对有机废气中所有的组分进行分类预处理，适用性更广，设备体积小，结构紧凑轻型。

进一步地，图1所示为一体化设备某一实施例的结构示意图。在该实施例中，旁通管路4呈直管结构且朝向主体1的长度方向延伸，电磁阀门包括进气口阀门6、出气口阀门7、串联阀门5，进气口阀门6、出气口阀门7分别位于每一预处理室2的进气口、出气口，串联阀门5均设置在相对于预处理室2的进气口下游一侧。旁通管路4设置有多个开口，旁通管路4通过开口与每一预处理室2的进气口、出气口连通。当旁通管路4的串联阀门5关闭时，串联阀门5一侧的进气口阀门6打开，有机废气不通过旁通管路4而流入一侧的预处理室2进行预处理。

图2所示为一体化设备另一实施例的结构示意图。在该实施例中，旁通管路4的结构、预处理室2结构、每一预处理室2的进气口、出气口的位置均改变。在该实施例中，预处理室2呈圆柱状，每一预处理室2的进气口、出气口设置于预处理室2内斜对的端部，以使有机废气充分流经整个预处理室2。而旁通管路4呈螺旋状盘绕于所述每一预处理室2外侧，旁通管路4设置有多个开口，旁通管路4通过开口与每一所述预处理室2的进气口、出气口连通。位于旁通管路4内的串联阀门5的位置与上述实施例相同，每一串联阀门5设置于每一预处理室2的进气口一侧，且位于相对于预处理室2的进气口下游一侧。

由于直管结构的旁通管路4或螺旋状盘绕结构的旁通管路4均流经每一预处理室2，旁通管路4可收集每一预处理室2内的有机废气；螺旋状盘绕结构的旁通管路4设计，通过进气口、出气口设置于预处理室2内斜对的端部，从而可充分收集流经整个预处理室2的有机废气。

进一步地，在某一实施例中，所述预除油装置的治理技术采用过滤吸附、机械分离、静电沉积、湿式洗涤、紫外光解净化技术中的至少一种；所述预处理室2设置有预除水装置，所述预除水装置内装填有用于除水的过滤材料，所述过滤材料采用石英棉、玻璃纤维网、除水剂中的至少一种；所述UV光氧净化装置用于去除挥发性有机物以及恶臭气体。

进一步地，在某一实施例中，所述预除尘装置包括外筒102与置于所述外筒102内部的内筒101，所述外筒102内部设置有沿所述内筒轴线延伸的螺旋式流道，所述外筒的顶部设置有除尘进气口103，除尘进气口103设置有过滤网109，所述外筒的底部设置有出灰口104，所述内筒101一端与所述螺旋式流道连通，所述内筒另一端设置有除尘出气口105；所述外筒的顶部的侧壁上设置有静电集油板106，所述外筒的中部设置有导油板107以及排油口108。具体而言，在本实施例中，有机废气从除尘进气口103进入外筒的顶部，先经过静电集油板106除油，油滴收集到导油板107上，随后排油口108排出。有机废气在螺旋式流道内螺旋流动，通过离心力分离气体中的颗粒，颗粒从除尘口排出。去除颗粒的有机废气从内筒101的底部进入内筒101，随后通过排出管道从除尘出气口105流出，流至旁通管路44。

进一步地，在某一实施例中，所述旁通管路4设置于各所述预处理室2的一侧，所述旁通管路4的进气口连通所述主体1的进气口，所述旁通管路4的出气口连通所述主体1的出气口；所述主体1内还设置有回流处理管路8，所述回流处理管路8用于使部分未预处理的废气回流重新预处理，所述回流处理管路8首尾两端分别连接所述旁通管路4的进气口、出气口，所述回流处理管路8首尾两端均设置有回流阀门81。所述控制模块还用于当所述检测模块检测有机废气中的组分改变，则开启所述回流处理管路8的回流阀门81，以及开启有机废气中新增的组分对应的预处理室2的阀门或关闭减少的组分对应的预处理室2的阀门。

具体而言，当检测进入设备的有机废气的组分发生改变，则开启改变后的有机废气中新增的组分所对应的预处理室2的阀门，充分完成预处理；或关闭有机废气减少的组分所对应的预处理室2的阀门，节省预处理耗材，如此设置，从而使设备适应不同组分的有机废气；并且，由于检测及控制阀门开关有滞后性，例如原有机废气中不含油烟，当检测到有机废气组分改变，新进入的有机废气含有油烟，此时虽然控制模块开启了预除油装置，但仍有部分含有油烟的有机废气已经流过预除油装置对应的预处理室2，该部分有机废气中的油烟未被预处理。因此本实施例中通过设置回流处理管路8，使得新增组分的且未经预处理的有机废气重新回流预处理，以此提高废气净化率。

进一步地，本发明还提供一种基于图2一体化设备使用的控制方法，在某一实施例中，该控制方法包括如下步骤：

S1：将流量恒定的有机废气持续通入设备的主体的进气管道，当进气管道的检测模块检测有机废气中的组分减少，根据当前有机废气的气体流量以及根据所述检测模块的检测迟滞时长，计算所述检测模块的迟滞时长内流入设备内的有机废气的气体体积，将其定义为滞后气体；

