CN208406512U - 一种有机废气浓缩氧化集成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种有机废气浓缩氧化集成装置。包括依次连接的废气过滤预处理区、吸附净化区和催化氧化区。所述的有机废气浓缩氧化装置包括引气风机、多级过滤器、吸附塔、脱附风机、催化氧化炉、热交换器、氧化排气风机、吸附排气风机。各设备通过管道连接，管道上布置有阀门及控制元件。本装置主体利用吸附浓缩、催化氧化两种技术，极大的提高了有机废气处理效率及有机废气浓度适用范围。本装置采用多级热利用，最大程度节能。同时本装置将各处理单元集合于同一机柜，集成程度高，充分利用空间，节省了装置占地面积，使用方便，且有效缩短了工程工期。

Description

一种有机废气浓缩氧化集成装置

技术领域

本实用新型属于废气处理技术领域，具体涉及一种有机废气浓缩氧化集成装置，可应用于喷涂、印刷、化工、医药等行业的有机废气的处理。

背景技术

VOCs作为PM2.5的重要前体物质成为人们关注的焦点。VOCs是指在常压下沸点低于260℃或室温时饱和蒸汽压大于71Pa的有机化合物。工业产生中会产生各种有机物废气，主要包括各种烃类、醇类、酸类、酮类和胺类等，这些有机废气直接排放会造成大气污染，危害人体健康。有机废气涉及行业范围广，包括石油炼制和石油化工行业、有机化工行业、化学药品原药制造行业、合成材料行业、塑料制品制造行业、涂装类行业等。

VOCs的处理方法有多种，总体可分为回收型和销毁型。回收型技术主要有吸附技术、吸收技术、冷凝技术、膜技术等；销毁型技术主要有燃烧技术、光催化技术、生物降解技术、等离子体技术等，但随着环保要求越来越严格，相应排放标准不断提高，VOCs治理效率的要求也越来越高。每种处理方法都有其优势和局限性，通常需要多种方法组合才能够达到高标准排放要求。吸附、氧化为目前应用最广泛，效果最稳定的VOCs治理方法。传统的处理设备通常庞大笨重，缺乏集成化，投资较高，且对浓度变化适应性差，节能效果欠佳，因此需要提出一种有机废气处理效果好，适用范围广且集成程度较高的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提出一种以吸附、氧化技术为主体的有机废气浓缩氧化集成装置。缩短现场工程施工周期，通过合理紧凑布局减少占地面积。同时具有很好的净化回收效果。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种有机废气浓缩氧化集成装置，设有多个分区，由两侧向中心依次连接的废气过滤预处理区、吸附净化区和催化氧化区。所述的有机废气浓缩氧化装置包括引气风机、多级过滤器、吸附塔、脱附风机、催化氧化炉、热交换器、氧化排气风机、吸附排气风机，其特征在于，

两台引气风机分别与两台多级过滤器连接，多级过滤器连接并列的4座吸附塔，吸附塔为立式塔，吸附塔内置吸附剂，吸附塔下端分别为吸附进气管路、脱附排气管路和冷却排气管路，吸附进气管路连接多级过滤器，脱附排气管路连接热交换器，换热后脱附排气管路连接催化氧化炉，冷却排气管路连接吸附排气风机，吸附塔上端两组管路分别为脱附进气管路和吸附排气管路，脱附进气管路连接脱附风机，吸附排气管路连接吸附排气风机，催化氧化炉为双室结构，内装填有前处理剂、蓄热体、催化剂，催化氧化炉上方设有脱附风加热管路，下方管路为脱附排气、氧化排气管路，脱附排气、氧化排气管路连接热交换器，实现热交换器中预换热，换热后氧化排气管路连接氧化排气风机，管道上布置有阀门及控制元件；

引气风机、多级过滤器、吸附排气风机位于过滤预处理区，吸附塔位于吸附净化区，脱附风机、催化氧化炉、热交换器、氧化排气风机位于催化氧化区。

进一步，所述的多级过滤器中设置有多级过滤层，用于过滤废气中的固体颗粒、液滴、漆雾等杂质，每级滤层可定期独立更换。

进一步，所述的吸附塔内装填有分子筛、活性炭吸附剂，根据不同有机废气成分选择相应高效吸附剂。

进一步，所述的催化氧化炉内装填有前处理剂、蓄热体、催化剂。前处理剂用以保护核心部件不受毒害，延长催化剂使用寿命。蓄热体用于充分利用氧化热，达到节能效果。催化剂用于降低起燃温度，提升氧化效率。

