CN215939499U - 一种沸石转轮有机废气净化装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种沸石转轮有机废气净化装置，所述装置包括洗涤塔、干式过滤器、混合器、吸附风机、沸石转轮、排气筒、换热器、脱附风机、反应器，含VOCs废气进入所述装置时经过了多级预处理，使其进入沸石转轮时处于理想工况，保证了VOCs废气净化的高效性，同时，经过余热回收及调节，避免了当废气浓度波动时，脱附温度随之波动而造成的脱附不完全或高温冲击沸石吸附剂的问题，使装置运行更加稳定、经济。

Description

一种沸石转轮有机废气净化装置

技术领域

本申请是挥发性有机废气（VOCs）处理装置中的一种，尤其涉及一种沸石转轮有机废气净化装置，它属于大气污染治理技术领域。

背景技术

沸石是一种含水架状结构硅铝酸盐矿物质，其结构特点除，有离子交换性（极易与周围水溶液的阳离子发生交换作用，交换后的沸石晶体结构不被破坏），催化性（其大孔穴可容纳一定数量的物质，从而促使化学反应在其表面加速进行），此外，还有吸附性。沸石不同于一般吸附剂（硅胶、活性炭）的两个显著特点是：选择性吸附及高效性吸附。

沸石转轮则是采用沸石作为吸附剂而制成的处理设备，沸石转轮分为吸附区、再生区、脱附区共3个区域，含VOCs废气经过蜂窝式沸石转轮时，经过吸附区的吸附净化，废气中的VOCs成分被固定在蜂窝沸石吸附剂中，沸石转轮旋转到脱附区时，利用高温气体对已吸附部分进行解吸脱附，沸石转轮再旋转至再生区得到冷却并恢复吸附性能。沸石转轮工作时的吸附、脱附、再生过程同时进行，其可将大流量、较低浓度的VOCs废气吸附浓缩成小流量、高浓度的VOCs废气。由于其具有处理效果好、占地面积小、使用寿命长等优点，被广泛运用于各类有机废气处理场合，特别是表面涂装、包装印刷、油墨助剂等行业。

由于不同行业和或不同生产工况，所排放含VOCs废气的成分、温度、湿度、含尘浓度等存在较大差异，沸石转轮设备使用一段时间后容易出现堵塞、处理效果下降、运行能耗增高等问题。因此，面对不同的废气排放工况，如何使得沸石转轮保持持久、高效的工作状态，是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本申请提供一种沸石转轮有机废气净化装置，所述装置对含VOCs废气的工况适应性更强，从而更具持久性、高效性及稳定性。

为实现上述目的，本申请的技术方案如下。

一种沸石转轮有机废气净化装置，包括洗涤塔、干式过滤器、混合器、吸附风机、沸石转轮、排气筒、换热器、脱附风机、反应器，所述洗涤塔入口与VOCs废气总管相连，所述洗涤塔出口连接第一风管至所述干式过滤器入口，所述干式过滤器出口连接所述混合器入口一，所述混合器出口连接所述吸附风机入口，所述吸附风机出口连接第二风管至所述沸石转轮吸附区入口，所述沸石转轮吸附区出口连接第三风管至所述排气筒，所述第二风管还连接第四风管至所述沸石转轮再生区入口，所述沸石转轮再生区出口连接第五风管至所述换热器冷侧入口，所述换热器冷侧出口连接第六风管至所述沸石转轮脱附区入口，所述沸石转轮脱附区出口连接第七风管至所述脱附风机入口，所述脱附风机出口连接所述反应器入口，所述反应器出口连接第八风管至所述换热器热侧入口，所述换热器热侧出口连接第九风管至所述第三风管，所述装置还包括设于所述第一风管上的压力变送器1、设于所述第二风管上的温度传感器1和湿度传感器、设于所述第六风管上的温度传感器2、设于所述第七风管上的压力变送器2、设于所述反应器上的温度传感器3、调节阀1、调节阀2、调节阀3、调节阀4，所述调节阀1两端分别连接风管至所述第五风管及所述第六风管，所述调节阀2两端分别连接风管至所述第六风管及所述第八风管，所述调节阀3两端分别连接大气及所述第七风管，所述调节阀4两端分别连接风管至所述第八风管及所述混合器入口二。

