一种大风量低浓度有机废气处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于有机废气处理领域，尤其涉及一种大风量低浓度有机废气处理装置及方法。所述装置包括净化系统和处理系统，所述净化系统包括通过管路依次连接的过滤器、分子筛转轮、排放风机；所述净化系统还包括换热器。所述处理系统包括通过管路依次连接的表冷器、吸附风机、活性炭吸附床、脱附风机、冷凝单元、在线氧含量分析装置、加热器；所述冷凝单元包括冷凝器和回收液储罐。利用分子筛转轮设备特性，将大风量低浓度废气进行浓缩，变为小风量中高浓度的废气，处理系统采用活性炭吸附‑氮气脱附回收技术进行回收治理，在处理有机废气的同时回收有机溶剂。本发明专利技术的尾气达标排放、回收效率高、投资成本低、占地面积小，实现资源的再利用。

【技术实现步骤摘要】
一种大风量低浓度有机废气处理装置及方法
本专利技术属于有机废气处理领域，尤其涉及一种大风量低浓度有机废气处理装置及方法。
技术介绍
随着大气污染的日趋严峻，国家颁布了越来越严格的环保要求，严格限制尾气排放浓度，这对那些排放风量大、浓度低的企业提出了治理要求。目前，对于大风量、低浓度的有机废气治理多采用活性炭吸附浓缩组合氧化技术进行治理。该法存在着设备投资大，占地面积广、运行成本高、净化效率低等问题，使得活性炭吸附浓缩技术的应用存在较大的局限。另外对于组分单一的、具有回收价值的有机废气采用氧化处理技术不仅造成碳排放，且与我国推行循环经济思想相违背。而传统的活性炭吸附净化技术无法保证尾气的达标排放，为了确保尾气的达标排放，大多数工程采用二级或者三级吸附进行处理，该法不仅存在投资成本高，占地面积大的缺点，而且工艺复杂，控制点多，运行费用高，特别是对于大风量低浓度的治理，该缺点尤为明显。近年来推行的转轮吸附浓缩由于其净化效率高，占地面小等优点成为了国内VOCs治理领域中的先进技术，被广大用户所青睐。经转轮吸附浓缩后的尾气则通过氧化处理技术分解为CO2和水后外排。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提出一种大风量低浓度有机废气处理装置及方法，投资成本低且占地面积小，采用分子筛转轮浓缩组合溶剂回收技术进行治理，实现经济的循环利用。本专利技术是这样实现的：一种大风量低浓度有机废气处理装置，包括净化系统和处理系统；所述净化系统包括通过管路依次连接的过滤器、分子筛转轮、排放风机；所述分子筛转轮分成三个区，分别为吸附区、脱附区和冷却区，经吸附区净化后的尾气直接通过排放风机经烟囱排放；所述净化系统还包括换热器，所述换热器进气端与所述冷却区连通，所述换热器出气端与所述脱附区连通。经脱附区出来的气体进入处理系统。所述处理系统包括通过管路依次连接的表冷器、吸附风机、活性炭吸附床、脱附风机、冷凝单元、在线氧含量分析装置、加热器；所述冷凝单元包括冷凝器和回收液储罐；氮气经脱附风机、冷凝单元、在线氧含量分析装置、加热器、活性炭吸附床形成氮气循环管路。所述处理系统配置两台活性炭吸附床，一个炭床在吸附净化时，另一个炭床进行脱附再生，它们通过时间差进行切换，以保证系统的连续运转；即一个活性炭吸附床吸附一定时间后，吸附出口浓度将达到企业排放废气浓度时，通过阀门切换停止吸附进入脱附再生阶段，另一个炭床则进入吸附阶段。