CN210631904U

CN210631904U - 一种沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统

Info

Publication number: CN210631904U
Application number: CN201921542998.2U
Authority: CN
Inventors: 许永童; 许用疆; 谢勇
Original assignee: Shanghai Lanbao Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Lanbao Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2019-09-17
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2020-05-29
Anticipated expiration: 2029-09-17

Abstract

本实用新型公开了一种沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统，包括预处理装置、沸石转轮、吸附风机、脱附风机、阻火器、外置加热器、过滤箱、催化燃烧装置、换热器和混风箱，预处理装置与沸石转轮的吸附区相连，沸石转轮的吸附区通过吸附风机与烟囱相连通；过滤箱分别与脱附风机以及沸石转轮的脱附区和冷却区相连，脱附风机与换热器相连，冷却区与混风箱相连，混风箱通过外置加热器与脱附区相连；催化燃烧装置的两端分别通过一个阻火器与换热器相连，换热器通过第一连接管与混风箱相连，换热器通过第二连接管与烟囱相连通。本实用新型通过改变脱附气预热方式，减小了系统建设成本、优化系统结构、减少设备运行能耗，增加能源利用率。

Description

一种沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统

技术领域

本实用新型涉及废气治理设备领域，特别涉及到一种沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统。

背景技术

沸石转轮浓缩技术是针对低浓度VOC_S的治理而发展起来的一种新技术，与催化燃烧或高温焚烧进行组合，形成了沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧。现有技术中沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧流程大致为：大风量、低VOC_S浓度的废气经过滤后，分为两路气流，其中大部分废气(视浓缩比而定)流经连续旋转的沸石转轮，其VOC_S成分被有效吸附在转轮表面，从而成为净化气体排放到大气中；剩余的小部分废气先被送入冷却区使再生后的转轮降温，然后经过加热器升温至180～200℃后送入脱附区；脱附区内，在热空气的作用下，沸石转轮表面附着的VOC_S成分被解吸、脱离到这部分气流中，从而成为高VOC_S浓度、低风量的浓缩废气，再被送入催化燃烧炉进行催化焚烧，其VOC_S被高温氧化分解为二氧化碳和水，达到废气处理的目的。

传统的沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧系统如图1所示，主要由沸石转轮、吸附风机、一级换热器、二级换热器、外置电加热器、催化燃烧装置、多个阀门和温度传感器组成。新风阀1-1用于沸石转轮和催化燃烧装置系统预热，待催化燃烧装置的温度传感器2-3和2-4显示为废气起燃温度时，则新风阀1-1关闭，废气阀开启，经预处理后的废气进入沸石转轮的吸附区进行浓缩，一小部分废气进入冷却区，冷区后的废气经二级换热器和外置电加热器进行预热升温至200℃后用于对沸石转轮的脱附区进行脱附，脱附后的小气量、高浓度有机废气由脱附风机引出，经一级换热器预热后进入催化燃烧装置进行催化燃烧处理，净化后的高温气体依次作为一级换热器和二级换热器热侧热源。上述脱附气进入催化燃烧装置时，先经过电加热器6-1加热，电加热器6-1采用可控硅控制电加热器开度，并与温度传感器2-3进行联锁控制，当温度传感器2-3感应达设置的起燃温度时，电加热器6-1停止加热；达起燃温度的废气进入催化床层6-2，在催化剂表面进行催化氧化处理。温度传感器2-2分别与补冷比例阀1-2和外置电加热器3进行联锁控制，当温度传感器2-2温度低于200℃时，外置电加热器3开启(也可控硅控温)，当温度传感器2-2温度高于设定温度，补冷比例阀1-2按比例开启，对脱附气进行降温处理。温度传感器2-4与新风稀释比例阀1-4进行联锁控制，当温度传感器2-4高于设定值时，比例阀1-4按照一定比例开启，对脱附后的气体进行稀释处理。同时当催化燃烧装置内的压力超高，泄爆装置启动，保证催化燃烧装置的正常运行。整个装置工艺复杂，设备占地大，建设成本较高，系统结构有待优化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统，以解决上述问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统，包括预处理装置、沸石转轮、吸附风机、脱附风机、阻火器、外置加热器、过滤箱和催化燃烧装置，还包括一个换热器和一个混风箱，所述预处理装置与沸石转轮的吸附区相连，沸石转轮的吸附区通过吸附风机与烟囱相连通；所述过滤箱分别与脱附风机以及沸石转轮的脱附区和冷却区相连，脱附风机与换热器相连，沸石转轮的冷却区与混风箱相连，混风箱通过外置加热器与沸石转轮的脱附区相连；所述催化燃烧装置的两端分别连接有一个阻火器，两个阻火器均与换热器相连，换热器通过第一连接管与混风箱相连，换热器通过第二连接管与烟囱相连通。

