CN208237892U - 催化燃烧处理VOCs废气的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种催化燃烧处理VOCs废气的系统，包括依次连接的吸附脱附单元、催化燃烧单元、及余热再利用单元；所述吸附脱附单元包括依次连接的预处理装置及吸附器，所述催化燃烧单元包括与吸附器连接的催化燃烧反应器，所述预热再利用单元包括与催化燃烧反应器相连的换热器。本实用新型所述的催化燃烧处理VOCs废气的系统可适用于各种浓度有机废气的处理，且对有机废气的净化率高，同时还能合理回收有机物燃烧产生的热量，并进行再利用，从而可有效提高节能效率。

Description

催化燃烧处理VOCs废气的系统

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种催化燃烧处理VOCs废气的系统。

背景技术

众所周知，工业生产过程中会产生大量对大气环境有危害的有机气体。当前，中国的大气环境已受到严重污染，北方许多地区出现了严重雾霾天气。在这种情况下，必须加大有机废气处理技术的研发力度，通过提高废气处理技术来降低其对大气环境的危害。挥发性的有机化合物，简称VOCs(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。这些有机溶剂如果挥发到大气环境中，不仅会对大气环境造成严重污染，而且人体呼入被污染的气体后，对人体健康产生危害。所以，必须控制VOCs的排放，这不仅是对环境负责，也是对我们的生命健康负责。

VOCs处理方法有数十种，其原理主要有回收有价值溶剂的回收技术和分解VOCs分子的破坏技术两大类，实际应用中更多是采用组合式技术。例如，采用浓缩和燃烧结合的技术治理低浓度大风量废气；采用催化燃烧或蓄热式燃烧技术实现低能耗下VOCs的彻底处理；但催化燃烧处理会造成很大的能源浪费，且反应热也无法再利用，耗能较大。且组合式技术中的设备较为复杂繁琐，现场工程安装调试工期较长，同时不便于运输。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种催化燃烧处理VOCs废气的系统，该催化燃烧处理VOCs废气的系统可适用于各种浓度有机废气的处理，且对有机废气的净化率高于96％，同时还能合理回收有机物燃烧产生的热量，并进行再利用，从而可有效提高节能效率。

本实用新型采用的技术方案是，一种催化燃烧处理VOCs废气的系统，用于对VOCs废气进行催化燃烧处理，包括依次连接的吸附脱附单元、催化燃烧单元、及余热再利用单元；

所述预处理单元包括经管路依次连接的对VOCs废气可进行冷却和过滤处理的预处理装置、及用于吸附VOCs废气的吸附器，所述吸附器上设有废气进口、洁净气出口、脱附剂进口、及混合气出口，所述洁净气出口连接有烟囱；

所述催化燃烧单元包括与吸附器的混合气出口连接的催化燃烧反应器，所述催化燃烧反应器上设有进气口及出气口，所述催化燃烧反应器内部设有换热室和催化燃烧室，所述进气口与换热室的冷媒入口相连，所述换热室的冷媒出口与催化燃烧室的入口相连，所述催化燃烧室的出口与换热室的热媒入口相连，所述换热室的热煤出口与出气口相连。

所述余热再利用单元包括与催化燃烧反应器出气口相连的换热器，所述换热器的热媒出口通过管道连接至烟囱。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述预处理装置包括表冷器和过滤器。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述吸附器包括并联、且交替工作的至少两个，所述吸附器的洁净气出口处设有VOCs检测仪。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述吸附器上设有消防水进口和消防水出口，并于所述吸附器内部设有温度传感器，所述温度传感器通过安装在消防水进口处的电磁阀与消防水进口自动连锁。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述催化燃烧室的出气口经均温箱连接吸附器的脱附剂进口。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述的系统为撬装式设计。

