CN209596862U - 低浓度VOCs气体净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低浓度VOCs气体净化系统，所述VOCs气体净化系统包括进气口管道，废气预处理装置，吸脱附箱，反应室，出入口阀门，循环阀门；进气口管道连通废气预处理装置；吸脱附箱至少包括并联设置的第一吸脱附箱和第二吸脱附箱；废气预处理装置与第一吸脱附箱以及第二吸脱附箱管道连接，废气预处理装置通过出入口阀门与第一吸脱附箱或第二吸脱附箱中的一个连通；反应室与第一吸脱附箱以及第二吸脱附箱管道连接。本实用新型将所述低浓度VOCs气体通过所述第一吸脱附箱或所述第二吸脱附箱进行吸附过程或脱附过程，提升了低浓度VOCs气体的净化效率，不产生二次污染，降低了低浓度VOCs气体的处理成本。

Description

低浓度VOCs气体净化系统

技术领域

本实用新型涉及气体净化技术领域，尤其涉及一种低浓度VOCs气体净化系统。

背景技术

目前，一般通过吸收的方式处理低浓度VOCs气体中的VOCs物质，但是需要对已吸收的VOCs物质进行二次处理才能完成整个低浓度VOCs气体的处理，因而流程复杂，处理效率低，花费较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种VOCs气体净化系统，旨在提升低浓度VOCs气体的净化效率，降低低浓度VOCs气体的处理成本。

