CN204502718U - 一种VOCs尾气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种VOCs尾气处理装置，包括废气预滤器、吸附罐、脱附罐和鼓风机，其特点为废气预滤器连接吸附罐，吸附罐底部与尾气管道连接，尾气管道分两路、其中一路接引风机、另一路经VOCs管道接催化燃烧装置，脱附罐底部与VOCs管道连接，VOCs管道分两路、其一路连接引风机，另一路连接催化燃烧装置，脱附罐顶部经热气管道与催化燃烧装置的燃烧气流出口连接；在吸附罐与脱附罐之间通过ACF颗粒循环管路连接，外部循环管路的进气口经过滤筛网接鼓风机，外部循环管路分别接到吸附罐内的阶梯状隔层、脱附罐内的阶梯状隔层，从ACF颗粒加料口进入的ACF颗粒流经ACF颗粒循环管路后能从ACF颗粒出料口出料。因此能有效去除挥发性有机物。

Description

一种VOCs尾气处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种大气保护装置，特别是涉及塑料行业在塑料制品生产或使用过程中所排放挥发性有机物(VOCs)处理的技术领域。

背景技术

塑料已经成为我们日常生活中的重要组成部分，其消费量在不断的增长，且随着技术水平的不断提升和发展，废塑料回收再利用产业也得到的迅猛发展，但不管是塑料制品的生产或再生产利用，其过程都对人体健康和生活环境产生了越来越严重的污染，尤其是排放挥发性有机物（挥发性有机物简称VOCs）。VOCs对人体的健康和大气环境都产生了不可忽略的危害。为了控制塑料行业VOCs的排放，对塑料行业加强现有企业的技术改造，尤其是吸收处理技术，及时整改更换饱和的吸附物质活性碳等标准要求都在不断的提高，但现有的VOCs处理技术存在着效率低，去除率不高和耗费大量的资源及二次污染等问题难以满足这些日益严峻的标准要求。

发明内容

鉴于目前塑料加工行业VOCs处理领域中所面临的上述问题，本实用新型的目的是设计一种可实现高效、节能、环保、可靠性强的VOCs处理设备。

本实用新型的目的是这样实现的，所述的一种VOCs尾气处理装置，包括废气预滤器、吸附罐、脱附罐、催化燃烧装置、引风机、ACF颗粒循环管路和鼓风机，其特征在于：所述废气预滤器连接吸附罐，吸附罐底部与尾气管道连接，尾气管道分两路、其中一路接引风机、另一路经VOCs管道接催化燃烧装置，所述脱附罐底部与VOCs管道连接，VOCs管道分两路、其一路连接引风机，另一路连接催化燃烧装置，脱附罐顶部经热气管道与催化燃烧装置的燃烧气流出口连接；在吸附罐与脱附罐之间通过ACF颗粒循环管路连接，所述的ACF颗粒循环管路是由外部循环管路、吸附罐内的阶梯状隔层、脱附罐内的阶梯状隔层、过滤筛网和鼓风机组成的，外部循环管路的进气口经过滤筛网接鼓风机，而外部循环管路又分别接到吸附罐内的阶梯状隔层、脱附罐内的阶梯状隔层，在外部循环管路的进口处连接有ACF颗粒加料口，在外部循环管路的出口处连接有ACF颗粒出料口；从ACF颗粒加料口进入的ACF颗粒流经ACF颗粒循环管路后能从ACF颗粒出料口出料。

所述的吸附罐内的阶梯状隔层、脱附罐内的阶梯状隔层由上筛网层、中筛网层和下筛网层组成，上筛网层、下筛网层为完整的圆形金属片材筛网层，中间层为四分之三圆的片材筛网层。

