一种有机废气催化氧化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种有机废气催化氧化装置：有机废气管道连接一浓度分析仪后分为两路，一路通过均化罐前调节阀连接均化罐，另一路通过吸附支路阀连接吸附罐；吸附罐进一步连接有一吹扫阀；均化罐通过管道与一风机相连，吸附罐通过一吸附罐出口阀与风机相连；吸附罐及吸附罐出口阀间通过一支路连接一真空泵及一真空泵出口阀，真空泵出口阀与吸附罐出口阀共同连接风机；风机通过一流量计、一浓度分析仪及一氧含量变送器连接一换热器，换热器与催化氧化器入口相连，催化氧化器出口连接到换热器，排气筒与换热器相连。本实用新型专利技术消除了由于VOCs气体浓度波动范围大而造成的催化剂烧结失活隐患，降低了CO能耗，保证废气浓度升高时排放达标。

【技术实现步骤摘要】
一种有机废气催化氧化装置
本技术涉及一种有机废气催化氧化装置，属于挥发性有机物(VOCs)污染治理领域，是一种更加安全有效的催化氧化(CO)装置。
技术介绍
VOCs是挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds)的英文缩写，在工业排放中称为有机废气。根据WHO定义，挥发性有机化合物(VOCs)是指在常温下，沸点50℃—260℃的各种有机化合物。在石油的开采、炼制、储运、销售及应用过程中，经常有排出的挥发性有机物(VOCs)需要处理，如不回收处理，一方面会造成资源的大量浪费，另一方面会造成严重的环境污染，同时还存在一定的安全隐患。针对VOCs废气处理技术，可分为破坏法和吸收法两大类。其中，VOCs破坏法包括：(1)直接燃烧法，(2)热力燃烧法，(3)催化氧化(CO)法，(4)蓄热氧化(RTO)法等方法。VOCs回收法包括：(1)吸附法，(2)吸收法，(3)冷凝法，(4)膜分离法等方法。通常情况下，炼化废气VOCs浓度较低时，宜采用燃烧(氧化)等破坏法处理；当VOCs浓度较大时，宜采用吸附，吸收，冷凝，膜分离及其组合工艺回收处理。其中，催化氧化法，简称为CO，又称为无焰燃烧或催化燃烧。催化氧化(CO)利用固体催化剂和氧气，在200℃～450℃的工作温度下将VOCs转化为二氧化碳和水。固体催化剂主要由三种组分组成：(1)基体，亦被称为载体，可以是陶瓷或金属，催化活性材料沉积其上；(2)涂层，是附着在催化剂基体表面为催化剂提供大比表面积的材料；(3)催化活性材料，通常使用铂、钯、铹等贵金属原料，贵金属催化剂由于活性高、寿命长适用于各种有机物处理而在市场上占主导地位，但其价格也高。当使用催化氧化(CO)法处理VOCs废气时，VOCs废气预热后被引入混合室，被辅助燃料燃烧器加热到200℃～450℃，加热后的VOCs气体通过固定催化床；在床层内，氧气和VOCs首先扩散到催化剂表面，然后被吸附到催化剂孔道内，当VOCs被吸附到催化活性材料上，在催化活性材料上发生电子转移反应，在电子转移这一过程中会释放出大量的热，这部分热通常被回收，通过换热器用于为待处理的VOCs废气预热，通过电子转移反应，最终VOCs气体被氧化为二氧化碳和水。在破坏法VOCs气体处理上，催化氧化(CO)比直接燃烧的温度低很多，过程安全、VOCs去除率高、能耗低、不产生NOx二次污染，因而获得了广泛的应用。但现有技术也存在着不足之处：现有技术在CO处理VOCs废气时，VOCs浓度不得高于25％爆炸下限(LEL)。当VOCs在催化剂上氧化时放出热量，氧化反应产物的温度上升，如果VOCs废气浓度过高，氧化时放热过多，温度太高，会产生热烧结，热烧结会导致催化剂表面积的下降和活性的降低，加速催化剂的老化，从而带来巨大的经济损失。为了防止过热，通常采用的方法是监测燃烧产物的温度，加入稀释空气，但是原有VOCs废气加上稀释空气，从而减少了VOCs气体在CO中的停留时间，导致催化氧化不充分，排放超标。这些原因，造成了现有的CO方法治理VOCs只适用于VOCs浓度较低，VOCs废气相对平稳的情况下。在实际应用领域，VOCs废气浓度波动一般都很大，例如：酸性污水储罐排放的VOCs浓度会在3％～40％(体积)内变化。VOCs废气浓度波动较大，就造成了当使用CO治理VOCs废气时，(1)当VOCs废气浓度较低时，VOCs在催化剂上氧化时放出热量较少，需要更多的辅助燃料，同时整个系统效率降低。(2)当VOCs废气浓度较高时，加入稀释空气，就增加了辅助燃料消耗，同时减少VOCs在CO中停留时间，导致排放超标。控制不当，还会出现热烧结，造成更大的损失。减小VOCs废气浓度的波动，将VOCs废气浓度控制在CO工作效率最高的范围内波动，不仅会提高CO处理VOCs废气的效率，还能最大限度地减少辅助燃料的消耗，同时加大了整个系统的适用范围。现阶段，为减小VOCs废气浓度波动，通常加装有均化罐，均化罐利用高沸点馏分油作为均化剂，利用馏分油吸收气体特性，被动地调控VOCs废气浓度，而无法主动控制VOCs废气浓度。