采用上述技术，本实用新型的优点在于：

本实用新型所述的催化燃烧处理VOCs废气的系统，预先对VOCs废气进行降温处理，使VOCs废气温度降至50℃以下，可避免温度过高而影响后续吸附效果，同时还避免了温度过高而引起的安全隐患；随后进行过滤处理去除VOCs废气中的杂质颗粒物，以防止杂质颗粒物堵塞吸附填料而导致吸附填料失活；之后，VOCs废气中的有毒有害有机成分吸附于吸附填料上，且在吸附填料吸附饱和后进行脱附可得到含高浓度有机物的混合气，从而可便于对有机物进行集中处理；最后，将含高浓度有机物的混合气进行催化燃烧处理，使有机物在催化剂作用下被氧化而生成水和二氧化碳，从而可安全排放至大气中。因经催化燃烧处理后得到的气体含有较高热量，所以该热量可用于对脱附得到的含高浓度有机物的混合气进行预热，从而可降低生产能耗；同时，该高温气体还可作为脱附剂用于对吸附饱和的活性炭进行冲洗脱附；最后，若排放的气体温度仍大于120℃，则可采用该高温气体对常温循环水进行加热，使加热后的水作用生产生活使用，从而可达到节省能源的目的。

本实用新型所述表冷器的设置，可对生产企业排出的废气先进行冷却处理，避免较高温度的废气影响吸附填料的吸附量，从而保证吸附填料对废气的吸附效率。

本实用新型所述吸附器交替工作的设置，可实现整个处理过程24h运转，可有效提高对VOCs废气的处理效率。

本实用新型所述VOCs检测仪的设置可实时监测经洁净气出口处排出的气体的VOCs浓度，可用以提示吸附器是否达到吸附饱和。

本实用新型所述温度传感器的设置可实时监测吸附器内的温度，用于在吸附器内温度≥80℃可经电磁阀将消防水进口打开，从而使消防水进入吸附器内部以对吸附器内部进行降温处理。

本实用新型所述均温箱的设置可对催化燃烧反应器4排出的高温气体进行温度调节，以调节高温气体温度至140℃以下后再对吸附饱和的吸附器进行脱附处理，防止气体温度过高而引起的火灾等不必要的安全隐患。

本实用新型所述撬装式的设置，运输方便、外观整洁，同时可使工期节约50％以上，且节省现场工程安装调试工期，现场安装工作量少。

附图说明

图1为本实用新型实施例中催化燃烧处理VOCs废气的工艺流程图；

图2为本实用新型实施例中撬装式设计的催化燃烧处理VOCs废气的系统。

图中：1-预处理装置；2-吸附器；3-烟囱；4-催化燃烧反应器；5-换热器；6-均温箱。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，本实施例涉及一种催化燃烧处理VOCs废气的系统，包括依次连接的吸附脱附单元、催化燃烧单元、及余热再利用单元。所述吸附脱附单元用于对VOCs废气进行浓缩，催化燃烧单元用于对浓缩后得到的VOCs废气进行氧化，而余热再利用单元则是用于对催化燃烧过程中的热量进行回收再利用，以实现节省能源。

所述预处理单元包括经管路依次连接的对VOCs废气可进行冷却和过滤处理的预处理装置1、及用于吸附VOCs废气的吸附器2，所述预处理装置包括表冷器和过滤器，所述表冷器的设置可对生产企业排出的废气先进行冷却处理，以使VOCs废气降温至50℃以下，避免较高温度的废气影响吸附填料的吸附量，从而保证吸附填料对废气的吸附效率；同时，还可避免温度过高引起的安全隐患。而过滤器的设置则可用于去除VOCs废气中的杂志颗粒物，以防止杂质颗粒物随气体进入吸附器2中而堵塞吸附器2内部的吸附填料，从而导致吸附填料失活。所述吸附器上设有废气进口、洁净气出口、脱附剂进口、及混合气出口，所述洁净气出口连接有烟囱3。

所述吸附器2包括并联、且交替工作的至少两个，所述吸附器2的洁净气出口处设有VOCs检测仪。吸附器2交替工作，可实现整个处理过程24h运转，可有效提高对VOCs废气的处理效率。而VOCs检测仪的设置则可实时监测经洁净气出口处排出的气体的VOCs浓度，可用以提示吸附器是否达到吸附饱和。当VOCs检测仪监测的VOCs浓度达到当地VOCs排放限值的80％以上时，则更换该吸附器本体1，用以保证对VOCs的处理效果。

所述催化燃烧单元包括与吸附器2的混合气出口连接的催化燃烧反应器4，用以对吸附器2进行脱附处理后得到的含高浓度VOCs的气体进行催化燃烧处理。所述催化燃烧反应器4上设有进气口及出气口，所述催化燃

