CN203183884U - 一种旋转-蓄热式有机废气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种旋转-蓄热式有机废气处理系统，其特征在于：所述有机废气处理系统包括旋转浓缩装置和蓄热氧化装置，所述旋转浓缩装置包括吸附盘，吸附盘上设有废气进气管、高温空气进气管、净化排气管和浓缩废气排气管，所述浓缩废气排气管的出气端通过换热器与蓄热氧化装置相连，净化排气管的出气端与大气相通。本实用新型用于冷却的空气通过换热器加热后用于脱附处理，实现热量的循环利用，效率高。同时大流量低浓度的有机废气先吸附处理再脱附可以使浓度更高，处理起来更方便，实用性好。

Description

一种旋转-蓄热式有机废气处理系统

技术领域

本实用新型涉及有机废气处理技术领域，具体是指一种旋转-蓄热式有机废气处理系统。

背景技术

大气污染是我国目前最突出的环境问题之一,工业废气是大气污染物的重要来源。大量工业废气排入大气,必然使大气环境质量下降,给人体健康带来严重危害,给国民经济造成巨大损失。工业废气中最难处理的就是有机废气,有机废气通过呼吸道和皮肤进入人体后,能给人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官造成暂时性和永久性病变,尤其是苯并芘类多环芳烃能使人体直接致癌,已经引起人类的高度重视。工业生产中会产生各种有机物废气,主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、酮类和胺类等;这些有机废气会造成大气污染,危害人体健康,而且还会造成浪费,所以有机废气的处理与净化是很有必要的。

以下是几种传统的有机废气处理方法:

1.活性碳吸附法

活性炭吸附过程包括吸附净化和热脱再生。吸附净化过程是将有机废气由排气风机送入吸附床,有机废气在吸附床被吸附剂吸附而使气体得到净化,净化后的气体排向大气即完成净化过程;热脱再生过程是当吸附床内吸附剂所吸附的有机物达到允许的吸附量时,该吸附床已经不能再进行吸附操作,而转入脱附再生。脱附再生即用来自催化的热空气吹扫吸附剂,使吸附的有机物脱附出来达到使吸附剂的吸附能力再生的目的。活性碳吸附法适用于大风量、低浓度、温度不高的有机废气治理。此法工艺成熟,效果可靠,易于回收有机溶剂,因此被广泛地应用于化工、喷漆、印刷、轻工等行业的有机废气治理,尤其是苯类、酮类的处理。但该活性炭吸附法也存在不耐高温、在湿润的条件下不能保持很好的吸附能力、易燃的缺点。

2.催化燃烧法

催化燃烧是一种处理有机气体的有效方法,特别适于量大、气体浓度较低时，苯类、醛类、酮类、醇类等各类有机废气的处理。催化燃烧法的作用原理是:有机气体中的碳氢化合物在较低的温度下(250-300℃),通过催化剂的作用,被氧化分解成无害气体并释放热量。这种高浓度的有机气体在催化燃烧时所放出的热量足以维持其催化反应时所需要的温度,无需外加热源,燃烧后的热空气又可以于对吸附剂的热脱附再生,达到废物及废能综合利用,同时节能的目的。在催化燃烧过程中,燃烧反应温度低,一般比热焚烧要低300-500℃,由于燃烧完全,不会产生CO和剩余可燃气体,不易生成高温下的二次污染物如二恶英、氮氧化物等,而且脱除污染物效率高,还可以回收热量节约能源,最终有机气体在催化剂的作用下,于一定温度下转化为水和二氧化碳,并排向大气。此处理方法的关键问题是开发与研制一种起燃点低、催化活性高、稳定和价廉的催化剂。现有的催化剂和燃料的用量大，成本高，不适合工业化应用。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述两种有机废气处理方法的不足提供一种高效率，低成本，适合大流量低浓度工业有机废气处理的旋转-蓄热式有机废气处理系统。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种旋转-蓄热式有机废气处理系统，其特征在于：所述有机废气处理系统包括旋转浓缩装置和蓄热氧化装置，所述旋转浓缩装置包括吸附盘，吸附盘上设有废气进气管、高温空气进气管、净化排气管和浓缩废气排气管，所述浓缩废气排气管的出气端通过换热器与蓄热氧化装置相连，净化排气管的出气端与大气相通。

所述废气进气管的出气端通过吸附盘与净化排气管的进气端相通，所述高温空气进气管的出气端通过吸附盘与浓缩废气排气管的进气端相通；吸附盘上还设有冷却空气进气管和冷却空气排气管，冷却空气进气管的出气端通过吸附盘与冷却空气排气管进气端相连，冷却空气排气管的出气端通过换热器与高温空气进气管相连。

所述蓄热氧化装置包括成对设置的蓄热床，蓄热床上方设有氧化室，蓄热床与氧化室相通，成对的蓄热床底部分别设有进气管和排气管，所述蓄热氧化装置的进气管的进气端与浓缩废气排气管的出气端通过换热器相连，蓄热氧化装置的排气管的出气端通过换热器后通入大气。

