CN208448983U - 气体处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种气体处理装置。该气体处理装置包括气体输送部、气体前处理部、气体处理部和热回收部；气体前处理部与气体输送部连接，气体前处理部包括VOC浓缩组件，并通过VOC浓缩组件对气体输送部输送的待处理气体进行有机物浓缩处理，和/或，气体前处理部包括有机物分离组件，并通过有机物分离组件对气体输送部输送的待处理气体中的有机物进行分离回收处理；气体处理部与气体前处理部连接，并对通过气体前处理部的气体进行加热氧化处理；热回收部，热回收部与气体处理部连接，吸收气体处理部排出气体中的热量，并向进入气体处理部前的气体放热。该气体处理装置可以提升对烟气的处理效果。

Description

气体处理装置

技术领域

本实用新型实施例涉及气体处理技术领域，尤其涉及一种气体处理装置。

背景技术

普通意义上，VOC(volatile organic compounds)是挥发性有机化合物。但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的那一类挥发性有机物。

随着人们对环境的重视度越来越高，对工业生产过程中废料、废水、废弃排放的要求也越来越严格。以VOC烟气排放为例，现有的烟气处理技术通常是通过物理方式对烟气进行除尘和有害物质吸收，例如通过活性炭吸附固体颗粒和有害气体。这种烟气处理技术处理效果差，对含有VOC的烟气的处理效果不够好，处理后烟气排出容易对环境造成损害。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例所解决的技术问题之一在于提供一种气体处理装置，用以克服现有技术中对烟气的处理效果不好的问题。

本实用新型实施例提供一种气体处理装置，其包括气体输送部、气体前处理部、气体处理部和热回收部；气体前处理部与气体输送部连接，气体前处理部包括VOC浓缩组件，并通过VOC浓缩组件对气体输送部输送的待处理气体进行有机物浓缩处理，和/或，气体前处理部包括有机物分离组件，并通过有机物分离组件对气体输送部输送的待处理气体中的有机物进行分离回收处理；气体处理部与气体前处理部连接，并对通过气体前处理部的气体进行加热氧化处理；热回收部，热回收部与气体处理部连接，吸收气体处理部排出气体中的热量，并向进入气体处理部前的气体放热。

可选地，热回收部包括第一气体通道、第二气体通道和蓄热介质，第一气体通道与第二气体通道通过蓄热介质隔离，第一气体通道与气体处理部的排气口连接，第二气体通道与气体处理部的进气口连接，以使进入气体处理部前的气体与从气体处理部排出的气体通过蓄热介质换热。

可选地，蓄热介质包括陶瓷蓄热体。

可选地，气体处理部包括蓄热式热能氧化器、蓄热式催化氧化器、直燃式焚烧器和催化焚烧器中的至少之一。

可选地，VOC浓缩组件包括：VOC浓缩转轮，VOC浓缩转轮包括吸附区、脱附区和可转动地设置的沸石转轮，气体输送部向吸附区输送待处理气体；脱附风机，脱附风机与脱附区连接并向脱附区输入脱附气体；沸石转轮处于吸附区的部分吸附待处理气体中的有机物，沸石转轮处于脱附区的部分上的有机物随脱附气体运动，并与沸石转轮分离，进入气体处理部内。

可选地，VOC浓缩组件还包括混合器，混合器分别与脱附区、气体处理部连接；VOC浓缩转轮还包括冷却区，气体输送部与冷却区连接，并向冷却区输送待处理气体；至少部分气体处理部排出的气体进入混合器中，并与通过冷却区的待处理气体混合形成脱附气体。

