CN214513648U - 一种可再生无动力废气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于环境保护废气处理领域，公开了一种可再生无动力废气处理系统。该系统包括废气收集子系统、无动力吸附子系统和流动循环再生子系统；所述无动力吸附子系统包括从左到右依次连接的废气进气口、呼吸阀、阻火器、第一切断阀、活性炭吸附设备和排气筒；所述废气收集子系统通过所述废气进气口与所述无动力吸附子系统连接；所述活性炭吸附设备为箱型结构，其顶部和底部分别设有解吸气进口和解吸气出口，并均与所述流动循环再生系统相连，进行解析再生。本实用新型的可再生无动力废气处理系统，对密闭性能良好的物料池(罐)产生的废气进行达标处理，不设引风机，运行过程无需耗电。

Description

一种可再生无动力废气处理系统

技术领域

本实用新型属于环境保护废气处理领域，更具体地，涉及一种可再生无动力废气处理系统。

背景技术

针对于市政、石油、化工等行业低浓度废气处理，活性炭吸附工艺是广泛应用的废气处理工艺，利用活性炭强大的吸附能力对污染物进行去除。废气与活性炭吸附剂接触的过程中，其中的污染物被吸附、截留，从废气中分离出来，从而达到净化的目的。活性炭吸附工艺适用于低浓度废气的净化处理。

传统活性炭吸附在应用过程中，主要存在以下问题：

1、活性炭具有一定的吸附容量，吸附饱和后需要定期进行更换，更换下来的废活性炭为危险固废，处置费用高昂。

2、传统工艺通常采用水蒸气解析(变温)或真空解析(变压)对活性炭进行再生，延长其使用寿命。但由于活性炭表面的亲水性，水蒸气再生引入的水分将影响其吸附容量，使处理效果降低。真空解析对高沸点的组分而言脱附效果差，解析不彻底。

3、废气处理领域通常采用煤质柱状活性炭作为吸附剂，在进行吸附剂更换时，由于颗粒之间存在摩擦，卸料过程也存在一定的安全风险。

因此，目前亟待提出一种新的废气处理系统，针对密闭性能良好的物料池(罐)产生的废气进行达标处理。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种可再生无动力废气处理系统。本实用新型的可再生无动力废气处理系统，对密闭性能良好的物料池(罐)产生的废气进行达标处理，不设引风机，运行过程无需耗电。解决了传统活性炭吸附工艺应用中存在的危废处置费用高昂，解析效果不佳，吸附剂更换工作量大、存在安全隐患的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种可再生无动力废气处理系统，该系统包括废气收集子系统、无动力吸附子系统和流动循环再生子系统；

所述无动力吸附子系统包括从左到右依次连接的废气进气口、呼吸阀、阻火器、第一切断阀、活性炭吸附设备和排气筒；所述废气收集子系统通过所述废气进气口与所述无动力吸附子系统连接；所述活性炭吸附设备为箱型结构，其顶部和底部分别设有解吸气进口和解吸气出口，并均与所述流动循环再生系统相连，进行解析再生；

所述活性炭吸附设备的内部设有布气区、吸附区和排气区；

所述布气区从左到右依次设置有所述活性炭吸附设备的进气口、布气腔、除雾装置和第一导流板；所述第一导流板的一端与所述活性炭吸附设备的一侧面箱体连接，将所述布气区与所述吸附区和排气区隔开；与所述一侧面箱体平行的另一侧面箱体上设有多个检修口；所述第一导流板的另一端与设有多个检修口的箱体面形成条形布气孔，所述第一导流板和条形布气孔用于将经过所述布气区的气体引导进入所述吸附区；

所述吸附区包括多个插入通道和插设于插入通道内的活性炭滤芯；每个活性炭滤芯均为同心圆筒式结构，均包括抽插式开关、外圆圆钢骨架、内圆圆钢骨架、不锈钢滤网和活性炭颗粒；所述内圆圆钢骨架内为排气通道；所述外圆圆钢骨架和内圆圆钢骨架之间为吸附层，所述活性炭颗粒设置于所述外圆圆钢骨架和内圆圆钢骨架之间；所述不锈钢滤网敷设于所述外圆圆钢骨架外表面，作为活性炭滤芯的外壁；所述每个活性炭滤芯的靠近所述多个检修口的一端为盲板密封端，另一端为所述排气通道的出口，所述抽插式开关设置于所述盲板密封端；

所述排气区包括第一隔板、第二隔板、排气区通道、排气腔和所述活性炭吸附设备的出气口；所述第一隔板与第二隔板将除所述排气通道的出口部分的吸附区与所述排气区隔开，并形成所述排气区通道和排气腔；所述排气区通道与所述排气腔和所述活性炭吸附设备的出气口依次连通，同时，所述第一隔板上设有多个出口支架管，用于固定所述排气通道的出口，并将所述排气通道的出口与所述排气区通道连通。

优选地，所述无动力吸附子系统还包括第二切断阀；所述第二切断阀的一端连接至所述呼吸阀和所述阻火器之间的管路，另一端连接至所述排气筒。

优选地，所述活性炭吸附设备的底部、所述排气筒的底部以及所述活性炭吸附设备与所述排气筒连接的管线上均连接有冷凝液输出管线。

优选地，所述布气腔分为前圆后方结构；进一步优选地，靠近所述活性炭吸附设备的进气口的部分为圆台结构，靠近所述除雾装置的部分为长方体结构，所述圆台结构的圆面面积较小的一侧与所述活性炭吸附设备的进气口连接；所述圆台结构的圆面面积较大的一侧与所述长方体结构连接。

优选地，所述除雾装置为丝网除雾器或干式过滤器。

优选地，所述吸附区还包括第三隔板、入口支架和滑动导轨；所述第三隔板上设有与所述多个插入通道对应的插入孔，用于将所述多个活性炭滤芯插设于所述多个插入通道内；所述入口支架设置于所述插入孔朝向所述第一隔板的一侧，用于固定所述活性炭滤芯的外壁；所述滑动导轨呈圆周状布置于所述多个插入通道内，其两端分别连接所述入口支架的朝向所述第一隔板的一侧和第一隔板，用于定位所述多个活性炭滤芯。

