CN210934352U

CN210934352U - 一种voc废气的吸附、催化处理系统

Info

Publication number: CN210934352U
Application number: CN201921346833.8U
Authority: CN
Inventors: 张亚超; 洪芳; 俞沈晶; 邱国定
Original assignee: Ningbo Sscet Environment High Tech Co ltd
Current assignee: Ningbo Sscet Environment High Tech Co ltd
Priority date: 2019-08-20
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2020-07-07
Anticipated expiration: 2029-08-20

Abstract

本实用新型公开了一种VOC废气的吸附、催化处理系统，包括过滤装置、分子筛吸附装置、脱附再生装置及催化燃烧装置，VOC废气进入系统后先由过滤装置过滤掉大颗粒杂质，再进入分子筛吸附装置进行吸附处理，废气中的有机气体被吸附到分子筛的孔道表面，洁净气体则排放至烟囱；当分子筛吸附装置饱和时，脱附再生装置向分子筛吸附装置中通入再生气，将分子筛中吸附的VOC分子脱附出来，形成高浓度的脱附气；脱附气进入催化燃烧装置进行氧化处理得到氧化气，氧化气与新进的再生气换热后排放。本实用新型采用分子筛吸附+热空气脱附再生+催化燃烧的组合工艺对VOC废气进行处理，可替代沸石转轮吸附‑脱附工艺，有排放确保达标、使用寿命长、投资成本低等优点。

Description

一种VOC废气的吸附、催化处理系统

技术领域

本实用新型涉及环保治理技术领域，特别是涉及一种VOC废气的吸附、催化处理系统。

背景技术

目前市面上最先进的VOC处理工艺为沸石轮转吸附-热脱附工艺，该工艺具有自动化程度高、能耗低、安全系数高等优点，非常适合处理大风量、低浓度的稳定废气。但由于是单级吸附，其去除率为90-95％，对于浓度>800mg/m³的废气，其排放气的浓度处于不合格的临界状态，容易排放环保事故。

此外，沸石转轮分子筛床是将疏水性分子筛制作成定型产品，其制作周期长、对废气预处理要求高(洁净程度>F9级、温度<40℃)、更换维护成本费用很高，这些因数很大程度上限制了沸石转轮吸附工艺的使用。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种VOC废气的吸附、催化处理系统，采用多个小型固定床分子筛并联吸附+热空气脱附再生+催化燃烧的组合工艺对VOC废气进行处理，具有处理效率高、使用寿命长和投资成本低等优点。

为达到上述目的，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种VOC废气的吸附、催化处理系统，包括过滤装置、分子筛吸附装置、脱附再生装置、催化燃烧装置及电控装置，VOC废气进入系统后先由所述过滤装置过滤掉其中的大颗粒杂质，再进入所述分子筛吸附装置进行吸附处理，废气中的有机气体被吸附到分子筛吸附装置的孔道表面，洁净气体则排放至烟囱；当所述分子筛吸附装置饱和时，所述脱附再生装置向所述分子筛吸附装置中通入再生气，将分子筛吸附装置中吸附的VOC分子脱附出来形成脱附气；脱附气进入所述催化燃烧装置进行氧化处理得到氧化气，氧化气与新进的再生气换热后排放；采用干燥的废气排放气升温后作为再生气；

所述分子筛吸附装置包括多台并列设置的立式分子筛固定床，每台分子筛固定床的内部设置多层分子筛，所述分子筛固定床的顶部设置废气进口、脱附出口、冷却进口，所述分子筛固定床的底部设置废气出口、脱附进口；VOC废气从所述废气进口进入分子筛固定床后，均匀通过多层分子筛吸附后从底部的废气出口经吸附风机送入烟囱排放；脱附时，使用干燥的废气排放气，用脱附风机经两级换热达到要求温度后经脱附进口进入所述分子筛固定床，先加热脱附下层的分子筛，再依次上行加热脱附上层的分子筛，脱附气由脱附出口经脱附风机送入催化燃烧装置；

所述脱附再生装置包括余热器和预热器，干燥的废气排放气依次经过所述余热器和预热器预热升温后，形成再生气；所述再生气的温度与所述预热器设置连锁控制，当再生气的温度没有达到设定温度时，所述预热器自动开启加热，加热热源是电加热或蒸汽加热。

