CN212999297U - 一种利用余热除湿的转轮浓缩组合氧化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种利用余热除湿的转轮浓缩组合氧化装置，特别涉及有机废气处理设备技术领域。本实用新型包括喷淋装置、三级干式过滤装置、除湿混合装置、风机、沸石转轮装置、除湿换热装置、烟囱、脱附风换热装置、阻火装置、脱附风机、氧化装置，本装置预处理系统设置合理，气体经过了三道除湿装置，提高除尘除湿效率，保证吸附沸石材料的吸附性能，保证对VOCs治理的效果。延长了过滤器的使用寿命，降低了运行成本。同时，本装置充分利用氧化装置炉膛的热能余热，余热经二次利用，提高对热量的回收利用率，节能环保。

Description

一种利用余热除湿的转轮浓缩组合氧化装置

技术领域

本实用新型涉及有机废气处理设备技术领域，特别涉及于一种利用余热除湿的转轮浓缩组合氧化装置。

背景技术

当前石油化工、制药、包装印刷、涂装等行业是挥发性有机物（VOCs）的主要来源，废气内主要包括烷烃、烯烃、芳烃、醛类或酮类等物质，具有特殊的气味刺激性，而且部分已被列为致癌物，如氯乙烯、苯、多环芳烃等。

转轮浓缩组合氧化（RTO/RCO）技术是适合低浓度、大风量的VOCs处理系统，因其净化率高、运行成本低等优点，成为主流和首选工艺。

工业中有机废气组分多，常含有粉尘、含酸性气体或者含有可溶于水的成分等，在进入转轮浓缩组合氧化系统前需经过一道水洗或碱洗预处理。经过水洗或碱洗后，废气的湿度会达到95%以上。为保证沸石转轮的使用寿命和吸附性能，在进入沸石转轮前，废气必须经过除尘和除湿处理。现有的技术专利：一种具有预处理、沸石转轮和RTO的VOCs处理系统（申请号ZL201910855155.6），预处理设置依次为三级干式过滤装置，引风机，喷淋装置、除湿过滤器及换热器。这种预处理设置存在除湿效果不佳，三级干式过滤装置易堵塞，经常更换过滤器，换热器能耗大，运行费用高。由此可见，现有技术有待于更进一步改进。

实用新型内容

（1）要解决的技术问题

本实用新型提供一种利用余热除湿的转轮浓缩组合氧化装置，克服了目前有机废气预处理设置存在除湿效果不佳，三级干式过滤装置易堵塞，经常更换过滤器，换热器能耗大，运行费用高的缺点。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种利用余热除湿的转轮浓缩组合氧化装置，包括喷淋装置、三级干式过滤装置、除湿混合装置、风机、沸石转轮装置、除湿换热装置、烟囱、脱附风换热装置、阻火装置、脱附风机、氧化装置，所述喷淋装置内上部设有除雾器，所述喷淋装置的入口与有机废气进入管相连，所述喷淋装置的出口通过管道与所述三级干式过滤装置的入口相连，所述三级干式过滤装置的出口通过管道与所述除湿混合装置的入口相连，所述除湿混合装置的出口通过管道与所述风机的入口相连，所述沸石转轮装置分为沸石转轮吸附区、沸石转轮冷却区及沸石转轮脱附区，所述风机的出口通过第一管道与所述沸石转轮吸附区入口相连，所述沸石转轮吸附区出口通过第二管道与所述烟囱相连，所述第二管道上通过第三管道与所述除湿换热装置的冷媒入口相连，所述除湿换热装置的冷媒出口通过管道与所述除湿混合装置相连，所述第一管道上通过第四管道与所述沸石转轮冷却区入口相连，所述沸石转轮冷却区出口通过管道与所述脱附风换热装置的冷媒入口相连，所述脱附风换热装置的冷媒出口通过管道与所述沸石转轮脱附区的入口相连，所述沸石转轮脱附区的出口通过管道与所述阻火装置一端相连，所述阻火装置另一端通过管道与所述脱附风机一端相连，所述脱附风机另一端通过管道与所述氧化装置相连，所述氧化装置通过管道与所述烟囱相连，所述氧化装置一侧通过第五管道与所述脱附风换热装置的热媒入口相连，所述脱附风换热装置的热媒出口通过第六管道汇总至所述第二管道，所述第六管道上通过第七管道与所述除湿换热装置的热媒入口相连，所述除湿换热装置的热媒出口通过管道与所述烟囱相连。

