CN205782991U - 一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气的处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气处理的装置，包括催化燃烧室和排风风机，其特征在于：还包括水洗塔、补风室、PLC控制系统和补风风机，经过预处理的易燃易爆有机废气由水洗塔底部进入，经水洗补风后由补风室排出的经稀释的混合气体进入催化燃烧室，催化燃烧室的出口与排风风机连接。本实用新型相比现有技术具有以下优点：本实用新型安全性能优越，可靠性好，克服了传统的VOC处理技术在处理易燃易爆高浓度有机气体安全性不足的问题；打破了传统的理念，使用水洗稀释，送风手段稀释待处理气体，达到安全生产的目的，同时为了减小鼓风的气量，预先经过水洗，使一些可溶于水的气体浓度降低，减小后续催化燃烧室的处理气量。

Description

一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气的处理装置

技术领域

本实用新型涉及有机废气处理技术领域，尤其涉及的是一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气的处理装置。

背景技术

挥发性的有机化合物，简称为VOC(Volatile Organic Compounds))，在工业生产中，通常作为溶剂来使用，使用之后便散发到大气中。现阶段，其应用比较广泛的领域包括石油化工、印刷、人造革及电子元器件、烤漆和医药等。VOC的主要成分有：烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，它包括：苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。当VOC达到一定浓度时，会引起头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重时甚至引发抽搐、昏迷，伤害肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。

现有的VOC处理技术中有：冷凝处理法、催化氧化法、吸附法、生物处理法等。其中催化氧化法是使用较为广泛的成熟技术。但是VOC中的一些成分属于易燃易爆气体且组份较多，其爆炸极限范围很宽。VOC中芳香族化合物一般采用直接燃烧的方法来处理，但是对于脂肪族化合物，由于其爆炸极限范围宽极易发生事故。在实际的生产过程中，这类易燃易爆的VOC往往不是以单一组分的形式出现，且以多组分和高浓度的易燃易爆有机废气最为难处理。传统的直接焚烧法，蓄热式焚烧法因都需要燃料点火作为加热有机废气的热源对于易燃易爆的高浓度多组份有机废气来说，通过明火和较高的温度来处理风险太高，低温等离子法也因高压放电产生火花极易发生爆炸事故。冷凝法造价太高且后端需要经行吸附处理，产生二次污染。如何安全有效地处理易燃易爆的高浓度多组份有机废气已经成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气的处理装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气处理的装置，包括催化燃烧室和排风风机，其特征在于：还包括水洗塔、补风室和补风风机，经过预处理的易燃易爆高浓度多组份有机废气由水洗塔底部进入，从水洗塔塔顶排出后送入补风室，补风风机向补风室内送风，由补风室排出的混合气体进入催化燃烧室，催化燃烧室的出口与排风风机连接。

作为对上述方案的进一步改进，还包括循环水箱，循环水箱中的循环水通过循环水泵输送至水洗塔的塔顶，水洗塔底部通过液位阀与循环水箱连通，循环水箱底部通过排水阀与废液管道连接，循环水箱上还设置有溢流阀用于控制循环水箱中的液位上限，循环水箱上还设置有补水阀。

作为对上述方案的进一步改进，催化燃烧室内分隔为低温催化区和高温催化区，低温催化区内设置有一级加热装置和一级氧化室，高温催化区内设置有二级加热装置和二级氧化室，待处理气体进入催化燃烧室后依次流经一级加热装置、一级氧化室、二级加热装置和二级氧化室后流出。

设置两级催化氧化室的作用在于因有机废气成份较多，与催化剂结合氧化的温度不同，选择的催化剂类型也不同，一级常规氧化室催化氧化大部分有机废气，在较低温度下无法氧化的有机废气进入二级催化氧化室在较高温度下和高温催化剂结合氧化。一级氧化室的温度可以作为二级氧化室的蓄热温度减少二级氧化室的加热功率，节省电能。

本催化氧化装置采用电加热，没有明火，在较低温度下(150度－400度)有机废气与催化剂结合产生氧化反应生成水和二氧化碳。

作为对上述方案的进一步改进，在低温催化区的外壁上设置有一级放空阀，在高温催化区的外壁设置有二级放空阀。

作为对上述方案的进一步改进，补风室的出口通过放空管路直接与排风风机连接，放空管路上设置有第一电动阀，在补风室与催化燃烧室之间的连接管路上还设置有第二电动阀门，补风风机与补风室的连接管路上设置有第三电动阀。

作为对上述方案的进一步改进，还包括PLC控制系统，PLC控制系统包括PLC电控箱、第一VOC浓度传感器、第二VOC浓度传感器，第三VOC浓度传感器、第四VOC浓度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，第一VOC浓度传感器和第一压力传感器设置在水洗塔的进气管路上，第二VOC浓度传感器和第二压力传感器设置在水洗塔与补风室的连接管路上，第三VOC浓度传感器和第三压力传感器设置在补风室与催化燃烧室的连接管路上，第四VOC浓度传感器设置在催化燃烧室的排气管路上，第一VOC浓度传感器、第二VOC浓度传感器，第三VOC浓度传感器、第四VOC浓度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器均、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、补风风机和排风风机均与PLC电控箱电性连接。

