CN219828858U - VOCs废气处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的属于VOCs废气处理技术领域，具体为VOCs废气处理系统，包括炉体，所述炉体通过管道连接总成方界区，连接炉体和总成方界区的管道上设置有切断阀、阻火器和主风机；还包括助燃风机，阻燃风机通过管道连接炉体，本实用新型的有益效果是：通过设置炉体通过管道连接总成方界区，且连接炉体和总成方界区的管道上设置有切断阀、阻火器和主风机，有效地提高了净化效率；通过设置浓度检测装置(LEL)，保证安全距离；紧急排空阀门安装于RTO进气切断阀前；炉膛温度及浓度检测装置(LEL)连锁急排阀、切断阀以及高温阀，保证设备安全运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及VOCs废气处理技术领域，具体为VOCs废气处理系统。
背景技术
在众多VOCs治理工艺中，焚烧法是目前最为可靠的治理技术，包括直接燃烧法(TO)、蓄热式热力燃烧法(RTO)、催化燃烧法(CO)和蓄热式催化燃烧法(RCO)；旋转式RTO不论是在先进性、节能性、实用性、投资、运行费用等方面，均优于三床式。旋转式RTO在国内发展起步较晚，近几年来，随着旋转式技术的引入并不断吸收改进优化，旋转式RTO已成功应用于各行业乃至煤化工有机废气的治理。因此，该项目推荐选用旋转式RTO。旋转式RTO，也称旋转式蓄热氧化炉。其原理是在高温下将可燃废气氧化成对应的氧化物和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，热回收效率达到95％以上。
然而，蓄热式催化燃烧法(RCO)存在以下问题：
一、RTO靠热力分解可燃组分，在温度、时间湍流、氧气满足条件下，可充分分解可燃组分保证净化率；而CO受催化剂性能影响，净化率仅能达到98％，3g/m3仅能做到60mg/m3排放标准，且杂醇及湿度均会影响净化率；
二、用量功率RTO略高于催化氧化工艺，但整系统总用电功率均不大，且催化剂使用寿命仅一年，国产催化剂约20万/m3，年均摊催化剂费用较高，且催化剂操作不当易存在烧结或中毒问题，使用及维护要求较高；
三、RTO采用蜂窝陶瓷砖进行换热，换热效率远高于换热器。热效率直接体现在运行电耗上，这也决定了催化工艺的运行能耗高于RTO。
实用新型内容
鉴于现有VOCs废气处理系统中存在的问题，提出了本实用新型。
因此，本实用新型的目的是提供VOCs废气处理系统，解决了蓄热式催化燃烧法(RCO)存在的RTO靠热力分解可燃组分，在温度、时间湍流、氧气满足条件下，可充分分解可燃组分保证净化率；而CO受催化剂性能影响，净化率仅能达到98％，3g/m3仅能做到60mg/m3排放标准，且杂醇及湿度均会影响净化率；用量功率RTO略高于催化氧化工艺，但整系统总用电功率均不大，且催化剂使用寿命仅一年，国产催化剂约20万/m3，年均摊催化剂费用较高，且催化剂操作不当易存在烧结或中毒问题，使用及维护要求较高，以及RTO采用蜂窝陶瓷砖进行换热，换热效率远高于换热器。热效率直接体现在运行电耗上，这也决定了催化工艺的运行能耗高于RTO的问题。
为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了如下技术方案：
VOCs废气处理系统，包括炉体，所述炉体通过管道连接总成方界区，连接炉体和总成方界区的管道上设置有切断阀、阻火器和主风机；
还包括助燃风机，阻燃风机通过管道连接炉体。
作为本实用新型所述的VOCs废气处理系统的一种优选方案，其中：连接炉体和阻燃风机的管道上设置有阀门，炉体上端进气口通过导管连接煤气源。
作为本实用新型所述的VOCs废气处理系统的一种优选方案，其中：还包括新风进入管，新风进入管的一端与连接阻火器和主风机的导管相连接，新风进入管上安装有新风阀。
作为本实用新型所述的VOCs废气处理系统的一种优选方案，其中：还包括吹扫风机，吹扫风机通过导管连接炉体的吹扫口，所述吹扫风机的输入端连接新风进管，新风进管上安装有阀门。
作为本实用新型所述的VOCs废气处理系统的一种优选方案，其中：所述总成方界区包括依次连接的尾气收集装置、冷凝装置、吸附装置和水洗装置，水洗装置通过导管连接缓冲罐，缓冲罐一端连接有应急排空管，应急排空管上安装有阀门；连接水洗装置和缓冲罐的管道上设置有浓度检测装置(LEL)，保证安全距离；紧急排空阀门安装于RTO进气切断阀前；炉膛温度及浓度检测装置(LEL)连锁急排阀、切断阀以及高温阀，保证设备安全运行。
与现有技术相比：
1、通过设置炉体通过管道连接总成方界区，且连接炉体和总成方界区的管道上设置有切断阀、阻火器和主风机，有效地提高了净化效率；