优选地，所述除湿换热装置的冷媒出口与所述除湿混合装置的连接管道上设有除湿电动调节阀。

优选地，所述第五管道上设有取热电动调节阀。

优选地，所述第六管道上设有旁通电动调节阀。

优选地，所述三级干式过滤装置与所述除湿混合装置的连接管道上安装有热电偶T1，所述第一管道上安装有热电偶T2，所述第二管道上安装有热电偶T3，所述除湿换热装置的冷媒出口与所述除湿混合装置的连接管道上安装有热电偶T4，所述第七管道上安装有热电偶T5。

（3）有益效果

本实用新型提供一种利用余热除湿的转轮浓缩组合氧化装置，克服了目前有机废气预处理设置存在除湿效果不佳，三级干式过滤装置易堵塞，经常更换过滤器，换热器能耗大，运行费用高的缺点。与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本装置预处理系统设置合理，气体经过了三道除湿装置，提高除尘除湿效率，保证吸附沸石材料的吸附性能，保证对VOCs治理的效果。延长了过滤器的使用寿命，降低了运行成本。同时，本装置充分利用氧化装置炉膛的热能余热，氧化装置炉膛余热第一次利用在脱脱附风换热装置，第二次利用在除湿换热装置，余热经二次利用，提高对热量的回收利用率，节能环保。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标记为：1-喷淋装置、101-除雾器、2-三级干式过滤装置、3-除湿混合装置、4-风机、5-沸石转轮装置、501-沸石转轮吸附区、502-沸石转轮冷却区、503-沸石转轮脱附区、6-除湿换热装置、7-烟囱、8-脱附风换热装置、9-阻火装置、10-脱附风机、11-氧化装置、12-第一管道、13-第二管道、14-第三管道、15-第四管道、16-第五管道、17-第六管道、18-第七管道、19-除湿电动调节阀、20-取热电动调节阀、21-旁通电动调节阀。

具体实施方式

结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型所述的一种利用余热除湿的转轮浓缩组合氧化装置，包括喷淋装置1、三级干式过滤装置2、除湿混合装置3、风机4、沸石转轮装置5、除湿换热装置6、烟囱7、脱附风换热装置8、阻火装置9、脱附风机10、氧化装置11，所述喷淋装置1内上部设有除雾器101，所述喷淋装置1的入口与有机废气进入管相连，所述喷淋装置1的出口通过管道与所述三级干式过滤装置2的入口相连，所述三级干式过滤装置2的出口通过管道与所述除湿混合装置3的入口相连，所述除湿混合装置3的出口通过管道与所述风机4的入口相连，所述沸石转轮装置5分为沸石转轮吸附区501、沸石转轮冷却区502及沸石转轮脱附区503，所述风机4的出口通过第一管道12与所述沸石转轮吸附区501入口相连，所述沸石转轮吸附区501出口通过第二管道13与所述烟囱7相连，所述第二管道13上通过第三管道14与所述除湿换热装置6的冷媒入口相连，所述除湿换热装置6的冷媒出口通过管道与所述除湿混合装置3相连，所述第一管道12上通过第四管道15与所述沸石转轮冷却区502入口相连，所述沸石转轮冷却区502出口通过管道与所述脱附风换热装置8的冷媒入口相连，所述脱附风换热装置8的冷媒出口通过管道与所述沸石转轮脱附区503的入口相连，所述沸石转轮脱附区503的出口通过管道与所述阻火装置9一端相连，所述阻火装置9另一端通过管道与所述脱附风机10一端相连，所述脱附风机10另一端通过管道与所述氧化装置11相连，所述氧化装置11通过管道与所述烟囱7相连，所述氧化装置11一侧通过第五管道16与所述脱附风换热装置8的热媒入口相连，所述脱附风换热装置8的热媒出口通过第六管道17汇总至所述第二管道13，所述第六管道17上通过第七管道18与所述除湿换热装置6的热媒入口相连，所述除湿换热装置6的热媒出口通过管道与所述烟囱7相连。

