CN117298801A - 一种基于沸石转轮和rto的废气处理设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种基于沸石转轮和RTO的废气处理设备，属于废气处理领域，其包括多级过滤器单元、沸石转轮浓缩装置、主排风机、烟囱、第一热交换器、RTO风机、LEL减风装置、RTO蓄热式焚烧装置；还包括活性炭吸附再生及应急两用装置、应急风机、第二热交换器、脱附风机。本设备不仅能够处理无组织低浓度废气，还能够兼顾处理更高浓度的有组织废气，并且两者共用一个RTO蓄热式焚烧装置，本设备能够大幅降低设备购置成本；在LEL减风装置和沸石转轮浓缩装置之间，设置有活性炭吸附再生及应急两用装置，不仅能够利用废气焚烧产生的余热对活性炭吸附进行高效再生，还能够在应急或废气浓度超标情况下，通过内置的已被再生的活性炭设备进行紧急吸附，达标排放。

Description

一种基于沸石转轮和RTO的废气处理设备
技术领域
本申请涉及废气处理技术领域，尤其是涉及一种基于沸石转轮和RTO的废气处理设备。
背景技术
沸石转轮是一种用于浓缩废气中挥发性有机化合物（VOCs）和其他有害气体的装置。这种装置通常包括一个旋转的轮子，其表面覆盖着沸石等吸附材料。沸石转轮浓缩装置一般包括吸附区、冷却区、脱附区。当沸石转轮转动时，目标组分会在沸石转轮吸附区被吸附，在脱附区被脱附浓缩，脱附后的沸石转轮在冷却区冷却后，再次进入吸附区进行目标组分吸附。随着沸石转轮循环往复转动，从而将目标物质从废气中分离出来。
通常与沸石转轮浓缩装置配合使用的后续处理设备为RTO焚烧装置，RTO(Regenerative Thermal Oxidizer) 是一种用于处理废气的高效污染控制装置，通常用于燃烧挥发性有机化合物（VOCs）和其他有害气体。RTO 焚烧装置使用热回收技术，以最大程度减少能源消耗。RTO焚烧装置的主要工作原理如下：将经过沸石转轮浓缩装置浓缩后的挥发性有机化合物（VOCs）和其他有害气体通入RTO焚烧装置内，废气进入RTO焚烧装置的燃烧室后，其中 VOCs 和其他污染物被燃烧成二氧化碳和水蒸气，从而将它们转化为较少有害的物质。经过燃烧的废气达标后能够被直接释放到大气中。燃烧过程也会释放热量，不仅可以维持燃烧温度，还能够用来为下一个切换周期加热废气，可降低系统辅助燃料消耗量，当进入RTO焚烧装置的废气到达一定的浓度时，热氧化释放的热量不仅能满足RTO焚烧装置自身运行需求，同时可为温湿度调节和脱附风提供热量。
从废气的产生源头看，存在有组织高浓度废气和无组织低浓度废气两种不同类型的废气排放。它们之间的主要区别在于排放的来源和管理方式：（1）有组织高浓度废气来自明确定位的排放源，通常是工业、商业或其他类型的生产和处理设备中，一般易于集中收集处理。（2）无组织低浓度废气来自分散的、不明确的或非特定的源头，通常是散布在大自然环境中的排放，其含有的挥发性有机化合物（VOCs）和其他有害气体浓度相对于有组织高浓度废气更低。
目前，基于沸石转轮和RTO的废气处理装置处理无组织低浓度废气的工艺较为成熟，相对于活性炭吸附工艺，其运行成本设备要更低。因此，在废气处理领域得到越来越广泛的使用。但是，现有的沸石转轮和RTO的废气处理装置存在运行安全性风险。例如，沸石转轮仅能够处理有毒有害物质浓度较低的废气，在处理浓度过高的有组织高浓度废气或突发的高浓度废气时，处理量超过了沸石转轮和RTO的废气处理装置的处理能力，就会出现不可避免的废气泄露问题。此外，当沸石转轮和RTO的废气处理装置出现故障时，也需要立即处置，不然也会导致严重的泄漏事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供一种基于沸石转轮和RTO的废气处理设备，它提高了沸石转轮和RTO的废气处理设备在应对大负载或运行故障时的安全性。
本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：
基于沸石转轮和RTO的废气处理设备，它包括多级过滤器单元、沸石转轮浓缩装置、主排风机、烟囱、第一热交换器、RTO风机、LEL减风装置、RTO蓄热式焚烧装置；所述多级过滤器单元将无组织低浓度废气过滤后通入沸石转轮浓缩装置；所述沸石转轮浓缩装置包括吸附区、冷却区、脱附区，所述沸石转轮浓缩装置的吸附区通过主排风机与烟囱连通，沸石转轮浓缩装置的冷却区通过第一热交换器接入沸石转轮浓缩装置的脱附区，沸石转轮浓缩装置的脱附区通过RTO风机通入RTO蓄热式焚烧装置；所述LEL减风装置将有组织高浓度废气通过稀释后通入RTO蓄热式焚烧装置；所述RTO蓄热式焚烧装置将焚烧后的排气通入烟囱，其特征在于：
还包括活性炭吸附再生及应急两用装置、应急风机、第二热交换器、脱附风机；
所述活性炭吸附再生及应急两用装置包括内置活性炭的壳体，以及安装在壳体上的过滤进风端、过滤排风端、脱附进风端、脱附排风端，其中，过滤进风端直接接入未经处理的有组织高浓度废气和无组织低浓度废气，过滤排风端通过应急风机与烟囱连通，脱附进风端通过第二热交换器接入RTO蓄热式焚烧装置焚烧后的排气，脱附排风端接入RTO蓄热式焚烧装置；
所述第一热交换器采用RTO蓄热式焚烧装置焚烧后的排气作为热流体，热流体给从冷却区排风端引入到第一热交换器内部的废气升温，热流体降温后排入烟囱，升温后的废气通入脱附区进行脱附；