可选地，有机物分离组件包括冷凝器，冷凝器与气体输送部连接，并对待处理气体进行冷凝处理，使待处理气体中的有机物冷凝为液态。

可选地，有机物分离组件还包括回收结构，回收结构与冷凝器连接，并收集液态的有机物。

可选地，气体输送部包括向气体前处理部输送待处理气体的输送风机。

可选地，气体处理装置还包括过滤器，过滤器与气体输送部的气体进口连接。

由以上技术方案可见，本实用新型实施例气体处理装置可以用于对含有VOC(挥发性有机化合物，volatile organic compounds)的烟气进行处理，去除烟气中携带的有害的VOC物质，降低烟气排放对环境造成的危害。其中，气体输送部用于输送待处理气体(如含有VOC的烟气)，为待处理气体的流动提供动力。气体前处理部用于在待处理气体进入气体处理部之前对待处理气体进行处理，根据待处理气体成分的不同，气体前处理部对待处理烟气进行的前处理不同，例如，对于有机物浓度低的待处理气体，气体前处理部可以通过VOC浓缩组件对待处理气体进行有机物浓缩处理，对有机物浓度高的待处理气体，气体前处理部可以通过有机物分离组件对待处理气体中的有机物进行分离回收处理。气体处理部用于对前处理后的气体进行加热氧化处理，使待处理气体中的VOC转化为对环境无害的物质，如CO2、H2O等，以减少待处理气体排放对环境的污染。由于采用了加热氧化处理，相较于现有技术中的物理处理方式，处理效果更好，处理更加彻底，且保证对待处理气体中的有机物进行充分完全的处理。热回收部可以回收气体处理部排出的气体的热量，并可以用于对后续进入气体处理部之前的待处理气体进行预热，从而节省待处理气体升温需要消耗的能源。

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实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本实用新型的第一种气体处理装置的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的第二种气体处理装置的结构示意图。

附图标记说明：

10、气体输送部；20、气体前处理部；211、吸附区；21、VOC浓缩转轮；212、脱附区；213、冷却区；23、混合器；24、脱附风机；25、冷凝器；26、制冷器；30、气体处理部；40、热回收部；50、烟囱；60、过滤器。

具体实施方式

当然，实施本实用新型实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，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，所描述的实施例仅是本实用新型实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型实施例保护的范围。

下面结合本实用新型实施例附图进一步说明本实用新型实施例具体实现。

根据本实用新型的实施例，提供一种气体处理装置，其包括气体输送部10、气体前处理部20、气体处理部30和热回收部40。其中，气体前处理部20与气体输送部10连接，气体前处理部20包括VOC浓缩组件，并通过VOC浓缩组件对气体输送部10输送的待处理气体进行有机物浓缩处理，和/或，气体前处理部20包括有机物分离组件，并通过有机物分离组件对气体输送部10输送的待处理气体中的有机物进行分离回收处理。气体处理部30与气体前处理部20连接，并对通过气体前处理部20的气体进行加热氧化处理。热回收部40，热回收部40与气体处理部30连接，吸收气体处理部30排出气体中的热量，并向进入气体处理部30前的气体放热。

该气体处理装置可以用于对含有VOC(挥发性有机化合物，volatile organiccompounds)的烟气进行处理，去除烟气中携带的有害的VOC物质，降低烟气排放对环境造成的危害。其中，气体输送部10用于输送待处理气体(如含有VOC的烟气)，为待处理气体的流动提供动力。气体前处理部20用于在待处理气体进入气体处理部30之前对待处理气体进行处理，根据待处理气体成分的不同，气体前处理部20对待处理烟气进行的前处理不同，例如，对于有机物浓度低的待处理气体，气体前处理部20可以通过VOC浓缩组件对待处理气体进行有机物浓缩处理，对有机物浓度高的待处理气体，气体前处理部20可以通过有机物分离组件对待处理气体中的有机物进行分离回收处理。气体处理部30用于对前处理后的气体进行加热氧化处理，使待处理气体中的VOC转化为对环境无害的物质，如CO2、H2O等，以减少待处理气体排放对环境的污染。由于采用了加热氧化处理，相较于现有技术中的物理处理方式，处理效果更好，处理更加彻底，且保证对待处理气体中的有机物进行充分完全的处理。热回收部40可以回收气体处理部30排出的气体的热量，并可以用于对后续进入气体处理部30之前的待处理气体进行预热，从而节省待处理气体升温需要消耗的能源。