所述中间层采用一层或由多层相间一定距离叠放组合而成，当中间层为多层结构时，每层按一定的斜度安装。

所述的吸脱附罐的罐身上开设有可启闭式的可视化窗口。

本实用新型的优点为：本实用新型采用活性炭纤维吸附- 催化燃烧法，巧妙地设计了活性炭纤维（Activated Carbon Fiber,简称ACF）颗粒内部循环吸脱附工艺，具有设备体积小，重量轻，节省投资可靠性强，操作简单，便于维护，快速高效低耗等优点。在0.1MPa饱和热蒸气的驱动下,使ACF颗粒所吸附的VOCs在脱附罐内被脱附下来。在这个过程中，吸附罐和脱附罐可同时分别进行吸脱附工作，无需等待或先后作业。吸附罐内的ACF颗粒对进入设备的废气中的VOCs成分进行吸附，在这一过程中ACF颗粒向脱附罐流动。脱附罐内通过引入热蒸气将来自吸附罐的ACF颗粒上所吸附的VOCs进行解析,从而使挥发性有机物从吸附剂(ACF)颗粒上脱附下来。在这一过程中ACF颗粒向吸附罐流动，而VOCs气体因为受热膨胀向上挥发，最后到达催化燃烧装置，从而被净化消除。所述的热蒸汽由VOCs自身在催化燃烧装置中燃烧产生，由于是蒸气脱附, 脱附罐内的温度会很快达到脱附的设计温度100℃，使ACF颗粒上吸附的有机物逐渐被迅速均匀地脱附释放出来。所述的ACF颗粒流动是在鼓风机的强风作用下在吸脱附罐间流动，进行循环作业，节约资源。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2为图1中的吸附罐内的进气层的结构示意图（同脱附罐的进气出气层）。

图3为图1中的脱附罐内的中间层的结构示意图（同吸附罐的各个中间层）。

图4为图1中的吸脱附罐内的各层的安装倾斜角度为1度的放大结构示意图。

图1中，1是废气滤气器，2是吸附罐，3是脱附罐，4是热气管道，5是催化燃烧装置，6是VOCs管道，7是引风机，8是尾气管道，9是ACF颗粒出料口，10是鼓风机，11是过滤筛网，12是ACF颗粒循环管路，13是ACF颗粒加料口，14是可视窗口。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的一种VOCs尾气处理装置，该装置主要包括了废气预滤器1、吸附罐2（个数可根据需求增设）、催化燃烧装置5、脱附罐3（个数可根据需求增设）、引风机7、ACF颗粒循环管路12和鼓风机10等组合成一台一体化装置，方便运输和安装。其结构特点为所述废气预滤器1连接吸附罐2，吸附罐2底部与尾气管道8连接，尾气管道8分两路、其中一路接引风机7、另一路经VOCs管道6接催化燃烧装置5，所述脱附罐3底部与VOCs管道6连接，VOCs管道6分两路、其一路连接引风机7，另一路连接催化燃烧装置5，脱附罐3顶部经热气管道4与催化燃烧装置5的燃烧气流出口连接；在吸附罐2与脱附罐3之间通过ACF颗粒循环管路12连接，所述的ACF颗粒循环管路12是由外部循环管路、吸附罐内的阶梯状隔层、脱附罐内的阶梯状隔层、过滤筛网11、ACF颗粒和鼓风机10组成的，外部循环管路的进气口经过滤筛网11接鼓风机10，而外部循环管路又分别接到吸附罐内的阶梯状隔层、脱附罐内的阶梯状隔层，外部循环管路、吸附罐内的阶梯状隔层、脱附罐内的阶梯状隔层、过滤筛网11和鼓风机10共同构成ACF颗粒循环管路12，使ACF颗粒在ACF颗粒循环管路12中循环，在外部循环管路的进口处连接有ACF颗粒加料口13，在外部循环管路的出口处（优选底部）连接有ACF颗粒出料口9；所述的吸附罐内的阶梯状隔层、脱附罐内的阶梯状隔层由上筛网层、中筛网层和下筛网层组成，上筛网层、下筛网层为完整的圆形金属片材筛网层，中间层为四分之三圆的片材筛网层，中间层可以是一层或多层相间一定距离叠放组合，见图2和图3，其分别为吸附罐内的进气层A的结构示意图和脱附罐内的中间层B的结构示意图。

1）所述的废气预滤器1主要是去除空气的杂质颗粒。VOCs有机废气中混有大小不同的颗粒粉尘,必须在有机废气进入吸附罐前,经前处理装置彻底清除。

2）所述的吸附罐2和脱附罐3内设置有多层筛网层，形成ACF颗粒循环路径。最上和最下两层筛网层为完整的圆形金属片材筛网层，中间各层为四分之三圆的片材筛网层，各层之间形成上下相通阶梯状结构，每层圆形金属片材筛网层固定安装在吸、脱附罐内壁上，并与水平呈1°角（安装角度可根据实际做出调整，具体安装方式见图4），如此，可保证ACF颗粒在管路内可通过自重作用顺利实现循环，同时还要保证废气顺利通过循环路劲。此外，在吸附罐2和脱附罐3的罐身上分别开设有玻璃可开式可视化窗口，以便ACF颗粒循环管路12的监测和维护。

