一种去除工业废气中VOC的净化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种去除工业废气中VOC的净化系统，包括：过滤器A、风机、冷凝器A、气液分离器A、铁钴光触媒盐化效应脱卤反应器、吸附塔A、吸附塔B、吸附塔C、PLC自动控制单元、VOC气体检测仪、蒸汽发生器、过滤器B、空压机、干燥器、冷凝器B、气液分离器B以及17套程控阀。本系统创造性的应用了金属光触媒盐化效应，将铁、钴金属单质细粉末在废气中均匀扩散，在特定波长蓝光的照射下，废气VOC中的卤代烃会和铁、钴单质发生光触媒反应，其中的卤素原子与铁、钴化合生成大分子络合盐，以完成VOC废气的脱卤处理。经过脱卤处理后的VOC废气可大大降低其对活性炭吸附效能的消耗，从而显著提升了活性炭的吸附效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工业废气VOC的净化系统，属于环境保护中的废气处理领域。
技术介绍
VOC是挥发性有机化合物(VolatileOrganicCompounds）的英文缩写，是除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外，任何参加大气光化学反应的碳化合物，包括甲醛、氨、乙二醇、酯类等物质。当房间或生产制造现场里VOC达到一定浓度时，会引起头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重时甚至引发抽搐和昏迷，还会伤害肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。因此，如何治理VOC是近几年来国内外不断研发与探索的课题。目前，国内外对于VOC的治理手段与研究内容呈现出不同的现状，但归纳起来，基本上统一采用了吸附法、溶剂吸收法、热破坏法以及生物处理法这四个基本原理与手段。（1）吸附法：有机废气中的吸附法主要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段，这种有机废气的处理方法已经相当成熟，能量消耗比较小，但是处理效率却非常高，而且可以彻底净化有害有机废气。实践证明，这种处理方法值得推广应用。但是这种方法也存在一定缺陷，它需要的设备体积比较庞大，而且工艺流程比较复杂，所以，使用此方法处理废气的关键在于吸附剂。当前，采用吸附法处理有机废气，多使用活性炭，主要是因为活性炭细孔结构比较好，吸附性比较强。此外，经过氧化铁或臭氧处理，活性炭的吸附性能将会更好，有机废气的处理将会更加安全和有效。（2）溶剂吸收法：以液体溶剂作为吸收剂，使废气中的有害成分被液体吸收，从而达到净化的目的，其吸收过程是根据有机物相似相溶原理，常采用沸点较高、蒸汽压较低的柴油、煤油作为溶剂，使VOC从气相转移到液相中，然后对吸收液进行解吸处理，回收其中的VOC，同时使溶剂得以再生。（3）热破坏法：热破坏法分为直接燃烧法、催化燃烧法和浓缩燃烧法。其破坏机理是氧化、热裂解和热分解，从而达到治理VOC的目的。热破坏法适合小风量，高浓度的气体处理，对于连续排放气体的场合，使用设备简单，投资少，操作方便，占地面积少，另外可以回收利用热能，气体净化彻底。（4）生物处理法：生物处理技术应用于有机废气的净化处理是近几年才开始的，是一项新兴的技术。常见的生物处理工艺包括生物过滤法、生物滴滤法、生物洗涤法、膜生物反应器和转盘式生物过滤反应器法。生物膜法是利用微生物的新陈代谢过程对多种有机物和某些无机物进行生物降解，生成CO2和H2O，进而有效去除工业废气中的污染物质。目前，我国普遍采用的工业废气VOC处理方法，普遍存在建设成本高、占地面积大、适应性差、处理效果不理想等缺点。因此，有必要摆脱现有的治理技术路线，开辟出净化处理含VOC工业废气的新途径，进而开发一种全新形式的含镍冶金工业废气净化处理技术。
