CN2881370Y - 有机废气净化连续催化燃烧系统 - Google Patents

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王泽新
李泽清
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Abstract

一种有机废气净化连续催化燃烧系统，包括固定吸附床、催化燃烧床、VOC在线监测仪、阀门及相连的管路。其优点在于通过VOC在线监测仪及气动调节阀的联锁互动，使进入催化燃烧床的VOC气量或浓度因可通过烘房部分或全部高浓度VOC气体补充，从而不受固定吸附床脱附出来的呈阶段性变化的VOC浓度影响，使催化燃烧床燃烧稳定，降低能耗；烘房的小风量高浓度废气无须另设催化燃烧床进行净化处理，即节省投资又达到空气净化的效果；以VOC浓度作为控制烘房进入燃烧床的决定参数，以气动调节阀为控制手段，确保燃烧温度，浓度稳定、安全可靠。

Description

有机废气净化连续催化燃烧系统
技术领域
本实用新型属于废气净化处理领域，涉及一种废气净化处理设备，尤其是用于有机废气净化连续催化燃烧系统。
背景技术
传统的有机废气催化燃烧系统，是将脱附出来的浓缩气体引入催化燃烧床催化燃烧，存在有以下几方面缺点：(1)在催化燃烧前需进行预热过程，补入的冷空气浓度低，起燃过程慢，催化燃烧无法连续运转；(2)在催化燃烧床一个运行周期的末期，有机废气浓度较低，燃烧不充分，不利于催化燃烧床周期间的切换过程的正常运行。
授权号为CN2537454Y的实用新型专利公开了一种有机废气净化处理系统，采用的是固定床吸附一催化燃烧法，该系统由过滤吸附、脱附催化燃烧和调节控制三部分组成：第一部分为过滤吸附净化部分，由过滤器、吸附床、排风机、截至蝶阀及相连的管路组成；第二部分为脱附再生、催化燃烧部分，由吸附床、脱附风机、催化燃烧装置、小截至蝶阀、补冷风机、四通阀、缓冲器组成；第三部分是调节控制部分，由控制柜来控制排风机运行停止、截至蝶阀的开启、催化燃烧的反应温度、冲稀阀和四通阀的调节；过滤器位于吸附床的前端，排风机位于吸附床的后端，脱附出口位于吸附床的前端上部，用小管道与脱附风机的进口相连，脱附风机出口与催化燃烧装置进口相连，催化燃烧装置的出口与四通阀相连，四通阀的另外三个接口分别接缓冲器进口、补冷风机和放空管道，缓冲器的出口与四通阀相接，四通阀又与吸附床的脱附进口、放空管道、进风调温接口相连，进风调温接口与环境相通。该系统有机废气吸附。催化燃烧净化和吸附剂脱附再生等全部操作过程均可自动控制完成，处理能力为1000～50000m3/h，处理更大风量的有机废气可多台吸附床组合使用。
但上述系统仍是一种普通的有机废气处理系统，还存在以下不足：一是处理对象主要是大风量、低浓度有机废气；二是采用截至阀对系统进行切换控制，无法改变系统内浓度的周期性变化，存在燃烧不充分现象，催化燃烧难以连续稳定进行，能耗大。
发明内容
本实用新型为了解决现有有机废气催化燃烧系统存在的催化燃烧前需预热、起燃过程慢以及燃烧不充分、催化燃烧难以连续稳定进行、能耗大的问题，提出一种有机废气净化连续催化燃烧系统。
上述有机废气净化连续催化燃烧系统包括固定吸附床、催化燃烧床、VOC在线监测仪、阀门及相连的管路；固定吸附床分别接脱附进风管、排放管，经进风管接有机废气排风管，并由脱附出风管经催化燃烧进风管接催化燃烧床；催化燃烧床经热风管路与排放管连接；VOC在线监测仪设置在所述催化燃烧进风管上；有机废气排风管至少包括有大风量低浓度废气排风管和小风量高浓度废气排风管，该排风管之间通过设有切换阀门的连接管连通；小风量高浓度废气排风管经连接管接催化燃烧进风管，该连接管和脱附出风管上分别设有气动调节阀；脱附进风管经过切换阀门接热风管，热风管与排放管之间的管路设有切换阀门。