进一步的，所述催化燃烧装置包括电加热室和催化室，所述电加热室用于对进入的废弃预热并将废气提前加热至起燃温度；所述催化室内填放有蜂窝催化剂。

进一步的，所述换热器为板式换热器，换热器由波纹形状的金属片叠装而成。

进一步的，所述外置加热器为风道式加热器。

进一步的，所述第一连接管上安装有热流比例阀，第二连接管上安装有补冷比例阀。

进一步的，所述混风箱采用2mm的碳钢板制成。

一种沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统，包括预处理装置、沸石转轮、吸附风机、脱附风机、阻火器、过滤箱和催化燃烧装置，还包括一个换热器和一个混风箱，所述预处理装置与沸石转轮的吸附区相连，沸石转轮的吸附区通过吸附风机与烟囱相连通；所述过滤箱分别与脱附风机以及沸石转轮的脱附区和冷却区相连，脱附风机与换热器相连，沸石转轮的冷却区与混风箱相连，混风箱与沸石转轮的脱附区相连；所述催化燃烧装置的两端分别连接有一个阻火器，两个阻火器均与换热器相连，其中一个阻火器通过第三连接管与混风箱相连，换热器通过第四连接管与烟囱相连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型第一实施例系统在传统系统上进行改进创新：利用洁净新鲜空气对沸石转轮进行冷却。在保证含氧量的条件下，冷却后的废气与一级换热器热侧出口热气流安装一定比例混合，充分利用热源，剩余热量由外置电加热器补充。该新型沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧系统B的优点在于：(1)一级换热出口热侧气流能源利用率更高；(2)采用混流预热形式，可减小外置电加热配置功率，从而进一步减小建设成本；(3)少一个二级换热器，减少建设成本。

本实用新型第一实施例系统在第二实施例的基础上又进行改进创新：从催化燃烧装置出口引一小股高温热气流与冷却后的气体混合，直接将其升温至200℃，第二实施例的优点在于：(1)催化燃烧室出口引小股废气与冷却气进行混合，能源利用率更高，可直接加热200℃；(2)系统可省却一个二级换热器和一外置电加热器，设备建设成本大幅降低；(3)从催化燃烧室出口引热，一级换热器可适当减小，从而也将减小建设成本；(4)系统布局占地面积小，便于后续一体化机优化。

本实用新型优化了沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧净化系统，通过改变脱附气预热方式，减小了系统建设成本、优化系统结构、减少设备运行能耗，增加能源利用率，为企业带来更加经济节能的废气治理系统，有利于沸石转轮+催化燃烧系统的推广，也有利于市场一体化机的优化。

附图说明

图1为传统的沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统的结构示意图。

图2为本实用新型所述的沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统的第一实施例的结构示意图。

图3为本实用新型所述的沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

催化燃烧装置用于脱附气净化处理，脱附后的废气经预热至起燃温度后在催化剂表面进行氧化处理。

上述传统沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧系统的运作流程为：废气首先经预处理装置进行除尘、降温、除湿等预处理；随后进入沸石转轮吸附区进行吸附浓缩，吸附后的洁净气体经吸附风机引出，并由烟囱进行达标排放；同时引小部分废气对脱附后的区域进行冷却处理，使脱附区的转轮降温，便于下次吸附；冷却后的废气经二级换热和外置电加热器加热升温至180～200℃后送入脱附区，对吸附饱和的沸石转轮进行脱附处理；在热空气的作用下，沸石转轮表面附着的VOCs成分被解吸、脱离到这部分气流中，从而成为高VOCs浓度、低风量的浓缩废气，再被送入催化燃烧装置进行催化燃烧，其VOCs被高温氧化分解为二氧化碳和水，达到废气处理的目的。

