CN209378713U - 一种避免催化燃烧反应器过热的挥发性有机废气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种避免催化燃烧反应器过热的挥发性有机废气处理系统，包括：废气供应部件，若干个并联设置的废气吸附装置，增压装置，第一加热装置，若干个并联设置的催化燃烧反应器和第二加热装置；所述催化燃烧反应器内从进气口到出气口依次设有六层以上的催化剂床层，每层所述催化剂床层的两侧分别设有温度传感器；所述催化燃烧反应器的进气口设有燃烧开关，所述燃烧开关的进气口与第一加热装置的出气口连通。本实用新型提供的挥发性有机废气处理系统通过吸附‑脱附过程获得的有机废气浓度适于催化燃烧反应器进行燃烧处理，催化燃烧反应器不易熄火，燃烧更加彻底，几乎可以直接排放，还能够有效防止催化燃烧反应器过热，延长催化燃烧反应器的使用寿命。

Description

一种避免催化燃烧反应器过热的挥发性有机废气处理系统

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，更具体地，涉及一种避免催化燃烧反应器过热的挥发性有机废气处理系统。

背景技术

随着我国国民经济的飞速发展，工业排放的挥发性有机废气由于其量大、成份复杂等诸多因素对大气的污染日趋严重，已经越来越受到世界各国的广泛关注。催化燃烧反应技术是处理挥发性有机废气的一种方法。

常规的催化燃烧反应技术具有适用范围广、净化效率高、进气热值要求低等特点，但催化燃烧反应器在处理浓度过低的废气时，反应器会因为“熄火”无法运行。而且，现有的催化燃烧反应器在处理挥发性有机废气时，反应效率不高，燃烧不够彻底，无法直接排放。由于燃烧反应放热，催化燃烧反应器工作时可能导致温度过高，温度过高时可能改变催化剂的结构，从而降低催化剂的活性，缩短催化燃烧反应器的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的废气浓度低时熄火、燃烧不够彻底和催化燃烧反应器寿命短的缺陷，提供一种挥发性有机废气处理系统，提供的挥发性有机废气处理系统不易熄火，燃烧更加彻底，几乎可以直接排放，能够有效延长催化燃烧反应器的使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种挥发性有机废气处理系统，包括：

一种避免催化燃烧反应器过热的挥发性有机废气处理系统，所述挥发性有机废气处理系统包括：

废气供应部件；

若干个并联设置的废气吸附装置，所述废气吸附装置设有吸附进气管、脱附进气管、吸附出气管和脱附出气管，所述吸附进气管、脱附进气管、吸附出气管和脱附出气管均设有吸脱附开关，所述吸附进气管与所述废气供应部件的出气口连通；

增压装置，所述增压装置的进气口与所述脱附出气管连通；

第一加热装置，所述第一加热装置的进气口与废气供应部件的出气口、增压装置的出气口连通；

若干个并联设置的催化燃烧反应器，所述催化燃烧反应器内从进气口到出气口依次设有六层以上的催化剂床层，每层所述催化剂床层的两侧分别设有温度传感器；所述催化燃烧反应器的进气口设有燃烧开关，所述燃烧开关的进气口与第一加热装置的出气口连通；

第二加热装置，所述第二加热装置的进气口与催化燃烧反应器的出气口连通，所述第二加热装置的出气口与脱附进气管连通，所述第二加热装置的出气口还设有排放管。

本实用新型提供的挥发性有机废气处理系统通过废气吸附装置对有机废气进行吸附处理，然后再通过燃烧产生或第二加热装置产生的热风使废气吸附装置发生脱附得到脱附气，脱附气与废气供应部件提供的有机废气混合后进行燃烧处理。脱附气的浓度大于废气供应部件提供的有机废气的浓度，混合后的废气浓度适于催化燃烧反应器进行燃烧处理，催化燃烧反应器不易熄火。