因为均化罐被动控制VOCs废气浓度，所以适用范围有限。经过多年的研究，本技术开发出一种有机废气催化氧化装置，该装置能主动，有效地控制VOCs废气浓度波动，从而降低CO处理VOCs废气时的能源消耗，消除了由于氧化产物温度剧增而可能造成的催化剂烧结、失活，乃至于闪爆的安全隐患。同时保证在高浓度VOCs废气时，不会因为稀释空气造成减少停留时间，导致排放超标。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种有机废气催化氧化装置，以解决现有CO技术在处理VOCs废气时不能主动控制VOCs废气浓度波动，因而耗费能源且存在催化剂烧结、失活，乃至于闪爆等安全隐患的问题，且不会因为稀释空气造成排放超标。首先将本技术原理阐述如下：当检测到管道内待处理的VOCs废气浓度高于CO安全操作浓度要求时，利用旁路硅胶吸附罐硅胶吸附，吸收VOCs废气，降低VOCs废气浓度；管道内待处理的VOCs废气低于CO操作浓度要求时，解吸旁路硅胶吸附罐内硅胶吸附的VOCs，提高VOCs废气浓度，从而主动控制VOCs废气浓度稳定，保证CO更加安全，有效地处理的VOCs。本技术一种有机废气催化氧化装置，具体结构如下：待处理的废气管道首先连接一浓度分析仪8，之后分为两路，一路通过均化罐前调节阀9连接到均化罐1，另一路通过吸附支路阀12连接到吸附罐10；该吸附罐10进一步连接有一吹扫阀13；该均化罐1通过管道与一风机2相连，该吸附罐10通过一吸附罐出口阀14也与风机2相连；在所述的吸附罐10及吸附罐出口阀14之间通过一支路连接有一真空泵11及一真空泵出口阀15，该真空泵出口阀15与该吸附罐出口阀14共同连接到风机2；所述的风机2通过一流量计6、一浓度分析仪7及一氧含量变送器18连接到一换热器3，该换热器3与催化氧化器4入口相连，催化氧化器4出口再通过管道连接到换热器3，达标的气体经换热器3降温后，通过与换热器相连的排气筒5排出。所述的有机废气催化氧化装置，进一步包括有设置在风机之前的补气调节阀16和补气流量计17，空气被过滤后经补气调节阀16和补气流量计17后接入在风机2之前；补气调节阀16和补气流量计17用于调节向有机废气中补入的空气流量，补气的多少由氧含量变送器18测得的数值来相关控制。其中，所述的吸附罐内放置有吸附剂，具体为为疏水性硅胶或活性炭。本技术一种有机废气催化氧化装置，其优点及功效在于：可以有效控制VOCs气体浓度的变化，消除了由于VOCs气体浓度波动范围大而造成的催化剂烧结失活隐患，降低了CO能耗，保证废气浓度升高时排放达标。本技术装置和方法对VOCs废气实现主动均化控制，使得CO治理VOCs废气具有很大的弹性，更宽的适应性和更好的安全性。附图说明图1所述为本技术一种有机废气催化氧化装置示意图。图中具体标号如下：1、均化罐2、风机3、换热器4、催化氧化器5、排气筒6、流量计7、8、浓度分析仪9、均化罐前调节阀10、吸附罐11、真空泵12、吸附支路阀13、吹扫阀14、吸附罐出口阀15、真空泵出口阀16、补气调节阀17、补气流量计18、氧含量变送器具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机废气催化氧化装置，其特征在于：该装置具体结构如下：待处理的废气管道首先连接一浓度分析仪，之后分为两路，一路通过均化罐前调节阀连接到均化罐，另一路通过吸附支路阀连接到吸附罐；该吸附罐进一步连接有一吹扫阀；该均化罐通过管道与一风机相连，该吸附罐通过一吸附罐出口阀也与风机相连；在所述的吸附罐及吸附罐出口阀之间通过一支路连接有一真空泵及一真空泵出口阀，该真空泵出口阀与该吸附罐出口阀共同连接到风机；所述的风机通过一流量计、一浓度分析仪及一氧含量变送器连接到一换热器，该换热器与催化氧化器入口相连，催化氧化器出口再通过管道连接到换热器，一排气筒与换热器相连；所述的有机废气催化氧化装置，进一步包括有设置在风机之前的补气调节阀和补气流量计。

【技术特征摘要】
1.一种有机废气催化氧化装置，其特征在于：该装置具体结构如下：待处理的废气管道首先连接一浓度分析仪，之后分为两路，一路通过均化罐前调节阀连接到均化罐，另一路通过吸附支路阀连接到吸附罐；该吸附罐进一步连接有一吹扫阀；该均化罐通过管道与一风机相连，该吸附罐通过一吸附罐出口阀也与风机相连；在所述的吸附罐及吸附罐出口阀之间通过一支路连接有一真空泵及一真空泵出口阀，该真空泵出口阀与该...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭辉，周建军，龚华，肖会民，
申请(专利权)人：北京普惠实华科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11