CN210544196U - 一种吸附脱附催化氧化一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及废气处理装置，旨在提供一种吸附脱附催化氧化一体化装置。该装置入口依次连接废气进气阀、活性炭吸附罐、净气排气阀、主风机和烟囱，作为吸附通道；循环风机出口依次连接混合箱、热气流进气阀、活性炭吸附罐、脱附废气排气阀和循环风机入口，构成热脱附的循环通道；混合箱还通过管路接至脱附风机，脱附风机出口依次连接催化室、换热器和烟囱构成催化燃烧的通道；换热器同时通过管路接至脱附新风进气口和循环风机入口。该装置采用活性炭吸附、热气流脱附、催化氧化三种工艺，实现了吸附、脱附、催化燃烧处理的闭环循环；与传统方式相比，不会造成二次污染，设备的建造和运行成本较低，能对余热进行有效回收再利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种废气处理装置，具体涉及一种吸附脱附催化氧化一体化装置，属于废气处理设备领域。
背景技术
在石油化工、涂料生产、凹版印刷、粘接等行业生产过程中，通常会排出烃、醇、酮、醛、酯、胺等各种含碳氢的化合物的有机废气。传统的处理方法是采用活性炭吸附或者直接燃烧的方式处理废气，但这两种方式都存在一定的缺陷。其中，活性炭吸附方式需要定期更换活性炭。吸附了大量有机化合物的活性炭属于危废物质，如不妥善处理，极易造成二次污染。直接燃烧方法需在废气加热的过程中消耗大量能源，且燃烧产生的热量不能回收，造成热量的浪费，系统运行成本较高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种吸附脱附催化氧化一体化装置。
为解决技术问题，本实用新型的解决方案是：
提供一种吸附脱附催化氧化一体化装置，包括活性炭吸附罐；在活性炭吸附罐的入口端接有两条管路，分别设有废气进气阀和脱附废气排气阀；在活性炭吸附罐的出口端接有两条管路，分别设有净气排气阀和热气流进气阀；一体化装置的入口经管路依次连接废气进气阀、活性炭吸附罐、净气排气阀、主风机和烟囱，作为吸附通道；循环风机出口经管路依次连接混合箱、热气流进气阀、活性炭吸附罐、脱附废气排气阀和循环风机入口，构成热脱附的循环通道；混合箱还通过管路接至脱附风机，脱附风机出口经管路依次连接第一阻火器、催化室、第二阻火器、换热器和烟囱构成催化燃烧的通道；换热器同时通过管路接至脱附新风进气口和循环风机入口。
作为一种改进，在连接装置入口和活性炭吸附罐的管路上设置预过滤器(用于对粉尘颗粒物进行预过滤)。
作为一种改进，在脱附风机出口与第一阻火器之间的管路上设有浓度传感器和防爆新风补偿口。
作为一种改进，所述活性炭吸附罐中装设了水喷淋保护器。
作为一种改进，所述催化室中装填了搭载贵金属钯铂的成型蜂窝陶瓷催化剂。
作为一种改进，所述催化室上设有泄爆片。
作为一种改进，所述活性炭吸附罐以及进出口管路上的废气进气阀、脱附废气排气阀、净气排气阀与热气流进气阀均有多套，且相互并联设置，能够通过阀门切换操作使活性炭吸附罐在脱附与吸附工况之间切换。
作为一种改进，所述废气进气阀、净气排气阀、热气流进气阀和脱附废气排气阀均为零泄漏电控阀门，分别通过信号线接至PLC控制柜。
工作原理描述：
