一种VOCs废气高效吸附脱附催化燃烧处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种VOCs废气高效吸附脱附催化燃烧处理系统，包括预处理器、废气吸附装置、吸附风机、烟囱、换热器、脱附风机、冷风阀、催化燃烧装置、阻火器、补风阀和PLC自控系统，所述废气吸附装置对废气进行吸附净化处理，若浓度达标，则在吸附风机抽送作用下经烟囱排出，若浓度不达标，则对吸附塔进行脱附，脱附后尾气进行催化燃烧处理，因此，采用本申请的废气处理系统，实现了对有机废气的吸附—脱附浓缩—催化燃烧联合协同处理，不仅能够高效集中处理有机废气，而且充分利用燃烧所释放的热能，从而降低了综合能耗，该系统能处理大风量多种类低浓度的有机废气，具备广泛的应用范围。

A Catalytic Combustion Treatment System for VOCs Waste Gas with High Efficiency of Adsorption and Desorption

The utility model discloses a catalytic combustion treatment system for VOCs exhaust gas with high efficiency adsorption and desorption, which comprises a preprocessor, an exhaust gas adsorption device, an adsorption fan, a chimney, a heat exchanger, a desorption fan, a cold air valve, a catalytic combustion device, a flame arrester, a supplementary air valve and a PLC automatic control system. The exhaust gas adsorption device performs adsorption and purification treatment of the exhaust gas, and if the concentration reaches the standard, an adsorption fan. If the concentration is not up to the standard, the adsorption tower will be desorbed and the tail gas after desorption will be treated by catalytic combustion. Therefore, the combined treatment of adsorption, desorption, concentration and catalytic combustion of organic waste gas can be realized by using the waste gas treatment system of this application, which can not only efficiently centralize the treatment of organic waste gas, but also make full use of the heat released by combustion. This system can deal with various kinds of organic waste gases with high air volume and low concentration, and has a wide range of applications.