3）所述的催化燃烧装置5由热交换器、预热室和燃烧室构成，脱附气流和经过吸附后的部分气流混合并通过催化床催化燃烧,转变成无害的CO₂和H₂O（杂原子有机化合物还有其它燃烧产物）。这些燃烧产物作为热蒸汽直接进入脱附罐3内进行ACF颗粒热空气脱附再生。VOCs催化燃烧后放热量大,一定浓度的有机气体可在催化床上维持自燃状态。因此，脱附无需另加热源。催化燃烧净化效率高,无二次污染,能利用其燃烧产生的热蒸汽，对脱附罐内的饱和ACF颗粒进行脱附再生,从而达到了废热利用节省能源的目的。

4）所述的ACF颗粒循环管路12是由外部循环管路、吸脱附罐内的阶梯状隔层、过滤筛网11、ACF颗粒和鼓风机10等组成的。内外部闭环路径形成ACF颗粒循环管路12，且在外部管道上开设有可启闭式ACF颗粒的ACF颗粒加料口13和ACF颗粒出料口9，可根据废气的生成量来控制循环管路内的ACF颗粒数量。所述的ACF颗粒质量较轻，可在鼓风机10的强风作用下，在ACF颗粒循环管路12内形成吸附-脱附再生的不断循环。在所述的鼓风机10和ACF颗粒循环管路12之间设置有一层目数较大的金属筛网，从而防止了ACF颗粒进入到鼓风机10内而产生的安全隐患，同时又不影响鼓风机10的风量输送；由于脱附罐3中的热蒸汽压力大，因此鼓风机10的鼓风气流不会从脱附罐3一侧的外部循环管路进入脱附罐3中，只能从吸附罐2一侧的外部循环管路进入吸附罐2中。

5）所述的ACF颗粒较传统活性碳等吸附材料相比，具有比表面积大，有效吸附容量高，吸附、脱附快，耗能低，容易再生，强度高、寿命长、不产生二次污染，可吸附低浓度气体，吸附选择性强，形状多样，便于工程应用等优势。活性炭纤维热稳定性好(着火温度≥500℃，而颗粒活性炭着火温度为300℃)，吸附/脱附周期短，固每一吸附罐内装填的吸附剂质量少，吸附层薄(一般为30mm)，加上活性炭纤维的热容量低，故脱附时不会产生吸附床升温过高的问题。

6）所述的引风机将经过大量ACF颗粒吸附后不含有VOCs污染气体的尾气进行引流，一部分排放到大气中去，一部分作为冷风补偿供应到催化燃烧装置内。

7）根据不同的挥发性有机物，可更换相应类型的吸脱附材料和深度氧化催化剂，保证高效吸脱附和催化燃烧，从而实现整个吸脱附自动实现。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (1)

1.一种VOCs尾气处理装置，包括废气预滤器（1）、吸附罐（2）、脱附罐（3）、催化燃烧装置（5）、引风机（7）、ACF颗粒循环管路（12）和鼓风机（10），其特征在于：所述废气预滤器（1）连接吸附罐（2），吸附罐（2）底部与尾气管道（8）连接，尾气管道（8）分两路、其中一路接引风机（7）、另一路经VOCs管道（6）接催化燃烧装置（5），所述脱附罐底部与VOCs管道（6）连接，VOCs管道（6）分两路、其一路连接引风机（7），另一路连接催化燃烧装置（5），脱附罐（3）顶部经热气管道（4）与催化燃烧装置（5）的燃烧气流出口连接；在吸附罐（2）与脱附罐（3）之间通过ACF颗粒循环管路（12）连接，所述的ACF颗粒循环管路（12）是由外部循环管路、吸附罐内的阶梯状隔层、脱附罐内的阶梯状隔层、过滤筛网（11）和鼓风机（10）组成的，外部循环管路的进气口经过滤筛网（11）接鼓风机（10），而外部循环管路又分别接到吸附罐内的阶梯状隔层、脱附罐内的阶梯状隔层，在外部循环管路的进口处连接有ACF颗粒加料口（13），在外部循环管路的出口处连接有ACF颗粒出料口；从ACF颗粒加料口（13）进入的ACF颗粒流经ACF颗粒循环管路后能从ACF颗粒出料口出料。

2.根据权利要求1所述的一种VOCs尾气处理装置，其特征在于：所述的吸附罐内的阶梯状隔层、脱附罐内的阶梯状隔层由上筛网层、中筛网层和下筛网层组成，上筛网层、下筛网层为完整的圆形金属片材筛网层，中间层为四分之三圆的片材筛网层。

3.根据权利要求2所述的一种VOCs尾气处理装置，其特征在于：所述中间层采用一层或由多层相间一定距离叠放组合而成，当中间层为多层结构时，每层按一定的斜度安装。

4.根据权利要求2所述的一种VOCs尾气处理装置，其特征在于：所述的吸附罐和脱附罐的罐身上开设有可启闭式的可视化窗口。