烧反应器4内部设有换热室和催化燃烧室，所述进气口与换热室的冷媒入口相连，所述换热室的冷媒出口与催化燃烧室的入口相连，所述催化燃烧室的出口与换热室的热媒入口相连，所述换热室的热煤出口与出气口相连。如此含高浓度VOCs的气体先进入换热室，在换热室中与催化燃烧处理后V的高温气体进行间接接触而吸收高温气体的热量，从而实现对含高浓度VOCs的气体进行预热的目的，且高温气体所含热量得到再利用，从而可降低生产能耗。所述换热室中具体为板式换热器，经板式换热器进行热交换的效率≥70％。所述催化燃烧室内的燃烧温度不高于500℃，如此可用以避免温度过高而导致催化剂使用寿命缩短，从而大致企业生产成本增加。

所述余热再利用单元包括与催化燃烧反应器4出气口相连的换热器5，所述换热器5的热媒出口通过管道连接至烟囱3。所述催化燃烧反应器4的出气口处设有温度检测器，用以实时检测催化燃烧反应器4排放气体的温度。当排放的高温气体温度＞120℃时，则将该高温气体作为热媒通入换热器5中以用于加热常温循环水至30-50℃，以供生产生活使用，而经催化燃烧后的气体可低温经烟囱3排放，节省能源。当排放的高温气体温度＜120℃时，则可直接经烟囱3排放。同时催化燃烧反应器4的出气口还经均温箱6连接吸附器2的脱附剂出口。如此，经催化燃烧处理后的高温气体还可作为脱附剂对吸附饱和的吸附器进行脱附处理。而均温箱6的设置可对催化燃烧反应器4排出的高温气体进行温度调节，以调节高温气体温度至140℃以下后再对吸附饱和的吸附器2进行脱附处理，防治气体温度过高而引起的火灾等不必要的安全隐患。

进一步的，所述吸附器2上设有消防水进口和消防水出口，并于所述吸附器2内部设有温度传感器，所述温度传感器通过安装在消防水进口处的电磁阀与消防水进口自动连锁。温度传感器的设置可实时监测吸附器2内的温度，用于在吸附器2内温度≥80℃可经电磁阀将消防水进口打开，从而使消防水进入吸附器2内部以对吸附器内部进行降温处理。另外，如图2所示，所述的系统为撬装式设计，如此设置不仅运输方便、外观整洁，同时可使工期节约50％以上，且节省现场工程安装调试工期，现场安装工作量少。

以上所述仅为本实用新型较佳实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术构思加以等同替换或改变所得的技术方案，都应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种催化燃烧处理VOCs废气的系统，其特征在于：包括依次连接的吸附脱附单元、催化燃烧单元、及余热再利用单元；

所述吸附脱附单元包括经管路依次连接的对VOCs废气可进行冷却和过滤处理的预处理装置、及用于吸附VOCs废气的吸附器，所述吸附器上设有废气进口、洁净气出口、脱附剂进口、及混合气出口，所述洁净气出口连接有烟囱；

所述催化燃烧单元包括与吸附器的混合气出口连接的催化燃烧反应器，所述催化燃烧反应器上设有进气口及出气口，所述催化燃烧反应器内部设有换热室和催化燃烧室，所述进气口与换热室的冷媒入口相连，所述换热室的冷媒出口与催化燃烧室的入口相连，所述催化燃烧室的出口与换热室的热媒入口相连，所述换热室的热煤出口与出气口相连；

所述余热再利用单元包括与催化燃烧反应器出气口相连的换热器，所述换热器的热媒出口通过管道连接至烟囱。

2.根据权利要求1所述的催化燃烧处理VOCs废气的系统，其特征在于：所述预处理装置包括表冷器和过滤器。

3.根据权利要求1所述的催化燃烧处理VOCs废气的系统，其特征在于：所述吸附器包括并联、且交替工作的至少两个，所述吸附器的洁净气出口处设有VOCs检测仪。

4.根据权利要求1所述的催化燃烧处理VOCs废气的系统，其特征在于：所述吸附器上设有消防水进口和消防水出口，并于所述吸附器内部设有温度传感器，所述温度传感器通过安装在消防水进口处的电磁阀与消防水进口自动连锁。

5.根据权利要求1所述的催化燃烧处理VOCs废气的系统，其特征在于：所述催化燃烧反应器的出气口经均温箱连接吸附器的脱附剂进口。

6.根据权利要求1所述的催化燃烧处理VOCs废气的系统，其特征在于：所述的系统为撬装式设计。