所述第二热交换器采用RTO蓄热式焚烧装置焚烧后的排气作为热流体，热流体给从RTO风机排风端引入到第二热交换器内部的废气预热，热流体降温后进入活性炭吸附再生及应急两用装置的脱附进风端，预热后的废气通入RTO蓄热式焚烧装置。
优选地，所述多级过滤器单元包括从进气端开始依次通过管道连通的G4袋式过滤器、F7袋式过滤器、F9袋式过滤器。
优选地，所述F9袋式过滤器与F7袋式过滤器之间接入活性炭过滤器。
方案二，现有活性炭再生设备，一般仅具有单向的活性炭再生功能。本活性炭吸附再生及应急两用装置为了兼顾再生和应急吸附功能，针对性地设计了更加高效的再生和吸附两用结构。主要采用以下方案：
优选地，所述活性炭吸附再生及应急两用装置的壳体采用筒式壳体，壳体内部设置多块将上下空间分隔的层板，层板上预留有通风口，沿壳体外圆周向内密封插入多层可拆卸的活性炭放置盒，活性炭放置盒内放满需要再生的活性炭，活性炭放置盒将每个对应的通风口完全覆盖，壳体顶部安装有上三通风阀，上三通风阀另外两端为过滤进风端、脱附排风端，壳体底部设置有过滤排风端、脱附进风端。
优选地，所述活性炭放置盒底部采用上下通透的网状隔层，活性炭放置盒内装入模块化的活性炭吸附单元。
优选地，所述活性炭吸附再生及应急两用装置的壳体内设置有脱附喷头机构，脱附喷头机构包括抽吸外管、脱附主管、脱附支管以及若干个喷头，抽吸外管立于壳体中轴线上，脱附主管同轴线内置于抽吸外管中，脱附主管圆周上设置有多层沿径向均匀分布的脱附支管，每层活性炭放置盒下方设置一层脱附支管，每根脱附支管上安装有若干个朝向上方的喷头，所述抽吸外管底部密封，抽吸外管侧面设置与每层对应的抽吸口，抽吸外管顶部为脱附排气开口，所述脱附主管顶部密封，脱附主管底部通到壳体之外形成脱附进风端。
方案三，在以上方案中，虽然通过分布式喷头结构，能在一定程度上提高脱附效率，但是，仍然存在脱附死角，有些位置气流较弱，脱附不够均匀，导致完全脱附的时间较长，因此，设计了旋转脱附机构，方案如下：
优选地，所述脱附喷头机构的抽吸外管由旋转驱动机构驱动旋转，所述脱附主管的底部通过旋转接头进行转动。
优选地，所述旋转驱动机构采用外置于壳体下方的减速电机，减速电机通过齿轮驱动抽吸外管、脱附主管、脱附支管旋转，所述抽吸外管与层板之间设置有盘根，所述抽吸外管与层板之间通过盘根密封装置密封。
综上所述，本申请包括以下至少一种基于沸石转轮和RTO的废气处理设备有益技术效果：
1.采用沸石转轮浓缩装置将浓度较低的无组织低浓度废气浓缩为可直接提供给RTO蓄热式焚烧装置燃烧的高浓度废气，通过LEL减风装置将有组织高浓度废气进行稀释，将稀释后的有组织高浓度废气直接提供给RTO蓄热式焚烧装置焚烧的高浓度废气，本设备不仅能构处理无组织低浓度废气，还能够兼顾处理更高浓度的有组织高浓度废气，并且两者共用一个RTO蓄热式焚烧装置，相对于现有需要两套独立运行的高低浓度废气处理设备，本设备能够大幅降低设备购置成本；
2.在LEL减风装置和沸石转轮浓缩装置之间，设置有活性炭吸附再生及应急两用装置，应急情况下，不仅能够在两条管路出现故障的时候，紧急切换至活性炭吸附再生及应急两用装置，通过内置的已被再生的活性炭进行紧急过滤后达标排放，还能够作为在检测到废气浓度超出处理能力时，作为并行的废气处理通道使用；
3.本活性炭吸附再生及应急两用装置通过内置的脱附喷头机构，能够更加快速地完成活性炭再生，并且能够利用RTO蓄热式焚烧装置产生的热量，来进行热风活化，并且可根据需要调控热风进风量，从而在活化温度与活化时间之间达到平衡，以便不影响RTO蓄热式焚烧装置正常运行所需热量，达到尽量不消耗额外能源的目的。
附图说明
图1是本发明主要体现一种基于沸石转轮和RTO的废气处理设备结构框图；
图2是本发明主要体现活性炭吸附再生及应急两用装置整体结构示意图；
图3是本发明主要体现壳体结构剖视图；
图4是本发明主要体现活性炭放置盒爆炸结构示意图；
图5是图4局部A部分的放大示意图；
图6是本发明主要体现抽吸管结构示意图；
图7是本发明主要体现抽吸外管与脱附主管爆炸结构示意图；
图8是本发明主要体现进气底座结构剖视图；
图9是本发明主要体现活性炭吸附再生及应急两用装置处于应急过滤状态的结构剖视图；
图10是本发明主要体现活性炭吸附再生及应急两用装置处于脱附状态的结构剖视图；
图11是图4局部B部分的放大示意图。
附图标记：
1、烟囱；11、检测区；12、废气检测装置；13、回撤管道；14、副排风机；
2、多级过滤器单元；21、G4袋式过滤器；22、F7袋式过滤器；23、活性炭吸附层；24、F9袋式过滤器；
3、沸石转轮浓缩装置；31、主排风机；32、第一热交换器；33、RTO风机；34、吸附区；35、冷却区；36、脱附区；
4、LEL减风装置；
5、RTO蓄热式焚烧装置；
6、活性炭吸附再生及应急两用装置；61、壳体；611、上半部；612、下半部；613、固定板；614、密封座；6141、支撑面；6142、密封垫；6143、卡块；6144、转动把手；6145、转轴；6146、导向斜面；615、过滤排风端；62、层板；621、通风口；622、柜板；623、导向槽；63、活性炭放置盒；631、导向块；64、上三通风阀；641、连接端；642、过滤进风端；643、脱附排风端；644、转动球；6441、气道；65、双向电机；651、指示箭头；