而且，使用的催化燃烧反应器设有六层以上的催化剂床层，燃烧更加彻底。若干个催化燃烧反应器并联设置，通过燃烧开关快速切换催化燃烧反应器的工作状态。通过催化剂床层的温度传感器及时感知催化剂床层的温度，若温度过高，则打开其他催化燃烧反应器的燃烧开关，关闭该催化燃烧反应器的燃烧开关，该催化燃烧反应器则停止工作并进行降温，有效保护该催化燃烧反应器，能够延长催化燃烧反应器的寿命。通过燃烧开关，使各催化燃烧反应器交替工作，不会发生过热的危险。

优选地，所述废气供应部件包括引风机和过滤装置；所述引风机的进气口与废气源连通，所述引风机的出气口与过滤装置的进气口连通；所述过滤装置的出气口与吸附进气管、第一加热装置的进气口连通。

优选地，所述挥发性有机废气处理系统还包括浓度调配器，所述浓度调配器的进气口与脱附出气管连通，所述浓度调配器的出气口与增压装置的进气口连通；

所述第一加热装置的进气口与废气供应部件的出气口、增压装置的出气口通过废气管道、脱附气管道和混合气管道连通，所述废气管道的进气口与废气供应部件的出气口连通，所述脱附气管道的进气口与增压装置的出气口连通，所述废气管道和脱附气管道的出气口与混合气管道的进气口连通，所述混合气管道的出气口与第一加热装置的进气口连通；所述废气管道设有废气开关和废气流量计；所述脱附气管道设有脱附气流量计；

所述第二加热装置的出气口与脱附进气管通过脱附热风管道连通，所述脱附热风管道设有脱附热风开关和脱附热风流量计；所述排放管设有排放开关；

所述吸附出气管、脱附出气管、脱附气管道、混合气管道和第二加热装置的出气口均设有浓度传感器。

上述挥发性有机废气处理系统通过脱附热风开关、脱附热风流量计和排放开关调节脱附热风的流量，脱附热风进入待脱附的废气吸附装置中；依据脱附气管道和混合气管道的浓度传感器反馈的浓度，调节废气开关、废气流量计、浓度调配器、脱附气流量计从而调控混合废气的浓度，使混合废气的浓度处于更加适于催化燃烧反应器燃烧处理的浓度范围，更加不易熄火，燃烧更加彻底。

通过吸附出气管的浓度传感器判断吸附后的气体是否可以直接排放。通过脱附出气管道的浓度传感器判断脱附是否完成，如脱附完成，则可以用于吸附处理挥发性有机废气。通过第二加热装置的出气口的浓度传感器判断燃烧处理后的废气是否能够直接排放。

优选地，所述混合气管道设有混合气开关。

优选地，所述挥发性有机废气处理系统还包括热水器，所述热水器设有进气口、出气口、进水口和出水口，所述热水器的进气口与排放开关的出气口连通。

优选地，所述废气吸附装置的吸脱附开关均为电磁阀；所述挥发性有机废气处理系统还包括控制模块，所述控制模块与吸脱附开关电连接，所述控制模块与吸附出气管和脱附出气管的浓度传感器电连接。通过控制模块实现全自动控制废气吸附装置进行吸附或脱附。

优选地，所述燃烧开关为电磁阀，所述控制模块与燃烧开关、温度传感器电连接。通过控制模块实现全自动控制若干个催化燃烧反应器交替进行工作。

优选地，所述控制模块为PLC控制器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的挥发性有机废气处理系统通过吸附-脱附过程获得的有机废气浓度适于催化燃烧反应器进行燃烧处理，催化燃烧反应器不易熄火，燃烧更加彻底，几乎可以直接排放，而且能够有效防止催化燃烧反应器过热，延长催化燃烧反应器的使用寿命。另外，通过浓度调配器和系统各个开关的调节，使混合废气的浓度更加适于本实用新型中的催化燃烧反应器进行燃烧处理。

