CN208824219U - 一种有机废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有机废气处理装置，按有机废气处理方向依次包括除尘器、压缩机、膜分离器、真空泵、RCO催化燃烧装置、引风机；有机废气经除尘预处理后通过压缩机进入膜分离浓缩系统，在膜两侧压力差的作用下，有机物渗透通过膜，从废气中分离出来，达到分离浓缩效果，渗余气体达标排放；经膜分离浓缩系统浓缩后的有机气体进入RCO催化燃烧系统，通过催化燃烧作用将有机物转化为二氧化碳和水，在引风机的作用下达标排放。

Description

一种有机废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及有机废气处理技术领域，具体来说，涉及一种有机废气处理装置。

背景技术

目前我国的环境问题十分突出，严重影响着社会的经济发展和人民的日常生活，其中有毒有机废气对环境污染非常严重，因其具有排放量大、污染面广和难以降解的特点，对它们的污染控制一直是环保工作者研究的重点课题。

有机废气主要来源于石油和化工行业生产过程中排放的废气。工业生产中产生的有机物废气，主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、酮类和胺类等,这些有机废气不仅造成大气污染，危害人体健康，而且还会造成浪费，所以有机废气的处理与净化势在必行。但有机废气是工业废气中最难处理的废气之一。

目前有机废气的治理方法基本是如下几种方法：冷凝法、吸附法(又分为直接吸附法、吸附法和吸附-催化燃烧法三种)、直接燃烧法、催化燃烧法和吸收法等。

冷凝回收法：把有机废气直接导入冷凝器，经吸附、吸收、解板、分离，可回收有价值的有机物。该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况，需要附属冷冻设备，主要应用于制药、化工行业，印刷企业较少采用。

直接吸附法：有机废气经活性炭吸附，可达95％以上的净化率，设备简单、投资小，但活性炭更换频繁，增加了装卸、运输、更换等工作程序，导致运行费用增加。

吸附-回收法：用纤维活性炭吸附有机废气，在接近饱和后用过热水蒸汽反吹，进行脱附再生；该法要求提供必要的蒸汽量；

吸附-催化燃烧法：该法综合了吸附法及催化燃烧法的优点，采用新型吸附材料(蜂窝状活性炭/沸石)吸附，在接近饱和后引入热空气进行脱附、解析，脱附后废气引入催化燃烧床无焰燃烧，将其彻底净化，热气体在系统中循环使用，大大降低能耗。

直接燃烧法：利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧，将混合气体加热，使有害物质在高温作用下分解为无害物质；该法工艺简单、投资小，适用于高浓度、小风量的废气，但对安全技术、操作要求较高。

催化燃烧法：把废气加热经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水；该法起燃温度低、节能、净化率高、操作方便、占地面积少、前期投资较大，适用于高温或高浓度的有机废气。

吸收法：一般采用物理吸收，即将废气引入吸收液进净化，待吸收液饱和后经加热、解析、冷凝回收；该法适用于大气量、低温度、低浓度的废气处理，但需配备加热解析回收装置，设备体积大、投资较高。

目前，行业内为节省初期投资普遍采用活性炭吸附法-催化燃烧法，其原理是通过活性炭吸附废气，当吸附饱和后，活性炭脱附再生，将废气吹脱后催化燃烧，转化为无害物质，再生后的活性炭继续使用。当活性炭再生到一定次数后，吸附容量明显下降，则需要再生或更新活性炭。该法具有运行稳定可靠、投资减省、运行成本降低、维修方便等特点，适用于大风量、低浓度的废气治理，是目前国内治理有机废气较成熟、实用的方法。其主要缺点是运行成本较高，不适合于湿度大的环境，而且旧活性炭属于危险废物，不能随意弃置，应由专业危废回收单位统一收集处理处置，从而增加处理运行成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的缺陷，提供一种有机废气处理装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种有机废气处理装置，按有机废气处理方向依次包括除尘器、压缩机、膜分离器、真空泵、RCO催化燃烧装置、引风机。

有机废气膜分离是使用对有机物具有渗透选择性的聚合物复合膜，在膜两侧压力差的作用下，有机废气与膜表面接触时，有机物可以渗透通过膜，从废气中分离出来，达到有机物分离浓缩，渗余气体净化达标排放。催化燃烧净化是把废气加热经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水，燃烧反应是一种放热化学反应；本实用新型采用有机废气膜分离浓缩-催化燃烧净化组合净化工业废气中VOCS，实现低浓度，大气量，无回收利用价值工业有机废气达标排放。

