CN213408172U - 一种脱附再生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种脱附再生装置，该装置包括：物料输送装置、脱附再生单元、再生高位罐和投料高位罐，所述投料高位罐与所述再生高位罐相连，所述脱附再生单元分别和所述物料输送装置以及所述再生高位罐相连，所述再生高位罐和所述投料高位罐分别设置有震动下料器、罐内过滤器以及风力辅助输送装置，所述再生高位罐用于接收吸附饱和的吸附填料，并投料至所述脱附再生单元进行脱附再生。本方案提供的脱附再生装置运行效率高，适用性强。

Description

一种脱附再生装置

技术领域

本申请实施例涉及空气处理技术领域，尤其涉及一种脱附再生装置。

背景技术

生产车间(如：制鞋工厂涂胶粘合车间、印刷厂印刷车间、油漆涂料生产车间、各类有机化工制品生产车间、玻璃钢制品生产车间、喷漆、喷涂车间、乐器、木制家具表面处理车间胶带、皮革、粘合剂生产车间等)在产品的生产制造过程中，会产生许多有害气体，如常见的多种VOC有机废气，室内空气质量的好坏、废气的排放问题成为了当今研究的重要课题之一。

现有技术中，固定床吸附技术净化效率低、运行不稳定、时常超标，针对高浓度废气无法处理；吸收液吸收技术在高浓度废气下处理效果较优，但是其吸收效率低，不适合低浓度处理，且再生分离系统复杂，不具备高效的脱附再生能力。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种脱附再生装置，结构简单，运行效率高，适用性强。

具体的，本实用新型实施例提供的一种脱附再生装置包括：物料输送装置、脱附再生单元、再生高位罐和投料高位罐，所述投料高位罐与所述再生高位罐相连，所述脱附再生单元分别和所述物料输送装置以及所述再生高位罐相连，所述再生高位罐和所述投料高位罐分别设置有震动下料器、罐内过滤器以及风力辅助输送装置，所述再生高位罐用于接收吸附饱和的吸附填料，并投料至所述脱附再生单元进行脱附再生。

可选的，所述脱附再生单元为一用一备或多用一备设置。

可选的，所述脱附再生单元包括第一脱附再生模块以及第二脱附再生模块，每个所述脱附再生模块包括进口阀门、出口阀门、大气连通阀以及卸料关风阀门，当所述第一脱附再生模块的装料程序启动时，所述第一脱附再生模块的进口阀门打开，所述第一脱附再生模块的出口阀门关闭，所述第一脱附再生模块的大气连通阀开启，以进行填料，当填料装满后，关闭所述第一脱附再生模块的卸料关风阀门、所述第一脱附再生模块的大气连通阀、第一脱附再生模块的进口阀门和第一脱附再生模块的出口阀门，以使其处于备用待再生脱附状态，此时，启动第二脱附再生模块的装料程序。

可选的，所述脱附再生单元配置有脱附导热介质热源、导热介质循环泵以及置换气源加热装置，当所述脱附再生单元进入再生脱附程序时，通过所述脱附导热介质热源、所述导热介质循环泵、所述置换气源加热装置以及相应的管道、阀门和热风风机进行加热、热风扰动置换，待气体温度和有机气体浓度达到设定指标时，将高温高浓度有机气体送入相连的回收装置。

可选的，当所述脱附再生单元脱附完成后，进入再生脱附装置冷却程序，关闭所述脱附导热介质热源、所述导热介质循环泵、所述置换气源加热装置以及相应的阀门，启动冷却风机，将冷却后的气体送入相连的冷凝回收装置的热交换器。

可选的，当一套脱附再生单元完成所述脱附装置冷却程序时进入卸料程序，同时，另一套完成装料程序的脱附再生单元启动再生脱附程序。

可选的，所述卸料程序运行时，开启卸料关风阀门，启动风力辅助输送装置，将再生后的吸附填料输送至所述投料高位罐。

可选的，当补料程序运行时，所述投料高位罐的震动下料器启动，投料关风阀门打开。

可选的，所述流化床废气零排放系统还包括和所述脱附再生装置相连的流化床吸附净化装置以及回收装置。

可选的，所述流化床废气零排放系统还包括和所述流化床吸附净化装置相连的气体收集装置与气体平衡装置。

本方案和现有技术相比，运行效率高，适用性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种流化床废气零排放系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种流化床废气零排放系统的流化床吸附净化装置的结构示意框图；

