CN218740877U - 一种高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置，其包括废气传输管道以及在废气传输管道的入口处沿着废气流动方向依次设置的过滤系统、沸石吸附转轮系统、旋转式RTO系统以及烟囱，所述旋转式RTO系统顶部设置有废气流通管道，所述废气流通管道的出口设置有用于加热气体的换热器，所述换热器的另一端连接有废气回流管道，所述废气回流管道另一侧连接废气传输管道的入口。本申请的废气处理装置能够降低废气进入过滤系统的湿度，从而提高沸石吸附转轮系统对废气内的有机物的吸附效果。

Description

一种高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置

技术领域

本申请涉及有机废气处理装置技术领域，尤其是涉及一种高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置。

背景技术

随着我国工业的快速发展，大气污染，尤其大风量低浓度有机废气日益严重，因此，如何处理大风量低浓度有机废气，已经渐渐成为人们研究重点。传统的处理方式是采用对废气进行氧化或者吸附废气内部的有机物，从而使其达到排放标准，然而，该方法设备投资和运行费用较大，难以达到节能效果。

因此，现在采用了一种耦合工艺降低设备投资以及运行费用，即将废气氧化和有机物吸附相互结合，具体为：先在管道中通入温度为40℃左右的废气，采用吸附设备对废气进行浓缩处理，将大风量低浓度的有机废气经过转轮除去有机废气中的有机物，接着转化为小风量高浓度的有机废气，浓缩后的气体进入后端蓄热燃烧设备进行高温焚烧处理，最后将高温焚烧后的废气通过烟囱排放至环境中。

在这过程中，蓄热氧化(RTO)技术是一种有机废气治理技术，该技术是在传统燃烧法上发展起来的一种新型有机废气治理技术，热回用效率一般可高达95％以上，且净化效率高，对大部分有机物的净化效率可达到98％以上，尤其是三室RTO，净化效果最稳定。然而，RTO在使用过程中整个系统压力波动较大；另外，目前低浓度大风量有机废气多数为涂装废气，涂装废气中往往含有大量的漆雾和粉尘，为了降低漆雾和粉尘的含量，通常会采用水帘、水旋对漆雾和粉尘进行处理，然而这样会导致废气湿度比较大，从而引起转轮的吸附效果下降。

实用新型内容

为了解决涂装废气在处理过程中转轮吸附效果下降的问题，本申请提供一种高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置。

本申请提供的一种高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置采用如下的技术方案：

一种高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置，包括废气传输管道以及在废气传输管道的入口处沿着废气流动方向依次设置的过滤系统、沸石吸附转轮系统、旋转式RTO系统以及烟囱，所述旋转式RTO系统顶部设置有废气流通管道，所述废气流通管道的出口设置有用于加热气体的换热器，所述换热器的另一端连接有废气回流管道，所述废气回流管道另一侧连接废气传输管道的入口。

通过采用上述技术方案，废气从废气传输管道的入口进入，从过滤系统经过进入沸石吸附转轮系统，接着废气进入旋转式RTO系统进行燃烧，有一部分废气在旋转式RTO系统的顶部沿着废气流通管道进入换热器，废气在继续换热器内升高温度，接着进入废气回流管道，到达废气传输管道入口，当系统稳定后，废气源源不断的进入废气传输管道入口时，从废气回流管道进入废气传输管道入口的废气由于温度较高，降低了废气的湿度，提高了沸石吸附转轮系统对废气内的有机物的吸附效果。

可选的，所述废气回流管道上设置有流量控制阀门。

通过采用上述技术方案，采用流量控制阀门，控制进入废气传输管道入口的废气的流量，从而更好的控制废气传输入口处的废气的湿度。

可选的，所述过滤系统按照废气进入顺序依次设置有粗效过滤器、中效过滤器和高效过滤器，所述高效过滤器通过管道连接沸石吸附转轮系统。

通过采用上述技术方案，设置三级过滤器，增强对废气中的漆雾、粉尘和水分的过滤效果。

可选的，所述粗效过滤器、中效过滤器和高效过滤器内均设置有压差表。

通过采用上述技术方案，设置压差表，检测过滤器对废气中的漆雾、粉尘和水分的过滤情况，当过滤器已经接近过滤极限后再更换过滤器，从而降低过滤器的更换频次。

可选的，所述沸石吸附转轮系统包括和过滤系统相互连接的沸石转轮，沸石转轮包括吸附区、脱附区和冷却区，所述冷却区开口处连接有高温换热管道，所述高温换热管道另一端与换热器的入口相互连接，所述换热器的出口与脱附区相互连接。

