CN211753752U

CN211753752U - 一种VOCs废气除湿系统

Info

Publication number: CN211753752U
Application number: CN201922483827.3U
Authority: CN
Inventors: 韩忠娟
Original assignee: Garden Environmental Protection Co ltd
Current assignee: Garden Environmental Protection Co ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-10-27
Anticipated expiration: 2029-12-31

Abstract

本实用新型属于有机气体治理技术领域，更具体地涉及一种可挥发性有机化合物气体VOCs废气除湿系统。包括依次由管道接通的进气单元、预处理单元、混合单元、处理单元和控制单元，所述预处理单元和混合单元之间的管道上设置有第一测温装置；所述混合单元和处理单元之间的管道上设置有第二测温装置；所述处理单元包括依次由管道接通的移动式浓缩吸附装置、换热装置和氧化处理装置；所述换热装置和氧化处理装置之间设置有阀门，用于控制从所述氧化处理装置中进入换热装置的热气量，所述第一测温装置、第二测温装置和阀门均与控制单元电连接。采用该VOCs废气除湿系统比原来大约降低能耗50％左右，除湿效果约为75％。

Description

一种VOCs废气除湿系统

技术领域

本实用新型属于有机气体治理技术领域，更具体地涉及一种可挥发性有机化合物气体VOCs废气除湿系统。

背景技术

大风量、低浓度可挥发性有机化合物气体VOCs排放在我国有机废气污染中占了很大比例，吸附浓缩技术是治理此类废气最为经济有效的技术途径。早期主要采用活性炭吸附浓缩-催化氧化工艺，但经过多年的运行实践，发现该工艺存在一些明显缺陷，如活性炭成本较高、难以判断是否失活。国外主要采用疏水性蜂窝分子筛(蜂窝沸石)作为吸附剂，移动式沸石转轮作为吸附装置，具有一些明显优势：a)安全性能好，采用热气流再生时不易发生着火；b)再生温度高，适用于低沸点到高沸点VOCs的净化。

随着环保要求的日趋严格，沸石转轮组合氧化工艺逐渐成为主流技术。但沸石转轮的吸附性能受进气湿度影响较大，针对一些喷涂废气，如汽车喷涂，由于排气中漆雾量大，在涂装线通常配套湿式除漆雾工序，以水为媒介。经此工序后，排气中相对湿度高达90％以上，因此在进沸石转轮前，需要对废气进行除湿处理。废气除湿通常采用升温除湿的方法，即通过升温，降低相对湿度。工艺设计上一般采用沸石转轮的冷却区出口排气同喷漆废气混合的方式，受沸石转轮运行情况的影响，此方式存在除湿效果不可控的问题，且常规系统中脱附区采用新鲜空气进行脱附，升温至脱附温度需要消耗较多热量，运行能耗高。

实用新型内容

为此，需要提供一种VOCs废气除湿系统，所述VOCs废气除湿系统需能够有效去除进入沸石转轮之前的VOCs废气的湿度，从而提高沸石转轮的吸附效果，同时所述系统也被期望能够降低吸附处理VOCs废气的运行成本。

为实现上述目的，发明人提供了一种VOCs废气除湿系统，包括依次由管道接通的进气单元、预处理单元、混合单元、处理单元和控制单元，所述预处理单元和混合单元之间的管道上设置有第一测温装置；所述混合单元和处理单元之间的管道上设置有第二测温装置；所述处理单元包括依次由管道接通的移动式浓缩吸附装置、换热装置和氧化处理装置；所述换热装置和氧化处理装置之间设置有阀门，用于控制从所述氧化处理装置中进入换热装置的热气量，所述第一测温装置、第二测温装置和阀门均与控制单元电连接。

本实用新型中所述的进气单元中待处理气体含有VOCs废气，例如包括但不限于喷涂废气、石油冶炼废气。所述第一测温装置和第二测温装置均为温度检测仪表，具体实施过程中可以是但不局限于具有测温功能的热电偶和热电阻。所述换热装置和氧化处理装置之间设置的阀门用于控制从所述氧化处理装置进入换热装置的热气量，由此可知，所述阀门作为取热口供热气从所述氧化处理装置通过管路进入换热装置与冷媒进行热交换。所述第一测温装置、第二测温装置所测量获得的温度数据传输至控制单元，控制单元通过运算发出阀门调控的指令，从而实现自动调节阀门大小控制进入换热装置热气量，在换热装置内完成热交换的气体进入混合单元，对进入混合单元的VOCs废气起到升温除湿的作用。