图3为本实用新型实施例提供的一种脱附再生装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种流化床废气零排放系统的冷却回收装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种流化床废气零排放系统的催化燃烧装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型实施例，而非对本实用新型实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型实施例相关的部分而非全部结构。

本方案提出了一种流化床(也称沸腾床)废气零排放系统的脱附再生装置，具体描述如下。

图1为本实用新型实施例提供的一种流化床废气零排放系统的结构示意图，如图1所示，包括气体收集装置100、流化床吸附净化装置200、脱附再生装置300、回收装置400、预处理装置500、气体平衡装置600、车间送风管道700。

其中，回收装置400包括氧化燃烧装置401、冷凝回收装置402。

在一个实施例中，该系统设置于产生VOC有机气体的生产车间，比如：制鞋工厂涂胶粘合车间、印刷厂印刷车间、油漆涂料生产车间、各类有机化工制品生产车间、玻璃钢制品生产车间、喷漆、喷涂车间、乐器、木制家具表面处理车间胶带、皮革、粘合剂生产车间等，在生产过程中产生大量的挥发性有机废气，具体的废气净化流程为：

气体收集装置100通过车间气体收集管道将弥漫在车间的挥发性有机气体VOCs进行有效收集，收集后的废气送入预处理装置500进行初步净化处理，除去气流中的粉尘等其他固体杂质，之后送入流化床吸附净化装置200，经流化床吸附净化装置200净化后的气体通过循环管道进入气体平衡装置600处理，使其符合车间空气质量标准后再送到车间送风管道700，净化后的气体循环回用，从而实现废气处理零排放的目的。

其中，吸附饱和的吸附填料从流化床吸附净化装置200底部排出，进入脱附再生装置300，脱附再生后的填料再次循环进入流化床吸附净化装置200。脱附再生过程产生的有机成分进入回收装置400进行回收处理。

现就具体的系统结构和工艺流程进行说明如下：

图2为本实用新型实施例提供的一种流化床废气零排放系统的流化床吸附净化装置的结构示意图。其中，预处理装置为图中的预过滤器18组成。流化床吸附净化装置200包括风机19、风机调节阀20、储罐型物料输送装置11、吸附塔3以及安装在吸附塔3内及其安装在吸附塔体上的电动刮板式卸料器13、塔体支撑柱14、转动刮板15、内部检修孔16、气体分布器17、气体进气连接法兰1、多轴复合功能气体均布穿孔板2、投料口4、均匀布料装置5、风力辅助布料风机5.1、填料分离板6、排风净化过滤器7、碎料粉尘排放阀8、排风连接管9和排风口10。

吸附塔3从车间气体收集管道送来的气体，先进入预过滤器18，然后由风机19送入吸附塔，通过进气口1，进入气体分布装置17，经气体分布装置17向上均匀地穿过布气板2进入吸附塔体，与从塔体上部由投料口4加入，在风力辅助布料风机5.1的作用下，经布料装置5均匀分布后向下撒落，吸附填料和有机废气逆向接触，在设定塔内风速的作用下，吸附填料呈流化态悬浮在塔内，与含有有机成分的气体充分接触，从而被吸附在吸附填料内部的微孔结构中，经过设定时间内的有效吸附，吸附饱和的吸附填料比重增加，向下沉降到多轴复合功能气体均布穿孔板上，然后根据设定的程序，转动多轴复合功能气体均布穿孔板，使沉降在多轴复合功能气体均布穿孔板上的吸附饱和填料倾倒在塔体底板上，根据程序设定，补充投料装置投料高位罐35上的振动加料器35.3同步启动，CF3投料关风阀打开，需要定量补充的吸附填料在风力辅助布料风机5.1的作用下经投料口4，由布料装置5均匀分布后向下撒落进行吸附填料的及时补充，与此同时沉降到塔体底板上的吸附饱和的填料在转动电机13推动转动刮板装置15的作用下，被刮入卸料孔12，落入储罐型投料装置11，在再生高位罐34上面配置的负压风力输送装置34.2作用下，将进入储罐型投料装置11中吸附饱和且需要再生的吸附填料送到再生高位罐槽34。