废气由生产装置排出后，先经过一体化装置的预过滤器对粉尘颗粒物进行过滤，然后通过活性炭吸附罐进行吸附净化。净化后的废气由主风机送往烟囱排出。需要进行脱附作业时，先切换活性炭吸附罐，由循环风机将脱附新风与脱附气体送至混合箱混合，然后送至需要脱附的活性炭吸附罐，脱附新风事先与催化室出口高温气体换热，使得循环脱附过程得以补充热气流；脱附产生的部分高浓度废气在循环过程中，由混合箱出口被送入催化室进行催化燃烧，燃烧产生的高温气体与脱附新风进行换热降温后直接排出装置。当循环脱附工况运行一段时间之后，活性炭吸附罐将达到平衡，完成脱附操作。
与现有技术相比，本实用新型的技术效果是：
(1)该装置采用活性炭吸附、热气流脱附、催化氧化三种工艺，实现了吸附、脱附、催化燃烧处理的闭环循环；与传统方式相比，不会造成二次污染，设备的建造和运行成本较低。
(2)该装置采用了多种节能工艺，对余热进行了有效回收再利用，减少了外部热源的投入。
(3)选用载有贵金属铂的成型蜂窝陶瓷作为催化剂，材料规格为200目，贵金属含量为350g/m3，转化率≥98％，使用寿命超过8500小时。
(4)系统配置了温度传感器(设于催化室中)、浓度传感器和阻火器，严格控制脱附温度和废气浓度。活性炭吸附罐中装设了水喷淋保护器，当活性炭罐中温度过高是自动喷水降温。同时催化室装设有泄爆片，极大的提高了系统的安全性与可靠性。
(5)各个阀门均为零泄漏阀，耐温250℃以上，可以实现在线吸附脱附。
(6)脱附系统配置循环风机，循环脱附可以脱附后的废气浓度均匀。
(7)该装置通过PLC控制柜进行自动化控制，装置定期自动进行脱附作业，减少了运行维护成本。
附图说明
图1为本实用新型所述装置的示意图。
图中的附图标记：1预过滤器；2废气进气阀；3活性炭吸附罐；4净气排气阀；5主风机；6烟囱；7脱附废气排气阀；8循环风机；9混合箱；10热气流进气阀；11脱附风机；12浓度传感器；13第一阻火器；14催化室；15第二阻火器；16换热器；a废气进气口；b脱附新风进气口；c防爆新风补偿口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。
该吸附脱附催化氧化一体化装置中，在活性炭吸附罐3的入口端和出口端分别接有两条管路，在各管路上分别设置废气进气阀2、净气排气阀4、热气流进气阀17和脱附废气排气阀8；四个阀门均为电控零泄漏阀门，分别通过信号线接至PLC控制柜，用于实现吸附与热脱附操作的切换，以使活性炭吸附罐中具有相反的气体流动方向。为保证装置能够连续运行，活性炭吸附罐及与其相连管路上的阀门可设置多套且并联设置，本实例中选择了两套并联运行(如图1所示)。
其中，在连接装置入口和活性炭吸附罐的管路上设置预过滤器1，用于对粉尘颗粒物进行预过滤。装置入口经管路依次连接废气进气阀2、活性炭吸附罐3、净气排气阀4、主风机5和烟囱6，作为吸附和排放通道。循环风机8出口经管路依次连接混合箱9、热气流进气阀10、活性炭吸附罐3、脱附废气排气阀7和循环风机8入口，构成热脱附的循环通道。混合箱9还通过管路接至脱附风机11，脱附风机11的出口经管路依次连接浓度传感器12、第一阻火器13、催化室14、第二阻火器15、换热器16和烟囱6构成催化燃烧的通道；在催化室14出入口的管路上分别设置阻火器是为了防止发生回火事故。浓度传感器12与第一阻火器13之间的管路上接有防爆新风补偿口c，用于接入新风。浓度传感器12检测到废气浓度过高时，可通过防爆新风补偿口c补充新风，降低污染物浓度，防止发生爆炸。换热器16用于将催化燃烧后的高温废气与脱附新风进气口b进来的空气进行换热，加热后的空气被引入循环系统用于脱附。