7、应急风机；71、第二热交换器；72、脱附风机；
8、脱附喷头机构；81、抽吸外管；811、抽吸口；812、脱附排气开口；813、脱附进风端；814、盘根；82、脱附主管；821、脱附支管；822、喷头；83、转动轴承；
9、旋转驱动机构；91、减速电机；92、主动齿轮；93、传动齿轮；94、支撑座；95、进气底座；951、进气腔；952、旋转接头；953、进气管。
具体实施方式
为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
以下结合附图1-11对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种基于沸石转轮和RTO的废气处理设备。
参照图1，一种基于沸石转轮和RTO的废气处理设备，它包括多级过滤器单元2、沸石转轮浓缩装置3、主排风机31、烟囱1、第一热交换器32、RTO风机33、LEL减风装置4、RTO蓄热式焚烧装置5；多级过滤器单元2将无组织低浓度废气过滤后通入沸石转轮浓缩装置3；沸石转轮浓缩装置3包括吸附区34、冷却区35、脱附区36，沸石转轮浓缩装置3的吸附区34通过主排风机31与烟囱1连通，沸石转轮浓缩装置3的冷却区35通过第一热交换器32接入沸石转轮浓缩装置3的脱附区36，沸石转轮浓缩装置3的脱附区36通过RTO风机33通入RTO蓄热式焚烧装置5；LEL减风装置4将有组织高浓度废气通入RTO蓄热式焚烧装置5；RTO蓄热式焚烧装置5将焚烧后的排气通入烟囱1。
LEL (Lower Explosive Limit) 是指可燃气体的最低浓度，即在空气中达到该浓度时，可燃气体才能形成爆炸性混合物。在进行废气处理时，LEL减风装置4的作用是降低环境中可燃气体的浓度，以减少潜在的火灾或爆炸危险。
LEL减风装置4通过引入新鲜空气或其他气体，将废气中的可燃气体稀释到低于其LEL。这有助于确保工作场所或废气处理过程中的气体浓度不会达到可燃范围，从而减少爆炸的风险。
还包括活性炭吸附再生及应急两用装置6、应急风机7、第二热交换器71、脱附风机72；
参照图2，活性炭吸附再生及应急两用装置6包括内置活性炭的壳体61，以及开设在壳体61上的过滤进风端642、过滤排风端615、脱附进风端813、脱附排风端643，其中，过滤进风端642直接接入经LEL减风装置4处理的有组织高浓度废气和未经处理的无组织低浓度废气，过滤排风端615通过应急风机7与烟囱1连通，脱附进风端813通过第二热交换器71接入RTO蓄热式焚烧装置5焚烧后的排气，脱附排风端643接入RTO蓄热式焚烧装置5；
第一热交换器32采用RTO蓄热式焚烧装置5焚烧后的排气作为热流体，热流体给从沸石转轮浓缩装置3的冷却区35引入到第一热交换器32内部的废气升温，热流体降温后排入烟囱1，升温后的废气通入脱附区36进行脱附；
第二热交换器71采用RTO蓄热式焚烧装置5焚烧后的排气作为热流体，热流体给从RTO风机33引入到第二热交换器71内部的废气预热，热流体降温后进入活性炭吸附再生及应急两用装置6的脱附进风端813，预热后的废气通入RTO蓄热式焚烧装置5。
多级过滤器单元2包括从依次通过管道连通的G4袋式过滤器21、F7袋式过滤器22、F9袋式过滤器24。
F9袋式过滤器24与F7袋式过滤器22之间接入活性炭过滤器。
实施例1
按照以上技术方案，本设备设计先采用1台市售的浓缩比为1：15，吸附去除效率约为95%的沸石转轮浓缩装置3对废气进行浓缩处理，吸附后的气体可直接达标排放。脱附后的高浓度气体采用RTO蓄热式焚烧装置5（浓缩处理废气12000m³/h，加上有组织高浓度废气，合计50000m³/h）进一步处理达标排放，第一热交换器32采用高温组合式换热器，加热脱附气体至脱附温度，用于沸石转轮脱附，以节省能耗。
工艺路线简述：
吸附净化系统：有组织生产过程产生的有机废气汇集后，经过多级过滤器单元2去除杂质、粉尘，最后干燥的废气进入沸石转轮的吸附区34，以去除95%以上的VOCs；经沸石转轮吸附净化后的气体，达到处理要求，通过主排风机31送至烟囱1，实现达标排放；吸附饱和的沸石随着转轮的连续旋转，转至再生区，通过小风量热风连续地通过再生区，被吸附到转轮上的VOCs 在再生区受热脱附，随热风一起排出。排出的热风含有高浓度的VOCs，通过再生风机送至蓄热式焚烧炉(RTO蓄热式焚烧装置5)进行热力氧化处理，可去除99%的VOCs；经RTO净化后的废气，与吸附净化废气混合后进入烟囱1，实现达标排放。转轮再生热风加热，采用高温组合式换热器来实现，以达到节能的目的。
本方案的特点：
（1）沸石分子筛转轮串联蓄热式氧化器(RTO）所组成的高效率VOCs废气处理系统，先由沸石分子筛转轮自排入的废气中吸附VOCs污染物，使原本高浓度、低风量的废气，经由15倍浓缩倍率，转换成低风量、高浓度之废气，降低后端处理设备之成本。
（2）以沸石分子筛脱附出的高浓度废气进入温度为820℃的RTO炉中，从而破坏分解VOCs分子。
（3）利用高温组合式换热器加热脱附气，节省能耗。
有组织VOCs有机废气处理总废气量为181000m³/h，采用1台浓缩转轮对排放废气进行浓缩，浓缩后的废气送入1台三室RTO进行高温焚烧，本套废气净化设备采用先进的“沸石转轮吸附+脱附浓缩+蓄热氧化燃烧”组合工艺。
在760℃的情况下，有机废气通过RTO氧化室高温区使废气中的VOCs成份氧化分解成为无害的二氧化碳和水。