优选的，所述废气进气管的进气端设有过滤装置。

本实用新型主要由旋转式浓缩装置(RC)和蓄热式氧化装置(RTO)组成。有机废气处理工艺流程分为过滤、吸附、脱附和氧化4个阶段。有机废气先经过滤处理去除颗粒物质之后，进入RC装置进行吸附处理，经吸附净化的气体直接排放；吸附于RC单元吸附剂上的有机成分用通过热交换器加热的热空气进行脱附，浓缩成高浓度的有机废气进入RTO装置，通过蓄热床预热后进入氧化室，浓缩废气中的VOCs在氧化室经高温氧化分解成CO₂和H₂0，再通过蓄热床蓄热，最后从排气管经热交换器降温排放。吸附盘上脱附后的吸附剂通入冷却空气进行降温冷却，继续用于吸附有机废气，该用于冷却的空气则通过换热器加热后用于脱附处理，实现热量的循环利用，效率高。同时大流量低浓度的有机废气先吸附处理再脱附可以使浓度更高，处理起来更方便，实用性好。

附图说明

图1为本实用新型装置示意图；

1.过滤装置、2.吸附盘、3.换热器、4.蓄热床、5.氧化室、6.废气进气管、7.高温空气进气管、8.净化排气管、9.浓缩废气排气管、10.冷却空气进气管、11.冷却空气排气管、12.蓄热氧化装置的进气管、13.蓄热氧化装置的排气管、14.吸附块。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型：

如图1所示，本实用新型所述旋转-蓄热式有机废气处理系统包括旋转浓缩装置和蓄热氧化装置，所述旋转浓缩装置包括吸附盘2，吸附盘2上设有废气进气管6、高温空气进气管7、净化排气管8和浓缩废气排气管9，所述浓缩废气排气管9的出气端通过换热器3与蓄热氧化装置相连，净化排气管8的出气端与大气相通。所述废气进气管6的出气端通过吸附盘2与净化排气管8的进气端相通，所述高温空气进气管7的出气端通过吸附盘2与浓缩废气排气管9的进气端相通。吸附盘2上还设有冷却空气进气管10和冷却空气排气管11，冷却空气进气管10的出气端通过吸附盘2与冷却空气排气管11进气端相连，冷却空气排气管11的出气端通过换热器3与高温空气进气管7相连。所述蓄热氧化装置包括成对设置的蓄热床4，蓄热床4上方设有氧化室5，蓄热床4与氧化室5相通，成对的蓄热床4底部分别设有蓄热氧化装置的进气管12和蓄热氧化装置的排气管13，所述蓄热氧化装置的进气管12的进气端与浓缩废气排气管9的出气端通过换热器3相连，蓄热氧化装置的排气管13的出气端通过换热器3后通入大气。所述废气进气管9的进气端设有过滤装置1。

旋转浓缩装置采用转盘设计，选用疏水性瓦片式沸石分子筛作吸附剂，整个吸附盘2由6个吸附块14组成，6个吸附块14交替工作。当1个吸附块达到吸附饱和之后，即被旋转进行脱附，废气通过吸附后可直接通过净化排气管8通入大气。在脱附过程中，吸附在吸附剂上的有机物经高温热空气脱附，有机废气被浓缩，吸附剂再生。经吸附再生的吸附块继续旋转，通入冷却空气进行冷却后闲置，然后进入下一循环的吸附。冷却空气经过热交换后继续通过换热器3加热，作为高温热空气用于脱附过程。在任一时段，整个吸附转盘的6个吸附块14，1个处于吸附单元，1个处于脱附单元，4个处于冷却-闲置单元。这样的旋转转盘式设计可以有效保证设备的连续运行。

蓄热氧化装置由蓄热床4、自动控制阀、高温氧化室5和控制系统等组成。蓄热床4成对设置，底部设有自动控制阀（图中未标出）分别与进气管12和排气管13相连，通过换向阀交替换向，使蓄热床交替作为蓄热和预热单元。在蓄热单元，由氧化室出来的高温气体由上至下流过蓄热床，其热量被蓄留；而在预热单元，由旋转浓缩装置来的浓缩废气由下至上流过蓄热床，进气被预热之后进入氧化室5。氧化燃烧完成后的气体温度较高，经过蓄热床后仍然高温，继续通过换热器3储存热烈后排入大气。

Claims (4)

1.一种旋转-蓄热式有机废气处理系统，其特征在于：所述有机废气处理系统包括旋转浓缩装置和蓄热氧化装置，所述旋转浓缩装置包括吸附盘，吸附盘上设有废气进气管、高温空气进气管、净化排气管和浓缩废气排气管，所述浓缩废气排气管的出气端通过换热器与蓄热氧化装置相连，净化排气管的出气端与大气相通。

2.根据权利要求1所述旋转-蓄热式有机废气处理系统，其特征在于：所述废气进气管的出气端通过吸附盘与净化排气管的进气端相通，所述高温空气进气管的出气端通过吸附盘与浓缩废气排气管的进气端相通；吸附盘上还设有冷却空气进气管和冷却空气排气管，冷却空气进气管的出气端通过吸附盘与冷却空气排气管进气端相连，冷却空气排气管的出气端通过换热器与高温空气进气管相连。

3.根据权利要求1所述旋转-蓄热式有机废气处理系统，其特征在于：所述蓄热氧化装置包括成对设置的蓄热床，蓄热床上方设有氧化室，蓄热床与氧化室相通，成对的蓄热床底部分别设有进气管和排气管，所述蓄热氧化装置的进气管的进气端与浓缩废气排气管的出气端通过换热器相连，蓄热氧化装置的排气管的出气端通过换热器后通入大气。

4.根据权利要求1所述旋转-蓄热式有机废气处理系统，其特征在于：所述废气进气管的进气端设有过滤装置。

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