催化室14的结构类似于窑炉，其中的催化氧化反应原理可参考科学出版社出版的《现代催化原理》。本实例中，催化室14中装填的催化剂是搭载贵金属钯铂的成型蜂窝陶瓷催化剂，蜂窝陶瓷的孔径为200目，贵金属含量为350g/m3；但是本实用新型对催化剂不作特别要求。
装置使用说明：
石油化工、涂料生产、凹版印刷、粘接等行业废气排出后，先经过预过滤器1对粉尘颗粒物进行预过滤，然后进入活性炭吸附罐3净化。净化后的空气在主风机5的牵引下送至烟囱6排出。在吸附作业时，废气进气阀2和净气排气阀4处于开启状态，脱附废气排气阀7和热气流进气阀10处于关闭状态。
在进行脱附作业时，先将废气进气阀2和净气排气阀4关闭，脱附废气排气阀7和热气流进气阀10开启，循环风机8和脱附风机11启动，将热空气送入活性炭吸附罐3进行热气流脱附，随后高浓度的废气进入催化室14进行催化燃烧，催化燃烧后的气体在换热器中将脱附新风进气口b进来的空气加热，随后通过烟囱6排至大气，加热后的空气进入活性炭吸附罐3。通过设置两套并联运行的活性炭吸附罐3，可根据脱附效果进行切换后的脱附操作，保证装置能够连续运行。
本实用新型中的一体化装置采用活性炭吸附、热气流脱附、催化氧化三种工艺处理废气。首先利用活性炭比表面积大的特性，对低浓度废气中的有机物进行吸附净化，然后利用热气流将被活性炭吸附的有机物脱出，变成高浓度的废气，最后利用催化氧化的方式将废气中的有机物分解成为CO2和H2O。利用有机物氧化产生的热量加热废气和产生脱附热气流，有效减少了能量的消耗。
Claims (8)
1.一种吸附脱附催化氧化一体化装置，包括活性炭吸附罐；其特征在于，在活性炭吸附罐的入口端接有两条管路，分别设有废气进气阀和脱附废气排气阀；在活性炭吸附罐的出口端接有两条管路，分别设有净气排气阀和热气流进气阀；一体化装置的入口经管路依次连接废气进气阀、活性炭吸附罐、净气排气阀、主风机和烟囱，作为吸附通道；循环风机出口经管路依次连接混合箱、热气流进气阀、活性炭吸附罐、脱附废气排气阀和循环风机入口，构成热脱附的循环通道；混合箱还通过管路接至脱附风机，脱附风机出口经管路依次连接第一阻火器、催化室、第二阻火器、换热器和烟囱构成催化燃烧的通道；换热器同时通过管路接至脱附新风进气口和循环风机入口。
2.根据权利要求1所述的吸附脱附催化氧化一体化装置，其特征在于，在连接装置入口和活性炭吸附罐的管路上设置用于对粉尘颗粒物进行预过滤的预过滤器。
3.根据权利要求1所述的吸附脱附催化氧化一体化装置，其特征在于，在脱附风机出口与第一阻火器之间的管路上设有浓度传感器和防爆新风补偿口。
4.根据权利要求1所述的吸附脱附催化氧化一体化装置，其特征在于，所述活性炭吸附罐中装设了水喷淋保护器。
5.根据权利要求1所述的吸附脱附催化氧化一体化装置，其特征在于，所述催化室中装填了搭载贵金属钯铂的成型蜂窝陶瓷催化剂。
6.根据权利要求1所述的吸附脱附催化氧化一体化装置，其特征在于，所述催化室上设有泄爆片。
7.根据权利要求1所述的吸附脱附催化氧化一体化装置，其特征在于，所述活性炭吸附罐以及进出口管路上的废气进气阀、脱附废气排气阀、净气排气阀与热气流进气阀均有多套，且相互并联设置，能够通过阀门切换操作使活性炭吸附罐在脱附与吸附工况之间切换。
8.根据权利要求1至7任意一项中所述的吸附脱附催化氧化一体化装置，其特征在于，所述废气进气阀、净气排气阀、热气流进气阀和脱附废气排气阀均为零泄漏电控阀门，分别通过信号线接至PLC控制柜。
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