氧化后的高温气体热量被陶瓷蓄热体“贮存”起来用于预热新进入的有机废气，从而节省燃料，降低使用成本。
大风量的有机废气通过沸石分子筛转轮，VOCs分子被吸附在沸石分子筛孔道表面，经过沸石转轮的废气可达标排放。吸附有大量VOCs的沸石转轮在转动电机的作用下进入高温脱附区36，利用小风量的高温气体将沸石转轮上吸附的VOCs分子脱附出来，形成高浓度废气，脱附后的高浓度废气进入后端的废气氧化焚烧系统热氧化处理，净化后的废气可达标排放。
本套设备主要有以下关键操作单元：
多级过滤器单元2（采用三级过滤系统）：
由于废气中含有粉尘等固体颗粒物，而沸石分子筛对废气的颗粒物的含量及粒径有严格的要求，因此沸石转轮之前设置过滤器：初效过滤器+中效过滤器+中效过滤器。
具体地，为了延长沸石转轮使用寿命，并确保沸石转轮的吸附效果，通常在废气进入沸石转轮前采用多级过滤器将粉尘及粘性物质去除，过滤器通常采用三段。第一段：采用G4袋式过滤器21，捕捉效率30%以上；第二段：采用F7袋式过滤器22，捕捉效率95%以上；第三段：采用F9袋式过滤器24，捕捉效率95%以上，大幅降低废气中的粉尘和其他颗粒物。袋式过滤器维护保养方便，确保颗粒物含量不超过1mg/m³。过滤器壳体61配备多个检修门便于更换不同位置的过滤器；每一级均具备压差检测功能，能实现压差过载时自动报警，能对各级压差显示和记录；其信号均接入主控柜的PLC记性控制、报警。
在实际的使用过程中，由于F9袋式过滤器24对废气中粉尘的捕捉率高达95%以上，因此F9袋式过滤器24的价格较为昂贵，在对灰尘进行吸附的过程中，需要经常性的对F4袋式过滤器、F7袋式过滤器22以及F9袋式过滤器24进行更换。因此，F7袋式过滤器22与F9袋式过滤器24之间设置有活性炭过滤器，活性炭过滤器内安装有活性炭吸附层23，通过活性炭吸附层23对经过F9袋式过滤器24的废气进行吸附，能够大大提升F9袋式过滤器24的使用寿命，缩短F9袋式过滤器24更换时间。
此外，若活性炭吸附层23吸附废气饱和后，可将活性炭吸附层23防止在活性炭放置盒63内，通过活性炭吸附再生及应急两用装置6对活性炭吸附层23进行脱附，进而使得活性炭吸附层23能够循环使用。
升温调湿单元（图中未给出，可前置在沸石转轮浓缩装置3之前）：废气相对湿度对转轮的净化效率影响较大，为保证相对湿度低于80%RH，因此引一股RTO出口的净化烟气，对废气进行升温调湿，使进入沸石转轮的相对湿度降低至80%，满足进入沸石转轮的要求。在每套沸石转轮之前设置湿度检测设备，用于调节调湿的高温烟气风量，保证升温调湿可控。
沸石转轮浓缩装置3：废气经过滤和降低相对湿度后，进入到沸石转轮吸附。沸石转轮分成三个区域：①吸附区34：占沸石转轮整个面积的10/12，有机气体被吸附在沸石分子筛孔道表面，洁净气体排放至烟囱1；②脱附区36：占沸石转轮面积的1/12，该区域通过高温气体加热，将沸石转轮中吸附的VOCs在高温下脱附出来；冷却区35：另外占转轮1/12 的区域为冷却区35域，将常温废气通过转过来的高温区域进行冷却，产生的气体通过与高温烟气混合预热至180-220℃进入脱附区36域，脱附出口的高浓度气体，进入RTO 系统进行燃烧处理。
RTO蓄热式焚烧装置5（采用蓄热氧化炉单元）：经脱附的气体为较高浓度的有机气体，通过RTO进行热氧化后形成二氧化碳和水，达标排放。同时热氧化产生的热量在陶瓷区进行蓄热，用来为下一个切换周期加热废气，可降低系统辅助燃料消耗量，当进入RTO的废气到达一定的浓度时，热氧化释放的热量不仅能满足RTO自身运行需求，同时可为温湿度调节和脱附风提供热量。
实施例1在工业印刷场所的应用：
有组织废气（凹印机和复合机烘箱排出废气）处理过程：采用“LEL减风装置4”+“RTO 焚烧装置”的解决方案。在不影响产品工艺和质量的前提下采用LEL技术进行减风优化，从而达到减少废气排放量和提供废气浓度的效果，从而能够有效的减少末端废气治理设备RTO的规格和运行能耗。减风增浓后的废气浓度一般可提升至 2-8.16g/m³以上，从而可以直接送入RTO 燃烧装置处理，基本不消耗燃料或者消耗很小燃料。
无组织低浓度废气（油墨间、清洗间、地排风等）处理过程：采用“沸石转轮浓缩装置3”+“RTO 焚烧装置”的解决方案。由于油墨间，清洗间、地排风废气浓度低，风量较大的特点，可采用沸石转轮浓缩装置3净化处理，大部分废气净化后达标排放，少部分高浓度废气送入同一 RTO蓄热式焚烧装置5处理。
因此，总的技术方案为：“LEL减风装置4”+“沸石转轮浓缩装置3”+“RTO 焚烧装置”。
本方案的优点是：采用沸石转轮浓缩装置3将浓度较低的无组织低浓度废气浓缩为可直接提供给RTO蓄热式焚烧装置5燃烧的高浓度废气，通过LEL减风装置4将有组织高浓度废气稀释成低于其LEL后，直接提供给RTO蓄热式焚烧装置5进行焚烧，本设备不仅能构处理无组织低浓度废气，还能够兼顾处理更高浓度的有组织高浓度废气，并且两者共用一个RTO蓄热式焚烧装置5，相对于现有需要两套独立运行的高低浓度废气处理设备，本设备能够大幅降低设备购置成本。
实施例2
如图2所示，现有活性炭再生设备，一般仅具有单向的活性炭再生功能。本活性炭吸附再生及应急两用装置6为了兼顾再生和应急吸附功能，针对性地设计了更加高效的再生和吸附两用结构。主要采用以下方案：