进一步，所述的有机废气浓缩氧化集成装置设有多级热利用单元。脱附风热量来源于催化氧化炉氧化热。蓄热体利用氧化热加热待处理有机废气，实现自热运行。热交换器预热待处理有机废气，降低排气温度，减少热损失。

本实用新型的优点在于：本装置将有机废气浓缩氧化流程中的各个设备统一集成到一个机柜中，增强了设备的集成性，减小了设备的占地面积，提高了设备的适用性和经济性；装置结合了吸附、氧化两种技术优势，提高了有机废气的处理效率，拓宽了有机废气浓度适用范围；装置集成化可缩短工程周期，提升灵活性；热能多级利用，显著节能；过滤、前处理剂多级保护，提升核心部件寿命，降低运行费用。

附图说明

图1是本实用新型的一种有机废气浓缩氧化集成装置的分区示意图。

图2是本实用新型的一种有机废气浓缩氧化集成装置的构造示意图。

图中，1-过滤预处理区，2-吸附净化区，3-催化氧化区，4-吸附净化区，5-过滤预处理区，6-引气风机，7-多级过滤器，8-吸附塔，9-脱附风机，10-催化氧化炉，11-热交换器，12-氧化排气风机，13-吸附排气风机。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型涉及一种有机废气浓缩氧化集成装置，包括依次连接的废气过滤预处理区1、5，吸附净化区2、4和催化氧化区3。

如图2所示，所述的有机废气浓缩氧化装置包括引气风机6、多级过滤器7、吸附塔8、脱附风机9、催化氧化炉10、热交换器11、氧化排气风机12、吸附排气风机13。各设备通过管道连接，管道上布置有阀门及控制元件。

所述的各个装置整体集成于一体机柜中，不同区域分隔布置，由管道连接。每一区域中的装置独立布置。机柜易于安装和维护。

所述有机废气浓缩氧化装置可实现双向进排气。催化氧化炉1个，位于机柜最中央，即有机废气下游；吸附塔4个，位于机柜中部，围绕催化氧化炉两侧布置，即有机废气中游；多级过滤器2个，位于机柜两端最外侧，即有机废气上游。

进一步的，所述有机废气浓缩氧化集成装置中1台引气风机6、1台多级过滤器7、1台吸附排气风机13位于过滤预处理区1，1台引气风机6、1台多级过滤器7、1台吸附排气风机13位于过滤预处理区5，2座吸附塔8位于吸附净化区2，2座吸附塔8位于吸附净化区4，1台脱附风机9、1座催化氧化炉10、1台热交换器11、1台氧化排气风机12位于催化氧化区3。

进一步，2台引气风机6分别与2台多级过滤器7连接，多级过滤器7连接并列的4座吸附塔8，吸附塔8为立式塔，吸附塔8内置吸附剂，吸附塔8下端分别为吸附进气管路、脱附排气管路和冷却排气管路，吸附进气管路连接多级过滤器7，脱附排气管路连接热交换器11，换热后脱附排气管路连接催化氧化炉10，冷却排气管路连接吸附排气风机13，吸附塔8上端两组管路分别为脱附进气管路和吸附排气管路，脱附进气管路连接脱附风机9，吸附排气管路连接吸附排气风机13，催化氧化炉10为双室结构，内装填有前处理剂、蓄热体、催化剂，催化氧化炉10上方设有脱附风加热管路，下方管路为脱附排气、氧化排气管路，脱附排气、氧化排气管路连接热交换器11，实现热交换器11中预换热，换热后氧化排气管路连接氧化排气风机12，管道上布置有阀门及控制元件。

所述的多级过滤器7中设置有多级不同材质的滤层，用于过滤废气中的固体颗粒、油脂、液滴等杂质，每级滤层可做定期独立更换。

所述的吸附塔8内装填有分子筛、活性炭等吸附剂，根据不同有机废气成分选择相应高效吸附剂。

所述的催化氧化炉10内装填有前处理剂、蓄热体、催化剂。前处理剂用以保护核心部件不受毒害，延长催化剂使用寿命。蓄热体用于充分利用氧化热，达到节能效果。催化剂用于降低起燃温度，提升氧化效率。

