CN205145915U - 一种复合技术废气治理装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合技术废气治理装备，采用的是吸附与燃烧法脱附+喷淋吸收的综合处理技术，可以对废气中的无机和有机成分处理，实现废气净化后排放。具体是一种新型耐高温复合材料吸附及电磁加热式高温脱附法废气治理装备，新型耐高温复合材料提高了废气的吸附效率，电磁加热式高温脱附法，在非接触的条件下对新型耐高温复合材料进行燃烧脱附，避免了热量损耗，节约能源，同时燃烧脱附产生的气体主要以二氧化碳为主，无需二次处理。进一步的，整套系统包括两组处理设备，脱附吸附分室处理，交替循环使用。

Description

一种复合技术废气治理装备

技术领域

本实用新型涉及环境废气治理技术领域，特别涉及一种专注于有机废气的处理装备。

背景技术

在人类日常生活或生产过程中，伴随着有害或有味气体的产生，对环境造成不利的影响。废气治理的技术发展，实现绿色生活和生产，对地球的生态环境的保护至关重要。

废气成份按照大类主要为有机废气和无机废气；在处理时要分别处理。

有机废气处理方法：生活或生产产生的有机废气，其分子成分主要是碳氢分子物质，最彻底的处理方法是燃烧法。由于废气浓度不一样，尤其是浓度较低的情况下，直接燃烧成本非常高，不符合节能治理的原则。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种复合技术废气治理装备，先对废气中的有机物进行吸附，再加热燃烧，避免了热量损耗，节约能源，同时燃烧脱附产生的气体主要以二氧化碳为主，无需二次处理。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种复合技术废气治理装备，包括：

用于吸附废气中有机物的吸附过滤机构；

用于加热所述吸附过滤机构的加热燃烧机构。

优选的，所述吸附过滤材料为耐高温复合材料，是由无机复合材料或碳纤维无机复合材料模压成型的滤芯。

优选的，所述吸附过滤材料带有有机物浓度监测元件，且所述有机物浓度监测元件通讯连接于所述加热燃烧机构，能够在有机物浓度达到预定燃烧范围时，启动所述加热燃烧机构；或者在有机物浓度降低到预定脱附范围时，关闭所述加热燃烧机构。

优选的，所述加热燃烧机构包括电磁感应金属材料、电磁线圈、套筒和电气控制开关，所述电磁感应金属材料植入在所述吸附过滤机构中，所述电磁线圈缠绕在所述套筒的外壁，由所述电气控制开关控制其通断电。

优选的，还包括用于喷淋所述吸附过滤材料的脱附反吹装置。

优选的，包括至少两组处理设备，每组所述处理设备中均包括所述吸附过滤机构和所述加热燃烧机构，且每组所述处理设备中进气和出气的通断均可单独控制。

优选的，多个所述处理设备的合格气体输出口均通过换向阀控制开关连接于排气管路。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的复合技术废气治理装备，先对废气中的有机物进行吸附，到达一定浓度以后，再加热燃烧，避免了热量损耗，节约能源，同时燃烧脱附产生的气体主要以二氧化碳为主，无需二次处理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的复合技术废气治理装备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电磁加热式高温脱附装置的结构示意图。

其中，1-脱附废渣回收斗；2-废气入口；3-耐高温复合材料吸附滤芯；4-电磁加热式高温脱附装置，41为脱附反吹喷淋接口，42-电磁线圈，43-套筒；5-电气控制装置；6-脱附反吹装置；7-合格气体输出口；8-换向阀控制开关。

具体实施方式

本实用新型公开了一种复合技术废气治理装备，先对废气中的有机物进行吸附，再加热燃烧，避免了热量损耗，节约能源，同时燃烧脱附产生的气体主要以二氧化碳为主，无需二次处理。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的复合技术废气治理装备的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的电磁加热式高温脱附装置的结构示意图。

本实用新型实施例提供的复合技术废气治理装备，其核心改进点在于，包括：

用于吸附废气中有机物的吸附过滤机构；

用于加热吸附过滤机构的加热燃烧机构。

按照废气处理方法分类，目前主要包括：吸附法、吸收法、生物法、氧化法、燃烧法。本方案采用复合技术，先对废气中的有机物进行吸附，到达一定浓度以后，再进行燃烧脱附生成CO₂和H₂O，化学方程式如下：

aC_xH_yO_z+bO₂→cCO₂+dH₂O

从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的复合技术废气治理工艺，先对废气中的有机物进行吸附，到达一定浓度以后，再加热燃烧，避免了热量损耗，节约能源，同时燃烧脱附产生的气体主要以二氧化碳为主，无需二次处理。

在本方案提供的具体实施例中，吸附过滤材料为耐高温复合材料，是由无机复合材料或碳纤维无机复合材料模压成型的高密度透气性好的滤芯，可以有效吸附有害废气，具有很好的透气性，耐高温，可以反复吸附和脱附，循环使用；在工作时废气流动经过滤芯，如图1和图2中的耐高温复合材料吸附滤芯3所示。本方案提供的新型耐高温复合材料包括无机复合材料和碳纤维无机复合材料两种，它们对有机废气的吸附能力与活性碳纤维相似，但克服了活性碳纤维不能耐高温的缺点。新型耐高温复合材料在惰性气体中加热最高温度可以达到1000℃，在空气中的着火点达500℃以上，燃烧效率可以达到90％以上。

