一种循环流化床VOCs吸附再生装置及其运行方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种循环流化床VOCs吸附再生装置及运行方法。装置包括循环流化床反应器、物料分离及回送装置。循环流化床反应器包括吸附区和由放电板和接地板组成的非平衡态等离子体反应区。物料分离及回送装置包括旋风分离器及回料管。将VOCs废气通入风室通过布风板均匀布风，使得吸附区内作为床料的吸附剂流化形成快速流动状态，与吸附剂均匀混合，吸附剂和废气上行扬析进入等离子体反应区，使得VOCs废气降解为小分子物质，吸附剂得以再生。净化后的废气和吸附剂进入物料分离及回送装置，分离下来的固体吸附剂回到吸附区继续作为床料参与循环和吸附，分离后的气体排出吸附再生装置。本发明专利技术具有结构简单、操作方便、净化效率高、无二次污染等优点。

A Circulating Fluidized Bed VOCs Adsorption and Regeneration Device and Its Operation Method

The invention discloses a circulating fluidized bed VOCs adsorption and regeneration device and its operation method. The device includes a circulating fluidized bed reactor, a material separation and return device. The circulating fluidized bed reactor consists of an adsorption zone and a nonequilibrium plasma reaction zone consisting of a discharge plate and a contact floor. The material separation and return device includes a cyclone separator and a return pipe. The VOCs exhaust gas is evenly distributed through the air distributor in the air chamber, which makes the adsorbent fluidized in the adsorption zone as bed material to form a fast flow state, and evenly mixes with the adsorbent. The adsorbent and the exhaust gas are uplifted and analyzed into the plasma reaction zone, so that the VOCs exhaust gas is degraded into small molecular substances and the adsorbent can be regenerated. The purified exhaust gas and adsorbent enter the material separation and return device. The separated solid adsorbent returns to the adsorption zone and continues to participate in the circulation and adsorption as bed material. The separated gas is discharged into the adsorption regeneration device. The invention has the advantages of simple structure, convenient operation, high purification efficiency and no secondary pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种循环流化床VOCs吸附再生装置及其运行方法
本专利技术涉及一种循环流化床VOCs吸附再生装置及运行方法，属于环保

技术介绍
