CN211876058U - 低耗节能的有机废气吸附浓缩催化燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及有机废气处理领域，特别涉及用于低耗节能的有机废气吸附浓缩催化燃烧系统，包括依次管道连接的活性炭吸附装置、排风机和排气筒，活性炭吸附装置循环管道连接有催化燃烧装置，活性炭吸附装置和催化燃烧装置均管道连接有高压二氧化碳灭火装置，活性炭吸附装置和催化燃烧装置中均设有温度传感器，温度传感器均与电气控制装置电连接。与现有技术相比，本实用新型安全保护过程灵敏，通过PLC控制装置分析温度传感器的数据自动控制阀门开关使纯度为100％的二氧化碳进入相应气路，迅速置换空气；且二氧化碳比空气重，沉积到吸附箱和催化燃烧室底部后挤压出空气，杜绝可能出现的安全隐患，成本低，系统运行经济效益高。

Description

低耗节能的有机废气吸附浓缩催化燃烧系统

技术领域

本实用新型涉及有机废气处理领域，特别涉及用于低耗节能的有机废气吸附浓缩催化燃烧系统。

背景技术

VOCs是一类在喷涂喷漆行业、石油化工行业、橡胶生产加工行业、印刷印染行业、油漆涂料生产加工行业等生产过程中产生的有机化合物，由此产生的VOCs废气通常成分复杂，不易溶于水、含酸或碱，排放浓度变化大，因此处理起来十分困难。目前针对VOCs的处理方法有主要用于回收高浓度、高沸点、小气量的单组分气体的冷凝法，但其对复杂组分的废气回收率极低；主要针对大气量、高浓度、溶解性废气的吸收法，而大多数有机废气溶解性都较差，导致废气处理效率不佳；适用于低浓度、大气量的VOCs废气的活性炭吸附法，然而活性炭很容易吸附饱和，更换活性炭的费用昂贵并且吸附饱和后的活性炭是一种危险废物，需进一步处理；近年，吸附浓缩+催化燃烧净化有机废气是一种新型的净化方法，它既克服了大流量、低浓度有机废气处理成本高、处理能耗高的缺点，又克服了净化效率低下的缺点。目前，采用风机吹冷风的方式对催化燃烧过程和脱附过程进行安全保护，这种安全保护方式控制不灵活，风机启动和停止时都有一定延迟，不利于进行精确动态的安全保护；直接用风机从空气中抽气进入废气净化系统会将空气中的杂质带进去，杂质可能会附着在活性炭或催化剂上影响吸附或催化燃烧效率；或利用惰性气体氮气作为保护气体，解决了活性炭吸附箱体在吸附、脱附过程中，因温度变化导致的安全隐患，但是同时存在氮气保护系统成本较高的问题；工业上制氮机制出的氮气纯度在95％～97％，并不能完全隔绝空气而引起的安全隐患问题。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供的方案解决了现有对催化燃烧过程和脱附过程采用风机进风方式进行安全保护，易引入杂质；以及采用氮气保护成本高且因纯度不够导致的安全隐患等问题。

本实用新型采用的技术方案如下：一种低耗节能的有机废气吸附浓缩催化燃烧系统，关键在于：包括依次管道连接的活性炭吸附装置、排风机和排气筒，所述活性炭吸附装置循环管道连接有催化燃烧装置，所述活性炭吸附装置和所述催化燃烧装置均管道连接有高压二氧化碳灭火装置，所述活性炭吸附装置和催化燃烧装置中均设有温度传感器，所述温度传感器均与电气控制装置电连接。以上方案的效果是当温度探测器检测到活性炭吸附装置温度达到危险值，温度传感器信号传入电气控制装置，通过电气控制装置控制，使高压二氧化碳灭火装置中的二氧化碳经二氧化碳保护吸附进风阀进入活性炭吸附装置，再经二氧化碳保护吸附出风阀送至排气筒排放；同样的，当催化燃烧装置温度达危险值，温度传感器信号传入电气控制装置，通过电气控制装置控制，使高压二氧化碳灭火系统中的二氧化碳经二氧化碳保护吸附进风阀进入催化燃烧装置，再经二氧化碳保护催化出风阀送至排气筒排放。

