CN210125299U - 一种有机废气浓缩催化处理系统 - Google Patents

Abstract

一种有机废气浓缩催化处理系统，主要包括预处理系统、吸附脱附系统、催化分解系统、冷却系统、保护系统和PLC控制系统，所述预处理系统包括依次连接的漆雾过滤毡、初效布袋过滤器和中效布袋过滤器，所述吸附脱附系统包括若干并联的吸附脱附单元，所述保护系统主要包括氮气罐和氮气输送管道，所述催化分解系统主要包括催化分解室，本系统结构设计科学灵活，无需停机，废气处理效果好。

Description

一种有机废气浓缩催化处理系统

技术领域

本实用新型涉及有机废气处理领域，尤其涉及一种有机废气浓缩催化处理系统。

背景技术

人类的生存离不开空气，而空气物理性质的变化和化学成份的改变都影响到人体的健康，在一些工业生产过程中，往往会散发出各种有害气体、蒸气或粉尘，为改善工作环境和保障工人身体健康，需要进行合理的通风或配套必要的净化系统，有些工业生产中会释放有机废气影响整个车间的操作环境，因此必须有良好的通风，才能保证正常的技术操作和合格的产品质量，通风不仅仅是将有机废气简单的排放，有机废气对车间及厂界周边环境会造成污染，因此，必须对有机废气进行处理，达标后才能排放。

目前市场上对于有机废气的处理一般有以下几种方法：

第一：简单的喷淋塔进行洗涤，然后用活性炭进行吸附，但是活性炭的吸附量是有限的，一旦活性炭吸附饱和，处理效果就会直线下降，需要对已经饱和的活性炭进行处理，再进行吸附，而活性炭在进行脱附处理的过程中可能会造成二次污染；

第二：利用UV光解来处理有机废气，此种处理方式效果好，但是成本较高，并且有机废气处理量有限；

第三：利用生物膜分解吸收有机废气，此种方式占地面积较大，并且生物填料需要定期停机清洗。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构设计科学灵活，无需停机，废气处理效果好的一种有机废气浓缩催化处理系统。

为实现本实用新型提供以下技术方案：

一种有机废气浓缩催化处理系统，主要包括预处理系统、吸附脱附系统、催化分解系统、冷却系统、保护系统和PLC控制系统；所述预处理系统包括依次连接的漆雾过滤毡、初效布袋过滤器和中效布袋过滤器；所述吸附脱附系统包括若干并联的吸附脱附单元，所述吸附脱附单元侧壁上部设置排放口和进风口，侧壁中部设置保护气体进口，侧壁下部设置废气进口和脱附空气出口，所述废气进口与中效布袋过滤器出风口连接；所述保护系统主要包括氮气罐和氮气输送管道，所述氮气输送管道与保护气体进口连接；所述冷却系统包括冷却风机和冷却风管，所述冷却风管与吸附脱附单元的进风口连接；所述催化分解系统主要包括催化分解室，所述催化分解室内从上至下依次设置换热器、催化剂床和电加热管；所述催化分解室顶部还设置阻火器，阻火器上方设置热风出口；所述热风出口与吸附脱附单元的进风口连接，所述催化分解室侧壁设置脱附空气进口，所述脱附空气进口与吸附脱附单元的脱附空气出口连接。

进一步地，所述排放口通过排放管与排放总管连接，所述排放管上设置排放阀，排放总管上设置防爆排风机，排放总管端部还连接排风筒；所述排放阀和防爆排风机均与PLC控制系统连接。

进一步地，所述冷却风管与吸附脱附单元的进风口之间设置冷却风阀；热风出口与吸附脱附单元的进风口之间设置吸附阀；所述冷却风阀和吸附阀均与PLC控制系统连接。

进一步地，所述冷却风机与PLC控制系统连接。

进一步地，所述吸附脱附单元侧壁的脱附空气出口与催化分解室侧壁的脱附空气进口之间设置补风口、脱附阀和脱附风机，所述补风口上设置补风阀，所述脱附阀、脱附风机和补风阀均与PLC控制系统连接。