关于启动加热燃烧机构的时机，可以采用自动控制的方式，比如根据时序或者定量，即在向吸附过滤材料通入一定时间或者一定量的废气后，即认定有机物浓度到达预定燃烧范围，行加热燃烧；或者直接由人工判断和控制。为了进一步优化上述的技术方案，吸附过滤材料带有有机物浓度监测元件，且有机物浓度监测元件通讯连接于所述加热燃烧机构，能够在有机物浓度达到预定燃烧范围时，启动加热燃烧机构，自动对吸附滤料进行加热燃烧，去除附着分子，实现滤材的解析脱附；作为优选，有机物浓度的预定燃烧范围为经济燃烧脱附浓度，效率较高，能够最大程度避免热量损耗，其具体数值由本领域技术人员确定；

或者在有机物浓度降低到预定脱附范围时，关闭加热燃烧机构；具体的，有机物浓度的预定脱附范围为由本领域技术人员确定的吸附标准。

作为优选，加热燃烧机构为电磁加热式高温脱附装置4，包括电磁感应金属材料、电磁线圈42、套筒43和电气控制开关，为了与本工艺提出的电磁感应加热技术相结合，该电磁感应金属材料植入在吸附过滤机构中，形成吸附与加热脱附的一体化复合材料；电磁线圈42缠绕在套筒43的外壁，由电气控制开关控制其通断电。采用电磁控制加热式高温燃烧脱附方式，吸附过滤材料中植入有电磁感应金属材料，形成吸附与加热脱附的一体化复合材料，在燃烧脱附中通过控制电磁线圈42的通断电，使电磁感应金属材料在电磁场的作用下升温，并将温度传递到吸附过滤材料及有机物。具体的，在上述新型耐高温复合材料内还加入电磁感应材料，即，电磁感应材料混入耐高温复合材料中，混合模压而成。工作时，耐高温复合材料内部的电磁感应元素在电磁感应器的作用下加热升温，将热量向周围传递，使耐高温复合材料整体温度升高至有机废气的燃烧氧化温度，此时，吸附在复合材料表面的有机化合物经过高温燃烧氧化脱附，产生的二氧化碳和水蒸气直接通过排气管排出。这种在非接触条件下的燃烧脱附方式，避免了热量损耗，节约能源。具体的，加热温度根据废气成分及含量进行调节。本方案实现了无接触供电加热燃烧脱附，避免了热量损耗，节约能源。

具体的，吸附过滤机构的组成材料包括耐高温复合材料、电磁感应金属和有机物浓度检测元件；其结构可以参照图1和图2中的新型耐高温复合材料吸附滤芯3所示，由电磁感应金属融入耐高温复合材料加工而成，且吸附滤芯带有废气浓度检测元件。

本实用新型实施例提供的复合技术废气治理装备，还包括用于喷淋吸附过滤材料的脱附反吹装置6，其包括脱附反吹喷淋接口41和控制开关，高温燃烧脱附完成后，脱附反吹装置开始工作，将吸附在其表面的燃烧后废弃物从滤芯中吹出，从而可以实现循环利用。

为了进一步优化上述的技术方案，本实施例包括至少两组处理设备，每组处理设备中均包括吸附过滤机构和加热燃烧机构，且每组处理设备中进气和出气的通断均可单独控制。这样一来，多组处理设备可以实现吸附脱附的交替循环连续工作，从而提高治理效率，降低能耗。具体的，可以采用多腔式分室设计燃烧脱附：即在整个废气治理装备中设置两个或多个分室通道，脱附吸附分室处理，交替吸附和脱附，或者两个单独同步使用。

在本方案提供的具体实施例中，多个处理设备的合格气体输出口7均通过换向阀控制开关8连接于排气管路。通过在废气传送管道中设置换向阀，实现控制废气通断选择。还可以在每个处理设备的废气入口2和/或合格气体输出口7处设置单独的阀门来控制废气通断选择。