S2：根据预处理室的容积以及所述滞后气体的流动时长，计算所述滞后气体当前所在的预处理室的位置；

S3：在所述滞后气体离开当前预处理室后，判断当前预处理室是否属于有机废气中减少的组分所对应的预处理室，若是，关闭该预处理室的进气口阀门、出气口阀门。

具体而言，在步骤S1中，由于现有的检测模块检测气体组分时无法做到即时反馈，其必然存在反应迟滞的情况，即新的组分减少的有机废气经过检测模块时，检测模块需要经过一定时间才能产生新的检测信号，该段反应时间即检测迟滞时长。该步骤通过检测迟滞时长以及气体流量，可计算滞后气体的体积。

在步骤S2中，由于该实施例基于图2的一体化设备的结构，有机废气可充分流经每一整个预处理室2，当进气管道的检测模块检测有机废气中的组分减少，由于预处理室的容积可提前测量获得，根据气体流量和流动时长、预处理室的容积可计算滞后气体当前所在的预处理室的位置(例如计算得到滞后气体为1.2m³，每一预处理室的容积为0.5m³，气体流量为1立方米每秒，已流动1秒，即可判断当前滞后气体已经到达第二个预处理室)。假设首个预处理室为预除油装置，滞后气体之后的新进入设备的有废气中不含油烟，因此首个预处理室无需再对新的有机废气进行预处理，首个预处理室关闭进气口阀门、出气口阀门。可见，通过步骤S2与步骤S3，可关闭减少的组分所相应的预处理室2，使得组分减少后的有机废气可跳过该预处理室2，从而提高设备预处理效率。

进一步地，在某一实施例中，所述检测模块采用红外测油仪、烟气颗粒检测仪中的至少一种；所述控制模块采用单片机或PLC组件。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备，包括主体，其特征在于，还包括：

多个设置于所述主体内的预处理室，每一所述预处理室通过旁通管路相互连接；

多个电磁阀门，其设置于每一所述预处理室的进气口、出气口以及所述旁通管路内；

检测模块，其设置于所述主体的进气管道内且用于检测有机废气的组分；

控制模块，其与所述检测模块以及每一所述电磁阀门电性连接，所述控制模块根据所述检测模块的检测结果，通过控制每一所述电磁阀门的开关以使各所述预处理室串联或部分所述预处理室串联。

2.根据权利要求1所述的多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备，其特征在于，每一所述预处理室的进气口、出气口设置于所述预处理室内斜对的端部，以使有机废气充分流经整个预处理室；

所述旁通管路呈螺旋状盘绕于所述每一预处理室外侧，所述旁通管路设置有多个开口，所述旁通管路通过所述开口与每一所述预处理室的进气口、出气口连通；

位于所述旁通管路内的电磁阀门均设置于每一所述预处理室的进气口一侧，且位于相对于预处理室的进气口下游一侧。

3.根据权利要求1所述的多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备，其特征在于，每一所述预处理室内设置有一一对应的预处理装置，所述预处理装置包括预除油装置、预除水装置、预除尘装置、UV光氧净化装置。

4.根据权利要求3所述的多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备，其特征在于，所述预除油装置的治理技术采用过滤吸附、机械分离、静电沉积、湿式洗涤、紫外光解净化技术中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备，其特征在于，所述预除水装置内装填有用于除水的过滤材料，所述过滤材料采用石英棉、玻璃纤维网、除水剂中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备，其特征在于，所述预除尘装置包括外筒与置于所述外筒内部的内筒，所述外筒内部设置有沿所述内筒轴线延伸的螺旋式流道，所述外筒的顶部设置有除尘进气口，所述外筒的底部设置有出灰口，所述内筒一端与所述螺旋式流道连通，所述内筒另一端设置有除尘出气口；

所述外筒的顶部的侧壁上设置有静电集油板，所述外筒的中部设置有导油板以及排油口。

7.根据权利要求1所述的多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备，其特征在于，所述旁通管路设置于各所述预处理室的一侧，所述旁通管路的进气口连通所述主体的进气口，所述旁通管路的出气口连通所述主体的出气口；所述主体内还设置有回流处理管路，所述回流处理管路首尾两端分别连接所述旁通管路的进气口、出气口，所述回流处理管路首尾两端均设置有回流阀门。

8.根据权利要求7所述的多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备，其特征在于，所述控制模块还用于当所述检测模块检测有机废气中的组分改变，则开启所述回流处理管路的回流阀门，以及开启有机废气中新增的组分对应的预处理室的阀门或关闭减少的组分对应的预处理室的电磁阀门。

9.根据权利要求8所述的多组分有机废气集中收集后分类预处理的一体化设备，其特征在于，所述控制模块还用于将流量恒定的有机废气持续通入设备的主体的进气管道，当进气管道的检测模块检测有机废气中的组分减少，根据当前有机废气的气体流量以及根据所述检测模块的检测迟滞时长，计算所述检测模块的迟滞时长内流入设备内的有机废气的气体体积，将其定义为滞后气体；

根据预处理室的容积以及所述滞后气体的流动时长，计算所述滞后气体当前所在的预处理室的位置；

在所述滞后气体离开当前预处理室后，判断当前预处理室是否属于有机废气中减少的组分所对应的预处理室，若是，关闭该预处理室的进气口阀门、出气口阀门；

所述检测模块采用红外测油仪、烟气颗粒检测仪中的至少一种；所述控制模块采用单片机或PLC组件。