CN205288048U

CN205288048U - 一种有机废气吸附脱附-催化氧化净化设备

Info

Publication number: CN205288048U
Application number: CN201521125209.7U
Authority: CN
Inventors: 韦军; 金磊
Original assignee: Hangzhou Yin Li Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Yin Li Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2025-12-21

Abstract

本实用新型公开了一种有机废气吸附脱附-催化氧化净化设备，该设备包括气体过滤器、吸脱附器、换热器、加热器、催化反应器、排风风机、烟囱、脱附风机、阀门和控制系统。有机废气首先经气体过滤器进行预处理，然后进入吸脱附器，有机物蓄集在吸脱附器内，净化后的气体由排风风机经烟囱排空。吸脱附器内浓缩后的有机物由催化氧化反应后并经换热器换热后的部分气体和补风风机引入的新鲜空气吹扫脱附，经换热器预热，加热器升温后，有机物在催化氧化反应器内进行反应达到净化的目的。本实用新型的优点在于：有机物净化效率高、设备运行费用低、安全可靠、自动化程度高。

Description

一种有机废气吸附脱附-催化氧化净化设备

技术领域

实用新型涉及一种有机废气吸附脱附-催化氧化净化设备，其主要用于解决低浓度有机废气的污染问题，具有有机物净化效率高、设备运行费用低、安全可靠、自动化程度高，属于环保设备技术领域。

背景技术

目前，印刷、涂装、喷漆、制板、制鞋等行业排放的废气中含有烷烃类、芳烃类、烯烃、卤代烃、酯类、醛类、醇类、酮类等挥发性有机物，其浓度超过一定时，在短时间内会使人们感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力，严重时会出现抽搐、昏迷、记忆力减退等现象，也会损害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，因此必须采取有效措施对其进行治理，方可排入大气。这些行业废气的特点是：有机物成分比较复杂，一般都为几种甚至几十种有机物的混合物；有机物浓度低，一般为几十到几百毫克每立方米；有机物排放风量大，而且其排放方式不稳定，一般都为几个点源的无组织排放，因此给治理带来了一定的难度，必须首先对废气进行收集后，再进行治理。

目前对于低浓度有机废气的净化方法主要有吸附脱附法、催化氧化法、蓄热催化氧化法、蓄热热力焚烧法。吸附脱附法是用活性炭等吸附材料把有机物吸附下来然后再脱附处理的技术，该技术一般只适合沸点较高的有机物的净化治理，而且总的净化效率较差。催化氧化法是在催化剂的作用下，尾气中的有机可燃物催化氧化转化成二氧化碳和水蒸气，该技术净化效率高，反应温度一般为250～400℃，没有二次污染，应用领域较广，缺点是由于催化剂起活需要一定的反应温度，而低浓度有机废气反应后的绝热温升很小，难以满足系统的自热操作，因此需要外界补充大量的热量才能满足系统的平稳运行，特别是对于大风量低浓度的有机废气净化系统，要维持正常操作需要外界消耗大量的热量，而且由于催化剂价格昂贵，设备一次投资较大。蓄热催化氧化法和蓄热热力焚烧法是把传统的蓄热式换热和反应耦合在一起的技术，热量利用效率较高，因此特别适合于低浓度有机废气的净化治理，但若有机物浓度低于一定值时，不仅有机物净化效率不高，而且仍需要外界补充热量方可满足系统的正常运行。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于：提供了一种有机废气吸附脱附-催化氧化净化设备，其主要用于解决低浓度有机废气的污染问题，具有有机物净化效率高、设备运行费用低、安全可靠、自动化程度高，是一种值得推广的环保节能设备。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种有机废气吸附脱附-催化氧化净化设备，该设备包括气体过滤器、吸(脱)附器、换热器、加热器、催化反应器、排风风机、烟囱、脱附风机、补风风机、阀门和控制系统；其特征在于：有机废气与气体过滤器的进气口连接，气体过滤器的出气口与吸(脱)附器的进气口连接，吸(脱)附器的出气口通过排风风机与烟囱连接；换热器的第一进气口与吸(脱)附器的出气口连接，换热器的第一出气口与加热器的进气口连接，加热器的出气口与催化反应器的进气口连接，催化反应器的出气口与换热器的第二进气口连接，换热器的第二出气口通过管路与排风风机连接；脱附风机的进气口通过管路与换热器的第二出气口连接，脱附风机的出气口与吸(脱)附器的进气口连接；补风风机通过管路与吸(脱)附器的进气口连接。

