CN212492205U - 一种安全型活性炭吸附脱附及催化燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全型活性炭吸附脱附及催化燃烧装置。它包括预处理装置、吸附脱附装置以及废气源，废气源经过废气管路连接在各个预处理装置的进口上，各个预处理装置的出口和各个所述吸附脱附装置的入口之间连接有连接管路，各个吸附脱附装置的出口连接吸附管路，吸附管路的末端经过一台吸附风机连接烟囱，各个吸附脱附装置上均连接保护装置，还包括催化燃烧装置，催化燃烧装置与各个吸附脱附装置连接，催化燃烧装置还与烟囱连接。具有以下优点：整套系统运行可靠，有效提高了整体设备的安全及使用性能；管路系统中设计的多个在线监测装置大大提高了吸附、脱附及催化燃烧效果，同时使有机废气能够长期稳定达到排放要求。

Description

一种安全型活性炭吸附脱附及催化燃烧装置

技术领域

本实用新型涉及一种有机废气治理设备用附属装置，具体的说是一种安全型活性炭吸附脱附及催化燃烧装置。

背景技术

环境保护是社会发展中永恒的主题，近几年国家及地方越发频繁地发布相关的政策与标准，其中有机废气治理已成为环保中极其重要及关键的领域；现有的有机废气进行处理的设备中，由于活性炭物质本身对挥发性有机物即有机废气有良好的吸附特性，因此有机废气治理多采用活性炭吸附脱附及催化燃烧的技术方式；但现有的活性炭吸附脱附及催化燃烧装置相对独立，使用时分多道功勋各自运行，不能形成一个有机的统一的整体，各个相应的处理装置中，活性炭的吸附时间、脱附时间、更换周期及催化燃烧设备中催化剂的更换时间大多根据工程经验分别进行设定，此种方式很不科学，使得活性炭的使用、吸附时间、脱附时间及催化剂的使用存在较多不确定性，易引起吸附、脱附及催化燃烧效果不理想及设备安全性问题，设备未能充分使用，此外，也不能使处理后的有机废气能够长期稳定达到排放要求。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种设备安全可靠性高，吸附、脱附及催化燃烧效果好，能够使处理后的有机废气稳定达到排放要求的活性炭吸附脱附及催化燃烧装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的活性炭吸附脱附及催化燃烧装置，包括并排设置的多个预处理装置、并排设置的多个与预处理装置数量相对应的吸附脱附装置以及能够产生废气的废气源，废气源经过废气管路连接在各个预处理装置的进口上，各个预处理装置的出口和各个所述吸附脱附装置的入口之间连接有连接管路，各个吸附脱附装置的出口连接吸附管路，吸附管路的末端经过一台吸附风机连接烟囱使得吸附达标后的气体能够经过吸附风机排向烟囱，各个吸附脱附装置上均通过保护管路连接有保护装置，还包括一个催化燃烧装置，催化燃烧装置经过一条脱附管路与各个吸附脱附装置连接，所述催化燃烧装置还经过一条脱附排气管路与烟囱连接。

所述废气管路上设置有防火阀和常开阀门，所述废气源的废气能够依次经过防火阀和常开阀门进入到各个预处理装置内。

各条所述连接管路上均设置有吸附进气阀，各条所述吸附脱附管路上均设置有吸附排气阀。

所述废气管路与吸附管路之间设置有一条旁路，所述旁路的一端连接在防火阀和常开阀门之间，旁路的另外一端连接在吸附风机的进口处。

所述预处理装置采用水喷淋、干式过滤、除油、除雾处理的其中一种或几种组合，所述保护装置为水、蒸汽或惰性气体保护装置。

所述吸附脱附装置内具有活性炭。

各个所述吸附脱附装置内分别设置有位于活性炭的下方和上方的温度检测仪。

所述吸附管路上设置有位于吸附风机进口处以及催化燃烧装置的进气口和出气口处均设置有在线监测装置，所述催化燃烧装置的进气口与出气口还分别设置有阻火器。

所述催化燃烧装置的出气口经过一条催化燃烧管路连接脱附管路和脱附排气管路，所述催化燃烧管路上设置有位于阻火器的后端的脱附风机，所述催化燃烧管路上设置有温度检测仪。

所述催化燃烧装置的进气口前端设有稀释管路，所述稀释管路上设置有常闭式阀门；

所述脱附管路上连接有位于催化燃烧装置与吸附脱附装置之间的补冷装置，所述补冷装置包括补冷风机及补冷阀门，所述脱附管路上还设置有位于补冷装置与吸附脱附装置之间的温度检测仪。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：通过合理的管路设计并在管路系统中设计防火阀、保护装置、旁路、稀释管路、在线监测装置等相应的配套结构，整套系统运行可靠，有效提高了整体设备的安全及使用性能；管路系统中设计的多个在线监测装置，还能实现吸附后废气浓度、催化燃烧前后废气浓度的实时监控，为整套有机统一的系统中吸附时间、脱附时间、活性炭更换、催化剂更换提供合理依据，更好的利用设备，大大提高了吸附、脱附及催化燃烧效果，同时使有机废气能够长期稳定达到排放要求。

