CN209530456U - 一种有机废气吸附脱附催化燃烧处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有机废气吸附脱附催化燃烧处理装置，包括过滤器、第一活性炭吸附箱、第二活性炭吸附箱、热催化燃烧器、储热器、吸附进气管道、吸附排气管道、循环进气管道、循环排气管道、换热进液管道和换热排液管道，第一活性炭吸附箱和第二活性炭吸附箱内均设置有独立的液体流动腔，储热器内存储有液态储热介质，储热器内还设置有独立的气体流动腔；吸附进气管道和吸附排气管道均连接第一活性炭吸附箱和第二活性炭吸附箱，热催化燃烧器分别连接循环进气管道和循环排气管道，循环进气管道连接储热器，储热器分别连接换热进液管道和换热排液管道。本实用新型充分利用催化燃烧产生的热量对吸附材料进行脱附，降低了废气处理能耗。

Description

一种有机废气吸附脱附催化燃烧处理装置

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种有机废气吸附脱附催化燃烧处理装置。

背景技术

挥发性有机物，常用VOCs表示，挥发性有机物是形成细颗粒物(PM2.5)、臭氧(O3)等二次污染物的重要前体物，进而引发灰霾、光化学烟雾等大气环境问题。随着我国工业化和城市化的快速发展以及能源消费的持续增长，区域内空气重污染现象大范围同时出现的频次日益增多，严重制约社会经济的可持续发展，威胁人民群众身体健康。有机废气处理是指对工业生产过程中产生的有机废气进行吸附、过滤、净化的处理工作。其中，目前发展成的吸附-催化燃烧法综合了吸附法及催化燃法的优点，采用新型吸附材料吸附，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。然而，现有吸附脱附催化燃烧装置在对新型吸附材料脱附的过程中，往往不能合理利用催化燃烧产生的热量，导致废气处理装置能耗大、成本高，不利于广泛推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种有机废气吸附脱附催化燃烧处理装置，能够充分利用催化燃烧产生的热量对吸附材料进行脱附，降低废气处理能耗。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种有机废气吸附脱附催化燃烧处理装置，包括过滤器、第一活性炭吸附箱、第二活性炭吸附箱、热催化燃烧器、储热器、吸附进气管道、吸附排气管道、循环进气管道、循环排气管道、换热进液管道和换热排液管道，第一活性炭吸附箱和第二活性炭吸附箱内均设置有独立的液体流动腔，储热器内存储有液态储热介质，储热器内还设置有独立的气体流动腔；

所述的过滤器连接吸附进气管道，吸附进气管道通过第一气动阀连接第一活性炭吸附箱的进气口，通过第二气动阀连接第二活性炭吸附箱的进气口，吸附排气管道通过第三气动阀连接第一活性炭吸附箱的出气口，通过第四气动阀连接第二活性炭吸附箱的出气口，吸附排气管道的末端设置有吸附风机；

所述的热催化燃烧器分别连接循环进气管道和循环排气管道，循环进气管道通过第五气动阀连接第一活性炭吸附箱的进气口，通过第六气动阀连接第二活性炭吸附箱的进气口，循环排气管道通过第七气动阀连接第一活性炭吸附箱的出气口，通过第八气动阀连接第二活性炭吸附箱的出气口，循环排气管道上设置有脱附风机；

所述的循环进气管道还通过第九气动阀连接储热器内气体流动腔的进气口，储热器分别连接换热进液管道和换热排液管道，换热进液管道通过第一电动阀连接第一活性炭吸附箱内液体流动腔的进液口，通过第二电动阀连接第二活性炭吸附箱内液体流动腔的进液口，换热排液管道通过第三电动阀连接第一活性炭吸附箱内液体流动腔的出液口，通过第四电动阀连接第二活性炭吸附箱内液体流动腔的出液口，换热排液管道上设置有电动泵。

所述的活性炭吸附箱内设置有连续的S型输气管，活性炭装填在S型输气管外部的空间内。

所述的储热器的器身采用真空隔热板制成。

所述的储热器的外壁上覆盖有保温层。

所述的循环排气管道还连接有补风管道，补风管道上设置有防爆阀。

本实用新型利用储热器对催化燃烧后的废气进行排放前的换热降温，既满足了气体的低温排放，又可利用储热器的热量对活性炭吸附箱内失去吸附能力的活性炭初步加热，使活性炭释放部分有机溶剂，经脱附风机27送入热催化燃烧器内燃烧分解，利用燃烧产生的热空气继续给活性炭加热脱附，上述脱附-燃烧过程持续循环进行，直至活性炭再生恢复吸附功能；本实用新型能耗低，废气处理效果好，有着广泛的推广应用前景和显著的社会经济效益。