进一步地，所述移动式浓缩吸附装置包括吸附区、冷却区和脱附区，所述吸附区、冷却区和脱附区任意二个之间由密封材料隔绝成密封空间。

进一步地，所述移动式浓缩吸附装置为沸石转轮，所述吸附区、冷却区和脱附区在沸石转轮上周向布设。

进一步地，所述沸石转轮的数量为1台以上。为处理不同的废气以及达到不同的处理效果，沸石转轮的数量可以为一台，也可以是多台，以串联或并联形式连接而成。

进一步地，所述换热装置包括第一进气口、第一出气口和第二出气口，所述冷却区的出气口连接至换热装置的第一进气口，所述换热装置的第一出气口连接至所述脱附区的进气口，所述换热装置的第二出气口连接至混合单元的进气口。

进一步地，所述混合单元包括混合腔室，所述混合腔室的内壁固设有导流板和折流板，所述导流板设置于靠近混合单元进气口位置，折流板设置于混合腔室的内壁中部。

进一步地，所述换热装置为列管式或板式换热器。

进一步地，所述氧化处理装置选自蓄热式热力焚烧炉RTO、蓄热式催化氧化炉RCO或催化氧化炉CO中的一种。

进一步地，所述预处理单元为干式纤维过滤器，其包括2个以上相互串联的滤料。本实用新型中所采用的干式纤维过滤器用以去除粉尘、漆雾、颗粒物等，可以是玻璃纤维、合成纤维、玻璃石棉纤维纸、折流式过滤板及纤维过滤棉等组合形式构成的滤料。

区别于现有技术，上述技术方案中在出入混风箱的出口和入口分别设置温度检测装置，在氧化处理系统和换热装置之间设置阀门，使氧化处理系统产生的高温气体可通过阀门调节控制进入换热装置，与沸石转轮的冷却区进入换热装置的冷却气体进行热交换，换热装置中完成热交换的气体进入混风箱，将氧化处理装置高温气体热量用以VOCs废气升温，降低了系统的运行能耗；2)脱附气采用冷却区出口排气，再生温差小，同时降低了系统的运行能耗低；3)通过混合单元前后温度差同氧化处理装置阀门的连锁，控制混合单元进气口和出气口之间的温度差，加强除湿，实现除湿效果的可控。

附图说明

图1为具体实施方式所述VOCs废气除湿系统。

附图标记说明：

10、进气单元；

101、第一测温装置；

102、第二测温装置；

20、预处理单元；

30、混合单元；

40、处理单元；

401、移动式浓缩吸附装置；

4011、吸附区；4012、冷却区；4013、脱附区；

402、换热装置；

4021、第一进气口；4022、第一出气口；4023、第二出气口；

403、氧化处理装置；

404、阀门；

50、控制单元。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。

在本实施例中，VOCs废气除湿系统包括依次由管道接通的进气单元10、预处理单元20、混合单元30、处理单元40和控制单元50，所述预处理单元20和混合单元30之间的管道上设置有第一测温装置101；所述混合单元30和处理单元40之间的管道上设置有第二测温装置102；所述处理单元40包括依次由管道接通的移动式浓缩吸附装置401、换热装置402和氧化处理装置403；所述换热装置402和氧化处理装置403之间设置有阀门404，用于控制从所述氧化处理装置403中进入换热装置402的热气量，所述第一测温装置101、第二测温装置102和阀门404均与控制单元50电连接。

本实施例中第一测温装置101和第二测温装置102均为温度检测仪表，在不同的具体实施过程中可以是但不局限于具有测温功能的热电偶和热电阻。

本实施例中阀门404作为取热口供热气从所述氧化处理装置403通过管路进入换热装置402与冷却区进入的冷风进行热交换。所述第一测温装置101、第二测温装置102所测量获得的温度数据传输至控制单元50，控制单元50通过运算发出阀门调控的指令，从而实现自动调节阀门大小控制进入换热装置热气量，在换热装置内完成热交换的气体进入混合单元，对进入混合单元的VOCs废气起到升温除湿的作用。

本实施例中移动式浓缩吸附装置包括吸附区4011、冷却区4012和脱附区4013，吸附区、冷却区和脱附区任意二个之间由密封材料隔绝成密封空间。所述移动式浓缩吸附装置4011为沸石转轮，所述吸附区、冷却区和脱附区在沸石转轮上周向布设。所述沸石转轮的数量为1台以上。为处理不同的废气以及达到不同的处理效果，不同的实施例中，沸石转轮的数量可以为一台，也可以是多台，以串联或并联形式由管道连接而成。

本实施例中换热装置402包括第一进气口4021、第一出气口4022和第二出气口4023，冷却区的出气口连接至换热装置的第一进气口4021，换热装置的第一出气口4022连接至所述脱附区的进气口，所述换热装置的第二出气口4023连接至混合单元的进气口。