本实用新型中，如图2所示，废气通过条形过气孔进入吸附区，由外向内穿过活性炭滤芯，再经活性炭滤芯中心的排气通道进入排气区。经排气区中排气腔收集汇总后，由所述活性炭吸附设备的出气口排出。

优选地，每个插入通道内的所述滑动导轨的数量为2-4条。

优选地，所述排气通道的截面圆直径在50-200mm之间。

优选地，所述吸附层的厚度为100-200mm。

优选地，所述不锈钢滤网的网眼直径小于所述活性炭颗粒的粒径，优选为1-3mm。

优选地，所述第一隔板与所述一侧面箱体平行设置，且所述第一隔板的一端与所述第一导流板的靠近与所述一侧面箱体连接的一端连接，形成所述排气区通道。

优选地，所述第一隔板的另一端与所述第二隔板的一端连接，所述第二隔板的另一端与所述设有多个检修口的箱体面连接，形成所述排气腔。

优选地，所述流动循环再生子系统包括依次连接的第一自动阀、风冷换热器、引风机和催化燃烧装置；所述解吸气出口与所述第一自动阀连接；所述催化燃烧装置的出口与所述解吸气进口连接。

优选地，在所述催化燃烧装置内沿气体流动方向依次设有进气区、电加热区、第一过流孔、催化燃烧区、第一换热区、第二过流孔、第二换热区和排气区；所述进气区与所述电加热区平行设置于所述催化燃烧装置的上部和下部，且所述进气区仅与所述电加热区连通；优选地，所述进气区通过换热列管与所述电加热区连通；所述电加热区、第一过流孔、催化燃烧区、第一换热区、第二过流孔、第二换热区和排气区依次连通；所述第一换热区、第二过流孔和第二换热区通过设置于所述催化燃烧装置内的第二导流板、第三导流板和第四导流板形成，使从所述催化燃烧区流出的气体产生折流，进而与从所述进气区流向所述电加热区的气体进行两次换热；

优选地，所述电加热区内设置有电加热管。

优选地，所述催化燃烧区内装填有催化剂。

优选地，所述流动循环再生子系统还包括压力变送器、第二自动阀和温度计，所述压力变送器设置于所述解吸气出口与所述第一自动阀的连接管线上；所述第二自动阀设置于所述第一自动阀与所述风冷换热器的连接管线上；所述温度计设置于所述催化燃烧装置上，用于检测所述催化燃烧装置内的温度。

本实用新型的技术方案具有如下有益效果：

1)本实用新型通过利用无动力吸附子系统对于浓度低、气量小的废气进行处理。利用废气收集子系统的物料池(罐)内液位变化带来的压力变化，将废气引入活性炭吸附设备中，不使用引风机，无需动力设备为气体提供动力。活性炭吸附设备内部吸附区域采用活性炭滤芯作为吸附填料，滤芯直接采用并联设计，废气无需穿过多层吸附剂，同时吸附层与废气接触面积增大，吸附层废气断面风速低，气体在自身压力的作用下即可通过整个系统，实现恶臭气体吸附处理。由于装置无需动力设备，因此设备投资少，运行费用低。

2)活性炭吸附设备中的吸附材料活性炭装填方式有别于传统堆积装填，采用由同心圆筒组成的活性炭滤芯。这种装填方式与传统相比，增大了活性炭与有机废气的接触面积，更能充分发挥活性炭吸附效能，提高对废气的净化能力。

3)活性炭滤芯采用模块化设计制造，每个滤芯作为单独个体，与其他滤芯并联，废气穿过吸附剂层的断面风速低，阻力损失小，为无动力运行创造了条件，且方便吸附填料更换维修，无需对整个设备吸附填料进行装卸，并且更换过程中无需将滤芯中吸附剂取出，只需更换单个滤芯模块即可，提高了设备现场整洁度，吸附剂颗粒间也不产生摩擦，降低了安全风险。

4)无动力吸附子系统内部设置的除雾装置，可以对废气中的水汽进行预处理，延长了活性炭的使用寿命，同时提高了对污染物的处理效果。

5)该装置采用流动循环再生系统，采用风冷+催化燃烧工艺，利用催化燃烧的高温尾气对活性炭进行再生，与传统工艺采用的水蒸气解析(变温)或真空解析(变压)对活性炭进行再生方式不同，高温干燥气体对活性炭能有效解析活性炭所吸附的有机污染物，同时对活性炭进行干燥处理，提高其吸附容量，并且产生的再生气循环进入催化燃烧装置中进行燃烧处理，避免产生二次污染。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本实用新型提供的一种可再生无动力废气处理系统的无动力吸附子系统的正视图。