活性炭吸附再生及应急两用装置6包括内置活性炭的壳体61，且壳体61呈圆筒状，圆筒状的壳体61内呈空心结构。使用时，为提升壳体61组装的便捷性，因此壳体61沿长度方向的中部分为上半部611与下半部612，对壳体61进行组装时，将壳体61的上半部611与下半部612对接在一起。且壳体61上半部611与下半部612相互靠近的一端均向外延伸有固定板613，固定板613整体呈圆环状。当壳体61上半部611与下半部612对接在一起时，壳体61上半部611与下半部612的固定板613之间相互贴紧，然后使用螺栓与螺母将两个固定板613连接在一起。同时，为了提升壳体61上半部611与下半部612之间的密封性，因此对两个固定板613进行焊接，对两个固定板613之间的间隙进行密封。
壳体61内设置有层板62，层板62整体呈圆板状，且层板62沿壳体61的竖直方向间隔设置有四个，四个层板62之间均呈平行间隔设置，此外四个层板62均固定在壳体61内。此外，层板62上预留有通风口621，通风口621绕对应层板62的轴线方向均匀间隔形成有五个。进一步的，沿壳体61的外圆周向插入可拆卸的活性炭放置盒63，而活性炭放置盒63内放满需要再生的活性炭，且活性炭放置盒63与通风口621对应。
如图3所示，此外，活性炭放置盒63采用上下通透的网状隔层，活性炭放置盒63内装入模块化的活性炭吸附单元，使得废气能够更好的穿过活性炭放置盒63。使用时，活性炭放置盒63将每个对应的通风口621完全覆盖，防止未经过处理的废气从活性炭放置盒63与层板62之间的通风口621穿过，影响废气的处理效果。
使用时，为了提升活性炭放置盒63放插设在壳体61上的便捷性，因此，每个层板62对应的通风口621处均设置有柜板622，柜板622围设在通风口621的周侧。此外，柜板622的截面呈长方形结构，而柜板622长度方向靠近活性炭放置盒63插入方向的一侧呈敞开设置。
如图4与图5所示，进一步的，柜板622宽度方向的两内侧均开设有导向槽623，且导向槽623相互靠近的一侧呈敞开设置。此外，活性炭放置盒63上设置有导向块631，导向块631与导向槽623对应，当活性炭放置盒63插入到壳体61内时，活性炭放置盒63上的导向块631与柜板622上的导向槽623滑移配合。进而使得活性炭放置盒63插设在壳体61上的便捷性得以提升。
在使用的过程中，为了提升壳体61与活性炭放置盒63之间的密封性，防止内部的气体从壳体61与活性炭放置盒63之间流出。因此，壳体61上设置有密封座614，密封座614固定在壳体61上，当活性炭放置盒63插设在壳体61上时，活性炭放置盒63的一端从密封座614中穿过。
密封座614背离壳体61的一侧形成有支撑面6141，且密封座614的支撑面6141上设置有密封垫6142，而密封垫6142由橡胶制成。当活性炭放置盒63插设在壳体61上时，密封垫6142抵紧在密封座614与活性炭放置盒63之间。
此外，进一步的提升活性炭放置盒63在壳体61上的稳定性，密封座614上设置有卡块6143，而卡块6143在密封座614上相对设置有两个，两个卡块6143均转动连接在密封座614上。进一步的，密封座614上设置有转动把手6144，转动把手6144与卡块6143对应，转动把手6144与对应的卡块6143之间均设置有转轴6145，转轴6145的一端与卡块6143连接，另一端穿出密封座614与转动把手6144连接。当活性炭放置盒63插设在壳体61内时，将转动把手6144向靠近壳体61的一侧转动，随着转动把手6144的转动，卡块6143向靠近活性炭放置盒63的一侧转动，进而通过卡块6143对活性炭放置盒63进行限位，防止在工作的过程中，活性炭放置盒63被拉出壳体61。
在使用的过程中，为了使卡块6143能够将活性炭放置盒63抵紧在密封座614上，因此，卡块6143上形成有导向斜面6146，导向斜面6146的倾斜方向朝向靠近活性炭放置盒63的一侧，在卡块6143转动的过程中，卡块6143上的导向斜面6146与活性炭放置盒63抵触，随着卡块6143的转动，卡块6143将活性炭放置盒63压紧在密封座614上，随着活性炭放置盒63被压紧，此时由橡胶制成的密封垫6142被压紧变形，进而使得活性炭放置盒63与壳体61之间的密封性大大提升。
活性炭吸附再生及应急两用装置6在使用的过程中，能够在RTO蓄热式焚烧装置5与沸石转轮浓缩装置3停机时，起到对废气进行应急处理的作用，同时也能对活性炭起到再生的作用。
当需要对活性炭进行再生处理时：
如图6-图7所示，壳体61的顶部设置有上三通风阀64，上三通风阀64形成有连接端641、过滤进风端642与脱附排风端643，使用时，上三通风阀64的连接端641与壳体61连接。进一步的，上三通风阀64上设置有转动球644，转动球644转动安装在上三通风阀64内，且转动球644对过滤进风端642与脱附排风端643进行隔离，防止过滤进风端642与脱附排风端643之间连接管路气体的相互干涉，使得进行废气应急处理以及活性炭脱附的便捷性得以提升。
转动球644内开设有气道6441，气道6441贯穿转动球644，且气道6441的截面为L型，气道6441的一端始终与上三通风阀64的连接端641连通，而气道6441的另一端在过滤进风端642与脱附排风端643之间切换。当转动球644气道6441的一端与连接端641连通，另一端与过滤进风端642连通时，此时处于对废气进行应急处理状态。