其中，在所述的吸(脱)附器的进气口处连接有补风风机，在所述的补风风机的出口附近装有调节风机风量的阀门。

其中，所述的气体过滤器出气口与排风风机之间通过管路连接，并且在管路上安装尾气直排阀。

其中，所述的吸(脱)附器内装填吸附剂，吸附剂可以选用蜂窝活性炭、活性炭纤维、颗粒活性炭，也可以选用分子筛吸附材料。

其中，所述的催化反应器内装填催化剂，其可以选用贵金属催化剂，也可以选用非贵金属催化剂。

其中，所述的控制系统采用PLC自动控制。

附图说明

附图为本实用新型的流程示意图。

图中：1、气体过滤器；2a、2b、2c、吸(脱)附器；3、换热器；4、加热器；5、催化反应器；6、排风风机；7、烟囱；8、脱附风机；9、补风风机；10、气体过滤器进气口；11、气体过滤器出气口；12a、12b、12c、吸(脱)附器进气口；13a、13b、13c、吸(脱)附器出气口；14、换热器第一进气口；15、换热器第一出气口；16、加热器进气口、17、加热器出气口；18、催化反应器进气口；19、催化反应器出气口；20、换热器第二进气口；21、换热器第二出气口；22、脱附风机进气口；23、脱附风机出气口；24～37、阀门；38～40、吸(脱)附器出气口有机物浓度；41～43、吸(脱)附器出气口气体温度；44、脱附气体温度。

具体实施方式

参见附图，一种有机废气吸附脱附-催化氧化净化设备，该设备包括气体过滤器1、吸(脱)附器2a、2b、2c、换热器3、加热器4、催化反应器5、排风风机6、烟囱7、脱附风机8、补风风机9、阀门24～37和控制系统；其特征在于：有机废气与气体过滤器的进气口10连接，气体过滤器的出气口11与吸(脱)附器的进气口12a、12b、12c连接，吸(脱)附器的出气口13a、13b、13c通过排风风机6与烟囱7连接；换热器的第一进气口14与吸(脱)附器的出气口13a、13b、13c连接，换热器的第一出气口15与加热器的进气口16连接，加热器的出气口17与催化反应器5的进气口18连接，催化反应器的出气口19与换热器的第二进气口20连接，换热器的第二出气口21通过管路与排风风机6连接；脱附风机8的进气口22通过管路与换热器的第二出气口21连接，脱附风机的出气口23与吸(脱)附器的进气口12a、12b、12c连接；补风风机9通过管路与吸(脱)附器的进气口12a、12b、12c连接。

实用新型所述的吸(脱)附器的进气口12a、12b、12c处连接有补风风机9，在所述的补风风机9的出口附近装有调节风机风量的阀门36。气体过滤器出气口11与排风风机6之间通过管路连接，并且在管路上安装尾气直排阀37。吸(脱)附器2a、2b、2c内装填吸附剂，其可以选用蜂窝活性炭、活性炭纤维、颗粒活性炭，也可以选用分子筛吸附材料。催化反应器5内装填催化剂，其可以选用贵金属催化剂，也可以选用非贵金属催化剂。控制系统采用PLC自动控制。

本实用新型的工作原理如下：

采用三个吸(脱)附器2a、2b、2c，正常操作时，其中的两个进行吸附操作，同时另一个进行脱附操作或脱附完毕处于停止状态，三者按程序设定的要求顺次进行切换。先按2a、2b进行吸附操作，2c进行脱附操作，此时阀门24、25、27、28、32、35开启，阀门26、29、30、31、33、34关闭，有机废气首先经气体过滤器1进行预处理，以除去气体中携带的粉尘颗粒，预处理后的有机废气进入吸(脱)附器2a、2b，有机物蓄集在内部装填的吸附材料上，有机废气的浓度逐渐降低到环保要求的限排指标以下，经由排风风机6，从烟囱7排空。

脱附风量由脱附风机8和补风风机9根据脱附气体温度44调节，一般控制在120℃以下，从吸(脱)附器2c出气口13c排放的气体首先经换热器3预热到一定的温度，然后在加热器4内进一步升温到催化剂的起燃温度以上，在催化反应器5内，有机废气中所含的有机物发生反应转化成二氧化碳和水，达到净化的目的，净化后的气体的温度进一步升高，然后净化后的气体进入换热器3预热进口的有机废气，其温度逐渐降低，降温后的气体，一部分由脱附风机8吹扫吸(脱)附器2c中蓄集的有机物，另一部分经由排风风机6排空。当吸(脱)附器2c出气口13c的有机物浓度40低于设定的浓度值时，系统将自动关闭脱附风机8，用补风风机9直接吹扫吸(脱)附器2c，降低其床层温度，当吸(脱)附器2c的出气口13c的气体温度43低于设定的温度值时，系统将停止补风风机9，关闭阀门32、35，吸(脱)附器2c脱附完毕，处于停止状态，等待下一周期进行吸附操作。