被吸附净化后的气体，经过填料分离板6阻挡(控制吸附填料穿过)，从塔顶排放管9进入排风过滤器7，过滤后的气体经过循环管道循环进入气体平衡装置600(而不具备循环回用条件的系统的气体则直接排放)，经排风过滤器7过滤产生的、在吸附过程由于填料相互摩擦破损后的吸附填料微小颗粒，则定期清理，由排料装置8送到废料收集装置回用。

填料分离板6在长期使用过程中可能会造成网孔堵塞，影响系统正常稳定运行，在填料分离板6上配置了反吹清洗机器人6.1，可以根据填料分离板6阻力变化，及时启动反吹清洗机人6.1，反吹清洗机人6.1，会根据设定的路线，在设定时间内将填料分离板6全部清扫干净，然后回到原位，充电待用，从而保证系统始终处于良好的运行状态。

其中，流化床吸附净化装置和气体收集装置相连，气体收集装置由气体收集管道主管、气体收集管道支管、回流布气管道组成，生产车间在生产过程产生的有机废气通过均匀布置的气体收集管道支管，进入气体收集管道主管汇集后经过预处理后进入流化床吸附净化装置200。

图3为本实用新型实施例提供的一种脱附再生装置的结构示意图，如图3所示，脱附再生装置包括储罐型物料输送装置31以及风送调节阀32、一用一备或根据工艺需要多用一备的脱附再生装置33、再生高位罐34及其安装在上面的震动下料器34.3、罐内过滤器34.1、风力辅助输送装置34.2、投料高位罐35及其安装在上面的震动下料器35.3、罐内过滤器35.1、风力辅助输送装置35.2、冷却风机38、热风风机39、脱附导热介质热源39.1、导热介质循环泵39.2、输送管道39.3、回流管道39.4及其循环管道上的阀门组件、置换气加热装置37、氮气储罐36及其相应设备上的阀门组件等。流化床吸附净化装置下部配置的储罐型物料输送装置11在再生高位罐34上面布置的风力辅助布料风机34.2的作用下，储罐型物料输送装置11将吸附饱和的吸附填料输送到再生高位储罐34，物料输送气流中的空气通过罐内过滤器排放管道再回到储罐型物料输送装置11的进气调节阀11.1的进气口循环使用，高位储罐34内填料在震动下料器34.3作用下，通过开启的卸料关风阀门CF1投加到再生脱附装置33，此时再生脱附装置33进口阀门GF1打开，再生脱附装置33出口阀门GF2关闭，再生脱附装置33的大气连通阀F9开启，便于装料，再生脱附装置33装满后，关闭的卸料关风阀门CF1、大气连通阀F9和进出口阀门GF1、GF2，再生脱附装置33处于备用待再生脱附状态；此时，另一套再生脱附装置33按照同样的程序进入装料程序。

当根据程序需要使再生脱附装置33进入再生脱附运行程序时，打开再生脱附装置33上面的再生空气阀门F1、F2、FZ9、关闭F3、F4；启动脱附导热介质热源39.1、导热介质循环泵39.2、打开输送管道39.3上的阀门FZA和回流管道39.4及其循环管道上的阀门组件上的阀门FZB，待循环加热再生装置内部温度达到设置指标时，再启动置换气源加热装置37、热风风机39、调节空气加热管道上的阀门KF1、DF1、RF1、RF2、和F12进行热风置换，待到气体温度和有机气体浓度达到设定指标，开启FZ10，将高温高浓度有机气体送到根据工艺需要选择的冷凝回收系统和/或RTO蓄热燃烧和/或RCO催化燃烧系统。

再生脱附完成，系统进入再生脱附装置冷却程序，此时，关闭再生脱附装置33上面的再生空气阀门F2、F2、FZ9，关闭脱附导热介质热源39.1、关闭导热介质循环泵39.2、关闭输送管道39.3上的阀门FZA和回流管道39.4上的阀门组件FZB，开启F3、F4；关闭加热装置37、启动冷却风机38，冷却后的气体送到冷凝回收系统04的热交换器47，用以回收冷凝回收后排放气体中的冷量，降低系统能耗。