附图说明

图1为实施例1的挥发性有机废气处理系统的示意图。

图2为实施例1的挥发性有机废气处理系统的废气吸附装置的示意图。

图3为实施例1的挥发性有机废气处理系统的催化燃烧反应器的示意图。

图4为实施例2的挥发性有机废气处理系统的示意图。

图5为实施例2的挥发性有机废气处理系统的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

一种避免催化燃烧反应器过热的挥发性有机废气处理系统，如图1~3所示，包括：废气供应部件1，两个并联设置的废气吸附装置（21，22），增压装置3，第一加热装置4，两个并联设置的催化燃烧反应器（51，52）和第二加热装置6。

两个并联设置的废气吸附装置（21，22）组成吸脱附系统2。废气吸附装置（21，22）设有吸附进气管（211，221）、脱附进气管（213，223）、吸附出气管（212，222）和脱附出气管（214，224），吸附进气管（211，221）、脱附进气管（213，223）、吸附出气管（212，222）和脱附出气管（214，224）均设有吸脱附开关，吸附进气管（211，221）与废气供应部件1的出气口连通。增压装置3的进气口与脱附出气管（214，224）连通。

第一加热装置4的进气口与废气供应部件1的出气口、增压装置3的出气口连通。

两个并联设置的催化燃烧反应器（51，52）组成催化燃烧系统5。催化燃烧反应器（51，52）内从进气口到出气口依次设有六层的催化剂床层（511，521），每层催化剂床层（511，521）的两侧分别设有温度传感器（512，522）；催化燃烧反应器（51，52）的进气口设有燃烧开关（K3，K4），燃烧开关（K3，K4）与第一加热装置4的出气口连通。

第二加热装置6的进气口与催化燃烧反应器（51，52）的出气口连通，第二加热装置6的出气口与脱附进气管（213，223）连通。第二加热装置6的出气口还设有排放管95。

废气供应部件1包括引风机11和过滤装置12；引风机11的进气口与废气源连通，引风机11的出气口与过滤装置12的进气口连通；过滤装置12的出气口与吸附进气管（211，221）、第一加热装置4的废气进口连通。

吸附装置的吸附/脱附工作原理：

如果废气吸附装置21饱和了，不能再吸附处理废气，则需要对废气吸附装置21进行脱附，并替换废气吸附装置22进行吸附处理废气。此时，关闭吸附进气管211和吸附出气管212上的吸脱附开关，打开脱附进气管213和脱附出气管214上的吸脱附开关，废气吸附装置21开始进行脱附处理。打开吸附进气管221和吸附出气管222上的吸脱附开关，关闭脱附进气管223和脱附出气管224上的吸脱附开关，此时废气吸附装置22进行吸附。

本实用新型提供的挥发性有机废气处理系统通过废气吸附装置（21，22）对有机废气进行吸附处理，然后再通过燃烧产生或第二加热装置6产生的热风使废气吸附装置（21，22）发生脱附得到脱附气，脱附气与废气供应部件1提供的有机废气混合后进行燃烧处理。脱附气的浓度大于废气供应部件1提供的有机废气的浓度，混合后的废气浓度适于催化燃烧反应器6进行燃烧处理，催化燃烧反应器6不易熄火。

而且，使用的催化燃烧反应器（51，52）设有六层以上的催化剂床层（511，521），燃烧更加彻底。两个催化燃烧反应器（51，52）并联设置，通过燃烧开关（K3，K4）快速切换催化燃烧反应器（51，52）的工作状态。通过催化剂床层（511）的温度传感器（512）及时感知催化剂床层（511）的温度，若温度过高，则打开另一个催化燃烧反应器（52）的燃烧开关（K4），催化燃烧反应器（52）开始工作；关闭催化燃烧反应器（51）的燃烧开关（K3），催化燃烧反应器（51）停止工作并进行降温，有效保护催化燃烧反应器（51），能够延长催化燃烧反应器（51）的寿命。通过燃烧开关（K3，K4），使两个催化燃烧反应器（51，52）交替工作，不会发生过热的危险。