该系统由于采用VOC在线监测与气动调节阀联动控制，直接调节气体走向，在采用吸附-脱附-催化燃烧工艺的同时结合直接催化燃烧工艺，以保证系统处理脱附燃烧气体的浓度稳定性及燃烧持续性保证了系统内有机废气浓度的稳定，从而确保了燃烧持续且充分；降低了能耗，提高了系统处理风量，扩展了系统的适用范围，可针对大风量、低浓度及小风量、高浓度两种有机废气的综合治理。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理图；
图2是本实用新型的实施例结构原理图。
具体实施方式
本实用新型有机废气净化连续催化燃烧系统由固定吸附床、催化燃烧床、VOC在线监测仪、阀门及相连的管路组合而成：如图1所示，固定吸附床4分别接进风管3、脱附进风管22、排放管7，并由脱附排风管12接通催化燃烧床19，催化燃烧床19通过热风管路20与排放管7连接；进风管3通过管接头2分别接不同的有机废气排风管，该有机废气出风管至少包括有大风量低浓度废气排风管1和小风量高浓度废气排风管8，两有机废气排风管之间通过设有切换阀门11的连接管10接通，催化燃烧床19的进风管17通过管接头14分别接脱附排风管12、及通过连接管15接小风量高浓度废气排风管8；VOC监测仪设置在催化燃烧床进风管17上，连接管15和脱附排风管12上分别设置有气动调节阀13、16；脱附进风管22上设置有切换阀门23，开口端通过管三通21接脱附进风管22，管三通21与排放管7之间设有切换阀门25。
其工作原理是：将有机废气引入固定吸附床，脱附出风管将脱附出的气体引入催化燃烧床，在催化燃烧床气体浓度不足时将烘房废气通过烘房出风管引入催化燃烧床催化燃烧处理，固定吸附床与排放管连接，将经过吸附净化的达标气体高空排放，热风管路与排放管连接，将经过催化燃烧后的达标气体高空排放，热风管将固定吸附床进行活性炭脱附时所需的热风由催化燃烧床引入固定吸附床，保证脱附的正常进行，其中在管路上设置的若干蝶阀用于管路切换，设置的气动调节阀与VOC在线监测仪用于联动控制气量走向，直接调节控制进行直接催化燃烧的气体的浓度从而确保催化燃烧的气体始终满足所需浓度，系统稳定运行；
有机废气的收集和输送是由管路完成的，在各管路间设置有三通，当脱附气体浓度满足连续催化燃烧需求时，大风量低浓度VOC及小风量高浓度VOC通过阀门控制进行吸附床净化后排放，当催化燃烧起始阶段或燃烧末期，由于脱附浓度较低，不足于维持连续催化燃烧时，通过在线VOC监测仪传送信号至气动调节阀，使烘房高浓度废气部分或全部进入催化燃烧床，提高燃烧前VOC浓度，使催化燃烧连续稳定进行，节省能耗；
三通的两头均有切换阀门，三通的一端将由引风机抽引后有机废气输送到有机废气净化处理设备内，在有机废气净化处理设备内废气被吸附-脱附-催化燃烧处理后，高空排入大气，三通的另一端可通过切换阀门控制由管路将具有一定温度和的相当浓度的有机废气直接输送到有机废气净化处理设备的催化燃烧进气口，保证该系统在连续运行过程中不至受到因催化燃烧床切换或燃烧末期而出现的废气浓度过低，燃烧不连续的状况影响。
下面以所需净化处理的废气分别来自生产线的喷漆房、烘房两个部分为例做进一步说明：如图2所示，该系统包括固定吸附床34、催化燃烧床49、VOC监测仪48、喷漆房的大风量低浓度有机废气排风管31、烘房的小风量高浓度废气排风管38，其中排风管31通过管三通32与吸附床进风管33连接，将喷漆房大风量低浓度废气引入固定吸附床34；排风管38经与管三通39、连通管40、管三通32依次连接后，将烘房小风量高浓度废气引入吸附床进风管33，进而引入固定吸附床34；吸附床34经排风管三通36与排放管37连接，将经过吸附净化的达标气体高空排放；脱附排风管42经管三通44与催化燃烧床进风管47接通，将脱附出的气体引入催化燃烧床49；排风管38经与管三通39、连接管45、脱附出风管三通44依次连接后，在催化燃烧床气体浓度不足时将烘房小风量高浓度废气引入催化燃烧床进风管47后进入催化燃烧床49催化燃烧处理；热风管路50前端接催化燃烧床49，后端经设有蝶阀55的连接管54与排放管37连接，蝶阀55开启时，热风管路50经热风管三通51、排风管三通36的连接，将经过催化燃烧后的达标气体引入排放管37高空排放；蝶阀55关闭时，热风管路50经热风管三通51、脱附进风管52连接，将固定吸附床进行活性炭脱附时所需的热风引入固定吸附床，保证脱附的正常进行。