CN211133489U - 一种VOCs 吸附浓缩在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种VOCs吸附浓缩在线监测系统，属于废气处理领域，包括干式过滤器、沸石转轮、蓄热式氧化炉、烟囱，所述蓄热式氧化炉和烟囱之间的管路上设有换热结构包括换热室、蜂窝换热管、中央隔板、气体均布板、入风管、出风管，所述干式过滤器前管路上设有浓度超标应急处理结构包括空气过滤器、应急排放管路、应急排放阀、活性炭过滤器。本实用新型通过换热结构的中央隔板将换热室分割成两个部分，利用蓄热式氧化炉的余热分别对进入沸石转轮脱附区和脱附后进入蓄热式氧化炉前的VOCs气体进行加热，进而减小了额外的加热装置的电能损耗，且通过应急排放管路可在VOCs浓度超标时对其进行紧急排放，进而降低爆炸风险。

Description

一种VOCs 吸附浓缩在线监测系统

技术领域

本发明涉及废气处理领域，特别是一种VOCs 吸附浓缩在线监测系统。

背景技术

VOCs是沸点在50℃-250℃、室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa、在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物，其是形成雾霾的重要前体物，直接排放入大气会造成大气污染，在工业生产中常会产生大量的VOCs，现有常采用蓄热式氧化炉RTO热氧化方式对其进行处理；

现有的VOCs处理系统常需要引用额外的电加热器对进入沸石转轮脱附区的气体进行加热，方可使沸石转轮上的VOCs脱附，需要消耗大量电能，且现有VOCs处理系统在废弃汇总管道上容易发生VOCs的浓度过高，极易产生爆炸等危险。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术中所存在的问题，设计了一种VOCs 吸附浓缩在线监测系统。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种VOCs 吸附浓缩在线监测系统，包括干式过滤器、沸石转轮、蓄热式氧化炉、烟囱，所述干式过滤器、沸石转轮、蓄热式氧化炉、烟囱依次通过管路连接；

所述蓄热式氧化炉和烟囱之间的管路上设有换热结构，所述换热结构包括换热室、蜂窝换热管、中央隔板、气体均布板、入风管、出风管，所述换热室连通于蓄热式氧化炉和烟囱之间，所述蜂窝换热管安装于换热室内，所述中央隔板将换热室和蜂窝换热管隔离为两部分，所述气体均布板安装于换热室底部，两个所述入风管安装于换热室下方且位于中央隔板两侧气体均布板下方，两个所述出风管安装于换热室上方且位于中央隔板两侧；所述干式过滤器前管路上设有浓度超标应急处理结构。

优选的，所述浓度超标应急处理结构包括空气过滤器、应急排放管路、应急排放阀、活性炭过滤器，所述空气过滤器引出一管路与干式过滤器前管路连通，所述应急排放管路从干式过滤器前管路引出且与烟囱连通，所述应急排放阀安装于应急排放管路上，所述活性炭过滤器安装于应急排放管路上。

优选的，所述空气过滤器前设有空气风机，所述空气风机出气端与空气过滤器连通。

优选的，所述应急排放管路后空气过滤器前管路上装有VOCs浓度传感器一。

优选的，所述空气过滤器后干式过滤器前管路上装有VOCs浓度传感器二。

优选的，所述中央隔板和蜂窝换热管相平行。

优选的，所述干式过滤器后方管路分为两路:一路通过沸石转轮的吸附区排放到烟囱，一路通过沸石转轮的冷却区通向其中一个入风管并从对应的出风管引出然后通向沸石转轮的脱附区，然后从沸石转轮脱附区引出到另一个入风管并从另一个出风管排出至蓄热式氧化炉，所述蓄热式氧化炉的出口通过管道引至换热室并经过蜂窝换热管通向烟囱。

优选的，所述干式过滤器前和沸石转轮的吸附区后沸石转轮的脱附区后的管道上设有抽风机。

有益效果

本发明提供了一种VOCs 吸附浓缩在线监测系统，具备以下有益效果，本系统通过其结构设计，利用换热结构的中央隔板将换热室分割成两个部分，利用蓄热式氧化炉的余热分别对进入沸石转轮脱附区和脱附后进入蓄热式氧化炉前的VOCs气体进行加热，进而减小了额外的加热装置所造成的电能损耗，且通过应急排放管路可在VOCs浓度超标时对其进行紧急排放，进而降低爆炸风险，通过应急排放管路的活性炭过滤器避免了VOCs通过烟囱直接排放入大气对环境造成污染。