实施例2

本实施例为本实用新型的挥发性有机废气处理系统的第二实施例，如图4~5所示，本实施例与实施例1的区别如下：

挥发性有机废气处理系统还包括浓度调配器8和热水器7，浓度调配器8的进气口与脱附出气管（214，224）连通，浓度调配器8的出气口与增压装置3的进气口连通。

第一加热装置4的废气进口与废气供应部件1的出气口、增压装置3的出气口通过废气管道91、脱附气管道92和混合气管道93连通，废气管道91的进气口与废气供应部件1的出气口连通，脱附气管道92的进气口与增压装置3的出气口连通，废气管道91和脱附气管道92的出气口与混合气管道93的进气口连通，混合气管道93的出气口与第一加热装置4的废气进口连通。废气管道91设有废气开关K1和废气流量计L1。脱附气管道92设有脱附气流量计L2。混合气管道93设有混合气开关K2。

第二加热装置6的出气口与脱附进气管（213，223）通过脱附热风管道94连通，脱附热风管道94设有脱附热风开关K5和脱附热风流量计L3。排放管95设有排放开关K6。

废气管道91、脱附气管道92、混合气管道93、脱附热风管道94和排放管道95组成本实用新型的管道系统9。

热水器7利用余热，产生热水。热水器7设有进气口、出气口、进水口和出水口，热水器7的进气口与排放开关K6的出气口连通。第二加热装置6出来的热风进入热水器7与水进行热交换，从而得到热水。充分利用燃烧后的热风的热量，具有能量利用率高、节约能源的优点。

吸附出气管（212，222）、脱附出气管（214，224）、脱附气管道92、混合气管道93和第二加热装置6的出气口依次设有浓度传感器N1、浓度传感器N2、浓度传感器N3、浓度传感器N4、浓度传感器N5。

废气吸附装置（21，22）的吸脱附开关均为电磁阀。挥发性有机废气处理系统还包括控制模块，控制模块与吸脱附开关电连接，控制模块还与吸附出气管（212，222）和脱附出气管（214，224）的浓度传感器（N1，N2）电连接。通过吸附出气管（212，222）的浓度传感器N1判断吸附后的气体是否可以直接排放。通过脱附出气管道（214，224）的浓度传感器N2判断脱附是否完成，如脱附完成，则可以用于吸附处理挥发性有机废气。通过控制模块，实现废气吸附装置（21，22）自动进行吸脱附切换。

通过第二加热装置6的出气口的浓度传感器N5判断燃烧处理后的废气是否能够直接排放。

燃烧开关（K3，K4）也为电磁阀，控制模块与燃烧开关（K3，K4）、温度传感器（512，522）电连接。通过控制模块，实现催化燃烧反应器（51，52）自动切换，交替进行工作。控制模块为PLC控制器。

本实施例的挥发性有机废气处理系统通过脱附热风开关K5、脱附热风流量计L3和排放开关K6调节进入待脱附的废气吸附装置（21，22）的脱附热风的流量。依据脱附气管道92和混合气管道93的浓度传感器（N3，N4）反馈的浓度，通过废气开关K1、废气流量计L1、浓度调配器8和脱附气流量计L2调控混合废气的浓度，使混合废气的浓度处于更加适于催化燃烧反应器（51，52）燃烧处理的浓度范围，更加不易熄火，燃烧更加彻底。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种避免催化燃烧反应器过热的挥发性有机废气处理系统，其特征在于，包括：

废气供应部件（1）；

若干个并联设置的废气吸附装置（21，22），所述废气吸附装置（21，22）设有吸附进气管（211，221）、脱附进气管（213，223）、吸附出气管（212，222）和脱附出气管（214，224），所述吸附进气管（211，221）、脱附进气管（213，223）、吸附出气管（212，222）和脱附出气管（214，224）均设有吸脱附开关，所述吸附进气管（211，221）与所述废气供应部件（1）的出气口连通；