为实现上述目的，本实用新型提供一种低浓度VOCs气体净化系统，包括：进气口管道，废气预处理装置，吸脱附箱，反应室，出入口阀门，循环阀门；其中，

所述进气口管道连通所述废气预处理装置；

所述吸脱附箱至少包括并联设置的第一吸脱附箱和第二吸脱附箱；

所述废气预处理装置与所述第一吸脱附箱以及所述第二吸脱附箱管道连接，所述废气预处理装置通过所述出入口阀门与所述第一吸脱附箱或所述第二吸脱附箱中的一个连通；

所述反应室与所述第一吸脱附箱以及所述第二吸脱附箱管道连接，所述反应室通过所述循环阀门与所述第一吸脱附箱或所述第二吸脱附箱中的一个连通。

优选地，所述第一吸脱附箱的内部设有第一吸脱附床，所述第一吸脱附床内置有第一吸脱附材料；

所述第二吸脱附箱的内部设有第二吸脱附床，所述第二吸脱附床内置有第二吸脱附材料。

优选地，所述反应室内部设有加热板和催化床，所述催化床放置有催化剂。

优选地，所述低浓度VOCs气体净化系统还包括：冷却装置；

所述冷却装置包括冷却风机、第一冷却分管、第二冷却分管；

所述冷却装置通过所述第一冷却分管与所述第一吸脱附箱连接；

所述冷却装置通过所述第二冷却分管与所述第二吸脱附箱连接。

优选地，所述系统还包括：出气口；

所述出气口设置在与所述第一脱吸脱附箱和/或所述第二脱吸脱附箱连通的管道上；

所述出入口阀门包括第一入口控制阀、第一出口控制阀、第二入口控制阀以及第二出口控制阀；其中，

所述第一入口控制阀设置在所述废气预处理装置与所述第一吸脱附箱之间，所述第一出口控制阀设置在所述第一吸脱附箱与所述出气口之间；

所述第二入口控制阀设置在所述废气预处理装置与所述第二吸脱附箱之间，所述第二出口控制阀设置在所述第二吸脱附箱与所述出气口之间。

优选地，所述循环阀门包括第一脱附循环阀和第二脱附循环阀；其中，

所述第一脱附循环阀设置在所述反应室与所述第一吸脱附箱之间的管道上；

所述第二脱附循环阀设置在所述反应室与所述第二吸脱附箱之间的管道上。

优选地，所述第一吸脱附箱的周壁上设有第一平衡阀；

所述第二吸脱附箱的周壁上设有第二平衡阀。

优选地，所述反应室的周壁上设置有安全阀。

优选地，所述系统包括一个或多个所述第一吸脱附箱；

所述系统包括一个或多个所述第二吸脱附箱。

优选地，所述第一吸脱附材料包括活性碳、沸石、聚合物中的一种或多种。

相比现有技术，本实用新型公开了一种VOCs气体净化系统，所述低浓度VOCs气体净化系统包括进气口管道，废气预处理装置，吸脱附箱，反应室，出入口阀门，循环阀门；其中，所述进气口管道连通所述废气预处理装置；所述吸脱附箱至少包括并联设置的第一吸脱附箱和第二吸脱附箱；所述废气预处理装置与所述第一吸脱附箱以及所述第二吸脱附箱管道连接，所述废气预处理装置通过所述出入口阀门与所述第一吸脱附箱或所述第二吸脱附箱中的一个连通；所述反应室与所述第一吸脱附箱以及所述第二吸脱附箱管道连接，所述反应室通过所述循环阀门与所述第一吸脱附箱或所述第二吸脱附箱中的一个连通。由此，将所述低浓度VOCs气体通过所述第一吸脱附箱或所述第二吸脱附箱进行吸附过程或脱附过程，提升了低浓度VOCs气体的净化效率，不产生二次污染，降低了低浓度VOCs气体的处理成本。

附图说明

图1是本实用新型低浓度VOCs气体净化系统的结构示意图。

附图标号及名称：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

VOCs(volatile organic compounds，挥发性有机物)泛指在常温常压下能挥发的有机固体或液体，VOCs气体浓度过高时会对人体造成一定的伤害。

本实用新型提出一种低浓度VOCs气体净化系统，主要用于净化低浓度VOCs气体。

参照图1，图1是本实用新型低浓度VOCs气体净化系统一实施例的结构示意图。

本实施例中，所述低浓度VOCs气体净化系统包括：进气口管道1，废气预处理装置2，吸脱附箱，反应室5，出入口阀门，循环阀门；其中，

所述进气口管道1连通所述废气预处理装置2；

所述吸脱附箱至少包括并联设置的第一吸脱附箱3和第二吸脱附箱4；所述第一吸脱附箱3和与所述第二吸脱附箱4相互并联，所述第一吸脱附箱3 和与所述第二吸脱附箱4之间一般不相互连通。可以理解地，所述第一吸脱附箱3可以是一个或多个，所述第二吸脱附箱4也可以是一个或多个。

所述废气预处理装置2与所述第一吸脱附箱3和所述第二吸脱附箱4管道连接；所述废气预处理装置2通过所述出入口阀门与所述第一吸脱附箱3 或所述第二吸脱附箱4中的一个连通。

所述进气口管道1上设置有进气风机11和风量调节阀12，所述进气口管道1连通所述废气预处理装置2。所述废气预处理装置2用于去除VOCs气体中的颗粒物、有机硅等污染物。

所述废气预处理装置2与所述第一吸脱附箱3管道连接。所述第一吸脱附箱3的顶部和底部之间设有第一吸脱附床31，所述第一吸脱附床31内置有第一吸脱附材料。所述第一吸脱附材料用于吸附VOCs气体中的VOCs物质。所述第一吸脱附材料在达到预设条件后会进行脱附，所述预设条件包括预设温度和/或预设压力。本实施例中，当所述第一吸脱附箱3的温度到达第一预设温度，即可满足所述第一吸脱附材料的脱附条件，所述第一预设温度可以是100℃，所述第一预设温度由所述第一吸脱附材料的决定。具体地，当温度到达所述第一预设温度后，吸附在所述第一吸脱附材料中的VOCs物质会发生脱附，也即所述第一吸脱附材料释放所述VOCs物质，实现所述第一吸脱附材料的再生。所述第一吸脱附材料可以是活性碳、沸石、聚合物中的一种或多种。

所述废气预处理装置2还与所述第二吸脱附箱管道4连接。所述第二吸脱附箱的顶部和底部之间设有第二吸脱附床41，所述第二吸脱附床41内置有第二吸脱附材料。所述第二吸脱附材料用于吸附VOCs气体中的VOCs物质。所述第二吸脱附材料在达到预设条件后会进行脱附，所述预设条件包括预设温度和/或预设压力。本实施例中，当所述第二吸脱附箱4的温度到达第二预设温度，即可满足所述第一吸脱附材料的脱附条件，所述第一预设温度一般是100℃，所述第二预设温度由所述第一吸脱附材料的决定。具体地，当温度到达所述第二预设温度后，吸附在所述第二吸脱附材料中的VOCs物质会发生脱附，也即，所述第二吸脱附材料释放所述VOCs物质，实现所述第二吸脱附材料的再生。所述第二吸脱附材料可以是活性碳、沸石、聚合物中的一种或多种。本实施例中，所述第二吸脱附材料的具体选择可以与所述第一吸脱附材料相同，也可以与所述第一吸脱附材料不相同。