需要说明的是，前述的有机物浓度的高低的判断标准可以根据需要确定，例如，有机物浓度占烟气总量的50％及以上则确定有机物浓度高，反之，则确定有机物浓度低。

如图1所示，在通过气体处理装置对烟气进行处理时，为了保证气体处理装置的使用寿命，减少损伤，避免堵塞，在气体输送部10之前设置有过滤器60，过滤器与气体输送部10的气体进口连接，以对进入气体输送部10之前的待处理气体进行过滤处理，减少待处理气体中夹杂的固体杂质。

过滤器60包括但不限于滤网、活性炭、静电吸附过滤等。需要说明的是，根据待处理气体的成分不同，可以选择适当结构的过滤器60。

在本实施例中，气体输送部10包括向气体前处理部20输送待处理气体的输送风机。输送风机可以是引风机等。利用输送风机为气体流动提供动力。当然，在其他实施例中，气体输送部10可以是其他适当的结构。

关于气体前处理部20，针对印刷、大型喷涂车间、家具、芯片、液晶LED工业等生产场所产生的大烟气量、低浓度的VOC烟气(也作待处理气体)，气体前处理部20包括VOC浓缩组件。针对石油化工行业等生产场所产生的小烟气量、高浓度的VOC烟气(也作待处理气体)，气体前处理部20包括有机物分离组件。当然，在其他实施例中，气体前处理部20可以同时包括VOC浓缩组件和有机物分离组件。

下面分别对两种气体前处理部20的结构进行说明：

关于VOC浓缩组件，其包括VOC浓缩转轮21和脱附风机24。其中，VOC浓缩转轮21用于对待处理气体中的有机物进行浓缩处理。脱附风机24用于输送脱附气体。

可选地，VOC浓缩转轮21包括吸附区211、脱附区212和可转动地设置的沸石转轮。

气体输送部10与吸附区211连接，并用于输送待处理气体到VOC浓缩转轮21内。脱附风机24与脱附区212连接并向脱附区212输入脱附气体。脱附风机24可以是任何适当的能够为脱附气体流动提供动力的结构，例如离心风机、轴流风机等。

如图1所示，沸石转轮转动过程中，处于吸附区211的部分吸附待处理气体中的有机物，使待处理气体中的有机物与气体分离，吸附后洁净的气体可以直接排放；随着沸石转轮的转动，处于脱附区212的部分上的有机物由于脱附气体(例如为热风)的作用，随脱附气体运动，并与沸石转轮分离，实现脱附。脱附的有机物随脱附气体进入气体处理部30内，以进行后续加热氧化处理。

可选地，为了节省能源，VOC浓缩组件还包括混合器23，VOC浓缩转轮21还包括冷却区213)(也称再生区)。

混合器23分别与脱附区212、气体处理部30连接。气体输送部10还与冷却区213连接，并向冷却区213输送待处理气体。至少部分气体处理部30排出的气体进入混合器23中，并与通过冷却区213的待处理气体混合形成脱附气体，由于气体处理部30排出的气体温度较高，通过将高温气体引入混合器23内，并与经过冷却区213的待处理气体混合形成脱附气体，使最终的脱附气体的温度升高，而无需提供额外的能源提升脱附气体的温度。

当然，在其他实施例中，根据不同需求，混合器23上可以设置加热装置以对脱附气体进行加热，使其温度进一步升高。加热装置可以是电加热装置。

关于有机物分离组件，有机物分离组件主要用于对烟气量较小同时有机物含量较高的待处理气体进行处理。有机物分离组件包括冷凝器25，冷凝器25与气体输送部10连接，并对待处理气体进行冷凝处理，使待处理气体中的有机物冷凝为液态，以与气体分离，从而降低处理后的烟气中的有机物，以防止有机物的浓度过高造成气体处理部30对待处理气体进行处理时产生爆炸。冷凝处理后的气体进入气体处理部30内进行加热氧化处理。