当转动球644气道6441的一端与连接端641连通，另一端与脱附排风端643连通时，此时处于对活性炭进行再生处理状态。
如图8-图9所示，进一步的，活性炭吸附再生及应急两用装置6的壳体61内设置有脱附喷头机构8，脱附喷头机构8包括抽吸外管81，抽吸外管81立于壳体61的中轴线上。且抽吸外管81的一端与壳体61顶部上三通风阀64的连接端641连接，另一端依次穿过若干个层板62向壳体61的底部延伸。此外，抽吸外管81位于每一层活性炭放置盒63的上方的侧面均开设有抽吸口811，而抽吸口811绕抽吸外管81的轴线均匀间隔开设有若干个。此外，抽吸外管81的顶部为脱附排气开口812，若干个抽吸口811均与脱附排气开口812连通，且脱附排气开口812与上三通风阀64的连接端641连通。
抽吸外管81内安装有脱附主管82，脱附主管82置于抽吸外管81的中轴线上，且脱附主管82位于每个层板62下方均设置脱附支管821。脱附支管821的一端均与脱附主管82连接，另一端均穿出抽吸外管81向水平方向远离脱附主管82的一侧延伸。进一步的，脱附支管821上设置有喷头822，喷头822在对应的脱附支管821上均匀间隔设置有若干，且若干个喷头822的一端均朝向靠近活性炭放置盒63的一侧。
此外，脱附主管82的顶部密封，另一端从原理抽吸外管81脱附排气开口812的一端穿出，并从壳体61的一端穿出形成脱附进风端813。使用时，RTO蓄热式焚烧装置5的部分热气从脱附进风端813进入到脱附主管82内，然后热气在通过脱附支管821上的若干喷头822喷向活性炭放置盒63，进而使得能够通过RTO蓄热式焚烧装置5产生的部分热气完成活性炭放置盒63内活性炭的再生。
在使用的过程中，由于每个层板62上均摆放有五个活性炭放置盒63，为了提升活性炭放置盒63内活性炭的再生效率，因此，脱附支管821绕脱附主管82的轴线方向均匀间隔设置有三根，通过增加脱附支管821的数量，进而提升脱附支管821对活性炭放置盒63的脱附范围，用于提升活性炭放置盒63内活性炭的再生效率。
然而使用的过程中，设计人员发现脱附支管821上的喷头822范围还是有限的，时常会发生活性炭放置盒63内部分活性炭还未完成再生的情况，影响活性炭放置盒63内活性炭对废气的处理效果。
因此，设计人员改进后，壳体61内侧的上底面与下底面均设置有转动轴承83，转动轴承83安装在壳体61内，且抽吸外管81的两端分别安装在壳体61两侧的转动轴承83上，进而使得抽吸外管81能够转动连接在壳体61内。
壳体61的外侧设置有用于驱动抽吸外管81进行转动的旋转驱动机构9。旋转驱动机构9包括减速电机91、主动齿轮92以及传动齿轮93。壳体61的底部设置有支撑座94，壳体61竖直安装在支撑座94上，而抽吸外管81的一端从壳体61内伸出，并穿入到支撑座94内。
如图11所示，减速电机91安装在支撑座94上，且减速电机91的输出轴朝向靠近壳体61的一侧，此外主动齿轮92安装在减速电机91的输出轴上，而传动电机安装在抽吸外管81伸入支撑座94的一端，且主动齿轮92与从动齿轮之间啮合。使用时，减速电机91驱动主动齿轮92转动，主动齿轮92通过啮合的传动齿轮93带动抽吸外管81进行转动。由于脱附支管821是安装在抽吸外管81上的，因此，在抽吸外管81发生转动的过程中，脱附主管82也会跟随抽吸外管81进行转动，随着脱附主管82的转动，脱附主管82上的脱附支管821则会在对应层板62下侧进行圆周运动，使得脱附支管821上的喷头822能够对层板62上的每个活性炭放置盒63进行脱附。大大提升了活性炭放置盒63的脱附效果，防止活性炭放置盒63内有部分活性炭未发生脱附，使得活性炭放置盒63内活性炭的使用效果得以提升。
当活性炭放置盒63内的活性炭完成脱附后，脱附产生的废气会进入到抽吸外管81位于每层活性炭放置盒63上方的抽吸口811，当废气通过抽吸口811进入抽吸外管81后，废气则会沿着抽吸外管81移动到脱附排气开口812，之后废气再通过上三通气阀的连接端641与脱附排风端643排向RTO蓄热式焚烧装置5，使得RTO蓄热式焚烧装置5对脱附后的废气进行处理达标后再进行排放。
在使用的过程中，由于脱附主管82会在减速电机91的作用下发生转动，为了使RTO蓄热式焚烧装置5部分热气能够顺利的进入脱附主管82。因此，支撑座94内设置有进气底座95，进气底座95安装在支撑座94的底部，且脱附主管82的一端向靠近进气底座95的一侧延伸。
进一步的，进气底座95靠近脱附主管82的一侧形成有进气腔951，而脱附主管82靠近进气底座95的一端设置有旋转接头952，旋转接头952套设在脱附主管82上，且旋转接头952的外侧壁与进气腔951的内侧壁抵触，使得脱附主管82上的脱附进风端813与进气底座95上的进气腔951连通。使用时，通过旋转接头952实现脱附主管82能够在进气底座95上转动。
此外，进气底座95上设置有进气管953，进气管953的一端伸入进气底座95，且进气管953伸入进气底座95的一端与进气底座95上的进气腔951连通，另一端穿出进气底座95。使用时，RTO蓄热式焚烧装置5的部分热气从进气管953伸出进气底座95的一端进入到进气底座95的进气腔951内，然后再通过脱附主管82底部的脱附进风端813进入到脱附主管82内。通过脱附主管82与进气底座95之间的转动，使得脱附主管82在转动的过程中，进气管953不会发生转动的同时，进气管953内的热气也能通过进气腔951进入到脱附主管82内。