作为优选的，本实用新型通过在活性炭吸附箱内设置独立的液体流动腔和气体流通管，使得活性炭在受热脱附时不与加热介质直接接触，有效避免了活性炭的活性受到加热介质的影响，延长了活性炭的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为所述活性炭吸附箱的内部结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型所述的一种有机废气吸附脱附催化燃烧处理装置，包括过滤器1、第一活性炭吸附箱2、第二活性炭吸附箱3、热催化燃烧器4、储热器5、吸附进气管道6、吸附排气管道7、循环进气管道8、循环排气管道9、换热进液管道10和换热排液管道11，第一活性炭吸附箱2和第二活性炭吸附箱3内均设置有独立的液体流动腔，储热器5内存储有液态储热介质，储热器5内还设置有独立的气体流动腔。过滤器1、第一活性炭吸附箱2、第二活性炭吸附箱3、储热器5、热催化燃烧器4可集成安装在底盘12上，成为一体化设备。

过滤器1连接吸附进气管道6，吸附进气管道6通过第一气动阀13连接第一活性炭吸附箱2的进气口，通过第二气动阀14连接第二活性炭吸附箱3的进气口，吸附排气管道7通过第三气动阀15连接第一活性炭吸附箱2的出气口，通过第四气动阀16连接第二活性炭吸附箱3的出气口，吸附排气管道7的末端设置有吸附风机26。有机废气进入过滤器1过滤后，经吸附进气管道6进入第一活性炭吸附箱2或者第二活性炭吸附箱3内，有机废气通过活性炭层时，废气中的有机组分被吸引到活性炭的微孔中并浓集保持其中，有机组分从而与其他组分分开，其他组分气体作为洁净气体经吸附排气管道7由吸附风机26送入烟囱28达标排放。

热催化燃烧器4分别连接循环进气管道8和循环排气管道9，循环进气管道8通过第五气动阀17连接第一活性炭吸附箱2的进气口，通过第六气动阀18连接第二活性炭吸附箱3的进气口，循环排气管道9通过第七气动阀19连接第一活性炭吸附箱2的出气口，通过第八气动阀20连接第二活性炭吸附箱3的出气口，循环排气管道9上设置有脱附风机27。活性炭使用一段时间，吸附了一定量的有机废气后，会降低或失去吸附能力，此时活性炭需脱附再生，再生后活性炭重新恢复吸附功能，从而重复利用。活性炭受热后，其吸附的溶剂挥发出来，经循环排气管道9由脱附风机27送入热催化燃烧器4燃烧，分解成CO2和H2O蒸汽等高温气体。热催化燃烧器4内的部分热空气经循环进气管道8返回第一活性炭吸附箱2或者第二活性炭吸附箱3，给活性炭加热脱附，如此循环数次，待活性炭完成脱附后，将热催化燃烧器4内的部分热空气降温排放，剩余热空气补充新空气等待下一次脱附氧化过程。

循环排气管道9还连接有补风管道29，补风管道29上设置有防爆阀。当热催化燃烧器4内的废气浓度超过设定值时，打开防爆阀阀门，补充自然空气，降低废气浓度，保证安全运行。

循环进气管道8还通过第九气动阀21连接储热器5内气体流动腔的进气口，储热器5分别连接换热进液管道10和换热排液管道11，换热进液管道10通过第一电动阀22连接第一活性炭吸附箱2内液体流动腔的进液口，通过第二电动阀23连接第二活性炭吸附箱3内液体流动腔的进液口，换热排液管道11通过第三电动阀24连接第一活性炭吸附箱2内液体流动腔的出液口，通过第四电动阀25连接第二活性炭吸附箱3内液体流动腔的出液口，换热排液管道11上设置有电动泵30。当热催化燃烧器4内的热空气需要降温排放时，通过循环进气管道8使储热器5与热催化燃烧器4连通，热空气经过储热器5的气体流动腔时，与储热器5内的液态储热介质换热，将热量传递给液态储热介质后排出。当活性炭需要脱附再生时，利用换热进液管道10、换热排液管道11和电动泵30使液态储液介质在活性炭吸附箱和储热器5之间循环流动，从而对活性炭吸附箱内的活性炭加热，实现活性炭的初步再生。

储热器5的器身采用真空隔热板制成，储热器5的外壁上覆盖有用石棉、玻璃纤维等保温材料制成的保温层。

第一活性炭吸附箱2和第二活性炭吸附箱3的结构相同，内部均设置有连续的S型输气管31，活性炭32装填在S型输气管31外部的空间内，如图3所示，则热催化燃烧器4内的热空气以及储热器5的液态储热介质进入活性炭吸附箱时不与活性炭直接接触，有效避免了活性炭的活性受到加热介质的影响，延长了活性炭的使用寿命。