附图说明

图1是本发明所述VOCs 吸附浓缩在线监测系统的结构示意图；

图2是本发明所述VOCs 吸附浓缩在线监测系统的换热室部位的剖视结构示意图；

图3是本发明图2所示A-A线所剖的剖视结构示意图；

图4是本发明所述VOCs 吸附浓缩在线监测系统的气体均布板的结构示意图。

图中，1、干式过滤器；2、沸石转轮；3、蓄热式氧化炉；5、烟囱；6、换热室；7、蜂窝换热管；8、中央隔板；9、气体均布板；10、入风管；11、出风管；12、空气过滤器；13、应急排放管路；14、应急排放阀；15、活性炭过滤器；16、空气风机；17、VOCs浓度传感器一；18、VOCs浓度传感器二；19、抽风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种VOCs 吸附浓缩在线监测系统，包括干式过滤器1、沸石转轮2、蓄热式氧化炉3、烟囱5，干式过滤器1、沸石转轮2、蓄热式氧化炉3、烟囱5依次通过管路连接，干式过滤器1为三级过滤，过滤等级分别为G4、F7、F9，其分别为玻璃纤维板式过滤、合成纤维袋式过滤和合成纤维袋式过滤，三者为现有技术；

蓄热式氧化炉3和烟囱5之间的管路上设有换热结构，换热结构包括换热室6、蜂窝换热管7、中央隔板8、气体均布板9、入风管10、出风管11，换热室6连通于蓄热式氧化炉3和烟囱5之间，蜂窝换热管7安装于换热室6内，所述蜂窝换热管7为多个管状结构矩形分布安装于换热室内，每个管状结构两端均开放，其两端外部插装于板状结构上，中央隔板8将换热室6和蜂窝换热管7隔离为两部分，气体均布板9安装于换热室6底部，气体均布板9为多孔板状结构，两个入风管10安装于换热室6下方且位于中央隔板8两侧气体均布板9下方，两个出风管11安装于换热室6上方且位于中央隔板8两侧；干式过滤器1前管路上设有浓度超标应急处理结构，蓄热氧化炉3可采用三床式RTO或五床式RTO。

中央隔板8和蜂窝换热管7相平行，将换热室6分成两个空间。

干式过滤器1后方管路分为两路:一路通过沸石转轮2的吸附区排放到烟囱5，一路通过沸石转轮2的冷却区通向其中一个入风管10并从对应的出风管11引出然后通向沸石转轮2的脱附区，然后从沸石转轮2脱附区引出到另一个入风管10并从另一个出风管11排出至蓄热式氧化炉3，蓄热式氧化炉3的出口通过管道引至换热室6并经过蜂窝换热管7通向烟囱5，上述管道均采用保温管道。

干式过滤器1前和沸石转轮2的吸附区后沸石转轮2的脱附区后的管道上设有抽风机19，用于输送VOCs气体和为沸石转轮2的吸附区和脱附区的吸附和脱附提供气压。

浓度超标应急处理结构包括空气过滤器12、应急排放管路13、应急排放阀14、活性炭过滤器15，空气过滤器12引出一管路与干式过滤器1前管路连通，应急排放管路13从干式过滤器1前管路引出且与烟囱5连通，应急排放阀14安装于应急排放管路13上，活性炭过滤器15安装于应急排放管路13上，应急排放阀14为电磁阀，其控制端与上位机PLC连接。

空气过滤器12前设有空气风机16，空气风机16出气端与空气过滤器12连通，本系统中抽风机19和空气风机16由变频器控制风量，变频器可采用西门子G120变频器，配合上位机PLC控制器即可实现风机转速控制，具体控制方法为现有技术。

应急排放管路13后空气过滤器12前管路上装有VOCs浓度传感器一17，VOCs浓度传感器一17将信号传递给上位机PLC。

空气过滤器12后干式过滤器1前管路上装有VOCs浓度传感器二18，VOCs浓度传感器二18将信号传递给上位机PLC。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。

在本实施方案中：

首先来自外界的VOCs气体通过抽风机19从管路中抽到干式过滤器1过滤，过滤后气体一部分继续运行到沸石转轮2的吸附区，经由沸石转轮2吸附后排向烟囱5，然后随烟囱排放至大气；