进一步的，所述洗涤塔塔底集水池与外置循环泵相连并与塔内的喷淋组件、填料层组成封闭的液相循环系统，塔顶内置除雾器。

进一步的，所述干式过滤器内部按照气流流动方向依次设置初效过滤器、中效过滤器、高效过滤器、活性炭纤维过滤器。

进一步的，所述吸附风机具有变频调速功能，其电信号与所述压力变送器1的电信号连锁，所述脱附风机具有变频调速功能，其电信号与所述压力变送器2的电信号连锁。

进一步的，所述反应器为采用热氧化为原理的且具有热量回收、补充及调节功能的处理设备。

进一步的，所述调节阀1和调节阀2均为气动模拟量调节阀，其电信号均与所述温度传感器2的电信号连锁，所述调节阀3为气动模拟量调节阀，其电信号与所述温度传感器3的电信号连锁，所述调节阀4为气动模拟量调节阀，其电信号与所述湿度传感器的电信号连锁。

本申请提供的一种沸石转轮有机废气净化装置，VOCs废气先经过洗涤塔的一级预处理，废气得以冷却降温，并且去除了其中大部分颗粒物、高沸点物质及水分，然后经过干式过滤器的二级预处理，废气中的水分及颗粒物被其内置初/中/高效过滤器进一步去除，高沸点物质被其内置活性炭纤维过滤器拦截，接着经混合器的三级预处理，空气湿度得以调节，如此，进入沸石转轮前的废气经过了多道降温、除尘、除湿，保障了沸石转轮的吸附净化效果，与此同时，通过各调节阀的作用，进入沸石转轮脱附区的尾气温度可以控制在一个比较精准的数值，从而保证了其脱附再生效率。与现有技术相比，其有益效果在于：废气经过了多级预处理，使其进入沸石转轮时处于理想工况，保证了VOCs废气净化的高效性，同时经过余热回收及调节，避免了当废气浓度波动时，脱附温度随之波动而造成的脱附不完全或高温冲击沸石吸附剂的问题，使装置运行更加稳定、经济。

附图说明

图1是本申请的结构示意图，箭头方向表示介质流动方向。

具体实施方式

下面参照附图结合实施例对本申请作进一步的描述。

一种沸石转轮有机废气净化装置，见图1所示，包括洗涤塔1、干式过滤器2、混合器3、吸附风机4、沸石转轮5、排气筒6、换热器9、脱附风机7、反应器8，洗涤塔1入口与废气总管相连，洗涤塔1出口连接第一风管11至干式过滤器2入口，干式过滤器2出口连接混合器3入口一，混合器3出口连接吸附风机4入口，吸附风机4出口连接第二风管12至沸石转轮吸附区51入口，沸石转轮吸附区51出口连接第三风管13至排气筒6，第二风管12还连接第四风管14至沸石转轮再生区52入口，沸石转轮再生区52出口连接第五风管15至换热器9冷侧入口，换热器9冷侧出口连接第六风管16至沸石转轮脱附区53入口，沸石转轮脱附区53出口连接第七风管17至脱附风机7入口，脱附风机7出口连接反应器8入口，反应器8出口连接第八风管18至换热器9热侧入口，换热器9热侧出口连接第九风管19至第三风管13，所述装置还包括设于第一风管11上的压力变送器1 P1、设于第二风管12上的温度传感器1 T1和湿度传感器WT、设于第六风管16上的温度传感器2 T2、设于第七风管17上的压力变送器2 P2、设于反应器8上的温度传感器3 T3、调节阀1 V01、调节阀2 V02、调节阀3 V03、调节阀4 V04，调节阀1V01两端分别连接风管至第五风管15及第六风管16，调节阀2 V02两端分别连接风管至第六风管16及第八风管18，调节阀3 V03两端分别连接大气及第七风管17，调节阀4 V04两端分别连接风管至第八风管18及混合器入口二。