其中在连通管40上设有蝶阀41，在脱附排风管42上设有气动调节阀43，烘房连接管45上设有气动调节阀46，催化燃烧进风管47上设有VOC在线监测仪48，脱附进风管52上设有蝶阀53。
本实施例处理有机废气的过程是：
在正常情况下：来自喷漆房的大风量低浓度有机废气由排风管31引至管三通32，烘房的小风量高浓度废气有机废气由小风量高浓度废气排风管38、管三通39、连接管40、蝶阀41连接引至管三通32，再共同由吸附床进风管33引入固定吸附床34进行吸附净化，净化后的气体由吸附出风口35排出，经由排风管三通36、排风管37引向高空排放。
当固定吸附床34内活性炭吸附达到饱和后：该设备进入脱附状态，气动调节阀43开启，脱附出来的高浓度有机废气在系统内由脱附排风管42，经催化燃烧床进风管47进入系统催化燃烧床49进行催化燃烧；为了保证固定吸附床34脱附热气的需要量，催化燃烧后的无害气体部分由热风管路50、热风管三通51、脱附进风管52引入固定吸附床34，进行饱和活性炭的脱附过程；多余的热气则开启蝶阀55，由热风管三通51引至排放管37高空排放。
由于固定吸附床脱附出的气体浓度是阶段性变化的，为了保证催化燃烧的连续进行，在催化燃烧进行切换或是在燃烧末期：当VOC在线监测仪48检测到有机废气浓度过低时，关闭连接管40的蝶阀41，开启烘房至催化燃烧床管路的气动调节阀46，将烘房排出的小风量高浓度气体由进风管38通过连接管45、管三通44引入催化燃烧进风管47，直接引入催化燃烧床，直接催化燃烧；对较低浓度的脱附燃烧气体进行有利的补充，保证催化燃烧的持续稳定进行。
本实用新型具有以下优点：
1、通过VOC在线监测仪及调节阀的联锁互动，使吸附床脱附出来的浓度阶段性变化的VOC变成浓度稳定的VOC，使催化燃烧床燃烧稳定，辅助燃烧的电加热器可减小使用次数或基本不用，降低能耗；
2、烘房的小风量高浓度废气无须另设催化燃烧床进行净化处理，即节省投资又达到空气净化的效果；
3、以VOC浓度作为控制烘房进入燃烧床的决定参数，以气动调节阀为控制手段，确保燃烧温度，浓度稳定、安全可靠。

Claims (2)

1、一种有机废气净化连续催化燃烧系统，其特征在于：所述系统包括固定吸附床、催化燃烧床、VOC在线监测仪、阀门及相连的管路；所述固定吸附床(4)分别接脱附进风管(22)、排放管(7)，经进风管(3)接有机废气排风管，并由脱附出风管(12)经催化燃烧进风管(17)接所述催化燃烧床(19)；所述催化燃烧床(19)经热风管路(20)与排放管(7)连接；所述VOC监测仪设置在所述燃烧进风管(17)上；所述排风管(1)和排风管(8)之间通过设有切换阀门(11)的连接管(10)连通，所述排风管(8)经连接管(15)接催化燃烧进风管(17)；所述脱附出风管(12)和连接管(15)上分别设有气动调节阀(13)、(16)；所述脱附进风管(22)经过切换阀门(23)接热风管(20)，所述热风管(20)与排放管(7)之间的管路设有切换阀门(25)；所述有机废气排风管至少包括有大风量低浓度废气排风管(1)和小风量高浓度废气排风管(8)。
2、如权利要求1所述的有机废气净化连续催化燃烧系统，其特征在于：所述切换阀门为蝶阀。
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