通过采用上述技术方案，当气体从冷却区沿着高温换热管道进入换热器时，换热器提升废气的温度，便于废气在脱附区进行高温脱附，除去废气内部的有机物。

可选的，所述脱附区另一端连接有废气运输管道以及设置于废气运输管道上、沿着废气运输方向的脱附风机、阻火器和旋转式RTO系统。

通过采用上述技术方案，当旋转式RTO系统在运行时，火焰会不停燃烧，设置阻火器，避免旋转式RTO系统内的火焰回流，保证旋转式RTO安全运行。

可选的，所述旋转式RTO系统由上至下依次设置有燃烧室、蓄热室、出入室和旋转阀，所述出入室包括RTO入气口和RTO出气口，所述RTO入气口一侧还连接有RTO吹扫口，RTO吹扫口连接有吹扫管道，吹扫管道的另一端连接着RTO风机。

通过采用上述技术方案，设置RTO吹扫口和吹扫管道，RTO吹扫口经过吹扫管道对蓄热室进行负压吹扫，将暂存在蓄热室内的部分残留未净化的废气通过RTO风机提供负压，抽送到燃烧室的炉膛进行焚烧处理，提高废气的整体净化效果。旋转阀在旋转过程中压力波动小，对整个旋转式RTO系统的影响小。

可选的，所述燃烧室外侧还连接有高温卸温管道，所述高温卸温管道上设置有高温卸温阀门。

通过采用上述技术方案，当燃烧室内的温度过高时，启动高温卸温阀门，从而使燃烧室内的热量沿着高温卸温管道流出，保持燃烧室内的温度和压力保持在一定范围内。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请通过在旋转式RTO系统的顶部设置废气流通管道、换热器和废气回流系统，利用换热器旋转式RTO系统攫取热量，从而提高废气的温度，当废气温度提高后，沿着废气回流管道进入废气传输管道的入口处，在高温下，废气的湿度降低，使得废气进入沸石吸附转轮系统时的湿度也相应降低，从而提高沸石吸附转轮系统对废气内的有机物的吸附效果。

2.采用旋转式RTO系统，其中阀门为旋转阀，由于旋转阀在转动过程中压力波动较小，因此旋转阀门在运动时不会对整体旋转式RTO系统产生较大影响。

附图说明

图1是本申请一种高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置的整体结构示意图。

附图标记说明：1、废气传输管道；2、过滤系统；21、粗效过滤器；22、中效过滤器；23、高效过滤器；3、沸石吸附转轮系统；31、沸石转轮；311、吸附区；312、冷却区；313、脱附区；32、高温换热管道；33、换热器；34、废气运输管道；35、脱附风机；36、取热控制阀门；37、废气回流管道；38、第一吸附风机；4、旋转式RTO系统；41、燃烧室；411、燃烧器；42、蓄热室；43、出入室；431、RTO入气口；432、RTO出气口；44、旋转阀；45、RTO吹扫口；46、吹扫管道；47、阻火器47；48、RTO风机；5、烟囱；6、流量控制阀门；7、高温卸温管道；8、高温卸温阀门。

具体实施方式

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置。参照图1，有机废气处理装置包括废气从外界进入的废气传输管道1，以及在废气传输管道1的入口处沿着废气流动方向依次设置的过滤系统2、沸石吸附转轮系统3、旋转式RTO系统4以及烟囱5。

参照图1，过滤系统2包括三级过滤器，顺着废气进入方向依次是粗效过滤器21、中效过滤器22和高效过滤器23，通过三级过滤器，尤其是高效过滤器23，保证废气进入沸石吸附转轮系统3时的颗粒物浓度降低在1μm以下，同时，过滤系统2还能过滤掉废气内的少量水分。粗效过滤器21的入口处和出口处之间连接有第一压差表，中效过滤器22的入口处和出口处之间设置有第二压差表，高效过滤器23的入口处和出口处之间设置有第三压差表，利用压差表及时查询过滤器的耗材是否需要更换，从而降低过滤耗材更换频次。更多的，每级过滤器的底部都设置一定坡度，并在最低点设置排水口，通过排水口将每集过滤器过滤的水分统一排出。当废气进入废气传输管道1后，依次经过粗效过滤器21、中效过滤器22和高效过滤器23，从而除去废气内的漆雾、颗粒和少量水分，接着废气从高效过滤器23的出口流出，途经沸石吸附转轮系统3。