所述除湿换热装置6的冷媒出口与所述除湿混合装置3的连接管道上设有除湿电动调节阀19，所述第五管道16上设有取热电动调节阀20，所述第六管道17上设有旁通电动调节阀21，所述三级干式过滤装置2与所述除湿混合装置3的连接管道上安装有热电偶T1，所述第一管道12上安装有热电偶T2，所述第二管道13上安装有热电偶T3，所述除湿换热装置6的冷媒出口与所述除湿混合装置3的连接管道上安装有热电偶T4，所述第七管道18上安装有热电偶T5。

喷淋装置1、三级干式过滤装置2、除湿混合装置3、沸石转轮装置5、除湿换热装置6、脱脱附风换热装置8、阻火装置9、氧化装置11与管路通过法兰连接。

除湿电动调节阀19、取热电动调节阀20、旁通电动调节阀21与管路通过法兰连接。

喷淋装置1前的管路上装有微压变送器。三级干式过滤装置2过滤等级分别为G4、F7、F9。

有机废气净化过程如下：有机废气进入喷淋装置1水洗或碱洗除尘除部分有机废气，再经三级干式过滤装置2进一步除尘、除湿，然后进入除湿混合装置3与加热的净气体混合升温除湿。最后经风机4抽引进入到沸石转轮吸附区501，经吸附净化的气体一路通过第二管道13进入烟囱7排放，一路通过第三管道14进入去除湿换热装置6升温，升温后的气体进除湿混合装置3。

有机废气预处理除湿共经过三道装置，第一道：喷淋装置1顶部设一层除雾层101，初步除雾；第二道：三级干式过滤装置2具有除尘除湿功能，进一步除雾；第三道：除湿换热装置6，气体经与加热的气体混合升温除湿。

脱附运行过程为：风机4排出的气体（约30℃）一路通过第四管道15进入沸石转轮冷却区502，再进入脱脱附风换热装置8升温到220℃后进入沸石转轮脱附区503，解析出VOCs经过阻火装置9，再经脱附风机10进入氧化装置11处理，净化后气体去烟囱7排放。

热能回用运行过程为：氧化装置11炉膛取出一路气体通过第五管道16进入脱脱附风换热装置8，加热沸石转轮冷却区502出来的气体，经换热降温后的气体通过第六管道17并分成两路：一路通过第二管道13直接进入烟囱7排放；另一路通过第七管道18进入除湿换热装置6，加热一路从沸石转轮吸附区501出来的气体。气体经换热降温后去烟囱7排放，取热电动调节阀20开启。

氧化装置11炉膛余热第一次利用在脱脱附风换热装置8，第二次利用在除湿换热装置6。余热经二次利用，提高对热量的回收利用率，节能环保。

脱脱附风换热装置8热媒从氧化装置11取热（RTO炉膛取热约为780℃~850℃，RCO约为450℃~550℃），经脱脱附风换热装置8降温后出气温度约为280℃，再进入除湿换热装置6，经降温后出气温度约100℃。除湿换热装置6冷媒进口约30℃，经升温后出气温度约80℃。脱脱附风换热装置8冷媒进气温度约30℃，升温后冷媒出气温度约220℃。