图2示出了本实用新型提供的一种可再生无动力废气处理系统的无动力吸附子系统中的活性炭吸附设备的俯视图。

图3示出了本实用新型提供的一种可再生无动力废气处理系统的无动力吸附子系统中的活性炭吸附设备的A-A剖面图。

图4示出了本实用新型提供的一种可再生无动力废气处理系统的无动力吸附子系统中的活性炭吸附设备的B-B剖面图。

图5示出了本实用新型提供的一种可再生无动力废气处理系统的无动力吸附子系统中的活性炭吸附设备的C-C剖面图。

图6示出了本实用新型提供的一种可再生无动力废气处理系统的无动力吸附子系统中的活性炭吸附设备的D-D剖面图。

图7示出了本实用新型提供的一种可再生无动力废气处理系统的无动力吸附子系统中的活性炭吸附设备的E-E剖面图。

图8示出了本实用新型提供的一种可再生无动力废气处理系统的无动力吸附子系统中的活性炭滤芯(未敷设不锈钢滤网)的示意图。

图9示出了本实用新型提供的一种可再生无动力废气处理系统的无动力吸附子系统中的活性炭滤芯(敷设不锈钢滤网)的示意图。

图10示出了本实用新型提供的一种可再生无动力废气处理系统的无动力吸附子系统中的活性炭滤芯在第三隔板处的示意图。

图11示出了本实用新型提供的一种可再生无动力废气处理系统的无动力吸附子系统中的活性炭滤芯的排气通道与出口支架管接触处的示意图。

图12示出了本实用新型提供的一种可再生无动力废气处理系统的无动力吸附子系统和流动循环再生子系统的连接示意图。

图13示出了本实用新型提供的一种可再生无动力废气处理系统的流动循环再生子系统的催化燃烧装置的示意图。

图14示出了本实用新型提供的一种可再生无动力废气处理系统的流动循环再生子系统的催化燃烧装置中第二导流板的俯视图。

附图标记说明如下：

1-废气进气口；2-呼吸阀；3-阻火器；4-第一切断阀；5-活性炭吸附设备；6-排气筒；7-第二切断阀；8-冷凝液输出管线；9-解吸气进口；10-解吸气出口；11-活性炭吸附设备的进气口；12-布气腔；13-除雾装置；14-第一导流板；15-检修口；16-条形布气孔；18-活性炭滤芯；19-抽插式开关；20- 外圆圆钢骨架；21--排气通道；22-不锈钢滤网；23-吸附层；24-第一隔板； 25-第二隔板；26-排气区通道；27-排气腔；28-活性炭吸附设备的出气口；29-出口支架管；30-第三隔板；31-入口支架；32-滑动导轨；33-插入孔；34- 出口支架管管口；35-第一自动阀；36-风冷换热器；37-引风机；38-催化燃烧装置；39-压力变送器；40-第二自动阀；41-温度计；42-进气区；43-电加热区；44-第一过流孔；45-催化燃烧区；46-第一换热区；47-第二过流孔； 48-第二换热区；49-排气区；50-换热列管；51-第二导流板；52-第三导流板；53-第四导流板；54-电加热管；55-金属催化剂；56-进气口；57-出气口；58- 第一竖向隔板；59-通孔；60-第二竖向隔板；61-第三竖向隔板；62-第四竖向隔板；63-第五竖向隔板。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本实用新型提供了一种可再生无动力废气处理系统，该系统包括废气收集子系统、无动力吸附子系统和流动循环再生子系统；

所述无动力吸附子系统包括从左到右依次连接的废气进气口、呼吸阀、阻火器、第一切断阀、活性炭吸附设备和排气筒；所述废气收集子系统通过所述废气进气口与所述无动力吸附子系统连接；所述活性炭吸附设备为箱型结构，其顶部和底部分别设有解吸气进口和解吸气出口，并均与所述流动循环再生系统相连，进行解析再生；

所述活性炭吸附设备的内部设有布气区、吸附区和排气区；

所述布气区从左到右依次设置有所述活性炭吸附设备的进气口、布气腔、除雾装置和第一导流板；所述第一导流板的一端与所述活性炭吸附设备的一侧面箱体连接，将所述布气区与所述吸附区和排气区隔开；与所述一侧面箱体平行的另一侧面箱体上设有多个检修口；所述第一导流板的另一端与设有多个检修口的箱体面形成条形布气孔，所述第一导流板和条形布气孔用于将经过所述布气区的气体引导进入所述吸附区；

所述吸附区包括多个插入通道和插设于插入通道内的活性炭滤芯；每个活性炭滤芯均为同心圆筒式结构，均包括抽插式开关、外圆圆钢骨架、内圆圆钢骨架、不锈钢滤网和活性炭颗粒；所述内圆圆钢骨架内为排气通道；所述外圆圆钢骨架和内圆圆钢骨架之间为吸附层，所述活性炭颗粒设置于所述外圆圆钢骨架和内圆圆钢骨架之间；所述不锈钢滤网敷设于所述外圆圆钢骨架外表面，作为活性炭滤芯的外壁；所述每个活性炭滤芯的靠近所述多个检修口的一端为盲板密封端，另一端为所述排气通道的出口，所述抽插式开关设置于所述盲板密封端；

所述排气区包括第一隔板、第二隔板、排气区通道、排气腔和所述活性炭吸附设备的出气口；所述第一隔板与第二隔板将除所述排气通道的出口部分的吸附区与所述排气区隔开，并形成所述排气区通道和排气腔；所述排气区通道与所述排气腔和所述活性炭吸附设备的出气口依次连通，同时，所述第一隔板上设有多个出口支架管，用于固定所述排气通道的出口，并将所述排气通道的出口与所述排气区通道连通。

在本实用新型中，所述插入通道均布在所述吸附区，使得所述多个活性炭滤芯呈并联形式。废气从吸附层外进入排气区通道内，经过吸附层吸附处理后，沿排气通道穿过第一隔板上的出口支架管管口后，进入到排气区。

优选地，所述无动力吸附子系统还包括第二切断阀；所述第二切断阀的一端连接至所述呼吸阀和所述阻火器之间的管路，另一端连接至所述排气筒。

优选地，所述活性炭吸附设备和所述排气筒的底部均连接有冷凝液输出管线。

优选地，所述布气腔分为前圆后方结构；进一步优选地，靠近所述活性炭吸附设备的进气口的部分为圆台结构，靠近所述除雾装置的部分为长方体结构，所述圆台结构的圆面面积较小的一侧与所述活性炭吸附设备的进气口连接；所述圆台结构的圆面面积较大的一侧与所述长方体结构连接。

在本实用新型中，所述布气腔与所述除雾装置相连，便于布气和去除废气中存在的水雾，废气经布气腔分散均匀布气后，径直穿过所述除雾装置，优选地，所述除雾装置为丝网除雾器或干式过滤器。

优选地，所述吸附区还包括第三隔板、入口支架和滑动导轨；所述第三隔板上设有与所述多个插入通道对应的插入孔，用于将所述多个活性炭滤芯插设于所述多个插入通道内；所述入口支架设置于所述插入孔朝向所述第一隔板的一侧，用于固定所述活性炭滤芯的外壁；所述滑动导轨呈圆周状布置于所述多个插入通道内，其两端分别连接所述入口支架的朝向所述第一隔板的一侧和第一隔板，用于定位所述多个活性炭滤芯。

优选地，每个插入通道内的所述滑动导轨的数量为2-4条。

优选地，所述排气通道的截面圆直径在50-200mm之间。

优选地，所述吸附层的厚度为100-200mm。

优选地，所述不锈钢滤网的网眼直径小于所述活性炭颗粒的粒径，防止活性炭颗粒掉落，优选为1-3mm。

在本实用新型中，由于活性炭滤芯采用模块化设计制造，形式一致，更换维修方便。当需要更换维修活性炭滤芯时，打开所述活性炭吸附设备的的侧面箱体检修口，通过设置于所述盲板密封端处的抽插式开关，直接抽出活性炭滤芯进行维修或更换，简单快捷，较少人力操作强度，且不易产生活性炭泄漏现象。