传统的系统采用废气作为冷却风，给沸石转轮脱附气冷却，且冷却后的废气经二级板式换热器换热和外置电加热加热，最终形成约200℃的脱附气给废气转轮脱附。本实用新型采用新鲜空气作为冷却风给废气转轮脱附气冷却。

第一实施例：

参见图2，本实用新型所述的一种沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统，包括预处理装置、沸石转轮、吸附风机、脱附风机、阻火器、外置加热器、过滤箱、催化燃烧装置以及多个阀门和温度传感器；还包括一个换热器和一个混风箱。预处理装置与沸石转轮的吸附区相连，沸石转轮的吸附区通过吸附风机与烟囱相连通。过滤箱分别与脱附风机以及沸石转轮的脱附区和冷却区相连，脱附风机与换热器相连。沸石转轮的冷却区与混风箱相连，两者的连接管路上安装有冷却风比例阀1。冷却风比例阀1也是系统预热的新风阀。混风箱通过外置加热器与沸石转轮的脱附区相连。催化燃烧装置的两端分别连接有一个阻火器，两个阻火器均与换热器相连。换热器通过第一连接管与混风箱相连，换热器通过第二连接管与烟囱相连通。

沸石转轮是一种新型吸附剂，用于有机废气的吸附-脱附-冷却，可将大风量、低浓度的废气浓缩到高浓度、小风量的废气，从而减少设备的投入费用和运行成本，提高voc废气的高效率处理。沸石转轮分为吸附区、脱附区和冷却区三个区域，可将大风量、低浓度的有机废气浓缩为小风量、高浓度的废气，可减小后续处理装置的建设成本和能耗。

催化燃烧装置是一种废气热处理装置，内设有电加热室和催化室。电加热室用于对进入的废弃预热并将废气提前加热至起燃温度，有利于废气的处理。催化室是催化燃烧装置的心脏，催化室内填放有蜂窝催化剂，污染物在催化剂表面发生氧化处理，最终转化为二氧化碳和水。

换热器为板式换热器，换热器由一定波纹形状的金属片叠装而成的一种高效换热器，其目的在于利用各种板片之间形成薄矩形通道，将热量进行回收利用。

外置加热器为风道式加热器，主要用于脱附气加热，加热温度为180～200℃。

第一连接管上安装有热流比例阀2，第二连接管上安装有补冷比例阀3。

混风箱采用2mm的碳钢板制成，用于冷却风和定量板式换热热侧出口废气混合，即用于热气流与冷却气混合，起均流作用。

阻火器设置的目的在于将CO炉气体和废气源之间的危险阻隔开来，保证处理设备和生产设备之间的安全；同时可起过滤器的作用，除去废气源中的粉尘，防止催化剂堵塞，增大系统压损；另阻火器还可起到分流气流的目的，保证进入设备的气体均匀性。

与催化燃烧装置相连的泄爆装置由泄爆片和夹持器两部分组成，泄爆片是在标定爆破压力及温度下爆破泄压的元件，夹持器则是在容器的适当部位装接夹持泄爆片的辅助元件。其主要作用是为了防止CO炉膛压了过大，发生爆炸危害，当设备内部的压力超过0.02Mpa时，设备自动泄压，使设备始终在安全状态下运行。

本系统使用时，设置一个一级板式换热器，取一部分换热器出口热气流与冷却风按一定比例混合形成脱附气，脱附气再经外置电加热器加热至200℃，充分利用能源，可减小外置电加热器的能耗，同时减小系统建设成本。

本系统采用洁净的新鲜空气做冷却风，本系统正常运行时，冷却风比例阀1和热流比例阀2按照一定比例开启，热流比例阀2的开度与催化燃烧装置上的第一传感器4进行联锁控制，同时第一传感器4也与外置加热器进行联锁控温，当第一传感器4温度低于200℃时，外置加热器启动升温。

本实施例系统不同于传统系统在于：(1)本系统只有一个板式换热器，换热器热侧出口的热气流引一股与冷却气按照一定比例混合形成脱附气，脱附气在经外置加热器加热升温至200℃用于沸石转轮脱附用；(2)本系统的外置电加热器的配置功率可小于传统系统的。