此外，由于活性炭吸附箱的进气口和出气口可相互转换，为使附图清晰，线条简洁，图1和图2中未对活性炭吸附箱的进气口和出气口进行区分表示。

本实用新型在使用时，第一活性炭吸附箱2和第二活性炭吸附箱3交替使用，首先开启第一气动阀13和第三气动阀15，利用第一活性炭吸附箱2吸附有机废气，当第一活性炭吸附箱2吸附饱和后，关闭第一气动阀13和第三气动阀15，开启第二气动阀14和第四气动阀16，改用第二活性炭吸附箱3吸附有机废气，同时开启第一电动阀22和第三电动阀24，并且启动电动泵30，使储热器5内的液态储液介质在活性炭吸附箱和储热器5之间循环流动，对第一活性炭吸附箱2内的活性炭初步加热，使活性炭释放部分有机溶剂；随后开启第五气动阀17和第七气动阀19，使活性炭受热后挥发的溶剂进入热催化燃烧器4燃烧，热催化燃烧器4内产生的部分热空气返回第一活性炭吸附箱2给活性炭加热脱附，如此循环数次，待活性炭完成脱附后，开启第九气动阀21，使热催化燃烧器4内的部分热空气与储热器5内的液态储热介质换热后降温排放；

同理，当第二活性炭吸附箱3吸附饱和后，开启第二电动阀23和第四电动阀25，并且启动电动泵30，利用储热器5内的液态储液介质对第二活性炭吸附箱3内的活性炭初步加热，使活性炭释放部分有机溶剂；随后开启第六气动阀18和第八气动阀20，使活性炭受热后挥发的溶剂进入热催化燃烧器4燃烧，热催化燃烧器4内产生的部分热空气返回第二活性炭吸附箱3给活性炭加热脱附，如此循环数次，待活性炭完成脱附后，开启第九气动阀21，使热催化燃烧器4内的部分热空气与储热器5内的液态储热介质换热后降温排放。

Claims (5)

1.一种有机废气吸附脱附催化燃烧处理装置，其特征在于：包括过滤器、第一活性炭吸附箱、第二活性炭吸附箱、热催化燃烧器、储热器、吸附进气管道、吸附排气管道、循环进气管道、循环排气管道、换热进液管道和换热排液管道，第一活性炭吸附箱和第二活性炭吸附箱内均设置有独立的液体流动腔，储热器内存储有液态储热介质，储热器内还设置有独立的气体流动腔；

所述的过滤器连接吸附进气管道，吸附进气管道通过第一气动阀连接第一活性炭吸附箱的进气口，通过第二气动阀连接第二活性炭吸附箱的进气口，吸附排气管道通过第三气动阀连接第一活性炭吸附箱的出气口，通过第四气动阀连接第二活性炭吸附箱的出气口，吸附排气管道的末端设置有吸附风机；

所述的热催化燃烧器分别连接循环进气管道和循环排气管道，循环进气管道通过第五气动阀连接第一活性炭吸附箱的进气口，通过第六气动阀连接第二活性炭吸附箱的进气口，循环排气管道通过第七气动阀连接第一活性炭吸附箱的出气口，通过第八气动阀连接第二活性炭吸附箱的出气口，循环排气管道上设置有脱附风机；

所述的循环进气管道还通过第九气动阀连接储热器内气体流动腔的进气口，储热器分别连接换热进液管道和换热排液管道，换热进液管道通过第一电动阀连接第一活性炭吸附箱内液体流动腔的进液口，通过第二电动阀连接第二活性炭吸附箱内液体流动腔的进液口，换热排液管道通过第三电动阀连接第一活性炭吸附箱内液体流动腔的出液口，通过第四电动阀连接第二活性炭吸附箱内液体流动腔的出液口，换热排液管道上设置有电动泵。

2.根据权利要求1所述的一种有机废气吸附脱附催化燃烧处理装置，其特征在于：所述的活性炭吸附箱内设置有连续的S型输气管，活性炭装填在S型输气管外部的空间内。

3.根据权利要求1所述的一种有机废气吸附脱附催化燃烧处理装置，其特征在于：所述的储热器的器身采用真空隔热板制成。

4.根据权利要求1所述的一种有机废气吸附脱附催化燃烧处理装置，其特征在于：所述的储热器的外壁上覆盖有保温层。

5.根据权利要求1所述的一种有机废气吸附脱附催化燃烧处理装置，其特征在于：所述的循环排气管道还连接有补风管道，补风管道上设置有防爆阀。