本实施例中混合单元包括混合腔室，混合腔室的内壁固设有导流板(图中未示出)和折流板(图中未示出)，导流板设置于靠近混合单元进气口位置，折流板设置于混合腔室的内壁中部。

本实施例中换热装置为列管式，不同的实施例中，换热装置还可以是板式换热器。

本实施例中氧化处理装置为蓄热式热力焚烧炉RTO，在不同的实施例中氧化处理装置还可以是蓄热式催化氧化炉RCO或催化氧化炉CO。

本实施例中预处理单元为干式纤维过滤器，其包括折流式过滤板、纤维过滤棉和玻璃石棉纤维纸3个过滤孔径依次减小的相互串联滤料，用以去除粉尘、漆雾、颗粒物等杂质。在其他不同的实施例中，干式纤维过滤器的滤料还可以是玻璃纤维、合成纤维、玻璃石棉纤维纸、折流式过滤板及纤维过滤棉等组合形式构成的滤料。

采用本实用新型提供的VOCs废气除湿系统可以在吸附处理含VOCs废气之前进行充分的除湿。在控制单元上设置第一测温装置、第二测温装置测量得到的温度数据以及温差范围，利用第一测温装置、第二测温装置和阀门的连锁，通过控制单元对阀门的大小进行调控，以控制氧化处理装置进入换热装置的高温风气量，从而调节换热装置的第二出气口回流到混合单元的高温气流量，对进气单元进入混合单元的喷涂废气、石油冶炼废气等进行升温除湿，同时，第一测温装置和第二测温装置测量得到的数据传输至控制单元，通过控制单元发出指令来调控阀门开口大小。

应用本实用新型提供的VOCs废气除湿系统有益改进在于：1)现有的VOCs废气除湿系统中，氧化处理装置的高温风同脱附区再生气换热后，以200℃左右的温度外排，而本实用新型此部分热量用以VOCs废气升温，降低了运行能耗；2)现有系统的冷却区出气(一般100-120℃)被用于除湿，然后采用常温新鲜空气或部分吸附净化尾气作为脱附再生气，通过氧化处理装置高温风换热，升温至200-220℃，能耗大，本工艺脱附气采用冷却区出口排气，再生温差小，运行能耗低；3)通过混合单元前后温度差同氧化处理装置阀门的连锁，能耗降低50％左右，除湿效果约为75％。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或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，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims

1.一种VOCs废气除湿系统，包括依次由管道接通的进气单元、预处理单元、混合单元、处理单元和控制单元，其特征在于，所述预处理单元和混合单元之间的管道上设置有第一测温装置；所述混合单元和处理单元之间的管道上设置有第二测温装置；所述处理单元包括依次由管道接通的移动式浓缩吸附装置、换热装置和氧化处理装置；所述换热装置和氧化处理装置之间设置有阀门，用于控制从所述氧化处理装置中进入换热装置的热气量，所述第一测温装置、第二测温装置和阀门均与控制单元电连接。

2.根据权利要求1所述的VOCs废气除湿系统，其特征在于，所述移动式浓缩吸附装置包括吸附区、冷却区和脱附区，所述吸附区、冷却区和脱附区任意二个之间由密封材料隔绝成密封空间。

3.根据权利要求2所述的VOCs废气除湿系统，其特征在于，所述移动式浓缩吸附装置为沸石转轮，所述吸附区、冷却区和脱附区在沸石转轮上周向布设。

4.根据权利要求3所述的VOCs废气除湿系统，其特征在于，所述沸石转轮的数量为1台以上。

5.根据权利要求2所述的VOCs废气除湿系统，其特征在于，所述换热装置包括第一进气口、第一出气口和第二出气口，所述冷却区的出气口连接至换热装置的第一进气口，所述换热装置的第一出气口连接至所述脱附区的进气口，所述换热装置的第二出气口连接至混合单元的进气口。

6.根据权利要求1所述的VOCs废气除湿系统，其特征在于，所述混合单元包括混合腔室，所述混合腔室的内壁固设有导流板和折流板，所述导流板设置于靠近混合单元进气口位置，折流板设置于混合腔室的内壁中部。

7.根据权利要求1所述的VOCs废气除湿系统，其特征在于，所述换热装置为列管式或板式换热器。

8.根据权利要求1所述的VOCs废气除湿系统，其特征在于，所述氧化处理装置选自蓄热式热力焚烧炉RTO、蓄热式催化氧化炉RCO或催化氧化炉CO中的一种。

9.根据权利要求1所述的VOCs废气除湿系统，其特征在于，所述预处理单元为干式纤维过滤器，其包括2个以上相互串联的滤料。