随着工业的发展以及人们生活水平的提高，石油、化工及其相关行业的VOCs排放量与日俱增，VOCs参与雾霆形成过程，严重破坏生态环境、影响人类身体健康。传统的VOCs废气治理控制技术主要有吸收法、吸附法、冷凝法、燃烧法、生物法、膜分离法和光催化氧化法等，但存在着处理效果不明显、运行费用高、吸附剂再生困难、二次污染等缺陷。非平衡态等离子体技术在常温常压条件下即可产生大量高能电子、羟基自由基、氧自由基等强氧化性的活性粒子，与VOCs废气反应降解生成CO2、H2O等小分子物质，该技术具有设备投资少、工艺简单、能耗低、处理效果好及二次污染少等优点，逐渐被广泛应用于实际生产中。循环流化床装置是利用气固两相流化床工艺，在较高的流速条件下实现快速流动状态并令大部分逸出的固体物料形成循环重返床内的一种装置。相较于固定床，循环流化床可以实现固体物料的连续输入和输出。CN101549283公开了一种活性碳纤维原位再生方法，是通过等离子体的振荡、电风作用将吸附质从活性炭纤维上振脱或吹脱下来，进而将气态污染物分子降解为无害气体排出，实现活性碳纤维的原位再生。CN103933897A公开了一种嵌入式等离子体吸附催化处理VOCs的反应器和方法，若干个相互平行的等离子体反应装置沿竖直向嵌入卧式吸附催化固定床内，VOCs通过固定床降解为CO2和H2O。上述两个专利均属于固定床吸附再生装置，固定床易出现部分床层未达到吸附饱和，但仍需要解吸，导致操作负荷增加、能耗提高等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种循环流化床VOCs吸附再生装置及其运行方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种循环流化床VOCs吸附再生装置，包括循环流化床反应器和连接在所述循环流化床反应器上部的物料分离及回送装置；所述循环流化床反应器包括自下而上分布的吸附区和等离子体反应区；所述吸附区底部设置有风室和设置在所述风室顶部的布风板；所述吸附区下部一侧设置有回料口，所述物料分离及回送装置底部设置有回料管与所述回料口相连；所述等离子体反应区设置有接地板和放电板，所述接地板环绕着设置在所述循环流化床反应器等离子体反应区壁面，所述放电板呈圆筒状设置在所述等离子体反应区中心。上述技术方案中，所述接地板和放电板均为线筒式结构。上述技术方案中，所述吸附区下部减缩式设置。上述技术方案中，所述布风板上设置有若干风帽。上述技术方案中，所述物料分离及回送装置包括旋风分离器及设置在旋风分离器底部的回料管，所述旋风分离器包括入口风道、旋风筒和中心筒。一种循环流化床VOCs吸附再生装置的运行方法，所述方法包括：将吸附剂通过回料口送入所述吸附区底部，作为循环流化床反应器的床料；将含有VOCs的废气通入风室并通过布风板均匀布风，使得吸附区内作为床料的吸附剂流化形成快速床流动状态，并在床料流态化过程中与吸附剂均匀混合使得废气中的VOCs被吸附在吸附剂上；使等离子体反应区的放电板接通电源放电，与接地板之间形成等离子体反应区；吸附了VOCs的吸附剂随着废气上行扬析进入等离子体反应区；废气在等离子体反应区内被电离形成至少包括自由电子、羟基自由基和氧自由基的强氧化性活性粒子的等离子体场；强氧化性活性粒子与吸附剂吸附的VOCs和废气里残余的VOCs反应使VOCs降解为小分子物质，从而使吸附剂得到再生，同时废气被净化；净化后的废气携带着吸附剂进入物料分离及回送装置进行气固分离，分离下来的固体吸附剂通过回料管从回料口回到吸附区继续作为床料参与循环和吸附，分离后的气体排出所述吸附再生装置。上述技术方案中，等离子体反应区的放电板与接地板之间形成非平衡态等离子体反应区。上述技术方案中，所述吸附剂包括活性炭、分子筛、吸附树脂、黏土的任一种或多种混合物。优选地，所述吸附剂选用树脂基球形活性炭，其粒径大小为0.2mm~0.8mm。本专利技术具有以下优点及突出性效果：吸附VOCs的吸附剂通过等离子体反应净化再生，具有净化效率高的优点；循环流化床反应器的应用，优化了吸附剂与VOCs废气的气固接触，使得吸附剂层内部反应均匀，同时可以进行吸附剂的连续再生和循环操作。附图说明图1为本专利技术所涉及的一种循环流化床VOCs吸附再生装置示意图。图中：1-循环流化床反应器；11-吸附区；12-等离子体反应区；121-接地板；122-放电板；13-风室；14-风帽；15-回料口；16-落料管；2-物料分离及回送装置；21-入口风道；22-旋风筒；23-回料管；24-中心筒。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。如图1所示，一种循环流化床VOCs吸附再生装置，包括循环流化床反应器1和连接在循环流化床反应器1上部的物料分离及回送装置2。循环流化床反应器1包括自下而上分布的吸附区11和等离子体反应区12。吸附区11下部收缩，其底部设置有风室13和设置在风室13顶部的布风板，布风板上设置有若干风帽14。布风板上设置有落料管16。