参照图1，沸石吸附转轮系统3包括和过滤系统2相互连接的沸石转轮31，沸石转轮31包括吸附区311、脱附区313和冷却区312，吸附区311远离过滤系统2一侧连接有第一吸附风机38。经高效过滤器23过滤后的废气顺着废气传输管道1进入吸附区311，经过吸附区311的部分废气顺着废气传输管道1进入第一吸附风机38，在第一吸附风机38的吸附下，废气进入烟囱5，并从烟囱5上排出。

冷却区312连接有高温换热管道32，高温换热管道32的另一端连接有换热器33的入口，当沸石转轮31不停转动，转至脱附区313时，将经过冷却区312的部分废气经过高温换热管道32由换热器33从110℃加热到接近200℃，接着一部分废气被引入脱附区313后对吸附在沸石模块里的有机物进行高温脱附。

参照图1，脱附出口连接有废气运输管道34以及依次沿着废气进气方向的脱附风机35、阻火器47和RTO风机48，高浓度废气从脱附区313的脱附出口脱出后，沿着废气运输管道34先后经过脱附风机35、阻火器47和RTO风机48，并在RTO风机48的吸附下进入旋转式RTO系统4进行高温氧化分解。旋转式RTO系统通过管道与换热器33入口相连，换热器33出口管道上配置有取热控制阀门36，以控制从旋转式RTO系统4攫取的热量，保证沸石转轮31脱附温度控制在合理范围之内。

参照图1，旋转式RTO系统4由上至下依次设置有燃烧室41、蓄热室42、出入室43和旋转阀44，其中出入室43内两侧分别设置有RTO出气口432和靠近于脱附风机35的RTO入气口431，RTO入气口431连通着废气运输管道34，RTO出气口432连接有出气管道，燃烧室41内设置有提供热量的燃烧器411。打开旋转阀44，经过脱附风机35的高浓度废气沿着废气运输管道34进入RTO入气口431，接着经过蓄热室42进行预热，然后进入燃烧室41进行高温焚烧，控制燃烧器411的焚烧温度控制在760-850℃之间，设置废气在燃烧室41内停留时间≥1s，保证废气在燃烧室41内充分燃烧分解。

参照图1，燃烧室41的顶部设置有废气流通管道，废气流通管道的出口与换热器33的入口相连接，焚烧后的废气一部分废气沿着废气流通管道进入换热器33，换热器33的另一侧出口还连接有废气回流管道37，因此，废气通过换热器33后被引至废气回流管道37，沿着废气回流管道37回到废气传输管道1入口处。

参照图1，当系统稳定后，从废气回流管道37进入废气传输管道1入口的高温气体和从外界进入废气传输管道1入口的气体混合，在高温的状态下，废气内的湿度降低，从而提高沸石吸附转轮系统3对废气内的有机物的吸附效果；同时，为了控制废气经过废气回流管道37的流量，保证废气进入过滤系统2时的湿度控制在80%以内，在废气回流管道37上设置有流量控制阀门6，通过流量控制阀门6控制进入过滤系统2的废气流量。

另一部分废气则经过蓄热室42储存热量后从RTO出气口432排出经过出气管道与烟囱5相连接，净化后的废气从烟囱5达标排放。

参照图1，具体的，蓄热室42包括12个蓄热体室，按照功能分为5个放热区、5个蓄热区、1个死区和1个吹扫区，其中放热区、蓄热区和吹扫区分别实现进气、出气和吹扫过程，旋转阀44通过旋转阀44芯的旋转实现蓄热体交替转换功能，由于旋转阀44在旋转过程中压力波动小，因此，蓄热室42工作过程中对整个系统影响较小。

参照图1，更多的，当旋转阀44转动至蓄热区时，蓄热室42将废气焚烧后的部分热量蓄存起来用于预热废气，使得废气进出蓄热室42的温差控制在40℃以内，从而起到较好的节能效果。本实施例中，蓄热室42采用板片式蜂窝陶瓷材料，板片式蜂窝陶瓷抗热冲击及抗热应力能力强，不易破损，热回收效率可达95%以上。在RTO入气口431一侧还设置有RTO吹扫口45，RTO吹扫口45一端连接有吹扫管道46，RTO吹扫口45经过吹扫管道46对蓄热室42进行负压吹扫，将暂存在蓄热室42内的部分残留未净化的废气通过RTO风机48提供负压，抽送到燃烧室41的炉膛进行焚烧处理，提高废气的整体净化效果。