在本实用新型中，活性炭滤芯采用环形填装方式(所述活性炭颗粒设置于所述外圆圆钢骨架和内圆圆钢骨架之间)，极大增加了待处理气体与填料的接触面面积，提高了废气的处理效果，且采用环形填装方式，填料层厚度减小，压力损失低，活性炭吸附罐压损不超过500Pa。

优选地，所述第一隔板与所述一侧面箱体平行设置，且所述第一隔板的一端与所述第一导流板的靠近与所述一侧面箱体连接的一端连接，形成所述排气区通道。

优选地，所述第一隔板的另一端与所述第二隔板的一端连接，所述第二隔板的另一端与所述设有多个检修口的箱体面连接，形成所述排气腔。

在本实用新型中，无动力吸附子系统还可设温度变送器和温度保护措施，监测和调节活性炭吸附设备内部温度。

优选地，所述流动循环再生子系统包括依次连接的第一自动阀、风冷换热器、引风机和催化燃烧装置；所述解吸气出口与所述第一自动阀连接；所述催化燃烧装置的出口与所述解吸气进口连接。

优选地，在所述催化燃烧装置内沿气体流动方向依次设有进气区、电加热区、第一过流孔、催化燃烧区、第一换热区、第二过流孔、第二换热区和排气区；所述进气区与所述电加热区平行设置于所述催化燃烧装置的上部和下部，且所述进气区仅与所述电加热区连通；优选地，所述进气区通过换热列管与所述电加热区连通；所述电加热区、第一过流孔、催化燃烧区、第一换热区、第二过流孔、第二换热区和排气区依次连通；所述第一换热区、第二过流孔和第二换热区通过设置于所述催化燃烧装置内的第二导流板、第三导流板和第四导流板形成，使从所述催化燃烧区流出的气体产生折流，进而与从所述进气区流向所述电加热区的气体进行两次换热；

优选地，所述电加热区内设置有电加热管。

优选地，所述催化燃烧区内装填有催化剂。

优选地，所述流动循环再生子系统还包括压力变送器、第二自动阀和温度计，所述压力变送器设置于所述解吸气出口与所述第一自动阀的连接管线上；所述第二自动阀设置于所述第一自动阀与所述风冷换热器的连接管线上；所述温度计设置于所述催化燃烧装置上，用于检测所述催化燃烧装置内的温度。

在本实用新型中，所述流动循环再生子系统过程中，活性炭吸附设备内部残存的废气在引风机的作用下经解析气出口引出进入到所述流动循环再生子系统，经风冷换热器进行冷却降温后，通过引风机，进入到催化燃烧装置中。废气经催化燃烧装置催化燃烧处理后，其中的有机污染物被氧化去除，剩余的高温气体作为再生气体通过活性炭吸附设备解析气进口进入到活性炭吸附设备中，对吸附填料进行高温再生。填料中吸附的有机污染物在高温的作用下解析，生成有机废气，在引风机的作用再次进入到催化燃烧装置中进行催化燃烧。如此循环，直至再生过程完成。

同时分别设第一自动阀、第二自动阀、压力变送器，按照实际需要当压力低于设定低限或高于设定高限时开启第二自动阀，对进入管线的废气进行加压或者减压。催化燃烧装置中设温度计，当温度超过高限时关闭电加热器，关闭第一自动阀，开启第二自动阀，对催化燃烧装置内部进行降温处理。

在本实用新型中，废气在催化燃烧装置中的流动过程包括：废气 (140～160℃)进入进气区均匀配气后，通过换热列管的管内部来到电加热区。在流经换热列管的过程中，与催化燃烧区排出的高温尾气进行换热，初步提高废气的温度至160～180℃。进入电加热区后，通过电加热管将废气的温度进一步提升至300～350℃，完成加热后的废气，经电加热区和催化燃烧区之间的第一过流孔进入催化燃烧区，在催化剂作用下，废气中的有机物充分氧化成CO2和H2O，并放出部分热量(350～400℃)。催化燃烧区的排气经第二导流板、第三导流板、第四导流板、第一换热区、第二过流孔和第二换热区联合作用形成的折流，进而与从所述进气区流向所述电加热区的气体进行两次换热，温度降至160～180℃，然后经排气区排出。之后作为无动力吸附子系统热再生气通过解析气入口进入活性炭吸附设备。

在本实用新型中，所述催化燃烧装置为撬装式结构(左右结构或者上下结构)。所述第二导流板平行设置于所述催化燃烧装置内，所述第二导流板的一端与所述进气口侧的侧壁连接，所述第一竖向隔板的一端与所述催化燃烧装置的靠近所述出气口侧的顶板连接，所述第二导流板的另一端与所述第一竖向隔板的另一端互相连接，形成所述进气区，并将所述进气区与所述催化燃烧装置的除所述电加热区之外的其他区分隔。

在本实用新型中，所述第三导流板平行设置于所述第二导流板的下方；所述第三导流板的一端与所述出气口侧的侧壁连接，所述第三导流板的另一端靠近所述进气口侧的侧壁，并与所述进气口侧的侧壁形成所述第二过流孔；所述第四导流板平行设置于所述第三导流板的下方；所述第四导流板的一端与所述进气口侧的侧壁连接，所述第四导流板的另一端靠近所述出气口侧的侧壁，并与所述出气口侧的侧壁形成所述第一过流孔；所述第二导流板、所述第三导流板和所述第四导流板的重叠的部分均设置有通孔，所述换热列管通过所述通孔贯穿所述第二导流板、所述第三导流板和所述第四导流板，将所述进气区的气体通过所述换热列管内部导入所述电加热区。