技术实现思路
一种去除工业废气中的VOC，该系统包括过滤器A、引风机、冷凝器A、气液分离器A、铁钴光触媒盐化效应脱卤反应器、吸附塔A、吸附塔B、吸附塔C、PLC自动控制单元、VOC气体检测仪、蒸汽发生器、过滤器B、空压机、干燥器、冷凝器B、气液分离器B以及17套程控阀等；其中，含有VOC的工业废气通过气体管路进入本系统中，首先经过滤器A滤除废气中的酸性、碱性气体成分以及颗粒物质，再经引风机为废气提供动能，将废气送入冷凝器A，在此降低废气进入吸附塔的温度，保证活性炭的最佳吸附温度，冷凝器A的出口通过气体管路连接气液分离器A的入口，废气在此冷却凝结，并将冷凝产生的液滴予以分离，降低有机物组分浓度，减少吸附塔的负荷，气液分离器A的出口通过气体管路连接铁钴光触媒盐化效应脱卤反应器，废气在此经光触媒盐化反应脱除其中的卤代烃组分，经过脱卤处理后的VOC废气可大大降低其对活性炭吸附效能的消耗，从而显著提升了活性炭的吸附效率，其后，废气经过程控阀调控路径并进入吸附塔开始吸附工序，完成吸附净化处理后的废气经过VOC气体检测仪的浓度检测后排放；同时，由蒸汽发生器产生的水蒸汽可经程控阀调控路径并进入吸附塔开始热脱附工序，完成热脱附后的水蒸汽排出吸附塔并依次进入冷凝器B、气液分离器B，经分离产生的废液进行集中处理，分离产生的尾气进行排放；同时，洁净空气可经过滤器B进入本系统，并依次通过空压机和干燥器，之后空气经过程控阀调控路径并进入吸附塔开始冷吹再生工序，完成冷吹再生后的水蒸汽排出吸附塔并排放。其中，PLC自动控制单元采用可编程控制方式，通过弱电线路分别与17套程控阀相连，可实现程控阀开关的程序自动控制，无需人工操作。其中，铁钴光触媒盐化效应脱卤反应器的材质为304型不锈钢，其左侧下部设有进气阀门，反应器顶部分别安装有1个细铁粉储槽和1个细钴粉储槽，两个储槽下端均连接有1支固体粉末喷射头，反应器中央安装有1支搅拌扇叶，两侧壁上分别安装有3支蓝光灯，反应器右上部连接有1台旋风除尘器，旋风除尘器下端设有废渣排口，旋风除尘器右端设有排气阀门；含有VOC的工业废气通过位于铁钴光触媒盐化效应脱卤反应器左侧下部的进气阀门进入反应器内部，位于反应器顶部的细铁粉储槽中的细铁粉末和细钴粉储槽中的细钴粉末，分别经固体粉末喷射头喷射进入反应器内部，在反应器中央的搅拌扇叶的搅拌下与废气均匀混合，此时，位于反应器两侧壁上的6支蓝光灯开启，向反应器内部照射波长为415nm的蓝光，在该条件下，废气VOC中的卤代烃会和铁、钴单质发生光触媒反应，其中的卤素原子与铁、钴化合生成大分子络合盐，从而实现含有卤代烃的VOC废气的脱卤处理，含有盐类颗粒的废气经过旋风除尘器的处理后，盐类颗粒作为废渣经过位于旋风除尘器下端的废渣排口排出，经过脱卤处理后的废气通过位于旋风除尘器右端的排气阀门排出反应器，并进入下一处理工序。本系统的完整工作周期分为以下三个阶段：（1）吸附塔A吸附、吸附塔B热脱附冷凝回收、吸附塔C冷吹再生阶段：本阶段中，PLC自动控制单元自动开启程控阀V1、V5、V9、V10、V13、V14、V16，同时自动关闭其他程控阀。此状态下，经过铁钴光触媒盐化效应脱卤反应器脱卤处理后的VOC废气经程控阀V1进入吸附塔A，经过吸附塔A中的活性炭吸附剂吸附净化处理，并经程控阀V10排出吸附塔A，经VOC气体检测仪检测其VOC浓度合格后，经程控阀V16排放；当吸附塔A所排出的废气经VOC气体检测仪检测超过VOC排放标准限值时，VOC气体检测仪会立即将警报信号发送至PLC自动控制单元，PLC自动控制单元将立即发送控制命令使程控阀V16关闭，防止VOC超标的废气排入环境空气，并同时命令程控阀V17开启，使VOC超标的废气回流至引风机入口处，直到VOC气体检测仪检测到废气VOC浓度达标后，向PLC自动控制单元发送合格信号，PLC自动控制单元将命令程控阀V16开启而程控阀V17关闭，将VOC浓度合格的尾气排入环境空气。