进一步地，所述废气进口与中效布袋过滤器出风口之间设置进气阀，所述进气阀与PLC控制系统连接。

进一步地，所述氮气输送管道上设置氮气阀，所述氮气阀与PLC控制系统连接。

进一步地，所述吸附脱附单元内设置蜂窝状活性炭吸附层；所述催化剂床内设置钯铂贵金属催化剂。

本实用新型的有益之处：

第一：结构设计灵活，可以根据需要处理的废气量选择相应个数的吸附脱附单元；

第二：由PLC控制系统控制，吸附脱附单元定期轮流进入脱附环节，对活性炭进行脱附处理，因此可以连续运行，无需停机；

第三：设置预处理单元，对有机废气中残留的漆雾颗粒、杂质粉尘、水雾成份彻底阻留、吸收、过滤，提高后续处理流程的效率，提升处理效果

第四：利用蜂窝状活性炭吸附量大，吸附效果好的特点，在吸附脱附单元内设置蜂窝状活性炭吸附层，对有机废气进行吸附；利用钯铂贵金属催化剂，对脱附气体进行催化分解，分解成水和二氧化碳，同时释放能量，由换热器置换能量，用于维护设备自燃的能源，节约能耗。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1是PLC控制系统、2是漆雾过滤毡、3是初效布袋过滤器、4是中效布袋过滤器、5是吸附脱附单元、5.1是排放口、5.2是进风口、5.3是保护气体进口、5.4是废气进口、5.5是脱附空气出口、5.6排放管、5.7是排放总管、5.8是排放阀、5.9是防爆排风机、5.10是进气阀、6是氮气罐、6.1是氮气输送管道、6.2是氮气阀、7是冷却风机、8是冷却风管、8.1是冷却风阀、9是催化分解室、9.1是换热器、9.2是催化剂床、9.3是电加热管、9.4是阻火器、9.5是热风出口、9.6是脱附空气进口、9.7是吸附阀、9.8是补风口、9.9是脱附阀、9.10是脱附风机、9.11是补风阀、10是排风筒。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

一种有机废气浓缩催化处理系统，主要包括预处理系统、吸附脱附系统、催化分解系统、冷却系统、保护系统和PLC控制系统1；所述预处理系统包括依次连接的漆雾过滤毡2、初效布袋过滤器3和中效布袋过滤器4；所述吸附脱附系统包括若干并联的吸附脱附单元5，所述吸附脱附单元5侧壁上部设置排放口5.1和进风口5.2，侧壁中部设置保护气体进口5.3，侧壁下部设置废气进口5.4和脱附空气出口5.5，所述废气进口5.4与中效布袋过滤器4出风口连接；所述保护系统主要包括氮气罐6和氮气输送管道6.1，所述氮气输送管道6.1与保护气体进口5.3连接；所述冷却系统包括冷却风机7和冷却风管8，所述冷却风管8与吸附脱附单元5的进风口5.2连接；所述催化分解系统主要包括催化分解室9，所述催化分解室9内从上至下依次设置换热器9.1、催化剂床9.2和电加热管9.3；所述催化分解室9顶部还设置阻火器9.4，阻火器9.4上方设置热风出口9.5；所述热风出口9.5与吸附脱附单元5的进风口5.2连接，所述催化分解室9侧壁设置脱附空气进口9.6，所述脱附空气进口9.6与吸附脱附单元5的脱附空气出口5.5连接，所述排放口5.1通过排放管5.6与排放总管5.7连接，所述排放管5.6上设置排放阀5.8，排放总管5.7上设置防爆排风机5.9，排放总管5.7端部还连接排风筒10；所述排放阀5.8和防爆排风机5.9均与PLC控制系统1连接（图中未标出）；所述冷却风管8与吸附脱附单元5的进风口5.2之间设置冷却风阀8.1；热风出口9.5与吸附脱附单元5的进风口5.2之间设置吸附阀9.7；所述冷却风阀8.1和吸附阀9.7均与PLC控制系统1连接（图中未标出）；所述冷却风机7与PLC控制系统1连接（图中未标出）；所述吸附脱附单元5侧壁的脱附空气出口5.5与催化分解室9侧壁的脱附空气进口9.6之间设置补风口9.8、脱附阀9.9和脱附风机9.10，所述补风口9.8上设置补风阀9.11，所述脱附阀9.9、脱附风机9.10和补风阀9.11均与PLC控制系统1连接（图中未标出），所述废气进口5.4与中效布袋过滤器4出风口之间设置进气阀5.10，所述进气阀5.10与PLC控制系统1连接，所述氮气输送管道6.1上设置氮气阀6.2，所述氮气阀6.2与PLC控制系统1连接；所述吸附脱附单元5内设置蜂窝状活性炭吸附层；所述催化剂床9.2内设置钯铂贵金属催化剂。

本有机废气浓缩催化处理系统工作原理：

根据处理有机废气量的多少确定吸附脱附单元5的数量，最少使用两个吸附脱附单元5，一个吸附另一个进入脱附，交替使用。

将相关设备连接好以后，开始进入吸附状态，PLC控制系统1控制打开进气阀5.10，有机废气经过预处理后进入吸附脱附单元5，蜂窝状活性炭吸附层对有机废气进行吸附，有机溶剂分子或分子团被吸附在蜂窝状活性炭微孔内，实现溶剂蒸汽与空气分离，PLC控制系统1控制打开排放阀5.8和防爆排风机5.9，吸附净化后的洁净空气经排风筒10高空排入大气。

蜂窝状活性炭吸附到一定程度后，其吸附性能便会降低，在此状态下称为吸附饱和；蜂窝状活性炭吸附饱和后需对其进行再生，使其重新恢复吸附功能，此再生过程称为脱附再生过程。