在本实用新型中，所述第二竖向隔板设置于所述第四导流板与所述第三导流板之间，且所述第二竖向隔板的下端与所述第四导流板的形成所述第一过流孔的一端连接，所述第二竖向隔板的上端与所述第三导流板的下表面连接；且所述第二竖向隔板上设有第一通气孔；所述第四导流板、所述进气口侧的侧壁、所述催化燃烧装置的底板、所述出气口侧的侧壁、所述第三导流板、所述第二竖向隔板和所述第一通气孔一起形成所述电加热区，将所述电加热区与所述催化燃烧装置的除所述进气区和催化燃烧区之外的其他区分隔。

在本实用新型中，所述第三竖向隔板设置于所述第四导流板与所述第三导流板之间，且位于所述第二竖向隔板的朝向所述换热列管的一侧，所述第三竖向隔板的两端分别与所述第四导流板的上表面与所述第三导流板的下表面连接；所述第三竖向隔板上设有第二通气孔；所述第三竖向隔板与所述第二竖向隔板、所述第四导流板、所述第三导流板和第二通气孔一起形成所述催化燃烧区，并将所述催化燃烧区与所述催化燃烧装置的除所述电加热区和所述换热区之外的其他区分隔；所述催化燃烧区内装填有金属催化剂(所述第三竖向隔板与所述第二竖向隔板、所述第四导流板、所述第三导流板形成催化剂床)。所述催化燃烧区主要通过金属催化剂的作用，将废气中的有机物在350-400℃的高温条件下，充分氧化成CO₂和H₂O。

在本实用新型中，所述第四竖向隔板和所述第五竖向隔板设置于所述第二导流板与所述第四导流板之间，分别位于所述换热列管的水平方向的两侧，且所述第四竖向隔板位于靠近所述第三竖向隔板的朝向所述换热列管的一侧；所述第四竖向隔板和所述第五竖向隔板均通过所述第三导流板分为上下两部分，所述第四竖向隔板的上下两部分分别设有第三通气孔和第四通气孔，所述第五竖向隔板的上下两部分分别设有第五通气孔和第六通气孔；所述第四竖向隔板、所述第五竖向隔板、所述第二导流板、所述第三导流板、所述第四导流板、所述第二过流孔、第三通气孔、第四通气孔、第五通气孔和第六通气孔一起形成所述第一换热区和第二换热区，并将所述第一换热区和第二换热区与所述催化燃烧装置的除所述催化燃烧区和所述排气区之外的其他区分隔；所述第二导流板、所述第三导流板、所述第二过流孔和所述第四导流板用于将从所述催化燃烧区流出的气体产生折流，进而在所述换热列管外部将从所述催化燃烧区流出的气体与所述换热列管内的气体进行两次换热。

在本实用新型中，所述第四竖向隔板的上部分、所述第三导流板、所述出气口侧的侧壁、所述催化燃烧装置的顶部和所述第一竖向隔板一起形成所述排气区，将从所述第三通气孔排出所述换热区的气体排出所述催化燃烧装置的出口。

以下通过实施例具体说明本实用新型。

实施例

本实施例提供一种可再生无动力废气处理系统，如图1-14所示，该系统包括废气收集子系统、无动力吸附子系统和流动循环再生子系统；

所述无动力吸附子系统包括从左到右依次连接的废气进气口1、呼吸阀2、阻火器3、第一切断阀4、活性炭吸附设备5和排气筒6；所述无动力吸附子系统还包括第二切断阀7；所述第二切断阀7的一端连接至所述呼吸阀2和所述阻火器3之间的管路，另一端连接至所述排气筒6。所述活性炭吸附设备5的底部、所述排气筒6的底部以及所述活性炭吸附设备5与所述排气筒6连接的管线上均连接有冷凝液输出管线8。

所述废气收集子系统(未示出)通过所述废气进气口1与所述无动力吸附子系统连接。

所述活性炭吸附设备5为箱型结构，其顶部和底部分别设有解吸气进口9和解吸气出口10，并均与所述流动循环再生系统相连，进行解析再生；所述活性炭吸附设备5的内部设有布气区、吸附区和排气区；

所述布气区从左到右依次设置有所述活性炭吸附设备的进气口11、布气腔12、除雾装置13和第一导流板14；所述第一导流板14的一端与所述活性炭吸附设备5的一侧面箱体连接，将所述布气区与所述吸附区和排气区隔开；与所述一侧面箱体平行的另一侧面箱体上设有多个检修口15；所述第一导流板14的另一端与设有多个检修口15的箱体面形成条形布气孔 16，所述第一导流板14和条形布气孔16用于将经过所述布气区的气体引导进入所述吸附区；所述布气腔12分为前圆后方结构，靠近所述活性炭吸附设备的进气口11的部分为圆台结构，靠近所述除雾装置13的部分为长方体结构，所述圆台结构的圆面面积较小的一侧与所述活性炭吸附设备的进气口11连接；所述圆台结构的圆面面积较大的一侧与所述长方体结构连接；所述除雾装置13为丝网除雾器。

所述吸附区包括多个插入通道和插设于插入通道内的活性炭滤芯18；每个活性炭滤芯均为同心圆筒式结构，均包括抽插式开关19、外圆圆钢骨架20、内圆圆钢骨架、不锈钢滤网22和活性炭颗粒；所述内圆圆钢骨架内为排气通道21；所述外圆圆钢骨架20和内圆圆钢骨架之间为吸附层23，所述活性炭颗粒设置于所述外圆圆钢骨架20和内圆圆钢骨架之间；所述不锈钢滤网22敷设于所述外圆圆钢骨架20外表面，作为活性炭滤芯的外壁；所述每个活性炭滤芯18的靠近所述多个检修口15的一端为盲板密封端，另一端为所述排气通道21的出口，所述抽插式开关19设置于所述盲板密封端；所述吸附区还包括第三隔板30、入口支架31和滑动导轨32；所述第三隔板30上设有与所述多个插入通道对应的插入孔33，用于将所述多个活性炭滤芯18插设于所述多个插入通道内；所述入口支架31设置于所述插入孔33朝向第一隔板24的一侧，用于固定所述活性炭滤芯18的外壁；所述滑动导轨32呈圆周状布置于所述多个插入通道内，其两端分别连接所述入口支架31的朝向所述第一隔板24的一侧和第一隔板24，用于定位所述多个活性炭滤芯18；每个插入通道内的所述滑动导轨32的数量为2条。所述排气通道21的截面圆直径为100mm；所述吸附层23的厚度为 150mm；所述不锈钢滤网22的网眼直径为1mm。