同时，由蒸汽发生器所产生的水蒸汽经程控阀V5进入吸附塔B，水蒸汽对活性炭吸附剂进行加热，使吸附浓缩于活性炭吸附剂中的有机物增温脱附，同时依靠蒸汽的吹扫作用，将含有有机物的水蒸汽经程控阀V13排出吸附塔B，该水蒸汽依次进入冷凝器B、气液分离器B，经分离产生的废液进行集中处理，分离产生的尾气进行排放。同时，洁净空气可依次经过滤器B、空压机和干燥器，并经程控阀V9进入吸附塔C，对经过热脱附处理后的活性炭吸附剂进行冷吹降温和干燥处理，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除工业废气中VOC的净化系统，其特征在于，该系统包括过滤器A、引风机、冷凝器A、气液分离器A、铁钴光触媒盐化效应脱卤反应器、吸附塔A、吸附塔B、吸附塔C、PLC自动控制单元、VOC气体检测仪、蒸汽发生器、过滤器B、空压机、干燥器、冷凝器B、气液分离器B以及17套程控阀等；其中，含有VOC的工业废气通过气体管路进入本系统中，首先依次通过过滤器A、引风机、冷凝器A、气液分离器A以及铁钴光触媒盐化效应脱卤反应器，之后废气经过程控阀调控路径并进入吸附塔开始吸附工序，完成吸附净化处理后的废气经过VOC气体检测仪的浓度检测后排放；同时由蒸汽发生器产生的水蒸汽可经程控阀调控路径并进入吸附塔开始热脱附工序，完成热脱附后的水蒸汽排出吸附塔并依次进入冷凝器B、气液分离器B，经分离产生的废液进行集中处理，分离产生的尾气进行排放；同时，洁净空气可经过滤器B进入本系统，并依次通过空压机和干燥器，之后空气经过程控阀调控路径并进入吸附塔开始冷吹再生工序，完成冷吹再生后的水蒸汽排出吸附塔并排放；其中，PLC自动控制单元通过弱电线路分别与17套程控阀相连，可实现程控阀开关的程序自动控制，无需人工操作。

【技术特征摘要】
1.一种去除工业废气中VOC的净化系统，其特征在于，该系统包括过滤器A、引风机、冷凝器A、气液分离器A、铁钴光触媒盐化效应脱卤反应器、吸附塔A、吸附塔B、吸附塔C、PLC自动控制单元、VOC气体检测仪、蒸汽发生器、过滤器B、空压机、干燥器、冷凝器B、气液分离器B以及17套程控阀等；其中，含有VOC的工业废气通过气体管路进入本系统中，首先依次通过过滤器A、引风机、冷凝器A、气液分离器A以及铁钴光触媒盐化效应脱卤反应器，之后废气经过程控阀调控路径并进入吸附塔开始吸附工序，完成吸附净化处理后的废气经过VOC气体检测仪的浓度检测后排放；同时由蒸汽发生器产生的水蒸汽可经程控阀调控路径并进入吸附塔开始热脱附工序，完成热脱附后的水蒸汽排出吸附塔并依次进入冷凝器B、气液分离器B，经分离产生的废液进行集中处理，分离产生的尾气进行排放；同时，洁净空气可经过滤器B进入本系统，并依次通过空压机和干燥器，之后空气经过程控阀调控路径并进入吸附塔开始冷吹再生工序，完成冷吹再生后的水蒸汽排出吸附塔并排放；其中，PLC自动控制单元通过弱电线路分别与17套程控阀相连，可实现程控阀开关的程序自动控制，无需人工操作。2.根据权利要求1所述的去除工业废气中VOC的净化系统，其特征在于，铁钴光触媒盐化效应脱卤反应器左侧下部设有进气阀门，反应器顶部分别安装有1个细铁粉储槽和1个细钴粉储槽，两个储槽下端均连接有1支固体粉末喷射头，反应器中央安装有1支搅拌扇叶，两侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡利军，李丕阳，钱宏青，王冰，
申请(专利权)人：浙江正大空分设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33