进一步的，所述过滤装置为干式过滤器，干式过滤器为模块化设计且所述干式过滤器的过滤等级、处理风量大小可调节。

进一步的，所述余热器为四程列管气气换热器，所述预热器采用翅片加热。

进一步的，所述催化燃烧装置包括催化炉，所述催化炉的下部设置脱附气进口和氧化气出口，所述催化炉内部由下至上依次设置相互连通的换热器、电加热器和催化剂层，脱附气由所述脱附气进口进入所述催化炉，与氧化气在所述换热器换热后，经由所述电加热器进入所述催化剂层进行催化无焰氧化反应，反应生成的氧化气再进入所述换热器与新进的再生气换热后排出至余热器；所述催化剂层的入口温度与电加热器之间设置连锁控制，当所述催化剂层的入口温度没有达到起燃温度的时候，所述电加热器自动开启补热；所述氧化气的温度与安全阀、安全风机设置连锁控制，当氧化气的温度超过设定温度时，安全阀自动打开向催化炉内通入新鲜空气，进行浓度稀释、降温；催化炉上部还设置有安全卸爆口。

进一步的，所述换热器为四程列管换热器，换热效率>90％，所述电加热器采用防爆远红外电加热棒加热。

进一步的，所述电控装置采用PLC自控系统，设置有设备工况监视、流程画面显示、参数显示、报警显示、自动连锁保护、接收数据、数据显示、数据传输、数据储存功能，并设有手动控制和紧急停车功能。

本实用新型的有益效果是：使用模块化过滤装置预处理废气；通过小型多个并联固定床分子筛代替沸石转轮吸附；吸附床使用多层分子筛提高吸附效率，废气处理效率可以达到99％以上；可以使用低端普通分子筛代替高价的疏水性分子筛，同时对废气的清洁预处理从F9级降为G4级即可；使用一体式催化炉，其换热效率>90％；以上改进，大幅降低了分子筛吸附工艺的制造成本和维护成本，提高了废气治理稳定性，为广大中小型企业提供符合厂情的废气治理装置。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例的结构示意图；

图2图1中分子筛固定床的结构示意图；

图3是图1中催化炉的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1～图3，本实用新型实施例包括：

一种VOC废气的吸附、催化处理系统，包括过滤装置、分子筛吸附装置、脱附再生装置、催化燃烧装置、电控装置；VOC废气进入系统后先由所述过滤装置过滤掉其中的大颗粒杂质，再进入所述分子筛吸附装置进行吸附处理，废气中的有机气体被吸附到分子筛吸附装置的孔道表面，洁净气体用主风机排放至烟囱4；当所述分子筛吸附装置饱和时，所述脱附再生装置向所述分子筛吸附装置中通入再生气，将分子筛吸附装置中吸附的VOC分子脱附出来，形成高浓度的脱附气，脱附气进入所述催化燃烧装置进行氧化处理得到氧化气，氧化气与新进的再生气换热后排放。

过滤装置为袋式过滤器1，模块化设计。过滤等级可以依据废气情况和分子筛要求为G4或F6，袋式过滤器1的进出口端之间设置有压差变送器，并将压差报警值接入电控装置，在袋式过滤器1的压差超过设定值时，通过电控装置发出声光报警，以提醒操作人员及时更换滤袋。

分子筛吸附装置包括五台并列设置的立式分子筛固定床2，采用4用1备的形式，每台分子筛固定床2的内部可以依据废气情况设置单层或双层分子筛。请参阅图2，每台分子筛固定床2的顶部分别设置废气进口A1、脱附出口A4 和冷却进口A5，每台分子筛固定床2的底部分别设置有废气出口A2、脱附进口A3，废气进口A1上设置吸附进口阀11，废气出口A2上设置吸附出口阀12，脱附进口A3上设置脱附进口阀13，脱附出口A4上设置脱附出口阀14，冷却进口A5上设置冷却进口阀15；VOC废气从所述废气进口A1进入分子筛固定床2后，均匀通过分子筛吸附后从底部的废气出口A2经吸附风机3送入烟囱4 排放，吸附风机3的转速与废气进口的压力P1连锁，确保废气全部收集；再生气预热阶段，开启预热阀16，将尚未达到设定温度的再生气经预热阀16通出至催化炉10，当催化炉10内产生的氧化气稳定反应后，关闭预热阀16，干燥的废气排放气用脱附风机5经余热器6、预热器7加热到设定温度后形成再生气，从脱附进口A3进入所述分子筛固定床2，先加热脱附下层的分子筛，再上行加热脱附上层的分子筛，脱附气由脱附出口A4送入催化燃烧装置10；吸附床脱附再生完毕，冷却时开启冷却进口阀15，利用吸附风机3的流量余量吸入冷空气对分子筛进行冷却。

所述再生气为经预热的干燥废气排放气，所述脱附再生装置包括预热器7 和余热器6，废气排放气依次经过所述余热器6和预热器7预热升温后，形成再生气；在脱附初始阶段，废气排放气由所述预热器7加热形成再生气进入分子筛固定床2；当所述催化燃烧装置10达到预设温度后，再生气进入吸附床脱附。