所述排气区包括所述第一隔板24、第二隔板25、排气区通道26、排气腔27和所述活性炭吸附设备的出气口28；所述第一隔板24与第二隔板25 将除所述排气通道21的出口部分的吸附区与所述排气区隔开，所述第一隔板24与所述一侧面箱体平行设置，且所述第一隔板24的一端与所述第一导流板14的靠近与所述一侧面箱体连接的一端连接，形成所述排气区通道 26；所述第一隔板24的另一端与所述第二隔板25的一端连接，所述第二隔板25的另一端与所述设有多个检修口15的箱体面连接，形成所述排气腔27。所述排气区通道26与所述排气腔27和所述活性炭吸附设备的出气口28依次连通，同时，所述第一隔板24上设有多个出口支架管29，用于固定所述排气通道21的出口，并将所述排气通道21的出口与所述排气区通道26连通。

所述流动循环再生子系统包括依次连接的第一自动阀35、风冷换热器 36、引风机37和催化燃烧装置38；所述解吸气出口10与所述第一自动阀 35连接；所述催化燃烧装置38的出口与所述解吸气进口9连接。

在所述催化燃烧装置38内沿气体流动方向依次设有进气区42、电加热区43、第一过流孔44、催化燃烧区45、第一换热区46、第二过流孔47、第二换热区48和排气区49；所述进气区42与所述电加热区43平行设置于所述催化燃烧装置38的上部和下部，且所述进气区42仅与所述电加热区 43连通(所述进气区42通过换热列管50与所述电加热区43连通)；所述电加热区43、第一过流孔44、催化燃烧区45、第一换热区46、第二过流孔47、第二换热区48和排气区49依次连通；所述第一换热区46、第二过流孔47和第二换热区48通过设置于所述催化燃烧装置38内的第二导流板 51、第三导流板52和第四导流板53形成，使从所述催化燃烧区45流出的气体产生折流，进而与从所述进气区42流向所述电加热区43的气体进行两次换热；所述电加热区43内设置有电加热管54；所述催化燃烧区45内装填有金属催化剂55。具体为：

进气区42：所述第二导流板51平行设置于所述催化燃烧装置38内，所述第二导流板51的一端与所述进气口56侧的侧壁连接，所述第一竖向隔板58的一端与所述催化燃烧装置38的靠近所述出气口56侧的顶板连接，所述第二导流板51的另一端与所述第一竖向隔板58的另一端互相连接，形成所述进气区42，并将所述进气区42与所述催化燃烧装置38的除所述电加热区43之外的其他区分隔。

第二过流孔47、第一过流孔77和换热列管50：所述第三导流板52平行设置于所述第二导流板51的下方；所述第三导流板52的一端与所述出气口57侧的侧壁连接，所述第三导流板52的另一端靠近所述进气口56侧的侧壁，并与所述进气口56侧的侧壁形成所述第二过流孔47；所述第四导流板53平行设置于所述第三导流板52的下方；所述第四导流板53的一端与所述进气口56侧的侧壁连接，所述第四导流板53的另一端靠近所述出气口57侧的侧壁，并与所述出气口57侧的侧壁形成所述第一过流孔44；所述第二导流板51、所述第三导流板52和所述第四导流板53的重叠的部分均设置有通孔59，所述换热列管50通过所述通孔59贯穿所述第二导流板51、所述第三导流板52和所述第四导流板53，将所述进气区42的气体通过所述换热列管50内部导入所述电加热区43。

电加热区43：所述第二竖向隔板60设置于所述第四导流板53与所述第三导流板52之间，且所述第二竖向隔板60的下端与所述第四导流板53 的形成所述第一过流孔44的一端连接，所述第二竖向隔板60的上端与所述第三导流板52的下表面连接；且所述第二竖向隔板60上设有第一通气孔(未示出)；所述第四导流板53、所述进气口56侧的侧壁、所述催化燃烧装置38的底板、所述出气口57侧的侧壁、所述第三导流板52、所述第二竖向隔板60和所述第一通气孔一起形成所述电加热区43，将所述电加热区43与所述催化燃烧装置38的除所述进气区42和催化燃烧区45之外的其他区分隔。

催化燃烧区45：所述第三竖向隔板61设置于所述第四导流板53与所述第三导流板52之间，且位于所述第二竖向隔板60的朝向所述换热列管 50的一侧，所述第三竖向隔板61的两端分别与所述第四导流板53的上表面与所述第三导流板52的下表面连接；所述第三竖向隔板61上设有第二通气孔(未示出)；所述第三竖向隔板61与所述第二竖向隔板60、所述第四导流板53、所述第三导流板52和第二通气孔一起形成所述催化燃烧区 45，并将所述催化燃烧区45与所述催化燃烧装置38的除所述电加热区43 和所述第一换热区46和第二换热区48之外的其他区分隔；所述催化燃烧区45内装填有金属催化剂55(所述第三竖向隔板61与所述第二竖向隔板 60、所述第四导流板53、所述第三导流板52形成催化剂床)。

第一换热区46和第二换热区48：所述第四竖向隔板62和所述第五竖向隔板63设置于所述第二导流板51与所述第四导流板53之间，分别位于所述换热列管50的水平方向的两侧，且所述第四竖向隔板62位于靠近所述第三竖向隔板61的朝向所述换热列管50的一侧；所述第四竖向隔板62 和所述第五竖向隔板63均通过所述第三导流板52分为上下两部分，所述第四竖向隔板62的上下两部分分别设有第三通气孔(未示出)和第四通气孔(未示出)，所述第五竖向隔板63的上下两部分分别设有第五通气孔(未示出)和第六通气孔(未示出)；所述第四竖向隔板62、所述第五竖向隔板 63、所述第二导流51板、所述第三导流板52、所述第四导流板53、所述第二过流孔47、第三通气孔、第四通气孔、第五通气孔和第六通气孔一起形成所述第一换热区46和第二换热区48，并将所述第一换热区46和第二换热区48与所述催化燃烧装置38的除所述催化燃烧区45和所述排气区49 之外的其他区分隔；所述第二导流板51、所述第三导流板52、所述第二过流孔47和所述第四导流板53用于将从所述催化燃烧区45流出的气体产生折流，进而在所述换热列管50外部将从所述催化燃烧区45流出的气体与所述换热列管50内的气体进行两次换热。