作为对上述方案的进一步改进，在一级氧化室内设置有第一温度传感器，在二级氧化室内设置有第二温度传感器，第一温度传感器和第二温度传感器均与PLC电控箱电性连接。

作为对上述方案的进一步改进，补风室底部设置有排液阀与废液管道连接。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：本实用新型安全性能优越，可靠性高；通过水洗和鼓风的方法，大大稀释易燃易爆气体的浓度，使其浓度进一步降低至爆炸极限以下，实现易燃易爆有机废气的安全处理；克服了传统的VOC处理技术要求浓缩待处理气体安全性不足的问题；打破了传统的理念，使用鼓风的手段大大稀释待处理气体，使其浓度降低，达到安全生产的目的，同时为了减小鼓风的气量，预先经过水洗，使一些可溶于水的气体浓度降低，减小后续催化燃烧室的处理气量。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气处理的装置，包括催化燃烧室3和排风风机4，其特征在于：还包括水洗塔5、补风室2和补风风机21，经过预处理的易燃易爆有机废气由水洗塔5底部进入，从水洗塔5塔顶排出后送入补风室2，补风风机21向补风室2内鼓风，由补风室2排出的混合气体进入催化燃烧室3，催化燃烧室3的出口与排风风机4连接。VOC中芳香族化合物一般采用直接燃烧的方法来处理，但是对于脂肪族化合物，由于其爆炸极限范围宽极易发生事故。在实际的生产过程中，这类易燃易爆的VOC往往不是以单一组分的形式出现，且以多组分和高浓度的易燃易爆有机废气最为难处理。实用新型人在对多各项目进行分析后发现这类废气中有一部分能够溶于水，一些诸如丙酮和甲醛这样的气体溶解度还非常高，通过水洗能够有效降低这一部分气体的浓度，降低爆炸风险；为保证进入催化燃烧室3的气体中易燃易爆气体的浓度绝对低于爆炸极限，通过在催化燃烧室3与水洗塔5之间设置补风室2的方案，向待处理气体中鼓风，大大稀释易燃易爆气体的浓度，使其浓度进一步降低至爆炸极限以下，实现易燃易爆有机废气的安全处理。传统的VOC处理技术往往都要求尽量浓缩使待处理气体的浓度较高，以方便处理，但是在处理易燃易爆有机废气的时候，其安全性不足。本方案打破传统的理念，使用鼓风的手段大大稀释待处理气体，使其浓度降低，达到安全生产的目的，同时为了减小鼓风的气量，预先经过水洗，使一些可溶于水的气体浓度降低，减小后续催化燃烧室3的处理气量。

还包括循环水箱51，循环水箱51中的循环水通过循环水泵56输送至水洗塔5的塔顶，水洗塔5底部通过液位阀52与循环水箱51连通，循环水箱51底部通过排水阀53与废液管道6连接，循环水箱51上还设置有溢流阀54用于控制循环水箱51中的液位上限，循环水箱51上还设置有补水阀55。循环水箱51中的循环水吸收有机废气后，通过排水阀53将部分循环水排放到废液管道6，最终送去水处理工段，通过补水阀55可以向循环水箱51中补充水，使循环水的浓度始终保持在合适的范围内。

催化燃烧室3内分隔为低温催化区和高温催化区，低温催化区内设置有一级加热装置31和一级氧化室32，高温催化区内设置有二级加热装置33和二级氧化室34，待处理气体进入催化燃烧室3后依次流经一级加热装置31、一级氧化室32、二级加热装置33和二级氧化室34后流出。为了进一步降低爆炸风险提高安全等级，设置两级催化氧化过程，通过对催化剂种类的选择，预先催化氧化一部分易燃易爆的有机废气，降低浓度后再升高温度通过第二级催化氧化将剩余的部分转化成无害气体排放。

在低温催化区的外壁上设置有一级放空阀35，在高温催化区的外壁设置有二级放空阀36。为方便检修和处置应急状况，设置一级放空阀35和二级放空阀36能够分别将低温催化区和高温催化区内的气体排出，方便灵活处置生产中遇到的各种状况，保障生产安全。

补风室2的出口通过放空管路25直接与排风风机4连接，放空管路25上设置有第一电动阀26，在补风室2与催化燃烧室3之间的连接管路上还设置有第二电动阀24门，补风风机21与补风室2的连接管路上设置有第三电动阀22。为进一步增加安全性，在催化燃烧室3内出现异常情况时，通过放空管路25直接将气体排放，由于整套装置中催化燃烧室3是安全生产最关键的部位，对此需要格外注意，在催化燃烧室3内发生温度过高或气体浓度超标等情况时，能够及时将催化燃烧室3“短路”后进行检修排除险情，防止发生事故。