随着吸(脱)附器2a、2b装填的吸附剂上有机物的蓄集，当吸(脱)附器2a出气口13a的有机物浓度38达到设定的浓度值时，表明吸附剂上的有机物浓度已达到设计限值，需要进行脱附操作，此时，系统将自动开启阀门26、29、30、33，同时关闭阀门24、27，开启补风风机9和脱附风机8，此时，吸(脱)附器2b、2c进行吸附操作，吸(脱)附器2a进行脱附操作。同理可得当吸(脱)附器2a出气口13a的有机物浓度38的浓度达到设定的浓度值时，系统将自动关闭脱附风机8，仅用补风风机9吹扫吸(脱)附器2a的床层，直到吸(脱)附器出气口13a的气体温度41低于设定的温度值时，系统将自动关闭补风风机9，关闭阀门30、33，吸(脱)附器2a脱附完毕，进入停止状态，等待下一周期进行吸附操作。

当吸(脱)附器2b出气口13b的有机物浓度39达到设定的浓度值时，表明吸附剂上的有机物浓度已达到设计限值，需要进行脱附操作，此时，系统将自动开启阀门24、27、31、34，同时关闭阀门25、28，开启补风风机9和脱附风机8，此时，吸(脱)附器2a、2c进行吸附操作，吸(脱)附器2b进行脱附操作。同理，当吸(脱)附器2b出气口13b的有机物浓度39达到设定的浓度值时，系统将自动关闭脱附风机8，仅用补风风机9吹扫吸(脱)附器2b的床层，直到吸(脱)附器出气口13b的气体温度42低于设定的温度值时，系统将自动关闭补风风机9，关闭阀门31、34，吸(脱)附器2b脱附完毕，进入停止状态，等待下一周期进行吸附操作。

当遇到有机物浓度过高、床层超温等紧急状况时，系统将自动开启尾气直排阀门37，把有机废气经排风风机6，直接排入烟囱7，当有机物浓度或者床层温度正常后，系统将自动恢复原状。

实施例：由本实用新型净化设备，处理印刷厂胶印机排放的油墨溶剂废气，该有机废气处于无组织排放状态，其有机物组分主要为乙酸乙酯、异丙醇、甲醚、酒精等稀释剂，根据其挥发量估算，用空气稀释后总浓度约为150mg/Nm³，风量为30000Nm³/h。脱附风量为3000Nm³/h，其中新鲜空气控制在1000Nm³/h左右，脱附气体温度控制在110℃以内。催化反应器所选用的催化剂为Pd、Pt贵金属催化剂。当吸(脱)附器作为吸附器用时，控制吸附床的出口有机物浓度为80mg/Nm³，一旦吸(脱)附器出气口的有机物浓度超过该值时即进行脱附操作；当吸(脱)附器作为脱附器用时，控制吸(脱)附器的出气口有机物浓度为10mg/Nm³，一旦出气口有机物浓度低于该值时即停止脱附操作，仅用补风风机吹扫床层，当床层温度进一步降到35℃以下时停止补风风机。吸(脱)附器作为吸附器用时的操作时间为8小时，作为脱附器用时的操作时间为2～3小时。该设备正常运行时废气能达标排放，运行费用低，正常消耗仅为风机的电消耗，而且自动化程度高，是一种非常适合于低浓度有机废气净化的环保设备。

Claims

1.一种有机废气吸附脱附-催化氧化净化设备，该设备包括气体过滤器、吸脱附器、换热器、加热器、催化反应器、排风风机、烟囱、脱附风机、补风风机、阀门和控制系统；其特征在于：有机废气与气体过滤器的进气口连接，气体过滤器的出气口与吸脱附器的进气口连接，吸脱附器的出气口通过排风风机与烟囱连接；换热器的第一进气口与吸脱附器的出气口连接，换热器的第一出气口与加热器的进气口连接，加热器的出气口与催化反应器的进气口连接，催化反应器的出气口与换热器的第二进气口连接，换热器的第二出气口通过管路与排风风机连接；脱附风机的进气口通过管路与换热器的第二出气口连接，脱附风机的出气口与吸脱附器的进气口连接；补风风机通过管路与吸脱附器的进气口连接。

2.根据权利要求1所述的一种有机废气吸附脱附-催化氧化净化设备，其特征是在所述的吸脱附器的进气口处连接有补风风机，在所述补风风机的出口附近装有调节风机风量的阀门。

3.根据权利要求1所述的一种有机废气吸附脱附-催化氧化净化设备，其特征是所述的气体过滤器出气口与排风风机之间通过管路连接，并且在管路上安装尾气直排阀。

4.根据权利要求1所述的一种有机废气吸附脱附-催化氧化净化设备，其特征是所述的吸脱附器内装填吸附剂，其选用蜂窝活性炭、活性炭纤维、颗粒活性炭，或者选用分子筛吸附材料。

5.根据权利要求1所述的一种有机废气吸附脱附-催化氧化净化设备，其特征是所述的催化反应器内装填催化剂，其选用贵金属催化剂或非贵金属催化剂。

6.根据权利要求1所述的一种有机废气吸附脱附-催化氧化净化设备，其特征是所述的控制系统采用PLC自动控制。