CN211936249U - 一种VOCs吸附及催化氧化装置 - Google Patents

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毛燎原
刘洪波
郝春晖
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Abstract

本实用新型涉及VOCs处理领域，一种VOCs吸附及催化氧化装置，所述装置内部设有若干独立腔室，相邻腔室S形连通，每个腔室设有氧化剂进入口，并且每个腔室内分布若干UV紫外灯管，一级腔室还设置有VOCs气体进入口和吸附材料进入口，最后一级腔制连接气固混合物出口。本实用新型结构简单，设备投入少，处理工艺流程简短，采用吸附剂与氧化剂同时与VOCs气体作用，经过多级吸附与催化氧化降解，有效分解VOCs气体，一步法实现吸附和催化氧化，经气固分离后洁净气体排出，吸附剂回到系统中循环使用，节省成本。

Description

一种VOCs吸附及催化氧化装置
技术领域
本实用新型涉及VOCs处理领域，特别涉及一种催化氧化VOCs装置。
背景技术
VOCs(volatile organic compounds ,挥发性有机化合物)是指在常温下，沸点在50℃～260℃的各种有机物，按化学结构可进一步分为烷类、芳烃类、脂类、醛类和其他，最常见的有苯、甲苯、苯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烯、三氯乙烷等。
工业生产中生成的废气中含有VOCs，需要处理后才能排放至大气中，传统末端处理技术包含两类，第一类为非破坏方法，既采用物理方法将VOCs回收；第二类是通过生化反应将VOCs氧化分解为无毒或低毒物质的破坏性方法，其中催化氧化技术被认为是一种最具前景的消除VOCs的方法，常规催化氧化存在吸附效率较低、催化剂易堵塞失活、催化氧化效率低、能耗高等各种问题。
蓄热式热氧化(RTO)不需要消耗太多的电，但在VOCs浓度较低时，需要燃烧柴油或燃气来维持800-900℃操作温度。不仅运行费用高，也会因燃料燃烧火焰温度高，排放NOx，造成二次污染。而对浓度较高的VOCs，由于RTO采用蓄热结构，难以及时控制内部温度，造成蓄热体损坏，带来额外的维护成本，影响长期稳定运行。
催化燃烧反应器(CO)，不仅能够在较低温度下(～350℃)将所有VOCs完全氧化，但依然存在再生时间长、催化剂床层阻力大、催化剂用量高等缺点。
名称为“一种苯类有机蒸汽回收装置”，专利号为 201420557512.3，采用低温冷凝处理、变温吸附及变压吸附组合的三级苯类有机蒸汽回收装置，其解决了苯类有机蒸汽毫克级排放，但缺少催化氧化装置，无法实现VOCs的彻底无害化排放。
名称为“一种 VOCs 气体的冷凝回收装置及回收方法”，专利号为201510289894.5，采用冷凝、变温变压吸附回路回收并净化有机溶剂中各种物质，最终VOCs 气体浓度达到毫克级，并且有效地降低了机组在运行中的二次污染。该工艺所采用的是单一的冷凝、变温吸附方法，一方面能耗较高，另一方面对于较小VOCs分子的处理能力较弱，普适性不高。
发明内容
本实用新型的目的是本实用新型解决目前吸附催化氧化系统结构复杂，系统配套装置多，成本高且占地面积大的问题，提供一种一种VOCs吸附及催化氧化装置，设置多级吸附催化氧化腔室，同时经气固分离后吸附催化材料重新回到催化氧化装置，实现吸附催化材料的循环使用。
本实用新型为解决上述问题所采用的技术方案是：
本实用新型方法所采用的一种VOCs吸附及催化氧化装置，所述装置内部设有若干独立腔室，相邻腔室S形连通，每个腔室设有氧化剂进入口，并且每个腔室内分布若干UV紫外灯管，一级腔室还设置有VOCs气体进入口和吸附材料进入口，最后一级腔制连接气固混合物出口。
进一步地，所述各级腔室中设置折流板，折流板分别在腔室相对的壁面上交错设置形成S形流道。
进一步地，所述VOCs气体进入口外接风机。
进一步地，所述气固混合物出口连通气固分离装置，气固分离装置气体吸附剂经管道连通第一级腔室的吸附材料进入口，气体出口排空；所述气固分离装置包括但不限于磁力分离装置、旋风分离装置、布袋式分离装置、多管陶瓷分离装置、静电分离装置。
本实用新型本实用新型本实用新型VOCs气体吸附-催化氧化装置结构简单，包括互相连通的若干分离的腔室，VOCs气体携带吸附材料在各腔室，在氧化剂协同作用下分级完成催化氧化，在最后一个腔室内完成VOCs达标后进入所述气固分离装置。所述若干分离的腔室内均分布若干UV紫外灯，每个腔室均设有氧化剂入口。气体氧化剂如O2，O3直接进入腔室，液体氧化剂如H2O2、NaClO水溶液经雾化后进入。所述气固分离装置包括但不限于磁力分离装置、旋风分离装置、布袋式分离装置、多管陶瓷分离装置、静电分离装置，实现固体吸附介质的完全分离。分离固体后气体直接洁净排放，固体重新回到吸附-催化氧化装置，实现吸附催化材料的循环使用。采用本实用新型装置处理VOCs气体时工艺流程简短，采用吸附剂与氧化剂同时与VOCs气体作用，经过多级吸附与催化氧化降解，有效分解VOCs气体，一步法实现吸附和催化氧化，经气固分离后洁净气体排出，吸附剂回到系统中循环使用，节省成本。
附图说明
图1是本实用新型VOCs气体吸附-催化氧化装置结构示意图。
图中：1．风机 2.吸附-催化氧化装置 3.VOCs气体进入口 4.吸附材料进入口 5.氧化剂进入口 6.紫外UV灯管 7.折流板 8.气固混合物出口 9. 气固分离装置。
具体实施方式
下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1
如图1所示的吸附-催化氧化装置2内部设有若干独立腔室，相邻腔室依次底部与顶部呈S形连通，每个腔室顶部设有氧化剂进入口5，并且每个腔室内壁上分布若干UV紫外灯管6和折流板7，UV紫外灯管和折流板平行且垂直于VOCs气体进入口3，折流板分别在腔室相对的壁面上交错设置形成S形流道；一级腔室还设置有VOCs气体进入口3和吸附材料进入口4，VOCs气体进入口外接风机1，最后一级腔室连接气固混合物出口8，气固混合物出口连通气固分离装置9，气固分离装置9分离的气体吸附剂经管道连通一级腔室的吸附材料进入口4，气体出口排空；所述气固分离装置9包括但不限于磁力分离装置、旋风分离装置、布袋式分离装置、多管陶瓷分离装置、静电分离装置。
采用VOCs气体吸附-催化氧化装置进行VOCs气体吸附-催化氧化处理时：
S1吸附-催化氧化：将含有VOCs的气体经由风机1送入吸附-催化氧化装置2，同时由吸附材料进入口4送入粉体吸附材料，由氧化剂进入口5送入氧化剂O2，VOCs气体在催化氧化腔室内被粉体吸附材料逐级吸附，在紫外UV灯管6光照和氧化剂以及吸附材料所负载的活性催化组分协同作用下，经由折流板逐级降解，VOCs气体在到达最后一级腔室时共用时0.1 – 100s秒，完成完全分解；
S2气固分离：分解后的VOCs气体最终由气固混合物出口8进入气固分离装置9，分离出分体吸附催化材料重新进入第一级吸附-催化氧化腔室，完成吸附-催化材料的循环使用，气体达标排放。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (5)