吸附区11下部一侧设置有回料口15，物料分离及回送装置2底部设置有回料管23与回料口15相连。等离子体反应区12设置有接地板121和放电板122，接地板121环绕着设置在循环流化床反应器1等离子体反应区12壁面，放电板122呈圆筒状设置在等离子体反应区12中心。接地板121和放电板122均为线筒式结构。物料分离及回送装置2包括旋风分离器及设置在旋风分离器底部的回料管23，旋风分离器包括入口风道21、旋风筒22和中心筒24。入口风道21与循环流化床反应器1相连。将吸附剂通过回料口15送入吸附区11底部，作为循环流化床反应器1的床料。吸附剂包括活性炭、分子筛、吸附树脂、黏土的任一种或多种混合物。优选地，吸附剂选用树脂基球形活性炭，其粒径大小为0.2mm~0.8mm。将含有VOCs的废气通过鼓风机或者增压风机通入风室13，并通过布风板上的风帽14均匀布风，使得吸附区11内作为床料的吸附剂流化形成快速床流动状态，并在床料流态化过程中与吸附剂均匀混合使得废气中的VOCs被吸附在吸附剂上。使等离子体反应区11的放电板122接通电源放电，与接地板121之间形成非平衡态等离子体反应区。吸附了VOCs的吸附剂随着废气上行扬析进入等离子体反应区；废气在非平衡态等离子体反应区内被电离形成至少包括自由电子、羟基自由基和氧自由基的强氧化性活性粒子的等离子体场；强氧化性活性粒子与吸附剂吸附的VOCs和废气里残余的VOCs反应使VOCs降解为CO2、H2O等小分子物质，从而使废气被净化的同时吸附剂得以再生。净化后的废气携带着吸附剂进入物料分离及回送装置2进行气固分离，分离下来的固体吸附剂通过回料管23从回料口15回到吸附区11继续作为床料参与循环和吸附，分离后的净化气体通过引风机引流排出吸附再生装置。停止运行或者检修维护时，吸附剂材料通过布风板上的落料管16排出循环流化床1反应器。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环流化床VOCs吸附再生装置，其特征在于：所述吸附再生装置包括循环流化床反应器（1）和连接在所述循环流化床反应器（1）上部的物料分离及回送装置（2）；所述循环流化床反应器（1）包括自下而上分布的吸附区（11）和等离子体反应区（12）；所述吸附区（11）底部设置有风室（13）和设置在所述风室（13）顶部的布风板；所述吸附区（11）下部一侧设置有回料口（15），所述物料分离及回送装置（2）底部设置有回料管（23）与所述回料口（15）相连；所述等离子体反应区（12）设置有接地板（121）和放电板（122），所述接地板（121）环绕着设置在所述循环流化床反应器（1）等离子体反应区（12）壁面，所述放电板（122）呈圆筒状设置在所述等离子体反应区（12）中心。

【技术特征摘要】
1.一种循环流化床VOCs吸附再生装置，其特征在于：所述吸附再生装置包括循环流化床反应器（1）和连接在所述循环流化床反应器（1）上部的物料分离及回送装置（2）；所述循环流化床反应器（1）包括自下而上分布的吸附区（11）和等离子体反应区（12）；所述吸附区（11）底部设置有风室（13）和设置在所述风室（13）顶部的布风板；所述吸附区（11）下部一侧设置有回料口（15），所述物料分离及回送装置（2）底部设置有回料管（23）与所述回料口（15）相连；所述等离子体反应区（12）设置有接地板（121）和放电板（122），所述接地板（121）环绕着设置在所述循环流化床反应器（1）等离子体反应区（12）壁面，所述放电板（122）呈圆筒状设置在所述等离子体反应区（12）中心。2.根据权利要求1所述的一种循环流化床VOCs吸附再生装置，其特征在于：所述接地板（121）和放电板（122）均为线筒式结构。3.根据权利要求1所述的一种循环流化床VOCs吸附再生装置，其特征在于：所述吸附区（11）下部渐缩式设置。4.根据权利要求1所述的一种循环流化床VOCs吸附再生装置，其特征在于：所述布风板上设置有若干风帽（14）。5.根据权利要求1所述的一种循环流化床VOCs吸附再生装置，其特征在于：所述物料分离及回送装置（2）包括旋风分离器及设置在旋风分离器底部的回料管（23），所述旋风分离器包括入口风道（21）、旋风筒（22）和中心筒（24）。6.一种循环流化床VOCs吸附再生装置的运行方法，其采用如权利要求1所述的循环流化床VOCs吸附再生装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹涛，吕怡蓉，王若男，张星，张久松，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，鼎格环境科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11