一部分气体通过另一个管路流入到沸石转轮2的冷却区，对沸石转轮2进行冷却，然后通过入风管10进入换热室6中，经由换热室6加热后气体从出风管11流出然后流到沸石转轮2的脱附区对沸石转轮2上的VOCs进行脱附，脱附后得到VOCs高浓度气体，然后气体通过管路在抽风机19加压下再次进入换热室6内，由于中央隔板8作用，两次进入换热室6的气体互不干扰，然后气体通过管路进入蓄热氧化炉3进行高温氧化分解后通过管路排放到换热室6中，气体通过蜂窝换热管7散热后通过管路排放至烟囱5排放；

其中气体均布板9将从入风管11进入的气体进行均布后排到蜂窝换热管7之间的缝隙中，进而便于蜂窝换热管7对气体进行加热；

在本系统运行中，通过VOCs浓度传感器一17、VOCs浓度传感器二18、实时将VOCs浓度信号传递给上位机PLC，进而PLC实时对VOCs浓度信号进行检测，当VOCs浓度传感器一17浓度超标时，上位机PLC控制空气风机16工作，将通过空气过滤器12过滤后的新鲜空气补充到管路中，此时若VOCs浓度传感器二18的读数不超标，则维持此运行状态；

若VOCs浓度传感器二18读数超标，上位机PLC控制应急排放管路13打开，经由应急排放管路13和活性炭过滤器15过滤后排放至烟囱5，进而进入大气。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种VOCs 吸附浓缩在线监测系统，其特征在于，包括干式过滤器（1）、沸石转轮（2）、蓄热式氧化炉（3）、烟囱（5），所述干式过滤器（1）、沸石转轮（2）、蓄热式氧化炉（3）、烟囱（5）依次通过管路连接；所述蓄热式氧化炉（3）和烟囱（5）之间的管路上设有换热结构，所述换热结构包括换热室（6）、蜂窝换热管（7）、中央隔板（8）、气体均布板（9）、入风管（10）、出风管（11），所述换热室（6）连通于蓄热式氧化炉（3）和烟囱（5）之间，所述蜂窝换热管（7）安装于换热室（6）内，所述中央隔板（8）将换热室（6）和蜂窝换热管（7）隔离为两部分，所述气体均布板（9）安装于换热室（6）底部，两个所述入风管（10）安装于换热室（6）下方且位于中央隔板（8）两侧气体均布板（9）下方，两个所述出风管（11）安装于换热室（6）上方且位于中央隔板（8）两侧；所述干式过滤器（1）前管路上设有浓度超标应急处理结构。

2.根据权利要求1所述的VOCs 吸附浓缩在线监测系统，其特征在于，所述浓度超标应急处理结构包括空气过滤器（12）、应急排放管路（13）、应急排放阀（14）、活性炭过滤器（15），所述空气过滤器（12）引出一管路与干式过滤器（1）前管路连通，所述应急排放管路（13）从干式过滤器（1）前管路引出且与烟囱（5）连通，所述应急排放阀（14）安装于应急排放管路（13）上，所述活性炭过滤器（15）安装于应急排放管路（13）上。

3.根据权利要求2所述的VOCs 吸附浓缩在线监测系统，其特征在于，所述空气过滤器（12）前设有空气风机（16），所述空气风机（16）出气端与空气过滤器（12）连通。

4.根据权利要求2所述的VOCs 吸附浓缩在线监测系统，其特征在于，所述应急排放管路（13）后空气过滤器（12）前管路上装有VOCs浓度传感器一（17）。

5.根据权利要求2所述的VOCs 吸附浓缩在线监测系统，其特征在于，所述空气过滤器（12）后干式过滤器（1）前管路上装有VOCs浓度传感器二（18）。

6.根据权利要求1所述的VOCs 吸附浓缩在线监测系统，其特征在于，所述中央隔板（8）和蜂窝换热管（7）相平行。

7.根据权利要求1所述的VOCs 吸附浓缩在线监测系统，其特征在于，所述干式过滤器（1）后方管路分为两路:一路通过沸石转轮（2）的吸附区排放到烟囱（5），一路通过沸石转轮（2）的冷却区通向其中一个入风管（10）并从对应的出风管（11）引出然后通向沸石转轮（2）的脱附区，然后从沸石转轮（2）脱附区引出到另一个入风管（10）并从另一个出风管（11）排出至蓄热式氧化炉（3），所述蓄热式氧化炉（3）的出口通过管道引至换热室（6）并经过蜂窝换热管（7）通向烟囱（5）。

8.根据权利要求1所述的VOCs 吸附浓缩在线监测系统，其特征在于，所述干式过滤器（1）前和沸石转轮（2）的吸附区后沸石转轮（2）的脱附区后的管道上设有抽风机（19）。

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