排气区49：所述第四竖向隔板62的上部分、所述第三导流板52、所述出气口57侧的侧壁、所述催化燃烧装置38的顶部和所述第一竖向隔板 58一起形成所述排气区49，将从所述第三通气孔排出所述第一换热区46 和第二换热区48的气体排出所述催化燃烧装置38的出气口57。

所述流动循环再生子系统还包括压力变送器39、第二自动阀40和温度计41，所述压力变送器39设置于所述解吸气出口10与所述第一自动阀35 的连接管线上；所述第二自动阀40设置于所述第一自动阀35与所述风冷换热器36的连接管线上；所述温度计41设置于所述催化燃烧装置38上，用于检测所述催化燃烧装置38内的温度。

申请人在某石化公司建设了污水提升池无动力尾气处理设备，采用了本实施例的可再生无动力废气处理系统，其中，废气为某石化公司污水提升池逸出气，污水提升池顶加盖开孔收集逸出气体到废气收集子系统的物料池(罐)，设计进气量为150Nm³/h，处理浓度为300mg/m³。

利用本实施例的可再生无动力废气处理系统的工艺流程包括：利用所述废气收集子系统的物料池(罐)内液位变化带来的压力变化，打开所述呼吸阀2将废气引入所述无动力吸附子系统，废气依次通过阻火器3、第一切断阀4，然后进入到活性炭吸附设备5中，所述活性炭吸附设备5内置除雾装置13，除去废气中携带的水蒸气，避免废气湿度过大导致吸附设备内部活性炭失效。除湿后的尾气进入吸附区进行吸附处理。

吸附区内部的吸附层23填装方式采用模块化装填，吸附层23填充在所述外圆圆钢骨架20和内圆圆钢骨架之间。废气经布气区均匀布气后，通过吸附区活性炭颗粒吸附处理后进入到排放区，经排放区收集汇总，满足国家和业主要求的排放标准后，通过排气筒排向大气。

为保证无动力吸附子系统检修及再生，在阻火器3后设置第一切断阀 4。无动力吸附子系统进行检修或者再生时，关闭第一切断阀4，废气由呼吸阀2引至第二切断阀40所在的管线，通过排气筒6排向大气。同时活性炭吸附设备5和排气筒6底部设有冷凝液输出管线8，设备内部冷凝液通过冷凝液输出管线8排出。

所述流动循环再生子系统的工作工程包括：活性炭吸附设备5内部残存的废气在引风机37的作用下经解析气出口10引出进入到所述流动循环再生子系统，经风冷换热器36进行冷却降温后，通过引风机37，进入到催化燃烧装置38中。废气经催化燃烧装置38催化燃烧处理后，其中的有机污染物被氧化去除，剩余的高温气体作为再生气体通过活性炭吸附设备5 解析气进口9进入到活性炭吸附设备5中，对吸附填料进行高温再生。填料中吸附的有机污染物在高温的作用下解析，生成有机废气，在引风机37 的作用再次进入到催化燃烧装置38中进行催化燃烧。如此循环，直至再生过程完成。

废气在催化燃烧装置38中的流动过程包括：废气(126℃)进入进气区42均匀配气后，通过换热列管50的管内部来到电加热区43。在流经换热列管50的过程中，与催化燃烧区45排出的高温尾气进行换热，初步提高废气的温度至174℃。进入电加热区43后，通过电加热管54将废气的温度进一步提升至323℃，完成加热后的废气，经电加热区43和催化燃烧区45之间的第一过流孔44进入催化燃烧区45，在催化剂作用下，废气中的有机物充分氧化成CO₂和H₂O，并放出部分热量(391℃)。催化燃烧区45 的排气经第二导流板51、第三导流板52、第四导流板53、第一换热区 46、第二过流孔47和第二换热区48联合作用形成的折流，进而与从所述进气区42流向所述电加热区43的气体进行两次换热，温度降至167℃，然后经排气区49排出。之后作为无动力吸附子系统热再生气通过解析气入口 9进入活性炭吸附设备5。

同时分别设第一自动阀35、第二自动阀40、压力变送器39，按照实际需要当压力低于设定低限或高于设定高限时开启第二自动阀40，对进入管线的废气进行加压或者减压。催化燃烧装置38中设温度计41，当温度超过高限时关闭电加热管54，关闭第一自动阀35，开启第二自动阀40，对催化燃烧装置38内部进行降温处理。

所述活性炭颗粒的规格如表1所示。

表1所述活性炭颗粒的规格

序号	项目	参数	备注
				1	品种	煤质碳
2	四氯化碳吸附值	≥60
				3	碘吸附值	≥1000
4	净化效率	≥90％
				5	直径	4～6mm
6	长度	5～20mm
				7	堆积密度	500-600kg/m<sup>3</sup>

污水提升池内臭气经本实施例的可再生无动力废气处理系统处理后臭气排放符合《合成树脂工业污染物排放标准》(GB31572-2015)，《石油化学工业污染物排放标准》GB31571-2015和《挥发性有机物无组织排放控制标准》GB32822-2019，具体地，所述活性炭吸附设备5的进、出气指标如表2所示。

表2所述活性炭吸附设备5的进、出气指标

序号	项目	单位	进口	出口
					1	苯系物	mg/m<sup>3</sup>	15	4.2
2	苯	mg/m<sup>3</sup>	8.3	2.1
					3	甲苯	mg/m<sup>3</sup>	3.1	0.4
4	二甲苯	mg/m<sup>3</sup>	0.59	0.28
					5	非甲烷总烃	mg/m<sup>3</sup>	294	81
6	臭气浓度	无量纲	/	1100

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (13)

1.一种可再生无动力废气处理系统，其特征在于，该系统包括废气收集子系统、无动力吸附子系统和流动循环再生子系统；

所述无动力吸附子系统包括从左到右依次连接的废气进气口、呼吸阀、阻火器、第一切断阀、活性炭吸附设备和排气筒；所述废气收集子系统通过所述废气进气口与所述无动力吸附子系统连接；所述活性炭吸附设备为箱型结构，其顶部和底部分别设有解吸气进口和解吸气出口，并均与所述流动循环再生系统相连，进行解析再生；