进一步地，所述低浓度VOCs气体净化系统还包括反应室5。所述反应室 5与所述第一吸脱附箱3管道连接。所述反应室1内部设有加热板51和催化床52。所述催化床52放置有催化剂，所述催化剂用于将所述VOCs物质催化氧化成CO₂和H₂O。所述加热板51用于产生热量，所述热量通过第一吸脱附管道传输至所述第一吸脱附箱3以供所述第一吸脱附箱3内的所述第一吸脱附材料进行脱附，并且脱附后的所述VOCs物质通过所述第一吸脱附管道进入所述反应室5，以供所述反应室5内的催化剂将所述VOCs物质催化氧化成 CO₂和H₂O，如此循环实现VOCs物质的分解和所述第一吸脱附材料的再生。其中，所述反应室5内部的温度由固定在所述反应室的周壁上温度传感器55 测得。进一步地，所述反应室5还包括固定在所述反应室周壁的安全阀53。当所述反应室内部的压力过高时，打开所述安全阀53，以平衡所述反应室5 内外的压力，防止发生爆炸的危险。所述反应室内部的压力由固定在所述反应室的周壁上压力传感器56测得。

所述反应室5还可以与所述第二吸脱附箱4管道连接。所述反应室5内的加热板51产生热量后，通过第二吸脱附将所述热量传输至将所述第二吸脱附箱4，以供所述第二吸脱附箱4内的所述第二吸脱附材料进行脱附。并且脱附后的所述VOCs物质通过所述第二吸脱附管道进入所述反应室，以供所述反应室内的催化剂将所述VOCs物质催化氧化成CO₂和H₂O，如此循环实现 VOCs物质的分解和所述第一吸脱附材料的再生。

进一步地，所述反应室5与所述第一脱吸附箱3和/或所述第二脱吸附箱 4之间的管道上还固定有循环VOCs浓度传感器54，所述循环VOCs浓度传感器54用于检测所述反应室5与所述第一脱吸附箱3和/或所述第二脱吸附箱 4之间循环气体的VOCs浓度。

进一步地，所述废气预处理装置2与所述第一吸脱附箱3之间的管道上还固定有第一入口控制阀33，所述第一吸脱附箱3与出气口8之间的第一出口控制阀34，所述第一吸脱附箱3与所述反应室5之间的管道上分别设置有两个第一脱附循环阀35。

进一步地，所述废气预处理装置2与所述第二吸脱附箱4之间的管道上还固定有第二入口控制阀43，所述第二吸脱附箱与出气口之间的第二出口控制阀44，所述第二吸脱附箱与所述反应室之间的管道上分别设置有两个第二脱附循环阀45。

当待处理的低浓度VOCs气体被进气风机11鼓入所述进气管道1后，首先进入所述废气预处理装置2进行预处理，所述废气预处理装置2去除所述待处理VOCs气体中的颗粒物、有机硅等会导致催化剂中毒的物质，并将预处理后的VOCs气体通过吸附进气管通入所述第一吸脱附箱3，在所述第一吸脱附箱3中进行吸附过程，所述第一吸脱附箱中的所述第一吸脱附材料吸收所述VOCs气体中的VOCs物质，并通过所述出气口排出。或者，所述预处理后的VOCs气体也可以通入所述第二吸脱附箱4，在所述第二吸脱附箱4中进行吸附过程，所述第二吸脱附箱4中的所述第二吸脱附材料吸收所述VOCs 气体中的VOCs物质。

进一步地，连接所述出气口8前端的管道上设有出口VOCs浓度传感器7，所述出口VOCs浓度传感器7用于检测从所述第一吸脱附箱3或所述第二吸脱附箱4中排出的所述低浓度VOCs气体中的出口VOCs浓度，当所述出口 VOCs浓度小于或等于预设的出口VOCs浓度阈值时，直接将所述VOCs气体出气8口排出；当所述出口VOCs浓度大于所述VOCs浓度阈值时，则将所述VOCs气体通入所述进气口管道，进行二次吸附，如此循环直到所述出口 VOCs浓度小于或等于所述出口VOCs浓度阈值。