优选地，所述除尘器包括壳体、文丘里管、旋转装置、灰尘捕捉器、气体引流装置；在壳体上部上设有进气口以及进水管，进水管的端部连接喷嘴后插入到文丘里管的上部，所述文丘里管的下部设有旋流板，所述文丘里管的下部出口端连接一个灰尘捕捉器，灰尘捕捉器顶部设有气体排出管，底部设有灰尘排出管，在壳体底部设有灰尘排出口，壳体内部设有气流引流装置，该气流引流装置包括一个可以旋转的筒体，在筒体的内壁固定设有螺旋管，所述文丘里管的上部位于筒体中，所述螺旋管的上端的高度位置低于文丘里管入口的高度位置，在壳体的顶部设有驱动所述筒体旋转的旋转装置，所述文丘里管固定在筒体的内壁上，螺旋管端口为密封结构。

含尘土的气从气体入口进入，先进行重力粗除尘，除掉的灰尘由气体除尘器底部的排灰口排出，启动驱动电机带动气流引流器旋转，气流引流器的螺旋管在旋转过程中产生涡流作用，将经过粗除尘的气体以涡旋的形式引导至螺旋管的上方，这些气体经过积压后进入到入文丘里管的上端管口进入，与喷嘴喷出雾滴形式的水进行水气混合后，从文丘里管出口进入灰泥捕集器除去灰泥，进行精除尘。灰泥捕集器捕集到的泥浆从捕集器底部延伸到气体除尘器外的的泥浆排出管排出，洁净气体从灰泥捕集器上部延伸到气体除尘器外的清洁气体排出管排出。本实用新型通过气流引流器的引导，使气体的流速加快，提高了水气的混合均匀度，使气体中所含的灰尘最大化地被水浸染后通过灰泥捕集器捕集，使得除尘效率得到提高。

优选地，所述螺旋引流体的上端的高度位置低于文丘里管入口的高度位置，在壳体的顶部设有驱动所述筒体旋转的旋转装置。螺旋引流体的顶端的高度位置低于文丘里管入口的高度位置，采用这样的位置设置可便于气流被引导后进入文丘里管。

优选地，所述文丘里管通过一支架固定在旋转筒体内壁上，所述的支架由四根支杆组成，以90度的间隔均布于文丘里管的周围，每个支杆的两端分别通过焊接方式与文丘里管和旋转筒体连接。

优选地，所述旋转装置包括旋转气缸、转盘，旋转气缸的活塞杆与转盘固定连接，转盘与旋转筒体的顶端固定连接，旋转气缸带动转盘转动，从而带动旋转筒体转动。

优选地，所述真空泵、RCO催化燃烧装置之间设有热交换器。催化燃烧过程中所产生的热量，通过热交换系统对进入RCO催化燃烧系统前的浓缩有机废气进行预热，达到节能降耗效果。

优选地，引风机包括包括电机、隔热联轴器、轴承座、主轴、蜗壳、叶轮；所述电机的输出轴通过隔热联轴器连接主轴，所述主轴轴承座内安装有两个轴承，所述主轴安装在两个轴承内，所述主轴上设有散热段，所述散热段伸出所述轴承座，所述散热段是位于所述轴承座靠近所述蜗壳的一侧面与所述蜗壳靠近所述轴承座的一侧面之间的主轴轴段，所述散热段采用自然裸露散热方式；所述叶轮、蜗壳安装在主轴一端。

该引风机在主轴上设置散热段，加大了主轴的散热面积和散热速度，减少了主轴热传导对轴承的影响。且在电机与隔热联轴器将主轴与电机隔开，避免了主轴将热量直接传递给电机的可能，达到延长电机的使用寿命的目的。

优选地，所述隔热联轴器包括第一半联轴器和第二半联轴器，第一半联轴器与电机输出轴连接，第二半联轴器与主轴连接，在第一半联轴器和第二半联轴器设有用隔热材料制作的滑块。

优选地，所述隔热联轴器包括第一凸缘半联轴器和第二凸缘半联轴器，所述第一凸缘半联轴器与输出轴连接，第二凸缘半联轴器与主轴连接，在第一凸缘半联轴器和第二凸缘半联轴器设有用隔热材料制作的隔热片。

优选地，所述轴承座上设有轴盖，轴盖盖在轴承座一端，所述隔热联轴器上设有用于给轴盖或/轴承座散热的风扇叶。

有益效果

1、有机废气经除尘预处理后通过压缩机进入膜分离浓缩系统，在膜两侧压力差的作用下，有机物渗透通过膜，从废气中分离出来，达到分离浓缩效果，渗余气体达标排放；经膜分离浓缩系统浓缩后的有机气体进入RCO催化燃烧系统，通过催化燃烧作用将有机物转化为二氧化碳和水，在引风机的作用下达标排放；

2、本实用新型采用膜分离浓缩-催化燃烧组合，综合膜分离浓缩及催化燃烧净化技术的优缺点，针对低浓度，大气量，无回收利用价值的工业有机废气进行节能，高效的浓缩净化处理，最终达到达标排放，节约运营成本。