脱附再生过程由PLC控制系统1控制，吸附脱附单元5轮流进入脱附再生过程，PLC控制系统1控制关闭其中一个吸附脱附单元5的进气阀5.10，冷机状态启动催化分解室9内的设备，电加热管9.3预热催化剂床9.2，催化剂床9.2温度达到催化工作温度(280~370℃)停止预热流程；预热结束后将催化剂床9.2热空气经换热器换9.1热到160℃(大部分VOCs沸点在此温度以下)，PLC控制系统1控制打开吸附阀9.7，热空气由热风出口9.5进入吸附脱附单元5，蜂窝状活性炭吸附层开始升温，活性炭吸附力随温度升高而大幅下降，同时有机溶剂分子获取能量后增强分子热运动，当蜂窝状活性炭吸附层温度达到某类溶剂分子沸点时，有机溶剂分子脱离微孔吸附力束缚而进入脱附空气，使脱附空气成为小风量高浓度型有机溶剂废气，其称为浓缩脱附废气；PLC控制系统1控制打开脱附阀9.9浓缩脱附废气进入催化分解室9内的换热器9.1进行一次升温，再进入电加热管9.3二次升温，将其温度控制在催化工作温度区间，在铂钯贵金属催化剂作用下氧化反应活化能大幅降低，有机溶剂分子被氧化分解为二氧化碳与水蒸汽，此过程称为无焰催化燃烧；氧化净化后的热空气循环进入吸附脱附单元5，通过补风阀9.11定时补氧防止不完全燃烧。

脱附完成后，隔离催化分解室9，使其内部保温，PLC控制系统1控制关闭吸附阀9.7和脱附阀9.9，打开冷却风机7和冷却风阀8.1，引入冷空气对吸附脱附单元5进行冷却，吸附脱附单元5温度低于40℃后自动停止冷却工序。冷却完成后PLC控制系统1自动控制转入下一吸附脱附单元5进行脱附和冷却工序操作；各个吸附脱附单元5如此循环进行。

本系统设置氮气保护系统，在脱附、催化分解的过程中进行保护，PLC控制系统1控制氮气阀6.2的开启和关闭。

本实用新型并不局限于上述具体实施方式所涉及的一种有机废气浓缩催化处理系统，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本实用新型等同或相类似的变化都应涵盖在本实用新型权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种有机废气浓缩催化处理系统，其特征在于：主要包括预处理系统、吸附脱附系统、催化分解系统、冷却系统、保护系统和PLC控制系统；

所述预处理系统包括依次连接的漆雾过滤毡、初效布袋过滤器和中效布袋过滤器；

所述吸附脱附系统包括若干并联的吸附脱附单元，所述吸附脱附单元侧壁上部设置排放口和进风口，侧壁中部设置保护气体进口，侧壁下部设置废气进口和脱附空气出口，所述废气进口与中效布袋过滤器出风口连接；

所述保护系统主要包括氮气罐和氮气输送管道，所述氮气输送管道与保护气体进口连接；

所述冷却系统包括冷却风机和冷却风管，所述冷却风管与吸附脱附单元的进风口连接；

所述催化分解系统主要包括催化分解室，所述催化分解室内从上至下依次设置换热器、催化剂床和电加热管；所述催化分解室顶部还设置阻火器，阻火器上方设置热风出口；所述热风出口与吸附脱附单元的进风口连接，所述催化分解室侧壁设置脱附空气进口，所述脱附空气进口与吸附脱附单元的脱附空气出口连接。

2.根据权利要求1所述的一种有机废气浓缩催化处理系统，其特征在于：所述排放口通过排放管与排放总管连接，所述排放管上设置排放阀，排放总管上设置防爆排风机，排放总管端部还连接排风筒；所述排放阀和防爆排风机均与PLC控制系统连接。

3.根据权利要求1所述的一种有机废气浓缩催化处理系统，其特征在于：所述冷却风管与吸附脱附单元的进风口之间设置冷却风阀；热风出口与吸附脱附单元的进风口之间设置吸附阀；所述冷却风阀和吸附阀均与PLC控制系统连接。

4.根据权利要求1所述的一种有机废气浓缩催化处理系统，其特征在于：所述冷却风机与PLC控制系统连接。

5.根据权利要求1所述的一种有机废气浓缩催化处理系统，其特征在于：所述吸附脱附单元侧壁的脱附空气出口与催化分解室侧壁的脱附空气进口之间设置补风口、脱附阀和脱附风机，所述补风口上设置补风阀，所述脱附阀、脱附风机和补风阀均与PLC控制系统连接。

6.根据权利要求1所述的一种有机废气浓缩催化处理系统，其特征在于：所述废气进口与中效布袋过滤器出风口之间设置进气阀，所述进气阀与PLC控制系统连接。

7.根据权利要求1所述的一种有机废气浓缩催化处理系统，其特征在于：所述氮气输送管道上设置氮气阀，所述氮气阀与PLC控制系统连接。

8.根据权利要求1所述的一种有机废气浓缩催化处理系统，其特征在于：所述吸附脱附单元内设置蜂窝状活性炭吸附层；所述催化剂床内设置钯铂贵金属催化剂。

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