为了保证冷凝器的冷凝效果，有机物分离组件包括制冷器，制冷器与冷凝器连接，以使制冷器内的制冷剂在冷凝器内吸收待处理气体中的热量，使有机物冷凝成液态。需要说明的是，在本实施例中，冷凝器可以是任何能够使有机物冷凝的结构。

可选地，有机物分离组件还包括回收结构，回收结构与冷凝器25连接，并收集液态的有机物。回收结构可以是回收托盘等结构，这样可以有效地收集冷凝出的有机物，避免材料浪费。

关于气体处理部30，气体处理部30用于对气体前处理部20处理后的气体进行加热氧化处理，例如燃烧等，以使气体中的有机物氧化成co2和H2O等对环境无害的物质。

可选地，气体处理部30包括蓄热式热能氧化器、蓄热式催化氧化器、直燃式焚烧器和催化焚烧器中的至少之一。

在气体处理部30之后，连接有热回收部40，以回收气体处理部30排出的气体中的热量，用于预热后续进入气体处理部30的气体，以减少在气体处理部30内对待处理气体进行加热氧化处理时耗费的热量。

在本实施例中，热回收部40包括第一气体通道、第二气体通道和蓄热介质，第一气体通道与第二气体通道通过蓄热介质隔离，第一气体通道与气体处理部30的排气口连接，第二气体通道与气体处理部30的进气口连接，以使进入气体处理部30前的气体与从气体处理部30排出的气体通过蓄热介质换热。

可选地，在本实施例中，蓄热介质包括陶瓷蓄热体。通过陶瓷蓄热体吸收并存储从气体处理部30排出的气体的热量，并将该热量释放给进入气体处理部30前的气体，提升其温度。

该气体处理装置对烟气进行处理的过程如下：

如图1所示，当烟气为大烟气量、低浓度的VOC烟气时，通过VOC浓缩转轮对烟气进行处理，其可以将大烟气量、低浓度的VOC烟气浓缩，浓缩后进行后加热氧化处理，例如进行蓄热式热能氧化法RTO处理、或者进行蓄热式催化氧化RCO处理、或者进行直燃式焚烧法TO处理或者进行催化焚烧法CO处理。

工艺流程：烟气通过过滤器60过滤后，气体输送部10将气体输送到气体前处理部20内，如VOC浓缩转轮内。沸石转轮转动过程中利用吸附－脱附－浓缩三项连续变温的吸、脱附程序，使低浓度、大风量有机废气浓缩为高浓度、小流量的浓缩气体。通过沸石转轮的旋转，可在沸石转轮上同时完成气体的脱附和转轮的再生过程。进入沸石转轮的有机废气在常温下被吸附区211吸附净化后直接排放至大气，接着因转轮的转动而进入脱附区212，吸附了有机物质的转轮在此区内脱附，吸附在转轮上的有机物被分离、脱附、进入后续气体处理部30。以气体处理部采用RTO方式对气体进行处理为例，RTO原理是把气体加热到760℃以上，使烟气中的VOC氧化分解成CO2和H2O。氧化产生的高温气体从气体处理部30流出后，流经特制的陶瓷蓄热体，使陶瓷体升温而“蓄热”，此“蓄热”用于预热后续进入气体处理部30的VOC烟气，从而节省烟气升温的燃料消耗。

如图2所示，当烟气为小烟气量、高浓度的VOC烟气时，处理过程为：

烟气通过过滤器60过滤后，气体输送部10将气体输送到气体前处理部20内，如VOC浓缩转轮内，如冷凝器内，利用冷凝器是烟气中的有机物冷凝，以降低烟气中有机物的浓度。当然，气体前处理部也可以通过活性炭吸附等方式使有机物分离。

通过冷凝出烟气中的有机物，解决了石油化工等行业产生的VOC烟气浓度较高，有爆炸的危险的问题，冷凝器可以采用多级连续冷却的冷凝器，即冷凝器为多个，且依次设置，以对烟气进行多级连续冷凝，使烟气中的烃类各组分的温度低于凝点从气态变为液态，除水蒸汽外空气仍保持气态，从而实现油气与空气的分离，可回收有价值的有机物。冷凝之后的烟气进入气体处理部30进行处理，之后可以通过烟囱50排放。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型实施例的范围。