增压装置（3），所述增压装置（3）的进气口与所述脱附出气管（214，224）连通；

第一加热装置（4），所述第一加热装置（4）的进气口与废气供应部件（1）的出气口、增压装置（3）的出气口连通；

若干个并联设置的催化燃烧反应器（51，52），所述催化燃烧反应器（51，52）内从进气口到出气口依次设有六层以上的催化剂床层（511，521），每层所述催化剂床层（511，521）的两侧分别设有温度传感器（512，522）；所述催化燃烧反应器（51，52）的进气口设有燃烧开关（K3，K4），所述燃烧开关（K3，K4）的进气口与第一加热装置（4）的出气口连通；

第二加热装置（6），所述第二加热装置（6）的进气口与催化燃烧反应器（51，52）的出气口连通，所述第二加热装置（6）的出气口与脱附进气管（213，223）连通，所述第二加热装置（6）的出气口还设有排放管（95）。

2.根据权利要求1所述的挥发性有机废气处理系统，其特征在于，所述废气供应部件（1）包括引风机（11）和过滤装置（12）；

所述引风机（11）的进气口与废气源连通，所述引风机（11）的出气口与过滤装置（12）的进气口连通；所述过滤装置（12）的出气口与吸附进气管（211，221）、第一加热装置（4）的进气口连通。

3.根据权利要求1所述的挥发性有机废气处理系统，其特征在于，还包括浓度调配器（8），所述浓度调配器（8）的进气口与脱附出气管（214，224）连通，所述浓度调配器（8）的出气口与增压装置（3）的进气口连通；

所述第一加热装置（4）的进气口与废气供应部件（1）的出气口、增压装置（3）的出气口通过废气管道（91）、脱附气管道（92）和混合气管道（93）连通，所述废气管道（91）的进气口与废气供应部件（1）的出气口连通，所述脱附气管道（92）的进气口与增压装置（3）的出气口连通，所述废气管道（91）和脱附气管道（92）的出气口与混合气管道（93）的进气口连通，所述混合气管道（93）的出气口与第一加热装置（4）的进气口连通；所述废气管道（91）设有废气开关（K1）和废气流量计（L1）；所述脱附气管道（92）设有脱附气流量计（L2）；

所述第二加热装置（6）的出气口与脱附进气管（213，223）通过脱附热风管道（94）连通，所述脱附热风管道（94）设有脱附热风开关（K5）和脱附热风流量计（L3）；所述排放管（95）设有排放开关（K6）；

所述吸附出气管（212，222）、脱附出气管（214，224）、脱附气管道（92）、混合气管道（93）和第二加热装置（6）的出气口均设有浓度传感器（N1，N2，N3，N4，N5）。

4.根据权利要求3所述的挥发性有机废气处理系统，其特征在于，所述混合气管道（93）设有混合气开关（K2）。

5.根据权利要求3所述的挥发性有机废气处理系统，其特征在于，所述挥发性有机废气处理系统还包括热水器（7），所述热水器（7）设有进气口、出气口、进水口和出水口，所述热水器（7）的进气口与排放开关（K6）的出气口连通。

6.根据权利要求3所述的挥发性有机废气处理系统，其特征在于，所述废气吸附装置（21，22）的吸脱附开关均为电磁阀；

所述挥发性有机废气处理系统还包括控制模块，所述控制模块与吸脱附开关电连接，所述控制模块与吸附出气管（212，222）和脱附出气管（214，224）的浓度传感器（N1，N2）电连接。

7.根据权利要求6所述的挥发性有机废气处理系统，其特征在于，所述燃烧开关（K3，K4）为电磁阀，所述控制模块与燃烧开关（K3，K4）、温度传感器（512，522）电连接。

8.根据权利要求6所述的挥发性有机废气处理系统，其特征在于，所述控制模块为PLC控制器。