2、通过设置浓度检测装置(LEL)，保证安全距离；紧急排空阀门安装于RTO进气切断阀前；炉膛温度及浓度检测装置(LEL)连锁急排阀、切断阀以及高温阀，保证设备安全运行。
附图说明
图1为本实用新型提供的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的详细描述。
实施例1：
本实用新型提供VOCs废气处理系统，采用PLC系统,具备设备工况监视、流程画面显示、参数显示、报警显示、自动连锁保护、数据显示、数据传输、数据储存等功能，并设有紧急停车功能，请参阅图1，包括炉体，炉体均分为12室，蓄热陶瓷体填装于12室，蓄热室12室间隔板采用304不锈钢材质，上部隔板采用硅酸铝板，12室保温棉厚度200mm,燃烧室保温棉厚度250mm，所述炉体通过管道连接总成方界区，连接炉体和总成方界区的管道上设置有切断阀、阻火器和主风机，主风机与马达采用联轴器驱动方式，频率可实现无级变频调节；主风机运行信号与RTO进口压力变送器进行关联控制；
还包括助燃风机，阻燃风机通过管道连接炉体。
连接炉体和阻燃风机的管道上设置有阀门，炉体上端进气口通过导管连接煤气源。
还包括新风进入管，新风进入管的一端与连接阻火器和主风机的导管相连接，新风进入管上安装有新风阀。
还包括吹扫风机，吹扫风机通过导管连接炉体的吹扫口，所述吹扫风机的输入端连接新风进管，新风进管上安装有阀门。
所述总成方界区包括依次连接的尾气收集装置、冷凝装置、吸附装置和水洗装置，水洗装置通过导管连接缓冲罐，缓冲罐一端连接有应急排空管，应急排空管上安装有阀门。
燃烧器采用麦克森品牌，并采用比例控制阀以实现燃料的无极控制。
根据经验及相关资料，在停留时间＞1s时(如下图)，氧化室温度高于燃点温度300℃，氧化室净化效率可达99.9％以上，考虑到切换阀泄露，总净化效率按99％考虑。
经分析，综合考虑各个组分，设计氧化温度760-850℃，氧化室停留时间为1s。
根据雷诺数计算公式：
雷诺数计算
其中D为物体的几何限度(如直径)
对于几何形状相似的管道，无论其ρ、v、D、η如何不同，只要比值Re相同，其流动情况就相同
计算：Re＝1618966.39＞4000，可知废气在RTO内流动形式为湍流流动；
根据湍流强度计算公式：
式中：
I湍流强度定义为速度波动的均方根与平均速度的比值，小于1％为低湍流强度，高于10％为高湍流强度；
u′为速度波动的均方根；uavg为平均速度；
Re为雷诺数；
由以上计算可知废气在RTO内的流动形式为湍流流动，湍流强度为中等湍流强度；
氧气的浓度是高温蓄热氧化反应中的另一个重要的因素。通常氧气由额外补充的助燃空气所提供，另一种情况是VOC是在空气废气中所流动的，这种情况下废气中会有一部分的氧气存在。为了确保VOCs在高温蓄热氧化中有足够多的氧气分子，整体系统上需要提供过量的氧气参与反应。总的来说，提供过量的氧气设计的依据是在维持高温蓄热氧化的情况下，应确保烟气中含氧量在3％以上。
在具体使用时，废气经冷凝吸附水洗捕雾后除去废气中的八甲基硅氧烷等组分。然后送至RTO界区，由主风机送入旋转式RTO，先经过旋转RTO的5个进气室预热至760℃以上，在氧化室中充分湍流，温度达到850℃，停留时间≥1s充分燃烧后，废气中可燃物完成氧化分解，再经过另外5个室，热量在陶瓷蓄热体中储存，烟气实现达标排放。
虽然在上文中已经参考实施方式对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (5)
1.VOCs废气处理系统，包括炉体，其特征在于：所述炉体通过管道连接总成方界区，连接炉体和总成方界区的管道上设置有切断阀、阻火器和主风机；
还包括助燃风机，阻燃风机通过管道连接炉体。
2.根据权利要求1所述的VOCs废气处理系统，其特征在于，连接炉体和阻燃风机的管道上设置有阀门，炉体上端进气口通过导管连接煤气源。
3.根据权利要求2所述的VOCs废气处理系统，其特征在于，还包括新风进入管，新风进入管的一端与连接阻火器和主风机的导管相连接，新风进入管上安装有新风阀。
4.根据权利要求2所述的VOCs废气处理系统，其特征在于，还包括吹扫风机，吹扫风机通过导管连接炉体的吹扫口，所述吹扫风机的输入端连接新风进管，新风进管上安装有阀门。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的VOCs废气处理系统，其特征在于，所述总成方界区包括依次连接的尾气收集装置、冷凝装置、吸附装置和水洗装置，水洗装置通过导管连接缓冲罐，缓冲罐一端连接有应急排空管，应急排空管上安装有阀门。
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