具体的，见图1，洗涤塔1塔底集水池与外置循环泵相连并与塔内的喷淋组件、填料层组成封闭的液相循环系统，洗涤塔1塔顶内置除雾器，用于去除废气中夹带的水分。

具体的，见图1，干式过滤器2内部按照气流流动方向依次设置G4初效过滤器、F7中效过滤器、F9高效过滤器、活性炭纤维过滤器。

具体的，见图1，吸附风机4具有变频调速功能，其电信号与压力变送器1 P1的电信号连锁，脱附风机7具有变频调速功能，其电信号与所述压力变送器2 P2的电信号连锁。

具体的，见图1，反应器8为带温控电加热的催化燃烧设备，其可根据内部温度自动调节电加热的启停，使流经其内部的废气能达到所需起燃温度值。

具体的，见图1，调节阀1 V01和调节阀2 V02均为气动模拟量调节阀，其电信号均与温度传感器2 T2的电信号连锁，调节阀3 V03为气动模拟量调节阀，其电信号与温度传感器3 T3的电信号连锁，调节阀4 V04为气动模拟量调节阀，其电信号与湿度传感器WT的电信号连锁。

本申请装置的工作过程可描述为：VOCs废气从洗涤塔1入口进入，经洗涤除雾后从塔顶排出进入干式过滤器2，经干式过滤器2内置4道过滤器的进一步过滤后进入混合器3，废气在混合器3内与来自反应器8排出的并流经调节阀4 V04的较高温气体混合除湿，然后在吸附风机4的作用下进入沸石转轮5，进入沸石转轮5的VOCs废气分两支，其中一支穿过沸石转轮吸附区51，经吸附净化后至排气筒6高空排放，另外一支穿过沸石转轮再生区52对其进行冷却降温，排出沸石转轮再生区52的废气再经过换热器9的换热升温，然后穿过沸石转轮脱附区53对其进行脱附，脱附后形成的较高浓度VOCs废气经脱附风机7的作用进入反应器8，废气在反应器8内被氧化分解成CO2、H2O并释放出反应热，反应热一部分被回用以维持反应器8内的反应自平衡，另一部分随气体排出反应器8进入换热器9，经换热后的洁净空气以较低的温度排入排气筒6。

本申请装置采用PLC可编程控制系统来进行控制，实际使用过程中，当温度传感器1 T1的检测值偏高（如≥35℃，可设，可调）时，系统更换洗涤塔1内的循环液；当湿度传感器WT的检测值偏高（如≥80%RH，可设，可调）且温度传感器1 T1的检测值＜40℃时，增大调节阀4 V04的开度，反之则减小开度；当温度传感器2 T2的检测值偏高（如≥230℃，可设，可调）时，增大调节阀1 V01的开度，从而增大通过该阀门的流量（减小通过换热器9的流量），使得温度传感器2 T2的检测值降低，反之，当温度传感器2 T2的检测值偏低（如≤180℃，可设，可调）时，增大调节阀2 V02的开度，从而增大通过该阀门高温气体的流量，使得温度传感器2 T2的检测值升高；当温度传感器3 T3检测反应器8内氧化室温度偏高（如≥420℃，可设，可调）时，增大调节阀3 V03的开度，从而增加外界新鲜空气进入量，降低废气浓度，使温度传感器3 T3的检测值降低，反之则减小开度。