所述装置的操作步骤如下：(1)废气预处理单元有机废气首先经过过滤器进行预处理，去除前端废气中的尘杂，以保护后端分子筛转轮的使用寿命及吸附性能；(2)净化单元经预处理后的有机废气流过分子筛转轮的吸附区，其中有机组分被拦截下来，净化后的洁净气体经烟囱排放到大气中；随着分子筛转轮持续旋转，吸附在分子筛上的挥发性有机物被传送至脱附区，并在180℃～220℃小风量气体持续吹扫，挥发性有机物自分子筛中脱附下来，并随气流送入处理系统，脱附区分子筛得以再生；再生后的分子筛旋转进入冷却区，经冷却空气吹扫，恢复至常温后再次旋转至吸附区，重新开始下一轮的吸附；其中用于吹扫脱附区的小风量气体来源于冷却区的冷却风量，冷却风流经冷却区分子筛得到初步升温后再通过换热器加热到180～220℃温度，然后吹扫脱附区分子筛；(3)处理单元处理系统进行活性炭的吸附和脱附再生，吸附时经分子筛转轮脱附区吹脱下来的小风量、中高浓度有机废气经表冷器冷却后经吸附风机进入活性炭吸附床，大部分有机废气被活性炭捕集，未被活性炭吸附的低浓度有机废气则再次送入净化系统，并经分子筛转轮吸附净化后通过烟囱外排；活性炭床的脱附再生采用氮气作为脱附介质，活性炭在脱附再生前采用干洁氮气经脱附风机对冷凝器、加热器、待脱附的活性炭吸附床及连接的系统管路进行吹扫，旨在去除气相中的氧气和水汽，并利用在线氧含量分析装置确保系统内氧浓度低于2％；然后通过加热器加热氮气到脱附温度后，对活性炭吸附床进行吹脱，高温下有机组分自活性炭中脱附下来，活性炭恢复其活性，脱附下来的高浓度有机废气进入冷凝器冷凝，冷凝液存储于回收液储罐中再利用，而未冷凝的气体则经加热器加热到设定的脱附温度后继续对活性炭吸附床进行吹脱，实现氮气的循环利用。步骤(2)中所述小风量气体的风量占处理风量的5％～15％。步骤(2)所述分子筛转轮的转速为1～6转/小时。本专利技术的工艺流程由PLC控制程序系统通过对系统的温度、压力、氧浓度等检测数据的分析处理完成，整个过程自动控制。本专利技术利用分子筛转轮设备特性，将大风量低浓度废气进行浓缩，变为小风量中高浓度的废气，一方面对排放的尾气进行净化，一方面可大大减小后续处理系统的配置。本专利技术配置的处理系统采用活性炭吸附-氮气脱附回收技术进行回收治理，在处理有机废气的同时回收有机溶剂，变废为宝，实现资源的再利用。本专利技术具有如下优点：1.达标排放、回收效率高、投资成本低、占地面积小；2.通过分子筛转轮净化系统实现尾气达标排放，且将大风量低浓度有机废气浓缩为小风量、中高浓度的废气，大大减小后端处理系统的规模；3.本专利技术后端配套的处理系统采用活性炭吸附-氮气脱附回收系统，在治理有机废气的同时回收有机溶剂，变废为宝，实现资源的再利用。4.因为分子筛转轮系统对待处理的气体湿度具有较高要求，而氮气脱附系统采用干洁的氮气作为脱附热载体，全过程无水参与，且脱附温度可根据组分性质设置在100～200℃间，脱附更彻底，因此，较之传统的水蒸气脱附回收系统具有较大优势。附图说明下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术的结构示意图。图中各标号表示如下：1.过滤器；2.分子筛转轮，21吸附区、22脱附区、23冷却区；3.排放风机；4.换热器；5.表冷器；6.吸附风机；7/8.活性炭吸附床；9.脱附风机；10.冷凝器；11.回收液储罐；12.在线氧含量分析装置；13.加热器。具体实施方式实施例1如图1所示，本专利技术的装置由净化系统和处理系统两部分组成：(1)所述净化系统包括通过管路依次连接的高效过滤器1(用于过滤前端废气中含有的杂质颗粒，以保护后端分子筛转轮的使用寿命及净化效率)、分子筛转轮2、排放风机3；所述分子筛转轮2将大风量低浓度的有机废气浓缩成小风量中高浓度的有机废气，转轮系统分为三个区，吸附区21、脱附区22及冷却区23。