还包括PLC控制系统，PLC控制系统包括PLC电控箱1、第一VOC浓度传感器81、第二VOC浓度传感器82，第三VOC浓度传感器83、第四VOC浓度传感器84、第一压力传感器91、第二压力传感器92和第三压力传感器93，第一VOC浓度传感器81和第一压力传感器91设置在水洗塔5的进气管路上，第二VOC浓度传感器82和第二压力传感器92设置在水洗塔5与补风室2的连接管路上，第三VOC浓度传感器83和第三压力传感器93设置在补风室2与催化燃烧室3的连接管路上，第四VOC浓度传感器84设置在催化燃烧室3的排气管路上，第一VOC浓度传感器81、第二VOC浓度传感器82，第三VOC浓度传感器83、第四VOC浓度传感器84、第一压力传感器91、第二压力传感器92、第三压力传感器93均、第一电动阀26、第二电动阀24、第三电动阀22、补风风机21和排风风机4均与PLC电控箱1电性连接。PLC控制系统的引入实现对整套装置的各个重要控制环节的数据自动采集，并通过对第一电动阀26、第二电动阀24、第三电动阀22、补风风机21和排风风机4的控制，实现自动化的控制。

在一级氧化室32内设置有第一温度传感器71，在二级氧化室34内设置有第二温度传感器72，第一温度传感器71和第二温度传感器72均与PLC电控箱1电性连接。由于一级氧化室32内和二级氧化室34内填装的催化剂对于催化温度的要求不同，且催化氧化反应会产生热量，为了随时监控催化氧化反应的状态，通过增设第一温度传感器71和第二温度传感器72来实时了解一级氧化室32和二级氧化室34的温度状况，并反馈到PLC电控箱1，经过预设程序来调节各个电动阀门的开合度和风机的风量，实现对整个过程的自动化控制。

补风室2底部设置有排液阀23与废液管道6连接。经过水洗塔5水洗的气体会夹带水雾，这部分的水分会在补风室2内得到去除，在水雾量很大的情况下，可以在补风室2内增加除雾装置达到更好的去除水雾的效果。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气的处理装置，包括催化燃烧室和排风风机，其特征在于：还包括水洗塔、补风室和补风风机，经过预处理的易燃易爆有机废气由所述水洗塔底部进入，从水洗塔塔顶排出后送入所述补风室，所述补风风机向补风室内鼓风，由所述补风室排出的混合气体进入所述催化燃烧室，催化燃烧室的出口与排风风机连接。

2.如权利要求1所述一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气处理的装置，其特征在于：还包括循环水箱，所述循环水箱中的循环水通过循环水泵输送至所述水洗塔的塔顶，所述水洗塔底部通过液位阀与循环水箱连通，所述循环水箱底部通过排水阀与废液管道连接，循环水箱上还设置有溢流阀用于控制循环水箱中的液位上限，循环水箱上还设置有补水阀。

3.如权利要求1所述一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气处理的装置，其特征在于：所述催化燃烧室内分隔为低温催化区和高温催化区，低温催化区内设置有一级加热装置和一级氧化室，高温催化区内设置有二级加热装置和二级氧化室，待处理气体进入催化燃烧室后依次流经一级加热装置、一级氧化室、二级加热装置和二级氧化室后流出。

4.如权利要求3所述一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气处理的装置，其特征在于：在低温催化区的外壁上设置有一级放空阀，在高温催化区的外壁设置有二级放空阀。

5.如权利要求1所述一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气处理的装置，其特征在于：所述补风室的出口通过放空管路直接与排风风机连接，所述放空管路上设置有第一电动阀，在补风室与催化燃烧室之间的连接管路上还设置有第二电动阀门，补风风机与补风室的连接管路上设置有第三电动阀。

6.如权利要求5所述一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气处理的装置，其特征在于：还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统包括PLC电控箱、第一VOC浓度传感器、第二VOC浓度传感器，第三VOC浓度传感器、第四VOC浓度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，所述第一VOC浓度传感器和第一压力传感器设置在水洗塔的进气管路上，所述第二VOC浓度传感器和第二压力传感器设置在水洗塔与补风室的连接管路上，所述第三VOC浓度传感器和第三压力传感器设置在补风室与催化燃烧室的连接管路上，所述第四VOC 浓度传感器设置在催化燃烧室的排气管路上，所述第一VOC浓度传感器、第二VOC浓度传感器，第三VOC浓度传感器、第四VOC浓度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器均、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、补风风机和排风风机均与所述PLC电控箱电性连接。

7.如权利要求6所述一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气处理的装置，其特征在于：在一级氧化室内设置有第一温度传感器，在二级氧化室内设置有第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器均与所述PLC电控箱电性连接。

8.如权利要求1所述一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气处理的装置，其特征在于：所述补风室底部设置有排液阀与废液管道连接。