所述第一吸附材料或所述第二吸附材料达到饱和状态后，则难以达到理想的吸附效果，故在所述第一吸附材料或所述第二吸附材料达到饱和状态后，则需要进行脱附过程，以达到第一吸附材料或所述第二吸附材料的再生。本实施例中，所述废气预处理装置2与所述第一脱吸附箱3和/或所述第二吸脱附箱4之间的入气管道上设置有入口总阀21和入口VOCs浓度传感器22，所述入口VOCs浓度传感器22可检测从所述废气预处理装置2中排出的入口 VOCs浓度。当所述入口VOCs浓度与所述出口VOCs浓度的差值小于预设浓度差值时，则判定对应的所述第一吸附材料或所述第二吸附材料饱和。

可以理解地，所述第一吸脱附箱3用于进行脱附过程和/或吸附过程；

所述第二吸脱附箱4用于进行脱附过程和/或吸附过程；

若所述第一吸脱附箱3进行所述脱附过程，则所述第二吸脱附箱4进行所述吸附过程；或者

若所述第二吸脱附箱4进行所述脱附过程，则所述第一吸脱附箱3进行所述吸附过程。一般地，所述脱附过程和吸附过程分别在不同的吸脱附箱中进行。

本实施例中，从所述废气预处理装置2中排出的VOCs废气进入所述第一吸脱附箱3或所述第二吸脱附箱4中的一个。当所述第一吸脱附箱3在进行吸附时，所述第二吸脱附箱4可以进行脱附过程；同理，当所述第二吸脱附箱4在进行吸附时，所述第一吸脱附箱3可以进行脱附过程。所述第一吸脱附箱3/和或所述第二吸脱附箱4与所述反应室5之间的循环管道9上设置有循环风机91和循环总阀92。所述循环总阀92打开后，开启所述循环风机 91，以供所述第一吸脱附箱3与所述反应室5之间的物质\气体进行内循环，或者供所述第二吸脱附箱4与所述反应室5之间的物质\气体进行内循环，由此完成脱附过程和VOCs物质的处理过程。

进一步地，所述第一吸脱附箱3的周壁上设有第一平衡阀32；所述第一平衡阀32可以设置在所述第一吸脱附箱3的周壁上，例如侧壁、底壁或顶部。

进一步地，所述第二吸脱附箱4的周壁上设有第二平衡阀42；所述第二平衡阀42可以设置在所述第二吸脱附箱4的周壁上，例如侧壁、底壁或顶部。

进一步地，所述系统还包括出气口8，所述出气口设置在与所述第一脱吸脱附箱和/或所述第二脱吸脱附箱连通的管道上；所述出气口8用于将净化后的气体排出。所述出入口阀门包括第一入口控制阀33、第一出口控制阀34、第二入口控制阀43以及第二出口控制阀44；其中，所述第一入口控制阀33 设置在所述废气预处理装置2与所述第一吸脱附箱3之间，所述第一出口控制阀34设置在所述第一吸脱附箱3与所述出气口8之间；所述第二入口控制阀43设置在所述废气预处理装置2与所述第二吸脱附箱4之间，所述第二出口控制阀44设置在所述第二吸脱附箱7与所述出气口8之间；所述循环阀门包括第一脱附循环阀35和第二脱附循环阀45；其中，所述第一脱附循环阀 35设置在所述反应室5与所述第一吸脱附箱3之间的管道上；所述第二脱附循环阀45设置在所述反应室5与所述第二吸脱附箱4之间的管道上。

进一地，所述低浓度VOCs气体净化系统还包括：冷却装置，所述冷却装置包括冷却风机61、第一冷却分管、第二冷却分管；所述冷却风机61固定在冷却管道6上；所述冷却装置通过所述第一冷却分管与所述第一吸脱附箱3 连接；所述冷却装置通过所述第二冷却分管与所述第二吸脱附箱4连接。当所述脱附过程完成后，由于所述第一吸脱附箱3或所述第二吸脱附箱4依然处于高温状态，故通过所述冷却管道6鼓入新风对所述第一吸脱附箱3或所述第二吸脱附箱4进行降温。具体地，若对所述第一吸脱附箱3进行降温，则打开所述冷却管总阀门61和固定在所述第一冷却分管上的第一冷却阀门 621，打开所述第一平衡阀32，并启动所述冷却风机62，由此所述冷却风机 62将新风从所述冷却管道6、第一冷却风管进入所述第一脱吸附箱3，所述新风在所述第一吸脱附箱3内流动，直到第一吸脱附箱3内的温度低于预设冷却温度。由此，完成所述第一吸脱附箱3的冷却降温。