因此，脱附主管82在转动的过程中，RTO蓄热式焚烧装置5部分热气也能够通过脱附支管821上的喷头822喷向活性炭放置盒63。
在活性炭放置盒63内的活性炭完成脱附后，会在喷头822喷出的气体的作用下向上移动，由于上一层的脱附支管821在对应活性炭放置盒63的下侧转动，因此转动的脱附支管821会形成高气压区。由于气体的特性，气体都会从高压向低压的一侧移动。因此，脱附后的气体会通过抽吸口811流向气压较低的抽吸外管81内，然后再沿着抽吸外管81从脱附排风端643排向RTO蓄热式焚烧装置5。
在抽吸外管81转动的过程中，为了防止脱附后的气体从抽吸外管81与层板62之间的间隙流向下一层，给下一层活性炭放置盒63增加脱附压力。进而抽吸外管81与对应的层板62之间均设置有盘根814，现有技术中，盘根814也叫密封填料，通常由较柔软的线状物编织而成，使用时，将盘根814安装在层板62与抽吸外管81之间。由于使用盘根814对抽吸外管81与层板62之间的间隙进行密封，因此，抽吸外管81还是能够正常在壳体61内转动。进而能够减少脱附后的废气从抽吸外管81与层板62之间的间隙流向下一层。
如图10所示，当需要对废气进行应急处理时：
调整转动球644，此时转动球644气道6441的一端与连接端641连通，另一端与过滤进风端642连通，此时壳体61处于对废气进行应急处理状态。
在使用的过程中，圆筒壳体61的底部设置有过滤排风端615，过滤排风端615安装在壳体61的侧壁上，且过滤排风端615的一端与壳体61内连通，另一端向远离壳体61的一侧延伸。使用时，废气从上三通气阀一侧的过滤进风端642进入，然后通过球体的气道6441来到上三通气阀的连接端641，之后进入到抽吸外管81内，随着废气进入到抽吸外管81内，此时废气则会通过抽吸外管81上的抽吸口811进入壳体61内，由于气体内包含有废气，以及不断有废气进入到壳体61内，因此，废气在壳体61内是向下沉的，随着废气的下沉每个层板62上的活性炭放置盒63内的活性炭对废气进行处理，经过活性炭放置盒63处理后的废气从过滤排风端615排出。
使用时，通过抽吸外管81上的若干抽吸口811将废气分摊到每层活性炭过滤盒进行处理，一方面能够提升废气的处理效果，另一方面，将废气分摊到每个活性炭放置盒63进行处理，能够防止出现壳体61最顶上一层活性炭放置盒63内的活性炭吸附量已经饱和，而下一层活性炭放置盒63内的活性炭还未吸附废气，影响废气的处理效果。
由于顶部的废气已经经过最上层的活性炭放置盒63内的活性炭进行脱附，因此当顶部经过脱附的气体向壳体61的下侧移动时，气体不会增加下侧活性炭放置盒63的脱附压力，当所有的气体经过最后一层活性炭放置盒63后，所有气体都通过壳体61底部的过滤排风端615排出壳体61。
进一步的，为了使转动球644转动的便捷性得以提升，因此上三通气阀上设置有双向电机65，双向电机65竖直安装在上三通气阀上。使用时，双向电机65一端的输出轴与上三通气阀内的转动球644连接，当需要转换活性炭吸附再生及应急两用装置6的模式时，双向电机65带动转动球644在过滤进风端642与脱附排风端643之间转动，进而使得转动球644转动的便捷性得以提升。
此外，双向电机65上设置有指示箭头651，指示箭头651的一端与双向电机65远离转动球644一侧的输出轴连接。另一端向水平方向远离双向电机65的一侧。此外，上三通气阀靠近过滤进风端642的一侧标识有应急字样，而靠近脱附排风管的一侧标识有脱附字样。在使用时，随着双向电机65带动转动球644进行转动时，双向电机65上的指示箭头651也会跟随一起进行转动。进而使得，工作人员能够通过指示镜头的指向，清楚的观察到此时活性炭吸附再生及应急两用装置6处于对废气进行应急处理还是对活性炭进行再生处理。
有组织高浓度废气与无组织低浓度废气在经过RTO蓄热式焚烧装置5、活性炭吸附再生及应急两用装置6、沸石转轮浓缩装置3的处理后，向烟囱1进行排放。现有技术中，废气的排放标准是小于30mg/m³，优选地，废气排放标准为30mg/m³才能进行验收排放。
在使用的过程中，若直接将经过处理的废气直接进行排放，可能因为长时间使用或废气初始浓度较高的关系，RTO蓄热式焚烧装置5、活性炭吸附再生及应急两用装置6、沸石转轮浓缩装置3的处理后废气还达不到排放标准。因此，烟囱1内形成有检测区11，且烟囱1的检测区11内安装有废气检测装置12，废气检测装置12可以测量废气中的各种污染物，包括二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（CxHy）、一氧化碳（CO）、颗粒物等。
废气检测装置12是用于监测和测量烟囱1内预排放废气浓度的，以确保排放的废气能够达到验收标准，使得排放物不会对大气环境和公共健康造成过多的污染。
进一步的，若废气检测装置12检测到废气浓度不符合排放标准时，烟囱1与沸石转轮浓缩装置3之间设置有连回撤管道13，回撤管道13的一端与烟囱1连接，另一端与沸腾石转轮装置连接，且回撤管道13上设置有副排风机14，当废气检测装置12检测到废气的浓度大于30mg/m³时，此时烟囱1处于关闭状态，而副排风机14起到，副排风机14通过回撤管道13将烟囱1内的废气通入到沸腾石头转轮浓缩装置的吸附器内。