以上实施方式仅用于说明本实用新型实施例，而并非对本实用新型实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型实施例的范畴，本实用新型实施例的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种气体处理装置，其特征在于，包括气体输送部(10)、气体前处理部(20)、气体处理部(30)和热回收部(40)；

所述气体前处理部(20)与所述气体输送部(10)连接，所述气体前处理部(20)包括VOC浓缩组件，并通过所述VOC浓缩组件对所述气体输送部(10)输送的待处理气体进行有机物浓缩处理，和/或，所述气体前处理部(20)包括有机物分离组件，并通过所述有机物分离组件对所述气体输送部(10)输送的待处理气体中的有机物进行分离回收处理；

气体处理部(30)与所述气体前处理部(20)连接，并对通过所述气体前处理部(20)的气体进行加热氧化处理；

所述热回收部(40)，所述热回收部(40)与所述气体处理部(30)连接，吸收所述气体处理部(30)排出气体中的热量，并向进入所述气体处理部(30)前的气体放热。

2.根据权利要求1所述的气体处理装置，其特征在于，所述热回收部(40)包括第一气体通道、第二气体通道和蓄热介质，所述第一气体通道与所述第二气体通道通过所述蓄热介质隔离，所述第一气体通道与所述气体处理部(30)的排气口连接，所述第二气体通道与所述气体处理部(30)的进气口连接，以使进入所述气体处理部(30)前的气体与从所述气体处理部(30)排出的气体通过所述蓄热介质换热。

3.根据权利要求2所述的气体处理装置，其特征在于，所述蓄热介质包括陶瓷蓄热体。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的气体处理装置，其特征在于，所述气体处理部(30)包括蓄热式热能氧化器、蓄热式催化氧化器、直燃式焚烧器和催化焚烧器中的至少之一。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的气体处理装置，其特征在于，所述VOC浓缩组件包括：

VOC浓缩转轮(21)，所述VOC浓缩转轮(21)包括吸附区(211)、脱附区(212)和可转动地设置的沸石转轮，所述气体输送部(10)向所述吸附区(211)输送所述待处理气体；

脱附风机(24)，所述脱附风机(24)与所述脱附区(212)连接并向所述脱附区(212)输入脱附气体；

所述沸石转轮处于所述吸附区(211)的部分吸附所述待处理气体中的有机物，所述沸石转轮处于脱附区(212)的部分上的有机物随所述脱附气体运动，并与所述沸石转轮分离，进入所述气体处理部(30)内。

6.根据权利要求5所述的气体处理装置，其特征在于，所述VOC浓缩组件还包括混合器(23)，所述混合器(23)分别与所述脱附区(212)、所述气体处理部(30)连接；所述VOC浓缩转轮(21)还包括冷却区(213)，所述气体输送部(10)与所述冷却区(213)连接，并向所述冷却区(213)输送所述待处理气体；至少部分所述气体处理部(30)排出的气体进入所述混合器(23)中，并与通过所述冷却区(213)的所述待处理气体混合形成所述脱附气体。

7.根据权利要求1所述的气体处理装置，其特征在于，所述有机物分离组件包括冷凝器(25)，所述冷凝器(25)与所述气体输送部(10)连接，并对所述待处理气体进行冷凝处理，使所述待处理气体中的有机物冷凝为液态。

8.根据权利要求7所述的气体处理装置，其特征在于，所述有机物分离组件还包括回收结构，所述回收结构与所述冷凝器(25)连接，并收集液态的所述有机物。

9.根据权利要求1所述的气体处理装置，其特征在于，所述气体输送部(10)包括向所述气体前处理部(20)输送所述待处理气体的输送风机。

10.根据权利要求1所述的气体处理装置，其特征在于，所述气体处理装置还包括过滤器(60)，所述过滤器与所述气体输送部(10)的气体进口连接。