若对所述第二吸脱附箱4进行降温，则打开所述冷却管总阀门61和固定在所述第二冷却分管上的第二冷却阀门622，打开所述第二平衡阀42，并启动所述冷却风机61，由此所述冷却风机61将新风从所述冷却管道6、第二冷却风管进入所述第二脱吸附箱4，所述新风在所述第二吸脱附箱4内流动，直到第二吸脱附箱4内的温度低于预设冷却温度。由此，完成所述第二吸脱附箱的冷却降温。

本实施例通过上述方案，所述低浓度VOCs气体净化系统包括进气口管道，废气预处理装置，吸脱附箱，反应室，出入口阀门，循环阀门；其中，所述进气口管道连通所述废气预处理装置；所述吸脱附箱至少包括并联设置的第一吸脱附箱和第二吸脱附箱；所述废气预处理装置与所述第一吸脱附箱以及所述第二吸脱附箱管道连接，所述废气预处理装置通过所述出入口阀门与所述第一吸脱附箱或所述第二吸脱附箱中的一个连通；所述反应室与所述第一吸脱附箱以及所述第二吸脱附箱管道连接，所述反应室通过所述循环阀门与所述第一吸脱附箱或所述第二吸脱附箱中的一个连通。由此，将所述低浓度VOCs气体通过所述第一吸脱附箱或所述第二吸脱附箱进行吸附过程或脱附过程，提升了低浓度VOCs气体的净化效率，不产生二次污染，降低了低浓度VOCs气体的处理成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种低浓度VOCs气体净化系统，其特征在于，包括：进气口管道，废气预处理装置，吸脱附箱，反应室，出入口阀门，循环阀门；其中，

所述进气口管道连通所述废气预处理装置；

所述吸脱附箱至少包括并联设置的第一吸脱附箱和第二吸脱附箱；

所述废气预处理装置与所述第一吸脱附箱以及所述第二吸脱附箱管道连接，所述废气预处理装置通过所述出入口阀门与所述第一吸脱附箱或所述第二吸脱附箱中的一个连通；

所述反应室与所述第一吸脱附箱以及所述第二吸脱附箱管道连接，所述反应室通过所述循环阀门与所述第一吸脱附箱或所述第二吸脱附箱中的一个连通。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一吸脱附箱的内部设有第一吸脱附床，所述第一吸脱附床内置有第一吸脱附材料；

所述第二吸脱附箱的内部设有第二吸脱附床，所述第二吸脱附床内置有第二吸脱附材料。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反应室内部设有加热板和催化床，所述催化床放置有催化剂。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低浓度VOCs气体净化系统还包括：冷却装置；

所述冷却装置包括冷却风机、第一冷却分管、第二冷却分管；

所述冷却装置通过所述第一冷却分管与所述第一吸脱附箱连接；

所述冷却装置通过所述第二冷却分管与所述第二吸脱附箱连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：出气口；

所述出气口设置在与所述第一吸脱附箱和/或所述第二吸脱附箱连通的管道上；所述出入口阀门包括第一入口控制阀、第一出口控制阀、第二入口控制阀以及第二出口控制阀；其中，

所述第一入口控制阀设置在所述废气预处理装置与所述第一吸脱附箱之间，所述第一出口控制阀设置在所述第一吸脱附箱与所述出气口之间；

所述第二入口控制阀设置在所述废气预处理装置与所述第二吸脱附箱之间，所述第二出口控制阀设置在所述第二吸脱附箱与所述出气口之间。

6.根据权利要求1或5所述的系统，其特征在于，所述循环阀门包括第一脱附循环阀和第二脱附循环阀；其中，

所述第一脱附循环阀设置在所述反应室与所述第一吸脱附箱之间的管道上；

所述第二脱附循环阀设置在所述反应室与所述第二吸脱附箱之间的管道上。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一吸脱附箱的周壁上设有第一平衡阀；

所述第二吸脱附箱的周壁上设有第二平衡阀。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反应室的周壁上设置有安全阀。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括一个或多个所述第一吸脱附箱；

所述系统包括一个或多个所述第二吸脱附箱。

10.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一吸脱附材料包括活性碳、沸石、聚合物中的一种或多种。