附图说明

图1为本实用新型的废气处理的框架图；

图2为除尘装置结构示意图；

图3为引风机的结构示意图；

图4为隔热联轴器的结构示意图；

图5为隔热联轴器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步地详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，本具体实施的方向以图1 方向为标准。

本实用新型公开了一种有机废气处理装置，包括除尘器1、压缩机2、膜分离器3、真空泵4、热交换器5、RCO催化燃烧装置6、引风机7；

除尘器1包括壳体11、进水管12、文丘里管13、旋转装置14、灰尘捕捉器15、气体引流装置16；

其中，壳体11的为圆筒形状，壳体11的上端与底端呈锥形形状，壳体11 的上端设有进气口111以及进水管12，壳体11的底部设有灰尘排出口112；进水管12进入壳体11内部的端部位置连接喷嘴并插入至文丘里管13，文丘里管 13设置在壳体11的内部，文丘里管13的下部固定连接旋流板131，文丘里管 13的下部出口端连接灰尘捕捉器15，灰尘捕捉器15上端设有气体排出管151，灰尘捕捉器15的下端设有倾斜且伸出壳体11外部的灰尘排出管152；气体引流装置16设置在壳体11内部，气体引流装置16包括旋转筒体161，螺旋管162，旋转筒体161的顶端开口设置，螺旋管162呈螺旋形固定设置在旋转筒体161 的内壁上；螺旋管端口为密封结构，气流被螺旋管162搅动形成涡流向筒体的上方流动；螺旋管162起到气体引流作用，文丘里管13上端固定设置在旋转筒体161内壁上，设置在旋转筒体161内壁处的文丘里管13长度不超过三分之一；文丘里管13通过一支架132固定在旋转筒体161内壁上，所述的支架132由四根支杆组成，以90度的间隔均布于文丘里管13的周围，每个支杆的两端分别通过焊接方式与文丘里管13和旋转筒体161连接；且螺旋管162的顶端的高度位置低于文丘里管13入口的高度位置，采用这样的位置设置可便于气流被引导后进入文丘里管13。

旋转装置14包括旋转气缸141、转盘142，旋转气缸141的活塞杆与转盘 142固定连接，转盘142与旋转筒体161的顶端固定连接，旋转气缸141带动转盘转动，从而带动旋转筒体161转动；

有机废气经除尘装置1预处理后通过压缩机2进入膜分离器3，膜分离器3 膜分离器11内布置有对有机物具有渗透选择性的聚合物复合膜，如聚二甲基硅烷，有机废气与聚合物复合膜材料表面接触时，在膜两侧压力差的作用下，有机物可以透过膜，从废气中分离出来，从而将低浓度有机废气进行浓缩，渗余气体达标排放。上述压缩机、膜分离器均采用现有技术实现；

膜分离器3的出口连接真空泵4；真空泵4的出口可直接连接RCO催化燃烧装置6，也可与热交换器5连接，热交换器5再与RCO催化燃烧装置6连接，对通过热交换器5对进入RCO催化燃烧装置6的浓缩有机废气进行预热，达到节能降耗效果。经膜分离器3浓缩后的有机气体进入RCO催化燃烧装置6，通过催化燃烧作用将有机物转化为二氧化碳和水，在引风机7的作用下达标排放；

本实用新型采用膜分离浓缩-催化燃烧组合，综合膜分离浓缩及催化燃烧净化技术的优缺点，针对低浓度，大气量，无回收利用价值的工业有机废气进行节能，高效的浓缩净化处理，最终达到达标排放，节约运营成本。

进入RCO催化燃烧装置6的有机废气进行充分催化燃烧，使得废气中VOC 彻底分解。RCO催化燃烧装置6的结构采用现有技术实现；

催化燃烧净化是把废气加热经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水，燃烧反应是一种放热化学反应，可以用普通和化学方程式表示，例如：

CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O+Q

式中，Q为反应时放出的热量，J。

引风机7包括包括基座71、电机72、隔热联轴器73、轴承座74、主轴75、机架76、蜗壳77、叶轮78和进风导流罩79；

其中，电机72、隔热联轴器73、轴承座74、均设置在基座71上，蜗壳77、叶轮78和进风导流罩79设置在机架76上，电机72的转轴通过隔热联轴器73 连接主轴75，轴承座74内安装有两个轴承，主轴75安装在两个所述轴承内，防止出现因为主轴75过长而产生转动不平稳的现象；叶轮78通过法兰座80安装在主轴75的另一端，并且法兰座80和叶轮78的铆接孔配钻，能减少铆钉孔和铆钉之间的间隙，防止由于冷热交替造成间隙过大而引起所述叶轮78的松动。轴承座74上设有轴盖741，轴盖741盖在轴承座74一端，对于主轴轴座412和轴盖413的冷却，可以在隔热联轴器73上设有用于给轴盖741或/轴承座74散热的风扇叶(未画出)；