VOCs废气进入沸石转轮5之前，经过了洗涤塔1的一级预处理、干式过滤器2的二级预处理、混合器3的三级预处理，其中，废气中的颗粒物经过了洗涤塔1内循环喷淋液的1次处理，干式过滤器2内置过滤器的3次处理，共计先后4次处理，颗粒物可基本去除，由于大部分颗粒物在洗涤塔1内被清洗掉，极大减轻了干式过滤器2的负荷，其内置过滤器的更换维护强度也随之降低，节省了运行费用；废气中的高沸点物质经过了洗涤塔1内循环喷淋液1次处理，干式过滤器2内置活性炭纤维的2次处理，减少了进入沸石转轮吸附区51的难解吸物质，使其脱附更彻底；废气中的湿气经过洗涤塔1内置除雾器的1次处理，干式过滤器2的4次处理，混合器3的1次处理，共计先后5次处理，废气湿度可以控制在理想低值。进入沸石转轮脱附区53的废气温度经过调节，可以控制在比较精准的数值，这使得解吸脱附更加彻底，有利于沸石转轮5恢复初始吸附性能，同时，经脱附后的废气燃烧过程更趋平稳、高效。

综上，本申请的装置对于影响净化效率的温度、含尘浓度、湿度、高沸点物质等因素均进行了逐级控制，保证了沸石转轮5吸附净化的高效性，脱附温度可调，保证了沸石转轮5的再生性能，从而更具持久性、稳定性及高效性。

应说明的是，以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利保护范围，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种沸石转轮有机废气净化装置，其特征在于，包括洗涤塔、干式过滤器、混合器、吸附风机、沸石转轮、排气筒、换热器、脱附风机、反应器，所述洗涤塔入口与VOCs废气总管相连，所述洗涤塔出口连接第一风管至所述干式过滤器入口，所述干式过滤器出口连接所述混合器入口一，所述混合器出口连接所述吸附风机入口，所述吸附风机出口连接第二风管至所述沸石转轮吸附区入口，所述沸石转轮吸附区出口连接第三风管至所述排气筒，所述第二风管还连接第四风管至所述沸石转轮再生区入口，所述沸石转轮再生区出口连接第五风管至所述换热器冷侧入口，所述换热器冷侧出口连接第六风管至所述沸石转轮脱附区入口，所述沸石转轮脱附区出口连接第七风管至所述脱附风机入口，所述脱附风机出口连接所述反应器入口，所述反应器出口连接第八风管至所述换热器热侧入口，所述换热器热侧出口连接第九风管至所述第三风管，所述装置还包括设于所述第一风管上的压力变送器1、设于所述第二风管上的温度传感器1和湿度传感器、设于所述第六风管上的温度传感器2、设于所述第七风管上的压力变送器2、设于所述反应器上的温度传感器3、调节阀1、调节阀2、调节阀3、调节阀4，所述调节阀1两端分别连接风管至所述第五风管及所述第六风管，所述调节阀2两端分别连接风管至所述第六风管及所述第八风管，所述调节阀3两端分别连接大气及所述第七风管，所述调节阀4两端分别连接风管至所述第八风管及所述混合器入口二。

2.根据权利要求1所述的一种沸石转轮有机废气净化装置，其特征在于，所述洗涤塔塔底集水池与外置循环泵相连并与塔内的喷淋组件、填料层组成封闭的液相循环系统，塔顶内置除雾器。

3.根据权利要求1所述的一种沸石转轮有机废气净化装置，其特征在于，所述干式过滤器内部按照气流流动方向依次设置初效过滤器、中效过滤器、高效过滤器、活性炭纤维过滤器。

4.根据权利要求1所述的一种沸石转轮有机废气净化装置，其特征在于，所述吸附风机具有变频调速功能，其电信号与所述压力变送器1的电信号连锁，所述脱附风机具有变频调速功能，其电信号与所述压力变送器2的电信号连锁。

5.根据权利要求1所述的一种沸石转轮有机废气净化装置，其特征在于，所述反应器为采用热氧化为原理的且具有热量回收、补充及调节功能的处理设备。

6.根据权利要求1所述的一种沸石转轮有机废气净化装置，其特征在于，所述调节阀1和调节阀2均为气动模拟量调节阀，其电信号均与所述温度传感器2的电信号连锁，所述调节阀3为气动模拟量调节阀，其电信号与所述温度传感器3的电信号连锁，所述调节阀4为气动模拟量调节阀，其电信号与所述湿度传感器的电信号连锁。

Images