当该套再生脱附装置完成冷却运行程序后进入卸料程序，另一套完成装料程序的再生脱附装置启动加热再生运行程序。

再生脱附装置完成冷却进入卸料程序，此时开启卸料关风阀们CF2，启动储罐型物料输送装置31和投料高位罐35上面的风力辅助送料装置的风机35.2，将再生后的吸附填料输送到投料高位罐35，卸料完毕，关闭卸料关风阀们CF2，关闭储罐型物料输送装置31和投料高位罐35上面的风力辅助送料装置的风机35.2，系统处于投料待机状态。

当运行程序需要补充投料时，投料高位罐35上面的振动投料器35.3启动，投料关风阀们CF2打开，吸附塔上的风力辅助布料风机5.1将补充填料通过进料口4进入布料装置5，在辅助风力作用下，将补充的吸附填料均匀分布到吸附塔上部，与由下而来的废气呈悬浮状态上下翻滚，吸附填料颗粒与废气中的有机分子充分混合、充分接触，从而被充分而有效吸附，吸附填料颗粒随着吸附量的增加，比重逐步增大，在自身重力作用下，逐步克服下沉阻力(向上气流的推力)，直至饱和后沉降到体底板上，被旋转刮板刮入卸料孔12，落入储罐型输送装置11，形成吸附填料再生后的循环过程。

图4为本实用新型实施例提供的一种流化床废气零排放系统的冷却回收装置的结构示意图，如图4所示，冷却回收装置由冷凝回收风机40、冷凝器43、冷凝器45、冷凝液储罐44、冷凝液储罐46、换热器47、冷冻机组42和冷却塔41及其相应设备上连接的功能阀门组成，脱附再生装置产生的高浓度有机废气经过ZF10、LF5、LF3送入1#冷凝器43，将气体中的低沸点有机组分冷凝成液体，经过LF1排放到1#冷凝液储罐44；然后未冷凝的高沸点组分经过FZ7和LF4进入2#冷凝器45，气体中的高沸点有机组分冷凝成液体，经过LF2排放到2#冷凝液储罐46；冷凝后分离出的含有少量不凝气和空气的低温气体被引入到换热器47，与进入冷却风机的空气进行热交换，回收部分冷量，降低整个系统的能耗。进行冷量交换后的气流，被送到流化床吸附净化装置吸附塔的气体进口1，再次进入吸附塔进行吸附。

图5为本实用新型实施例提供的一种流化床废气零排放系统的催化燃烧装置的结构示意图，如图5所示，催化燃烧装置由风机50和催化燃烧装置及其配套的功能RF6阀门组成，燃烧风机将再生脱附装置产生的高浓度有机废气通过配风阀F12和ST1调整浓度后送到催化燃烧装置进行低温催化燃烧，将有机废气燃烧氧化成二氧化碳和水，排放到大气环境之前，先通过热交换器52回收部分热量，使需要加热的来自流化床吸附净化装置气体通过热交换器与排放的燃烧废气进行热交换，经热交换器温度升高的气体引到加热装置37，经进一步加热后送到加热风机。释放热量的燃烧废气进行排放，在连续化运行系统中，燃烧后排放废气中的热量经过热交换器，回收部分热量，用于加热脱附再生需要的热交换介质导热油或氮气气体，降低整个系统的能量消耗。

在具体的系统设计中，还可以选择蓄热燃烧装置，其过程与催化燃烧类似，只是催化燃烧是利用催化剂低温催化燃烧，而蓄热燃烧是高温燃烧，炉体采用蓄热材料，通过蓄热加热燃烧前的气体，从而达到节能的效果。

而对于规模较小的系统，不便于连续运行，也可以采用内焰式火炬直接燃烧，这样的运行成本更低，控制和操作管理更简单。

通过上述具体的工艺流程和系统结构的描述可知，本方案的主要结构特点包括：

1)结构简单的流化床吸附塔体结构

2)气流辅助均匀布料装置

3)电动转动刮板式卸料装置

4)多用一备的加热再生装置

5)多轴复合功能气体均布装置

6)适配多样的后处理装置(蓄热燃烧RTO、催化燃烧RCO、冷凝回收、也可以直接内焰式火炬燃烧等)