请参阅图3，所述催化燃烧装置包括催化炉10，所述催化炉10的下部设置脱附气进口1001和氧化气出口1002，所述催化炉10的内部由下至上依次设置相互连通的换热器18、电加热器19和催化剂层20，脱附气由所述脱附气进口 1001进入所述催化炉10后，先与氧化气在所述换热器18进行换热，然后经由所述电加热器19进入所述催化剂20层进行催化氧化反应，反应生成的氧化气再进入换热器18与新进的脱附气换热后通出至余热器6；所述催化剂层20的进口温度与电加热器19之间设置连锁控制，脱附气进入催化炉10，与氧化气换热到280℃后进入催化剂层20，若催化剂层20的温度没有达到催化剂的起燃温度 (本实施例中为280℃)，所述电加热器19自动开启补热，脱附气在催化剂层 20与氧气反应生成二氧化碳和水，属于无焰燃烧。脱附气氧化放出的热量使氧化气的温度可以高达450～550℃，氧化气与新进的脱附气在换热器18中换热后再通出至余热器6。所述氧化气的温度与安全阀9设置连锁控制，当氧化气的温度超过设定温度时(本实施例中为520℃)，安全阀9自动打开，经安全风机9 向催化炉10内通入新鲜空气，进行浓度稀释、降温；脱附气进口1001的前端设置有阻火器8；催化炉10上部还设置有安全卸爆口1003防止出现仪器失灵。

所述余热器6、换热器18为四程列管换热器，换热效率>90％；所述预热器 7采用翅片加热，所述电加热器19采用远红外电加热棒加热。

所述电控装置采用PLC自控系统，设置有设备工况监视、流程画面显示、参数显示、报警显示、自动连锁保护、接收数据、数据显示、数据传输、数据储存等功能，并设有手动控制和紧急停车功能。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种VOC废气的吸附、催化处理系统，其特征在于，包括过滤装置、分子筛吸附装置、脱附再生装置、催化燃烧装置及电控装置，VOC废气进入系统后先由所述过滤装置过滤掉其中的大颗粒杂质，再进入所述分子筛吸附装置进行吸附处理，废气中的有机气体被吸附到分子筛吸附装置的孔道表面，洁净气体则排放至烟囱；当所述分子筛吸附装置饱和时，所述脱附再生装置向所述分子筛吸附装置中通入再生气，将分子筛吸附装置中吸附的VOC分子脱附出来形成脱附气；脱附气进入所述催化燃烧装置进行氧化处理得到氧化气，氧化气与新进的再生气换热后排放；采用干燥的废气排放气升温后作为再生气；

2.根据权利要求1所述的一种VOC废气的吸附、催化处理系统，其特征在于，所述过滤装置为干式过滤器，干式过滤器为模块化设计且所述干式过滤器的过滤等级、处理风量大小可调节。

3.根据权利要求1所述的一种VOC废气的吸附、催化处理系统，其特征在于，所述余热器为四程列管气气换热器，所述预热器采用翅片加热。

4.根据权利要求1所述的一种VOC废气的吸附、催化处理系统，其特征在于，所述催化燃烧装置包括催化炉，所述催化炉的下部设置脱附气进口和氧化气出口，所述催化炉内部由下至上依次设置相互连通的换热器、电加热器和催化剂层，脱附气由所述脱附气进口进入所述催化炉，与氧化气在所述换热器换热后，经由所述电加热器进入所述催化剂层进行催化无焰氧化反应，反应生成的氧化气再进入所述换热器与新进的再生气换热后排出至余热器；所述催化剂层的入口温度与电加热器之间设置连锁控制，当所述催化剂层的入口温度没有达到起燃温度的时候，所述电加热器自动开启补热；所述氧化气的温度与安全阀、安全风机设置连锁控制，当氧化气的温度超过设定温度时，安全阀自动打开向催化炉内通入新鲜空气，进行浓度稀释、降温；催化炉上部还设置有安全卸爆口。

5.根据权利要求4所述的一种VOC废气的吸附、催化处理系统，其特征在于，所述换热器为四程列管换热器，换热效率>90％，所述电加热器采用防爆远红外电加热棒加热。

6.根据权利要求1所述的一种VOC废气的吸附、催化处理系统，其特征在于，所述电控装置采用PLC自控系统，设置有设备工况监视、流程画面显示、参数显示、报警显示、自动连锁保护、接收数据、数据显示、数据传输、数据储存功能，并设有手动控制和紧急停车功能。