此外，回撤管道13上设置有回撤副管，回撤副管的一端与回撤管道13连接，另一端与活性炭吸附再生及其应急两用装置的过滤进风端642，从而防止出现沸石转轮浓缩装置3以及RTO蓄热式焚烧装置5损坏时，废气堆积在烟囱1内。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于沸石转轮和RTO的废气处理设备，它包括多级过滤器单元(2)、沸石转轮浓缩装置(3)、主排风机(31)、烟囱(1)、第一热交换器(32)、RTO风机(33)、LEL减风装置(4)、RTO蓄热式焚烧装置(5)；所述多级过滤器单元(2)将无组织低浓度废气过滤后通入沸石转轮浓缩装置(3)；所述沸石转轮浓缩装置(3)包括吸附区(34)、冷却区(35)、脱附区(36)，所述沸石转轮浓缩装置(3)的吸附区(34)通过主排风机(31)与烟囱(1)连通，沸石转轮浓缩装置(3)的冷却区(35)通过第一热交换器(32)接入沸石转轮浓缩装置(3)的脱附区(36)，沸石转轮浓缩装置(3)的脱附区(36)通过RTO风机(33)通入RTO蓄热式焚烧装置(5)；所述LEL减风装置(4)将有组织高浓度废气通过稀释后通入RTO蓄热式焚烧装置(5)；所述RTO蓄热式焚烧装置(5)将焚烧后的排气通入烟囱(1)，其特征在于：
还包括活性炭吸附再生及应急两用装置(6)、应急风机(7)、第二热交换器(71)、脱附风机(72)；
所述活性炭吸附再生及应急两用装置(6)包括内置活性炭的壳体(61)，以及安装在壳体(61)上的过滤进风端(642)、过滤排风端(615)、脱附进风端(813)、脱附排风端(643)，其中，过滤进风端(642)直接接入未经处理的有组织高浓度废气和无组织低浓度废气，过滤排风端(615)通过应急风机(7)与烟囱(1)连通，脱附进风端(813)通过第二热交换器(71)接入RTO蓄热式焚烧装置(5)焚烧后的排气，脱附排风端(643)接入RTO蓄热式焚烧装置(5)；
所述第一热交换器(32)采用RTO蓄热式焚烧装置(5)焚烧后的排气作为热流体，热流体给从冷却区(35)排风端引入到第一热交换器(32)内部的废气升温，热流体降温后排入烟囱(1)，升温后的废气通入脱附区(36)进行脱附；
所述第二热交换器(71)采用RTO蓄热式焚烧装置(5)焚烧后的排气作为热流体，热流体给从RTO风机(33)排风端引入到第二热交换器(71)内部的废气预热，热流体降温后进入活性炭吸附再生及应急两用装置(6)的脱附进风端(813)，预热后的废气通入RTO蓄热式焚烧装置(5)；
所述多级过滤器单元(2)包括从进气端开始依次通过管道连通的G4袋式过滤器(21)、F7袋式过滤器(22)、F9袋式过滤器(24)；
所述F9袋式过滤器(24)与F7袋式过滤器(22)之间接入活性炭过滤器；
所述活性炭吸附再生及应急两用装置(6)的壳体(61)采用筒式壳体，壳体(61)内部设置多块将上下空间分隔的层板(62)，层板(62)上预留有通风口(621)，沿壳体(61)外圆周向内密封插入多层可拆卸的活性炭放置盒(63)，活性炭放置盒(63)内放满需要再生的活性炭，活性炭放置盒(63)将每个对应的通风口(621)完全覆盖，壳体(61)顶部安装有上三通风阀(64)，上三通风阀(64)另外两端为过滤进风端(642)、脱附排风端(643)，壳体(61)底部设置有过滤排风端(615)、脱附进风端(813)。
2.根据权利要求1所述的一种基于沸石转轮和RTO的废气处理设备，其特征在于：所述活性炭放置盒(63)底部采用上下通透的网状隔层，活性炭放置盒(63)内装入模块化的活性炭吸附单元。
3.根据权利要求2所述的一种基于沸石转轮和RTO的废气处理设备，其特征在于：所述活性炭吸附再生及应急两用装置(6)的壳体(61)内设置有脱附喷头机构(8)，脱附喷头机构(8)包括抽吸外管(81)、脱附主管(82)、脱附支管(821)以及若干个喷头(822)，抽吸外管(81)立于壳体(61)中轴线上，脱附主管(82)同轴线内置于抽吸外管(81)中，脱附主管(82)圆周上设置有多层沿径向均匀分布的脱附支管(821)，每层活性炭放置盒(63)下方设置一层脱附支管(821)，每根脱附支管(821)上安装有若干个朝向上方的喷头(822)，所述抽吸外管(81)底部密封，抽吸外管(81)侧面设置与每层对应的抽吸口(811)，抽吸外管(81)顶部为脱附排气开口(812)，所述脱附主管(82)顶部密封，脱附主管(82)底部通到壳体(61)之外形成脱附进风端(813)。
4.根据权利要求3所述的一种基于沸石转轮和RTO的废气处理设备，其特征在于：所述脱附喷头机构(8)的抽吸外管(81)由旋转驱动机构(9)驱动旋转，所述脱附主管(82)的底部通过旋转接头(952)进行转动。
5.根据权利要求4所述的一种基于沸石转轮和RTO的废气处理设备，其特征在于：所述旋转驱动机构(9)采用外置于壳体(61)下方的减速电机(91)，减速电机(91)通过齿轮驱动抽吸外管(81)、脱附主管(82)、脱附支管(821)旋转，所述抽吸外管(81)与层板(62)之间设置有盘根(814)，所述抽吸外管(81)与层板(62)之间通过盘根(814)密封装置密封。
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