1.一种VOCs吸附及催化氧化装置，其特征在于，所述装置内部设有若干独立腔室，相邻腔室S形连通，每个腔室设有氧化剂进入口，并且每个腔室内分布若干UV紫外灯管，一级腔室还设置有VOCs气体进入口和吸附材料进入口，最后一级腔制连接气固混合物出口。
2.根据权利要求1所述的一种VOCs吸附及催化氧化装置，其特征在于，各级所述腔室中设置折流板，折流板分别在腔室相对的壁面上交错设置形成S形流道。
3.根据权利要求1所述的一种VOCs吸附及催化氧化装置，其特征在于，所述VOCs气体进入口外接风机。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种VOCs吸附及催化氧化装置，其特征在于，所述气固混合物出口连通气固分离装置，气固分离装置气体吸附剂经管道连通第一级腔室的吸附材料进入口，气体出口排空。
5.根据权利要求1-3任一所述的一种VOCs吸附及催化氧化装置，其特征在于，所述气固分离装置选自磁力分离装置、旋风分离装置、布袋式分离装置、多管陶瓷分离装置、静电分离装置。
CN202020507385.1U 2019-12-31 2020-04-09 一种VOCs吸附及催化氧化装置 Active CN211936249U (zh)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111298598A (zh) * 2019-12-31 2020-06-19 苏州中科百奥科技发展有限公司 一种VOCs吸附及催化氧化方法及装置

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CN111298598A (zh) * 2019-12-31 2020-06-19 苏州中科百奥科技发展有限公司 一种VOCs吸附及催化氧化方法及装置

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