附图说明

附图1为本实用新型安全型活性炭吸附脱附及催化燃烧装置的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的安全型活性炭吸附脱附及催化燃烧装置作进一步详细说明。

如图所示，本实施例的安全型活性炭吸附脱附及催化燃烧装置，包括并排设置的一号预处理装置101、二号预处理装置102和三号预处理装置103以及并排设置的一号吸附脱附装置201、二号吸附脱附装置202和三号吸附脱附装置203，吸附脱附装置和预处理装置数量相等且一一对应，还包括能够产生废气的废气源，废气源经过一条废气管路（包括总废气管路以及总废气管路的分支管路）分别连接在一号预处理装置101、二号预处理装置102和三号预处理装置103的进口上，其中，总废气管路上依次设置有防火阀F801和常开阀门F802，防火阀F801位于整套装置的最前端，防火阀为70℃常开式防火阀；一号预处理装置101的出口和一号吸附脱附装置201的入口之间连接一号连接管路，二号预处理装置102的出口和二号吸附脱附装置202的入口之间连接二号连接管路，三号预处理装置103的出口和三号吸附脱附装置203的入口之间连接三号连接管路，一号连接管路上设置有一号吸附进气阀F803，二号连接管路上设置有二号吸附进气阀F804，三号连接管路上设置有三号吸附进气阀F805，各个吸附脱附装置的出口连接吸附管路，吸附管路包括总吸附管路和吸附管路的分支管路，一号吸附脱附装置201出口上连接的吸附管路的分支管路上设置有一号吸附排气阀F806，二号吸附脱附装置202出口上连接的吸附管路的分支管路上设置有二号吸附排气阀F807，三号吸附脱附装置203出口上连接的吸附管路的分支管路上设置有三号吸附排气阀F808，一号吸附脱附装置201、二号吸附脱附装置202和三号吸附脱附装置203的出口经过各自的吸附管路的分支管路连接到总吸附管路上，总吸附管路的末端经过一台吸附风机603连接烟囱5使得吸附达标后的气体能够经过吸附风机603排向烟囱5，将各个预处理装置设置在各个吸附脱附装置前端，对有机废气进行预处理，去除有机废气中颗粒物、杂质、水汽、油性气体等影响活性炭吸附效果的物质，延长活性炭使用寿命及效率；废气管路与总吸附管路之间设置有一条旁路12，旁路12上设置有（常闭式）旁路阀F910，旁路的一端连接在防火阀F801和常开阀门F802之间，旁路12的另外一端连接在吸附风机的进口处，总吸附管路上设置有位于吸附风机进口处的一号在线监测装置701，一号在线监测装置实时监测有机废气排气浓度，如排气浓度达到预设定数值，说明设备该进入脱附流程，使活性炭再生，此外，长时间使用后，脱附后的活性炭再次进入吸附流程，同时排气浓度达到预设定数值，说明需要对活性炭进行更换；还包括有一个连接有保护管路的保护装置10，保护管路包括总保护管路以及总保护管路的分支管路，总保护管路上设置有保护装置的总控制阀F101，一号吸附脱附装置201所在的总保护管路的分支管路上设置有一号控制阀S102，二号吸附脱附装置202所在的总保护管路的分支管路上设置有二号控制阀S103，三号吸附脱附装置203所在的总保护管路的分支管路上设置有三号控制阀S104，一号吸附脱附装置201、二号吸附脱附装置202和三号吸附脱附装置203上还分别通过总保护管路的分支管路后再经过总保护管路连接保护装置10，还包括一个具有进气口和出气口的催化燃烧装置3，催化燃烧装置的出气口经过一条催化燃烧管路分别连接有脱附管路和脱附排气管路，催化燃烧装置经过脱附管路以及脱附管路的分支管路分别与一号吸附脱附装置201、二号吸附脱附装置202和三号吸附脱附装置203连接，催化燃烧装置经过脱附排气管路以及脱附排气管路上设置的脱附直排阀F903与烟囱连接，催化燃烧管路上设置有一号阻火器402、位于一号阻火器的后方的脱附风机601、位于脱附风机601后方的二号在线监测装置703以及位于二号在线监测装置703和脱附风机601之间的一号温度检测仪112，催化燃烧装置的进气口前端设有稀释管路13，稀释管路13上设置有常闭式阀门F901，稀释管路13上还设置有二号阻火器401以及位于二号阻火器401和常闭式阀门（稀释阀）F901之间的三号在线监测装置702，催化燃烧装置进气口与出气口均设有阻火器，能够阻止特殊情况下起火后的回窜及蔓延，起到安全隔离的作用；催化燃烧装置前后均设置二号在线监测装置和三号在线监测装置，实时监测废气浓度，催化燃烧装置前的三号在线监测装置确保废气浓度小于爆炸下限的1/4，当浓度高于爆炸下限1/4时，稀释管路中阀门打开，降低废气浓度，同时当此浓度达到脱附完成设定值时，说明活性炭已脱附完成，通过对比催化燃烧装置前后的二号在线监测装置和三号在线监测装置的浓度，可实时计算催化燃烧装置处理效率，当两者浓度对比达到一定值时，说明催化剂效率已显著降低，不能满足设备使用要求，需要更换催化剂；补冷装置根据脱附温度设定需要开启与关闭，确保脱附温度恒定。