第二实施例：

参见图3，一种沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统，包括预处理装置、沸石转轮、吸附风机、脱附风机、阻火器、过滤箱和催化燃烧装置，还包括一个换热器、一个混风箱多个阀门和温度传感器。预处理装置与沸石转轮的吸附区相连，沸石转轮的吸附区通过吸附风机与烟囱相连通。过滤箱分别与脱附风机以及沸石转轮的脱附区和冷却区相连，脱附风机与换热器相连。沸石转轮的冷却区与混风箱相连，混风箱与沸石转轮的脱附区相连。催化燃烧装置的两端分别连接有一个阻火器，两个阻火器均与换热器相连，其中一个阻火器通过第三连接管与混风箱相连。换热器通过第四连接管与烟囱相连通。

本系统使用时，采用一小股催化燃烧装置出口高温热气流与冷却气按一定比例混合，形成200℃脱附气，直接用于沸石转轮脱附，无需另设二级换热器和外置电加热器给脱附气加热，可大大减少系统建设成本，同时能源利用率更高。

本实施例系统不同于传统系统在于：(1)本系统只有一个板式换热器，此换热器较传统系统和第一实施例系统较小；(2)脱附气由催化燃烧装置出后的一小股净化后的高温热气流与冷却气按一定比例混合而成；(3)由于催化燃烧装置出后气体温度较高，可以直接将脱附气升温至200℃，无需另设外置电加热器。

本系统的第二温度传感器5与混流比例阀6和冷却比例阀7联锁控制，本系统正常运行时，当温度高于200℃，则混流比例阀6开度减小，冷却比例阀7开度增大。

通过上述设计，可研发出一种新型沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧系统，该系统初期投入成本更低、能源利用更充分，系统布局占地小，集成度更高，有利于沸石转轮+催化燃烧工艺的推广，同时由此开发的一体化机更加经济节能，设备占地面积更小，有利于一体化机的推广普及。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统，包括预处理装置、沸石转轮、吸附风机、脱附风机、阻火器、外置加热器、过滤箱和催化燃烧装置，其特征在于：还包括一个换热器和一个混风箱，所述预处理装置与沸石转轮的吸附区相连，沸石转轮的吸附区通过吸附风机与烟囱相连通；所述过滤箱分别与脱附风机以及沸石转轮的脱附区和冷却区相连，脱附风机与换热器相连，沸石转轮的冷却区与混风箱相连，混风箱通过外置加热器与沸石转轮的脱附区相连；所述催化燃烧装置的两端分别连接有一个阻火器，两个阻火器均与换热器相连，换热器通过第一连接管与混风箱相连，换热器通过第二连接管与烟囱相连通。

2.根据权利要求1所述的沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统，其特征在于：所述催化燃烧装置包括电加热室和催化室，所述电加热室用于对进入的废弃预热并将废气提前加热至起燃温度；所述催化室内填放有蜂窝催化剂。

3.根据权利要求1所述的沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统，其特征在于：所述换热器为板式换热器，换热器由波纹形状的金属片叠装而成。

4.根据权利要求1所述的沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统，其特征在于：所述外置加热器为风道式加热器。

5.根据权利要求1所述的沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统，其特征在于：所述第一连接管上安装有热流比例阀，第二连接管上安装有补冷比例阀。

6.根据权利要求1所述的沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统，其特征在于：所述混风箱采用2mm的碳钢板制成。

7.一种沸石转轮吸附浓缩加催化燃烧治理系统，包括预处理装置、沸石转轮、吸附风机、脱附风机、阻火器、过滤箱和催化燃烧装置，其特征在于：还包括一个换热器和一个混风箱，所述预处理装置与沸石转轮的吸附区相连，沸石转轮的吸附区通过吸附风机与烟囱相连通；所述过滤箱分别与脱附风机以及沸石转轮的脱附区和冷却区相连，脱附风机与换热器相连，沸石转轮的冷却区与混风箱相连，混风箱与沸石转轮的脱附区相连；所述催化燃烧装置的两端分别连接有一个阻火器，两个阻火器均与换热器相连，其中一个阻火器通过第三连接管与混风箱相连，换热器通过第四连接管与烟囱相连通。