主要保护点和有益效果如下：

1)流化床结构，塔底刮板卸料装置、风力辅助投料布料装置，机器人反吹清洗装置

2)废气循环处理零排放

3)储罐型收集投加装置

4)多床并联再生脱附工艺，导热油热源，过程气体循环运行不外排(加热：导热油间接加热；气体搅拌加快传热介质：过滤后净化的空气，多套并联，一套结束，另一套启动，余热和气体均循环利用；冷凝介质：根据后处理工艺需要采用混合定量气体的有机气体蒸汽，温度：高温，两级或三级冷凝，有机蒸汽相变成液体后回收，放出的潜热，先加热循环使用的气体，降低温度后，再次回到吸附系统之中；第一级冷凝器采用气液双级冷凝，先气气热交换，用以回收热量，再根据冷凝需要进一步液气冷凝，回收有机组分。

5)多轴复合功能气体均布装置根据程序设定分别实现在吸附时段使填料流化沸腾、在置换时段转动倾斜将填料下泄，在更新时段承接上层置换下来的填料

6)多热源热交换型再生脱附装置，用导热油和气体混合加热，导热油温度高，不会膨胀，管道阀门配置简单，不用考虑容器压力，操作安全性好。

和现有技术相比，本方案结构简单，气体净化彻底，适用性强。

注意，上述仅为本实用新型实施例的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型实施例不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型实施例的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型实施例进行了较为详细的说明，但是本实用新型实施例不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型实施例构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型实施例的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种脱附再生装置，其特征在于，包括：物料输送装置、脱附再生单元、再生高位罐和投料高位罐，所述投料高位罐与所述再生高位罐相连，所述脱附再生单元分别和所述物料输送装置以及所述再生高位罐相连，所述再生高位罐和所述投料高位罐分别设置有震动下料器、罐内过滤器以及风力辅助输送装置，所述再生高位罐用于接收吸附饱和的吸附填料，并投料至所述脱附再生单元进行脱附再生。

2.根据权利要求1所述的脱附再生装置，其特征在于，所述脱附再生单元为一用一备或多用一备设置。

3.根据权利要求2所述的脱附再生装置，其特征在于，所述脱附再生单元包括第一脱附再生模块以及第二脱附再生模块，每个所述脱附再生模块包括进口阀门、出口阀门、大气连通阀以及卸料关风阀门，当所述第一脱附再生模块的装料程序启动时，所述第一脱附再生模块的进口阀门打开，所述第一脱附再生模块的出口阀门关闭，所述第一脱附再生模块的大气连通阀开启，以进行填料，当填料装满后，关闭所述第一脱附再生模块的卸料关风阀门、所述第一脱附再生模块的大气连通阀、第一脱附再生模块的进口阀门和第一脱附再生模块的出口阀门，以使其处于备用待再生脱附状态，此时，启动第二脱附再生模块的装料程序。

4.根据权利要求1所述的脱附再生装置，其特征在于，所述脱附再生单元配置有脱附导热介质热源、导热介质循环泵以及置换气源加热装置，当所述脱附再生单元进入再生脱附程序时，通过所述脱附导热介质热源、所述导热介质循环泵、所述置换气源加热装置以及相应的管道、阀门和热风风机进行加热、热风扰动置换，待气体温度和有机气体浓度达到设定指标时，将高温高浓度有机气体送入相连的回收装置。

5.根据权利要求4所述的脱附再生装置，其特征在于，当所述脱附再生单元脱附完成后，进入再生脱附装置冷却程序，关闭所述脱附导热介质热源、所述导热介质循环泵、所述置换气源加热装置以及相应的阀门，启动冷却风机，将冷却后的气体送入相连的冷凝回收装置的热交换器。

6.根据权利要求5所述的脱附再生装置，其特征在于，当一套脱附再生单元完成所述脱附装置冷却程序时进入卸料程序，同时，另一套完成装料程序的脱附再生单元启动再生脱附程序。

7.根据权利要求6所述的脱附再生装置，其特征在于，所述卸料程序运行时，开启卸料关风阀门，启动风力辅助输送装置，将再生后的吸附填料输送至所述投料高位罐。

8.根据权利要求7所述的脱附再生装置，其特征在于，当补料程序运行时，所述投料高位罐的震动下料器启动，投料关风阀门打开。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的脱附再生装置，其特征在于，还包括和所述脱附再生装置相连的流化床吸附净化装置以及回收装置。

10.根据权利要求9所述的脱附再生装置，其特征在于，还包括和所述流化床吸附净化装置相连的气体收集装置与气体平衡装置。

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