进一步地，所说的催化燃烧装置3内设置有加热器301，放置在加热器301内的催化剂302以及位于加热器301下方的换热器303，当然，催化燃烧装置3外设置有用于测量加热器的上方温度的八号温度检测仪113和用于测量加热器的下方温度的九号温度检测仪114，预处理装置根据进气废气情况选择，可采用水喷淋、干式过滤、除油、除雾处理设备的其中一种或几种组合，保护装置为水、蒸汽或惰性气体保护装置，吸附脱附装置内具有活性炭，可为适宜吸附有机废气用的蜂窝活性炭、柱状活性炭、活性炭纤维等，一号吸附脱附装置201内设置有位于活性炭上方的一号温度检测仪119和位于活性炭下方的二号温度检测仪120，二号吸附脱附装置202内设置有位于活性炭上方的三号温度检测仪117和位于活性炭下方的四号温度检测仪118，三号吸附脱附装置203内设置有位于活性炭上方的五号温度检测仪115和位于活性炭下方的六号温度检测仪116，使得一号吸附脱附装置201、二号吸附脱附装置202和三号吸附脱附装置203内有机废气流过活性炭的前后均通过相应的温度检测仪进行检测，活性炭吸附过程为放热，脱附过程为吸热，通过前后的温度检测仪的对比，判断吸附与脱附过程是否处于正常状态，如显示异常，则表明该吸附脱附装置或温度检测仪出现故障，需及时检修；

再进一步地，所说的脱附管路包括总脱附管路以及总脱附管路上设置的与一号吸附脱附装置201、二号吸附脱附装置202和三号吸附脱附装置203分别连接的脱附管路的分支管路，一号吸附脱附装置201的脱附管路的分支管路上设置有脱附进气阀F906，二号吸附脱附装置202的脱附管路的分支管路上设置有脱附进气阀F905，三号吸附脱附装置203的脱附管路的分支管路上设置有脱附进气阀F904，一号吸附脱附装置201、二号吸附脱附装置202和三号吸附脱附装置203与稀释管路13之间还具有一条补充排气管路，一号吸附脱附装置201经过一号脱附排气阀F907连接到补充排气管路上，二号吸附脱附装置202经过二号脱附排气阀F908连接到补充排气管路上，三号吸附脱附装置203经过三号脱附排气阀F909连接到补充排气管路上；总脱附管路上还连接有补冷装置14，从而使得补冷装置14位于催化燃烧装置与所有吸附脱附装置之间，所说的补冷装置14包括补冷风机602及与补冷风机602连接的补冷阀门F902，脱附管路上还设置有位于补冷装置14与吸附脱附装置之间的七号温度检测仪111。

其工作原理如下：

系统正常工作时，可实现在线吸附脱附催化燃烧流程，也可实现离线吸附脱附催化燃烧流程；在线吸附脱附催化燃烧流程时，吸附与脱附流程可同时进行，先进行吸附流程，其中有一个吸附脱附箱体（吸附脱附装置）不工作，不工作的吸附脱附箱体的所有相应阀门全部关闭，其余吸附脱附箱体同时工作，此时吸附阀门（吸附进气阀、吸附排气阀）开启，脱附阀门（脱附进气阀、脱附排气阀）关闭，有机废气流经预处理装置后进入吸附脱附装置，吸附后的废气经风机、烟囱排向大气，当吸附风机前一号在线监测装置达到设定值时，脱附流程也同时进行，此时原有未工作吸附脱附箱进入吸附工作状态，吸附阀门（吸附进气阀、吸附排气阀）开启，需要脱附的箱体进入脱附状态，进入脱附状态的箱体吸附阀门（吸附进气阀、吸附排气阀）关闭，脱附阀门（脱附进气阀、脱附排气阀）开启，脱附后的废气进入催化燃烧装置进行处理，催化燃烧后的加热气体返回吸附脱附箱用于活性炭脱附，此过程依次交替循环进行，所有脱附完成后，脱附直排阀打开，气体经烟囱排向大气。