吸附区21功能主要是吸附净化有机废气；脱附区22功能主要是对吸附饱和后的分子筛进行高温再生；冷却区23功能主要是对再生后的高温分子筛进行冷却降温；经吸附区21净化后的尾气直接通过排放风机3经烟囱排放；所述净化系统还包括换热器4，所述换热器4进气端与所述冷却区23连通，所述换热器4出气端与所述脱附区22连通。经脱附区22出来的气体进入处理系统。净化系统采用分子筛转轮2进行处理。转轮可根据废气处理量，以1～6转/小时的速度持续缓慢旋转。废气中含有的VOCs被拦截在吸附区21分子筛内部，净化后的洁净空气则直接排放至大气。转轮持续旋转吸附VOCs，当转轮旋转进入至脱附区22时，换热器提供180～220℃左右的高温热空气，吹扫吸附饱和的转轮区域(脱附区22)，高温下，吸附在分子筛内部的VOCs被脱附下来并带走，转轮恢复吸附能力。脱附后的转轮旋转进入冷却区23，经冷却空气吹扫，恢复至常温后再次旋转至吸附区，重新开始下一轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大风量低浓度有机废气处理装置，包括净化系统和处理系统，其特征在于：所述净化系统包括通过管路依次连接的过滤器、分子筛转轮、排放风机；所述分子筛转轮分成三个区，分别为吸附区、脱附区和冷却区，经吸附区净化后的尾气直接通过排放风机经烟囱排放；所述净化系统还包括换热器，所述换热器进气端与所述冷却区连通，所述换热器出气端与所述脱附区连通；经脱附区出来的气体进入处理系统；所述处理系统包括通过管路依次连接的表冷器、吸附风机、活性炭吸附床、脱附风机、冷凝单元、在线氧含量分析装置、加热器；所述冷凝单元包括冷凝器和回收液储罐；氮气经脱附风机、冷凝单元、在线氧含量分析装置、加热器、活性炭吸附床形成氮气循环管路。

【技术特征摘要】
1.一种大风量低浓度有机废气处理装置，包括净化系统和处理系统，其特征在于：所述净化系统包括通过管路依次连接的过滤器、分子筛转轮、排放风机；所述分子筛转轮分成三个区，分别为吸附区、脱附区和冷却区，经吸附区净化后的尾气直接通过排放风机经烟囱排放；所述净化系统还包括换热器，所述换热器进气端与所述冷却区连通，所述换热器出气端与所述脱附区连通；经脱附区出来的气体进入处理系统；所述处理系统包括通过管路依次连接的表冷器、吸附风机、活性炭吸附床、脱附风机、冷凝单元、在线氧含量分析装置、加热器；所述冷凝单元包括冷凝器和回收液储罐；氮气经脱附风机、冷凝单元、在线氧含量分析装置、加热器、活性炭吸附床形成氮气循环管路。2.根据权利要求1所述的大风量低浓度有机废气处理装置，其特征在于：所述处理系统配置两台活性炭吸附床。3.利用权利要求1或2所述装置进行大风量低浓度有机废气处理的方法，其特征在于：步骤如下：(1)废气预处理单元有机废气首先经过过滤器进行预处理，去除前端废气中的尘杂，以保护后端分子筛转轮的使用寿命及吸附性能；(2)净化单元经预处理后的有机废气流过分子筛转轮的吸附区，其中有机组分被拦截下来，净化后的洁净气体经烟囱排放到大气中；随着分子筛转轮持续旋转，吸附在分子筛上的挥发性有机物被传送至脱附区，并在180℃～220℃小风量高温气体持续吹扫下，挥发性有机物自分子筛中脱附下来，并随气流送入处理系统，脱附区分子筛得以再生；再生后的分子筛旋转进入冷却区，经冷却空气吹扫，恢复至常温后再次旋转至吸附区，重新开始下一轮的吸附；其中用于吹扫脱附区的小风量高温气体来源于冷却区的冷却风量，冷却风流经冷却区分子筛得到初步升温...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗水源，
申请(专利权)人：嘉园环保有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35