隔热联轴器73包括第一半联轴器731和第二半联轴器732，第一半联轴器 731与电机72输出轴连接，第二半联轴器732与主轴75连接，在第一半联轴器 731和第二半联轴器732设有用隔热材料制作的滑块733；隔热联轴器73包括第一凸缘半联轴器734和第二凸缘半联轴器735，第一凸缘半联轴器734与电机 72输出轴连接，第二凸缘半联轴器735与主轴75连接，在第一凸缘半联轴器 734和第二凸缘半联轴器735设有用隔热材料制作的隔热片736。

主轴75上设置有散热段，散热段是位于轴承座74靠近蜗壳77的一侧面与蜗壳77靠近所述轴承座74的一侧面之间的主轴轴段，所述散热段的长度可设置为150mm，述散热段的设置，加大了主轴71的散热面积，减少了工作中主轴 71的热传导对所述轴承的影响，延长了所述轴承的使用寿命。本实施例中，散热段采用自然裸露散热方式。

进风导流罩79设置在蜗壳77的进风口外侧，加大了高温引风机的进出口面积比，提高了出口风压，非常利于远距离的输送；由于主轴前端悬臂过大，为防止主轴弯曲变形，主轴前端直径比同类引风机直径加大很多，由75mm增大至90mm。

本实用新型的有机废气处理流程为：有机废气经除尘装置除尘预处理后通过压缩机进入膜分离器，在膜两侧压力差的作用下，有机物渗透通过膜，从废气中分离出来，达到分离浓缩效果，渗余气体达标排放；经膜分离器浓缩后的有机气体进入RCO催化燃烧装置，通过催化燃烧作用将有机物转化为二氧化碳和水，在引风机的作用下达标排放。

以上所述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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种有机废气处理装置，其特征在于，按有机废气处理方向依次包括除尘器、压缩机、膜分离器、真空泵、RCO催化燃烧装置、引风机；所述除尘器包括壳体、文丘里管、旋转装置、灰尘捕捉器、气体引流装置；在壳体上部上设有进气口以及进水管，进水管的端部连接喷嘴后插入到文丘里管的上部，所述文丘里管的下部设有旋流板，所述文丘里管的下部出口端连接一个灰尘捕捉器，灰尘捕捉器顶部设有气体排出管，底部设有灰尘排出管，在壳体底部设有灰尘排出口，壳体内部设有气流引流装置，所述气流引流装置包括一个可以旋转的筒体，在筒体的内壁固定设有螺旋管，所述文丘里管的上部位于筒体中，所述螺旋管的上端的高度位置低于文丘里管入口的高度位置，在壳体的顶部设有驱动所述筒体旋转的旋转装置，所述文丘里管固定在筒体的内壁上。

2.根据权利要求1所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述文丘里管通过一支架固定在旋转筒体内壁上，所述的支架由四根支杆组成，以90度的间隔均布于文丘里管的周围，每个支杆的两端分别通过焊接方式与文丘里管和旋转筒体连接。

3.根据权利要求1所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述旋转装置包括旋转气缸、转盘，旋转气缸的活塞杆与转盘固定连接，转盘与旋转筒体的顶端固定连接，旋转气缸带动转盘转动，从而带动旋转筒体转动。

4.根据权利要求1所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述真空泵、RCO催化燃烧装置之间设有热交换器。

5.根据权利要求1所述的有机废气处理装置，其特征在于，引风机包括电机、隔热联轴器、轴承座、主轴、蜗壳、叶轮；所述电机的输出轴通过隔热联轴器连接主轴，所述轴承座内安装有两个轴承，所述主轴安装在两个轴承内，所述主轴上设有散热段，所述散热段伸出所述轴承座，所述散热段是位于所述轴承座靠近所述蜗壳的一侧面与所述蜗壳靠近所述轴承座的一侧面之间的主轴轴段，所述散热段采用自然裸露散热方式；所述叶轮、蜗壳安装在主轴一端。

6.根据权利要求5所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述隔热联轴器包括第一半联轴器和第二半联轴器，第一半联轴器与电机输出轴连接，第二半联轴器与主轴连接，在第一半联轴器和第二半联轴器设有用隔热材料制作的滑块。

7.根据权利要求5所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述隔热联轴器包括第一凸缘半联轴器和第二凸缘半联轴器，所述第一凸缘半联轴器与输出轴连接，第二凸缘半联轴器与主轴连接，在第一凸缘半联轴器和第二凸缘半联轴器设有用隔热材料制作的隔热片。

8.根据权利要求5所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述轴承座上设有轴盖，轴盖盖在轴承座一端，所述隔热联轴器上设有用于给轴盖或/轴承座散热的风扇叶。