离线吸附脱附催化燃烧流程时，只可进行吸附或脱附流程，两个流程不同同时进行；所有吸附脱附箱体（吸附脱附装置）均进入吸附流程，吸附阀门（吸附进气阀、吸附排气阀）开启，脱附阀门（脱附进气阀、脱附排气阀）关闭，当废气排放浓度达到一号在线监测装置设定值时，进入脱附流程，脱附时，每个吸附脱附箱体轮流脱附，进入脱附流程吸附脱附箱体上的吸附阀门（吸附进气阀、吸附排气阀）关闭，脱附阀门（脱附进气阀、脱附排气阀）开启，当脱附后端的在线监测装置达到设定值时，说明脱附完成。

非正常工作状态下，防火阀前端或后端气体温度超过70℃时，防火阀自动关闭，将整体装置与废气源进行隔离；保护装置在各个吸附脱附装置中的两只温度检测仪达到最高设定温度时开启，同时吸附进气阀、吸附排气阀与脱附进气阀、脱附排气阀及常开阀门关闭，旁路阀开启，有机废气经旁路、吸附风机与烟囱排向大气。

Claims (11)

1.一种活性炭吸附脱附及催化燃烧装置，其特征在于：包括并排设置的多个预处理装置、并排设置的多个与预处理装置数量相对应的吸附脱附装置以及能够产生废气的废气源，所述废气源经过废气管路连接在各个预处理装置的进口上，各个所述预处理装置的出口和各个所述吸附脱附装置的入口之间连接有连接管路，各个所述吸附脱附装置的出口连接吸附管路，吸附管路的末端经过一台吸附风机连接烟囱使得吸附达标后的气体能够经过吸附风机排向烟囱，各个所述吸附脱附装置上均通过保护管路连接有保护装置，还包括一个催化燃烧装置，所述催化燃烧装置经过一条脱附管路与各个吸附脱附装置连接，所述催化燃烧装置还经过一条脱附排气管路与烟囱连接。

2.按照权利要求1所述的活性炭吸附脱附及催化燃烧装置，其特征在于：所述废气管路上设置有防火阀和常开阀门，所述废气源的废气能够依次经过防火阀和常开阀门进入到各个预处理装置内。

3.按照权利要求1或2所述的活性炭吸附脱附及催化燃烧装置，其特征在于：各条所述连接管路上均设置有吸附进气阀，各条所述吸附脱附管路上均设置有吸附排气阀。

4.按照权利要求3所述的活性炭吸附脱附及催化燃烧装置，其特征在于：所述废气管路与吸附管路之间设置有一条旁路，所述旁路的一端连接在防火阀和常开阀门之间，旁路的另外一端连接在吸附风机的进口处。

5.按照权利要求1、2或4所述的活性炭吸附脱附及催化燃烧装置，其特征在于：所述预处理装置采用水喷淋、干式过滤、除油、除雾处理的其中一种或几种组合，所述保护装置为水、蒸汽或惰性气体保护装置。

6.按照权利要求5所述的活性炭吸附脱附及催化燃烧装置，其特征在于：所述吸附脱附装置内具有活性炭。

7.按照权利要求6所述的活性炭吸附脱附及催化燃烧装置，其特征在于：各个所述吸附脱附装置内分别设置有位于活性炭的下方和上方的温度检测仪。

8.按照权利要求1、2、4、6或7所述的活性炭吸附脱附及催化燃烧装置，其特征在于：所述吸附管路上设置有位于吸附风机进口处以及催化燃烧装置的进气口和出气口处均设置有在线监测装置，所述催化燃烧装置的进气口与出气口还分别设置有阻火器。

9.按照权利要求8所述的活性炭吸附脱附及催化燃烧装置，其特征在于：所述催化燃烧装置的出气口经过一条催化燃烧管路连接脱附管路和脱附排气管路，所述催化燃烧管路上设置有位于阻火器的后端的脱附风机，所述催化燃烧管路上设置有温度检测仪。

10.按照权利要求8所述的活性炭吸附脱附及催化燃烧装置，其特征在于：所述催化燃烧装置的进气口前端设有稀释管路，所述稀释管路上设置有常闭式阀门。

11.按照权利要求9所述的活性炭吸附脱附及催化燃烧装置，其特征在于：所述脱附管路上连接有位于催化燃烧装置与吸附脱附装置之间的补冷装置，所述补冷装置包括补冷风机及补冷阀门，所述脱附管路上还设置有位于补冷装置与吸附脱附装置之间的温度检测仪。

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