优选的，所述高压二氧化碳灭火装置包括至少一组二氧化碳瓶组，所述二氧化碳瓶组分别与所述活性炭吸附装置和催化燃烧装置管道连通，所述二氧化碳瓶组与所述活性炭吸附装置之间的管道上设有二氧化碳保护吸附进风阀，所述二氧化碳瓶组与所述催化燃烧装置之间的管道上设有二氧化碳保护催化进风阀，所述二氧化碳保护吸附进风阀和所述二氧化碳保护催化进风阀均与所述电气控制装置电连接。该方案的效果是通过电气控制装置控制阀门的启闭，来控制二氧化碳的供给与排放，控制准确，灵敏度高。

优选的，还包括换热器和风机，所述催化燃烧装置的进风口与所述活性炭吸附装置的出风口之间的管路上设有脱附出风阀，所述催化燃烧装置的出风口与所述活性炭吸附装置的进风口之间依次管道连接所述换热器、风机和脱附进风阀，所述脱附进风阀和脱附出风阀均与所述电气控制装置电连接。该方案的效果是通过电气控制装置控制阀门的启闭，使活性炭吸附的挥发性有机物被热空气加热脱附后经脱附进风阀输送到催化燃烧室进行低温催化氧化分解，经风机进入换热器，余热通过脱附进风阀进入到活性炭吸附装置，进行循环脱附，有机物经充分燃烧后分解为无害化的CO2和H2O等物质后经二氧化碳保护催化出风阀进行高空排放。

优选的，还包括干式过滤器、所述干式过滤器的出风口与所述活性炭吸附装置的进风口之间的管路上设有吸附进风阀，所述活性炭吸附装置和排风机之间的管路上设有吸附出风阀，所述吸附进风阀和所述吸附出风阀分别与所述电气控制装置电连接。该方案的效果是通过电气控制装置控制阀门的启闭，待处理的气体经干式过滤器过滤后进入活性炭吸附装置进行吸附处理，经吸附处理后的无害空气经吸附出风阀、排风机、排气筒进入空气，干式过滤器的设置可以在吸附处理前将待处理气体中的杂质滤除。

优选的，所述电气控制装置为PLC控制装置。该方案的效果是PLC控制装置功能强大，性能可靠，安装调试方便，适合进行工厂废气处理控制。

与现有技术相比，本实用新型提供的低耗节能的有机废气吸附浓缩催化燃烧系统，安全保护过程灵敏，通过PLC控制装置分析温度传感器的数据自动控制阀门开关使纯度为100％的二氧化碳进入相应气路，迅速置换空气；且二氧化碳比空气重，通过阀门控制二氧化碳的供给与排放，沉积到吸附箱和催化燃烧室底部后挤压出空气，形成无氧空间，从而杜绝可能出现的安全隐患，控制准确，灵敏度高；并且成本低，系统运行经济效益高。

附图说明

图1为本实用新型的系统示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。

如图1所示，一种低耗节能的有机废气吸附浓缩催化燃烧系统，包括依次管道连接的干式过滤器1、活性炭吸附装置2、排风机4和排气筒5，所述干式过滤器1的出风口与所述活性炭吸附装置2的进风口之间的管路上设有吸附进风阀F1，所述活性炭吸附装置2和排风机4之间的管路上设有吸附出风阀F2，所述活性炭吸附装置2循环管道连接有催化燃烧装置6，所述催化燃烧装置6的进风口与所述活性炭吸附装置2的出风口之间的管路上设有脱附出风阀F4，所述催化燃烧装置6的出风口与所述活性炭吸附装置2的进风口之间依次管道连接换热器7、风机8和脱附进风阀F3，所述活性炭吸附装置2和所述催化燃烧装置6均管道连接有至少一组二氧化碳瓶组10，所述二氧化碳瓶组分别与所述活性炭吸附装置2和催化燃烧装置6管道连通，所述二氧化碳瓶组与所述活性炭吸附装置2之间的管道上设有二氧化碳保护吸附进风阀F5，所述二氧化碳瓶组与所述催化燃烧装置6之间的管道上设有二氧化碳保护催化进风阀F7，所述活性炭吸附装置2和催化燃烧装置6中均设有温度传感器3，所述温度传感器3、所述二氧化碳保护吸附进风阀F5和所述二氧化碳保护催化进风阀F7、所述脱附进风阀F3和脱附出风阀F4、所述吸附进风阀F1和所述吸附出风阀F2分别与PLC控制装置9电连接。