作为优选，本方案还包括脱附废渣回收装置，具体可以采用在下方设置的脱附废渣回收斗1，用来回收滤芯脱附废弃物，其结构可以参照图1所示。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，本实用新型实施例提供的“复合技术废气治理装备”其工艺流程分两个阶段，分别是：废气吸附阶段和耐高温复合材料高温脱附解析阶段，两台设备交替工作。设备A工作时，控制换向阀，使其废气入口2和合格气体输出口7(下面简称为出口)管道贯通，废气在设备A内部经过新型耐高温复合材料滤芯3，被滤芯吸附之后的废气从出口7排出；当耐高温复合材料吸附滤芯3内部的有机物浓度检测元件检测到有机物浓度达到经济燃烧脱附浓度时，换向阀控制开关8换向，使设备B的废气入口2管道和出口7管道与整个系统贯通，废气进入设备B之后，继续设备A的工作流程；此时设备A则进入耐高温复合材料高温脱附解析阶段，在此阶段，电磁加热式高温脱附装置4通电工作，使耐高温复合材料吸附滤芯3内部的电磁感应金属温度升高，并将热量传递到耐高温复合材料，使其温度保持在有机物解析燃烧要求的温度，当浓度检测元件检测到有机物浓度降低到吸附标准时，电磁加热式高温脱附装置4停止工作，然后脱附反吹装置6打开工作，脱附废弃物回收装置(即脱附废渣回收斗1)打开，反吹气体从设备A内部反向吹气，通过耐高温复合材料吸附滤芯3，使吸附在滤芯表面的废弃物与滤芯脱离，并排入脱附废渣回收斗1。至此，设备A的废气吸附阶段和耐高温复合材料高温脱附解析阶段全部完成，等到设备B达到脱附要求时，设备B进入耐高温复合材料高温脱附解析阶段，设备A再进入废气吸附阶段，依次循环工作。整个设备由自动化电气控制装置5控制，实现系统全程自动化控制，节省资源。

请参考图2，本实用新型实施例提供的“电磁加热式高温脱附装置4”主要在新型耐高温复合材料高温脱附解析阶段工作，分别由脱附反吹喷淋接口41、电磁线圈42、耐高温线圈套筒43以及新型耐高温复合材料滤芯3组成，当设备进入新型耐高温复合材料高温脱附解析阶段时，首先，电磁线圈42开始通电工作，在电磁线圈的感应磁场的作用下，新型耐高温复合材料滤芯3内部的电磁感应金属元素温度升高，金属元素向周围的复合材料传递热量，从而使整个滤芯温度升高，当温度升高至废弃物燃烧温度时开始恒温加热，此时，脱附反吹装置开始工作，反吹气体由脱附反吹喷淋接口41处喷出，使吸附在滤芯表面的废弃物随反吹气体排出，实现滤芯的脱附再生，当滤芯内部的废弃物检测元件检测废弃物含量符合吸附标准时，电磁线圈42停止工作，当温度降低至工作温度时，脱附反吹喷淋接口41停止吹气，至此，新型耐高温复合材料高温脱附解析阶段工作完成。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种复合技术废气治理装备，采用的是吸附与燃烧法脱附+喷淋吸收的综合处理技术，可以对废气中的无机和有机成分处理，实现废气净化后排放。具体是一种新型耐高温复合材料吸附及电磁加热式高温脱附法废气治理装备，耐高温复合材料提高了废气的吸附效率，电磁加热式高温脱附法，在非接触的条件下对耐高温复合材料进行燃烧脱附，避免了热量损耗，节约能源，同时燃烧脱附产生的气体主要以二氧化碳为主，无需二次处理。整套系统包括两组处理设备，交替循环使用，其主要包括废气传送管道及换向装置、新型耐高温复合材料吸附滤芯、电磁加热式高温脱附装置、脱附反吹装置、脱附废渣回收装置、在线监测装置以及自动化控制系统。其核心是利用新型的耐高温复合材料对有机废气进行吸附，并与电磁感应加热技术相结合，使整个装备在处理有机废气时能够达到吸附+高温燃烧脱附一体化设计。其主要的创新点有：

1、吸附材料采用耐高温复合材料；可以有效吸附有害废气，具有很好的透气性，耐高温，可以反复吸附和脱附，循环使用。

2、采用电磁加热式高温燃烧脱附方式；高温燃烧采用电磁加热的方法；加热元件植入吸附材料里面，形成吸附与加热一体化复合材料，实现无接触供电加热。

3、处理设备采用多室分隔式结构，脱附吸附分室处理，交替循环使用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种复合技术废气治理装备，其特征在于，包括：

用于吸附废气中有机物的吸附过滤机构；

用于加热所述吸附过滤机构的加热燃烧机构；所述加热燃烧机构包括电磁感应金属材料、电磁线圈、套筒和电气控制开关，所述电磁感应金属材料植入在所述吸附过滤机构中，所述电磁线圈缠绕在所述套筒的外壁，由所述电气控制开关控制其通断电。

2.根据权利要求1所述的复合技术废气治理装备，其特征在于，所述吸附过滤材料为耐高温复合材料，是由无机复合材料或碳纤维无机复合材料模压成型的滤芯。

3.根据权利要求2所述的复合技术废气治理装备，其特征在于，所述吸附过滤材料带有有机物浓度监测元件，且所述有机物浓度监测元件通讯连接于所述加热燃烧机构，能够在有机物浓度达到预定燃烧范围时，启动所述加热燃烧机构；或者在有机物浓度降低到预定脱附范围时，关闭所述加热燃烧机构。

4.根据权利要求3所述的复合技术废气治理装备，其特征在于，还包括用于喷淋所述吸附过滤材料的脱附反吹装置。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的复合技术废气治理装备，其特征在于，包括至少两组处理设备，每组所述处理设备中均包括所述吸附过滤机构和所述加热燃烧机构，且每组所述处理设备中进气和出气的通断均可单独控制。

6.根据权利要求5所述的复合技术废气治理装备，其特征在于，多个所述处理设备的合格气体输出口均通过换向阀控制开关连接于排气管路。