本实用新型具体实施方法如下：

有机废气经引气风机6引入装置，通过多级过滤器7，可以将废气中较大的固体颗粒、液滴、油滴等杂质过滤除去，实现对废气的初步净化。此时有入口VOC浓度监控，若浓度较低，则进入其中1座吸附塔8，进行吸附净化，净化后尾气由吸附排气风机13排放，若浓度较高，则直接进入催化氧化炉10，在催化剂作用下实现较低温度范围内氧化转化。当前述工作中吸附塔8吸附饱和后切换至另一吸附塔8，饱和吸附塔8启动再生程序。脱附风机9提供脱附风，在催化氧化炉10内热交换为热风，鼓入饱和吸附塔8，有机废气在热气流作用下解吸。因脱附风量小，脱附后有机废气浓度较高，即实现原有机废气浓缩过程。携带有机废气的浓缩脱附气体进入催化氧化炉10，在催化剂作用下氧化分解。脱附风机9可变频调节，将进入催化氧化炉10的有机废气浓度控制在合理范围内，保障催化氧化炉10的自热稳定运行。脱附完成后的吸附塔8进入冷却状态，脱附风机提供的冷空气不经催化氧化炉换热而直接进入吸附塔冷却吸附剂，吸附塔准备新一轮吸附工作，冷却气经由吸附排气风机13排放。催化氧化炉10双向交替进排气，经多级换热，热利用率高。待处理废气经热交换器11与净化后气体进行换热，经一级预热提升温度。催化氧化炉10内设有蓄热体，一级预热后的待处理废气经蓄热体进一步加热到一定温度，在催化剂作用下发生分解反应，氧化后净气体经排气侧蓄热体释放热量后排放，热量蓄积在蓄热体内。

如上所述，可以较好实现本实用新型的有机废气浓缩氧化过程，废气净化效率高，同时实现热能多级利用，最大程度节能。本实用新型可应用于所有行业有机废气吸附治理领域，特别适用于中低浓度有机废气。

Claims (6)

1.一种有机废气浓缩氧化集成装置，包括引气风机、多级过滤器、吸附塔、脱附风机、催化氧化炉、热交换器、氧化排气风机、吸附排气风机，其特征在于，

两台引气风机分别与两台多级过滤器连接，多级过滤器连接并列的4座吸附塔，吸附塔为立式塔，吸附塔内置吸附剂，吸附塔下端分别为吸附进气管路、脱附排气管路和冷却排气管路，吸附进气管路连接多级过滤器，脱附排气管路连接热交换器，换热后脱附排气管路连接催化氧化炉，冷却排气管路连接吸附排气风机，吸附塔上端两组管路分别为脱附进气管路和吸附排气管路，脱附进气管路连接脱附风机，吸附排气管路连接吸附排气风机，催化氧化炉为双室结构，内装填有前处理剂、蓄热体、催化剂，催化氧化炉上方设有脱附风加热管路，下方管路为脱附排气、氧化排气管路，脱附排气、氧化排气管路连接热交换器，实现热交换器中预换热，换热后氧化排气管路连接氧化排气风机，管道上布置有阀门及控制元件。

2.如权利要求1所述的一种有机废气浓缩氧化集成装置，其特征在于，所述的多级过滤器中设置有多级过滤层。

3.如权利要求1所述的一种有机废气浓缩氧化集成装置，其特征在于，所述的吸附塔内装填有分子筛、活性炭吸附剂。

4.如权利要求1所述的一种有机废气浓缩氧化集成装置，其特征在于，所述的催化氧化炉内装填有前处理剂、蓄热体、催化剂。

5.如权利要求1所述的一种有机废气浓缩氧化集成装置，其特征在于，设有多级热利用装置，脱附热风热量来源于催化氧化炉氧化热，蓄热体利用氧化热加热待处理有机废气，实现自热运行。

6.如权利要求1所述的一种有机废气浓缩氧化集成装置，其特征在于，引气风机、多级过滤器、吸附排气风机位于过滤预处理区，吸附塔位于吸附净化区，脱附风机、催化氧化炉、热交换器、氧化排气风机位于催化氧化区。