将本方案与N₂保护运行系统生产实验对比研究，测试结果如下表所示：

(1)设备运行费用比较

每日在运行过程中，氮气保护系统中的制氮机需要利用电能工作，每日消耗产生的电费为13.76元，每年工作时间按照300天计算，则每年产生的电费为13.76×300＝4128元；而二氧化碳保护系统不耗电，不产生电费(电费按照0.86元/kwh计算)。

(2)设备维护费用比较

(3)设备一次投入费用比较

项目	价格(元)	备注
			氮气保护系统	30000	氮气纯度为97％
二氧化碳气体保护系统	4820	二氧化碳纯度＞99％

最后需要说明，上述描述仅为本实用新型的优选实施例，本领域的技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种低耗节能的有机废气吸附浓缩催化燃烧系统，其特征在于：包括依次管道连接的活性炭吸附装置(2)、排风机(4)和排气筒(5)，所述活性炭吸附装置(2)循环管道连接有催化燃烧装置(6)，所述活性炭吸附装置(2)和所述催化燃烧装置(6)均管道连接有高压二氧化碳灭火装置(10)，所述活性炭吸附装置(2)和催化燃烧装置(6)中均设有温度传感器(3)，所述温度传感器(3)均与电气控制装置(9)电连接。

2.根据权利要求1所述的低耗节能的有机废气吸附浓缩催化燃烧系统，其特征在于：所述高压二氧化碳灭火装置(10)包括至少一组二氧化碳瓶组，所述二氧化碳瓶组分别与所述活性炭吸附装置(2)和催化燃烧装置(6)管道连通，所述二氧化碳瓶组与所述活性炭吸附装置(2)之间的管道上设有二氧化碳保护吸附进风阀(F5)，所述二氧化碳瓶组与所述催化燃烧装置(6)之间的管道上设有二氧化碳保护催化进风阀(F7)，所述二氧化碳保护吸附进风阀(F5)和所述二氧化碳保护催化进风阀(F7)均与所述电气控制装置(9)电连接。

3.根据权利要求1或2所述的低耗节能的有机废气吸附浓缩催化燃烧系统，其特征在于：还包括换热器(7)和风机(8)，所述催化燃烧装置(6)的进风口与所述活性炭吸附装置(2)的出风口之间的管路上设有脱附出风阀(F4)，所述催化燃烧装置(6)的出风口与所述活性炭吸附装置(2)的进风口之间依次管道连接所述换热器(7)、风机(8)和脱附进风阀(F3)，所述脱附进风阀(F3)和脱附出风阀(F4)均与所述电气控制装置(9)电连接。

4.根据权利要求3所述的低耗节能的有机废气吸附浓缩催化燃烧系统，其特征在于：还包括干式过滤器(1)、所述干式过滤器(1)的出风口与所述活性炭吸附装置(2)的进风口之间的管路上设有吸附进风阀(F1)，所述活性炭吸附装置(2)和排风机(4)之间的管路上设有吸附出风阀(F2)，所述吸附进风阀(F1)和所述吸附出风阀(F2)分别与所述电气控制装置(9)电连接。

5.根据权利要求1或4所述的低耗节能的有机废气吸附浓缩催化燃烧系统，其特征在于：所述电气控制装置(9)为PLC控制装置。

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