当T1或T2温度超高时，开大旁通电动调节阀21，关小除湿电动调节阀19。当T1或T2温度超低时，关小旁通电动调节阀21，开大除湿电动调节阀19。风机4出口气体温度的控制，保证了除湿效果，也保证沸石吸附性能，延长沸石使用寿命。

以上所述的实施例仅表达了对本实用新型优选实施方式，其描述较为具体和详细，但本实用新型不仅限于这些实施例，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说。在未脱离本实用新型宗旨的前提下，所为的任何改进均落在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种利用余热除湿的转轮浓缩组合氧化装置，其特征在于，包括喷淋装置（1）、三级干式过滤装置（2）、除湿混合装置（3）、风机（4）、沸石转轮装置（5）、除湿换热装置（6）、烟囱（7）、脱附风换热装置（8）、阻火装置（9）、脱附风机（10）、氧化装置（11），所述喷淋装置（1）内上部设有除雾器（101），所述喷淋装置（1）的入口与有机废气进入管相连，所述喷淋装置（1）的出口通过管道与所述三级干式过滤装置（2）的入口相连，所述三级干式过滤装置（2）的出口通过管道与所述除湿混合装置（3）的入口相连，所述除湿混合装置（3）的出口通过管道与所述风机（4）的入口相连，所述沸石转轮装置（5）分为沸石转轮吸附区（501）、沸石转轮冷却区（502）及沸石转轮脱附区（503），所述风机（4）的出口通过第一管道（12）与所述沸石转轮吸附区（501）入口相连，所述沸石转轮吸附区（501）出口通过第二管道（13）与所述烟囱（7）相连，所述第二管道（13）上通过第三管道（14）与所述除湿换热装置（6）的冷媒入口相连，所述除湿换热装置（6）的冷媒出口通过管道与所述除湿混合装置（3）相连，所述第一管道（12）上通过第四管道（15）与所述沸石转轮冷却区（502）入口相连，所述沸石转轮冷却区（502）出口通过管道与所述脱附风换热装置（8）的冷媒入口相连，所述脱附风换热装置（8）的冷媒出口通过管道与所述沸石转轮脱附区（503）的入口相连，所述沸石转轮脱附区（503）的出口通过管道与所述阻火装置（9）一端相连，所述阻火装置（9）另一端通过管道与所述脱附风机（10）一端相连，所述脱附风机（10）另一端通过管道与所述氧化装置（11）相连，所述氧化装置（11）通过管道与所述烟囱（7）相连，所述氧化装置（11）一侧通过第五管道（16）与所述脱附风换热装置（8）的热媒入口相连，所述脱附风换热装置（8）的热媒出口通过第六管道（17）汇总至所述第二管道（13），所述第六管道（17）上通过第七管道（18）与所述除湿换热装置（6）的热媒入口相连，所述除湿换热装置（6）的热媒出口通过管道与所述烟囱（7）相连。

2.根据权利要求1所述的一种利用余热除湿的转轮浓缩组合氧化装置，其特征在于，所述除湿换热装置（6）的冷媒出口与所述除湿混合装置（3）的连接管道上设有除湿电动调节阀（19）。

3.根据权利要求1所述的一种利用余热除湿的转轮浓缩组合氧化装置，其特征在于，所述第五管道（16）上设有取热电动调节阀（20）。

4.根据权利要求1所述的一种利用余热除湿的转轮浓缩组合氧化装置，其特征在于，所述第六管道（17）上设有旁通电动调节阀（21）。

5.根据权利要求1所述的一种利用余热除湿的转轮浓缩组合氧化装置，其特征在于，所述三级干式过滤装置（2）与所述除湿混合装置（3）的连接管道上安装有热电偶T1，所述第一管道（12）上安装有热电偶T2，所述第二管道（13）上安装有热电偶T3，所述除湿换热装置（6）的冷媒出口与所述除湿混合装置（3）的连接管道上安装有热电偶T4，所述第七管道（18）上安装有热电偶T5。

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