参照图1，燃烧室41外侧连接有高温卸温管道7以及沿着高温卸温管道7的高温卸温阀门8，当燃烧室41温度超过预设值时，高温卸温阀门8打开，卸出部分热量，从而保证燃烧室41内的温度和压力稳定在合理范围之内。

参照图1，更多的，燃烧器411采用低氮燃烧器411，低氮燃烧器411能够减少二次污染物NOx的产生量，经过滤和减压后给旋转式RTO系统4补充燃料，配套助燃风机提供空气助燃，燃烧器411与空气的燃气调节比设置为1:40时，可降低能耗。

本申请实施例一种高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置的实施原理为：废气从废气传输管道1进入，先经过过滤系统2，在三级过滤器的协助下，废气内部的漆雾、粉尘和少量水分被三级过滤器过滤，然后废气顺着废气传输管道1进入吸附区311，部分废气从吸附区311顺着废气传输管道1流经第一吸附风机38，在第一吸附风机38的推动下，从烟囱5排出；另一部分废气从冷却区312进入换热器33升高温度，当温度升高后废气被引入脱附区313后对吸附在沸石模块里的有机物进行高温脱附，依次经过脱附风机35、阻火器47和RTO风机48，最后进入旋转式RTO系统4，通过控制旋转阀44，使废气先经过蓄热室42积蓄热量，接着废气在燃烧室41内焚烧，除去废气内残留的有害气体和有机物，待焚烧结束后，一部分废气从RTO出气口432沿着出气管道排出烟囱5；另一部分废气沿着废气流通管道经过换热器33，进入废气回流管道37，沿着废气回流管道37经过流量控制阀门6，通过旋转流量控制阀门6，使得废气有序回到废气传输管道1入口处，并和进入废气传输管道1入口的废气汇合，从而调整废气的湿度，保证湿度降低为80%以下。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置，其特征在于：包括废气传输管道(1)以及在废气传输管道(1)的入口处沿着废气流动方向依次设置的过滤系统(2)、沸石吸附转轮系统(3)、旋转式RTO系统(4)以及烟囱(5)，所述旋转式RTO系统(4)顶部设置有废气流通管道，所述废气流通管道的出口设置有用于加热气体的换热器(33)，所述换热器(33)的另一端连接有废气回流管道(37)，所述废气回流管道(37)另一侧连接废气传输管道(1)的入口。

2.根据权利要求1所述的高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置，其特征在于：所述废气回流管道(37)上设置有流量控制阀门(6)。

3.根据权利要求1所述的高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置，其特征在于：所述过滤系统(2)按照废气进入顺序依次设置有粗效过滤器(21)、中效过滤器(22)和高效过滤器(23)，所述高效过滤器(23)通过管道连接沸石吸附转轮系统(3)。

4.根据权利要求3所述的高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置，其特征在于：所述粗效过滤器(21)、中效过滤器(22)和高效过滤器(23)内均设置有压差表。

5.根据权利要求1所述的高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置，其特征在于：所述沸石吸附转轮系统(3)包括和过滤系统(2)相互连接的沸石转轮(31)，沸石转轮(31)包括吸附区(311)、脱附区(313)和冷却区(312)，所述冷却区(312)开口处连接有高温换热管道(32)，所述高温换热管道(32)另一端与换热器(33)的入口相互连接，所述换热器(33)的出口与脱附区(313)相互连接。

6.根据权利要求5所述的高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置，其特征在于：所述脱附区(313)另一端连接有废气运输管道(34)以及设置于废气运输管道(34)上、沿着废气运输方向的脱附风机(35)、阻火器(47)和旋转式RTO系统(4)。

7.根据权利要求6所述的高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置，其特征在于：所述旋转式RTO系统(4)由上至下依次设置有燃烧室(41)、蓄热室(42)、出入室(43)和旋转阀(44)，所述出入室(43)包括RTO入气口(431)和RTO出气口(432)，所述RTO入气口(431)一侧还连接有RTO吹扫口(45)，RTO吹扫口(45)连接有吹扫管道(46)，吹扫管道(46)的另一端设置有RTO风机(48)。

8.根据权利要求7所述的高效节能的大风量低浓度有机废气处理装置，其特征在于：所述燃烧室(41)外侧还连接有高温卸温管道(7)，所述高温卸温管道(7)上设置有高温卸温阀门(8)。

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