所述活性炭吸附设备的内部设有布气区、吸附区和排气区；

所述布气区从左到右依次设置有所述活性炭吸附设备的进气口、布气腔、除雾装置和第一导流板；所述第一导流板的一端与所述活性炭吸附设备的一侧面箱体连接，将所述布气区与所述吸附区和排气区隔开；与所述一侧面箱体平行的另一侧面箱体上设有多个检修口；所述第一导流板的另一端与设有多个检修口的箱体面形成条形布气孔，所述第一导流板和条形布气孔用于将经过所述布气区的气体引导进入所述吸附区；

所述吸附区包括多个插入通道和插设于插入通道内的活性炭滤芯；每个活性炭滤芯均为同心圆筒式结构，均包括抽插式开关、外圆圆钢骨架、内圆圆钢骨架、不锈钢滤网和活性炭颗粒；所述内圆圆钢骨架内为排气通道；所述外圆圆钢骨架和内圆圆钢骨架之间为吸附层，所述活性炭颗粒设置于所述外圆圆钢骨架和内圆圆钢骨架之间；所述不锈钢滤网敷设于所述外圆圆钢骨架外表面，作为活性炭滤芯的外壁；所述每个活性炭滤芯的靠近所述多个检修口的一端为盲板密封端，另一端为所述排气通道的出口，所述抽插式开关设置于所述盲板密封端；

所述排气区包括第一隔板、第二隔板、排气区通道、排气腔和所述活性炭吸附设备的出气口；所述第一隔板与第二隔板将除所述排气通道的出口部分的吸附区与所述排气区隔开，并形成所述排气区通道和排气腔；所述排气区通道与所述排气腔和所述活性炭吸附设备的出气口依次连通，同时，所述第一隔板上设有多个出口支架管，用于固定所述排气通道的出口，并将所述排气通道的出口与所述排气区通道连通。

2.根据权利要求1所述的可再生无动力废气处理系统，其特征在于，所述无动力吸附子系统还包括第二切断阀；所述第二切断阀的一端连接至所述呼吸阀和所述阻火器之间的管路，另一端连接至所述排气筒。

3.根据权利要求1所述的可再生无动力废气处理系统，其特征在于，所述活性炭吸附设备的底部、所述排气筒的底部以及所述活性炭吸附设备与所述排气筒连接的管线上均连接有冷凝液输出管线。

4.根据权利要求1所述的可再生无动力废气处理系统，其特征在于，所述布气腔分为前圆后方结构，靠近所述活性炭吸附设备的进气口的部分为圆台结构，靠近所述除雾装置的部分为长方体结构，所述圆台结构的圆面面积较小的一侧与所述活性炭吸附设备的进气口连接；所述圆台结构的圆面面积较大的一侧与所述长方体结构连接；

所述除雾装置为丝网除雾器或干式过滤器。

5.根据权利要求1所述的可再生无动力废气处理系统，其特征在于，所述吸附区还包括第三隔板、入口支架和滑动导轨；所述第三隔板上设有与所述多个插入通道对应的插入孔，用于将所述多个活性炭滤芯插设于所述多个插入通道内；所述入口支架设置于所述插入孔朝向所述第一隔板的一侧，用于固定所述活性炭滤芯的外壁；所述滑动导轨呈圆周状布置于所述多个插入通道内，其两端分别连接所述入口支架的朝向所述第一隔板的一侧和第一隔板，用于定位所述多个活性炭滤芯。

6.根据权利要求5所述的可再生无动力废气处理系统，其特征在于，每个插入通道内的所述滑动导轨的数量为2-4条。

7.根据权利要求1所述的可再生无动力废气处理系统，其特征在于，所述排气通道的截面圆直径在50-200mm之间；所述吸附层的厚度为100-200mm；所述不锈钢滤网的网眼直径小于所述活性炭颗粒的粒径。

8.根据权利要求7所述的可再生无动力废气处理系统，其特征在于，所述不锈钢滤网的网眼直径为1-3mm。

9.根据权利要求1所述的可再生无动力废气处理系统，其特征在于，所述第一隔板与所述一侧面箱体平行设置，且所述第一隔板的一端与所述第一导流板的靠近与所述一侧面箱体连接的一端连接，形成所述排气区通道；

所述第一隔板的另一端与所述第二隔板的一端连接，所述第二隔板的另一端与所述设有多个检修口的箱体面连接，形成所述排气腔。

10.根据权利要求1所述的可再生无动力废气处理系统，其特征在于，所述流动循环再生子系统包括依次连接的第一自动阀、风冷换热器、引风机和催化燃烧装置；所述解吸气出口与所述第一自动阀连接；所述催化燃烧装置的出口与所述解吸气进口连接。

11.根据权利要求10所述的可再生无动力废气处理系统，其特征在于，在所述催化燃烧装置内沿气体流动方向依次设有进气区、电加热区、第一过流孔、催化燃烧区、第一换热区、第二过流孔、第二换热区和排气区；

所述进气区与所述电加热区平行设置于所述催化燃烧装置的上部和下部，且所述进气区仅与所述电加热区连通；

所述电加热区、第一过流孔、催化燃烧区、第一换热区、第二过流孔、第二换热区和排气区依次连通；

所述第一换热区、第二过流孔和第二换热区通过设置于所述催化燃烧装置内的第二导流板、第三导流板和第四导流板形成，使从所述催化燃烧区流出的气体产生折流，进而与从所述进气区流向所述电加热区的气体进行两次换热；

所述电加热区内设置有电加热管；

所述催化燃烧区内装填有催化剂。

12.根据权利要求11所述的可再生无动力废气处理系统，其特征在于，所述进气区通过换热列管与所述电加热区连通。

13.根据权利要求10所述的可再生无动力废气处理系统，其特征在于，所述流动循环再生子系统还包括压力变送器、第二自动阀和温度计，所述压力变送器设置于所述解吸气出口与所述第一自动阀的连接管线上；所述第二自动阀设置于所述第一自动阀与所述风冷换热器的连接管线上；所述温度计设置于所述催化燃烧装置上，用于检测所述催化燃烧装置内的温度。

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