【技术实现步骤摘要】
一种VOCs废气高效吸附脱附催化燃烧处理系统
本技术涉及挥发性有机物废气处理
，具体涉及一种利用活性炭吸附挥发性有机废气，经脱附浓缩后，进行催化燃烧处理的VOCs废气的高效集中处理系统。
技术介绍
挥发性有机物(VOCs)按化学结构分为烷类、芳烃类、酯类、醛类等，是近地层臭氧和细颗粒物PM2.5生成的主要前体物，是导致城市雾霾和光化学烟雾的重要污染物来源；挥发性有机化合物浓度过高时会引起人的急性中毒，轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、呕吐等症状；重者会出现肝中毒甚至昏迷，造成生命危险，这些将严重威胁着人体健康和环境安全。近年来，《大气污染防治法》修订版、国务院“气十条”，地方大气污染防治条例以及VOCs行业污染物排放标准等一系列政策措施的出台，加强了对工业废气的管理，对挥发性有机物的控制更是提出了严格要求。挥发性有机物主要来源于石化、有机化工、表面涂装、包装印刷等重点行业，尤其是制药、印刷、印染、电子工业、炼油、化工、橡胶等企业，所产生的VOCs组分各异、种类繁多。目前，企业对挥发性有机物的净化处理方法通常有：吸收法、吸附法、生物法、催化燃烧法及低温等离子技术等。吸收法是以液体为吸收液，通过洗涤使废气中的有害成分被液体吸收，从而达到净化废气的目的，易受有机废气溶解度和吸收后废液处理等问题的影响；吸附法是将有机废气通过活性炭类物质吸附各种有害气体，从而达到净化的目的，但有机废气并没有彻底去除，且活性炭需定期更换，可能造成二次污染；生物法是利用微生物的新陈代谢对VOCs进行生物降解的过程，涉及气、液、固三相传质及生化降解，影响因素较复杂；催化燃烧法是把有机废气加热到200～300℃，在催化剂的作用下，将其中的碳氢化合物氧化成二氧化碳和水，但对有机废气的浓度有所要求，不适用于极低浓度有机废气的处理；低温等离子技术适合处理低浓度、不易爆炸的有机废气，通过高压脉冲放电获得高能电子和O·，OH·等活性粒子，与污染物发生反应，转化为CO2、H2O、N2、SO2等，从而使废气得到净化，但其处理效率需进一步提高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，为解决工业有机废气成分复杂、浓度范围大、单一处理技术难以实现有机废气有效去除的问题，本技术的目的是提供一种VOCs废气高效吸附脱附催化燃烧处理系统，以便实现对有机废气的吸附—脱附浓缩—催化燃烧联合协同处理，高效集中处理有机废气，不仅能够高效集中处理有机废气，而且充分利用燃烧所释放的热能，从而降低了综合能耗。该系统能处理大风量多种类低浓度的有机废气，具备广泛的应用范围。本技术通过以下技术手段解决上述问题：一种VOCs废气高效吸附脱附催化燃烧处理系统，包括预处理器、废气吸附装置、吸附风机、烟囱、换热器、脱附风机、冷风阀、催化燃烧装置、阻火器、补风阀和PLC自控系统；所述预处理器的排气端通过带进气阀的管道与废气吸附装置的进气端连通，废气吸附装置的排气端通过带排气阀的管道与吸附风机的进风口连通，废气吸附装置的排气端设置有浓度监测仪，吸附风机的排风口与烟囱连通；所述换热器内形成升温换热通道和降温换热通道，废气吸附装置通过带催化燃烧进气阀的管道与升温换热通道的进气端连通，升温换热通道的进气端还连接有带冷风阀的冷风通道，升温换热通道内设置有加热器，升温换热通道的排气端与催化燃烧装置的进气端连通；催化燃烧装置的排气端与阻火器的进气端连通，阻火器的排气端与脱附风机的进风口连通，阻火器与脱附风机连通的管道上连接有带补风阀的补风通道，脱附风机的排风口与降温换热通道的进气端连通，降温换热通道的排气端分别通过带直排旁通阀的管道和带催化燃烧排气阀的管道与烟囱和废气吸附装置连通。进一步，所述废气吸附装置包括至少两个并列的废气吸附器。进一步，还包括吸附温度传感器、催化燃烧温度传感器和脱附用气温度传感器。进一步，催化燃烧装置的燃烧室设置有补风阀门。进一步，在各气流管道和气体反应腔室内设置有气压表和温度测量仪表。本技术的有益效果：(1)本专利技术是一种有机废气联合吸附-脱附-催化燃烧协同处理工艺，实现了大风量多种类低浓度有机废气的高效稳定处理。(2)本专利技术废气吸附装置内的活性炭材料脱附再生后可循环使用，具有强度高，机械性能好等特点，吸附装置操作性好，运行成本较低。(3)本专利技术设置有换热器，将催化燃烧装置产生的余热利用于废气吸附装置中有机废气的脱附与活性炭的再生，余热的利用降低了系统能耗，达到节能目的。(4)本专利技术实现了有机废气连续处理工艺，废气吸附装置中并联设置的多个吸附器可以同时进行有机废气的吸附脱附，废气处理效率高，通过自动控制系统，吸附、脱附依次衔接，便于管理，使运行更安全。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述。图1为本技术的整体结构示意图。图中，1—预处理器，2—废气吸附装置，3—吸附风机，4—脱附风机，5—催化燃烧装置，6—换热器，7—阻火器，8—冷风阀，9—补风阀，10—烟囱，11—PLC自控系统，12—直排旁通阀。具体实施方式为了便于理解本技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本技术作更全面、细致地描述，但本技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。如图1，所述的VOCs废气高效吸附脱附催化燃烧处理系统，包括预处理器1、废气吸附装置2、吸附风机3、烟囱10、换热器6、脱附风机4、冷风阀8、催化燃烧装置5、阻火器7、补风阀9和PLC自控系统11。所述预处理器1的排气端通过带进气阀的管道与废气吸附装置2的进气端连通，废气吸附装置2的排气端通过带排气阀的管道与吸附风机3的进风口连通，废气吸附装置的排气端设置有浓度监测仪，吸附风机3的排风口与烟囱10连通。所述废气吸附装置2按照设计要求和实际需要，由两个或多个废气吸附器以并联的方式连接组成，形成一用一再生，或多用一再生的运行模式。废气吸附器中装填蜂窝活性炭，VOCs废气被吸附在活性炭的多孔内表面，从而使废气得到净化，净化气通过吸附引风机，经烟囱达标排放。所述换热器6内形成升温换热通道和降温换热通道，废气吸附装置2通过带催化燃烧进气阀的管道与升温换热通道的进气端连通，升温换热通道的进气端还连接有带冷风阀8的冷风通道，升温换热通道内设置有加热器，升温换热通道的排气端与催化燃烧装置5的进气端连通；催化燃烧装置的排气端与阻火器7的进气端连通，阻火器7的排气端与脱附风机4的进风口连通，阻火器与脱附风机连通的管道上连接有带补风阀9的补风通道，脱附风机的排风口与降温换热通道的进气端连通，降温换热通道的排气端分别通过带直排旁通阀12的管道和带催化燃烧排气阀的管道与烟囱10和废气吸附装置2连通。当吸附器活性炭吸附层接近破点时，PLC自动系统自动关闭吸附器进气端和排气端的进气阀和排气阀，同时开启催化燃烧进气阀和催化燃烧排气阀。活性炭经热气流脱附再生，吹脱出来的VOCs被浓缩形成高浓度有机废气，进入催化燃烧装置，脱附气在进入催化燃烧装置之前，先在换热器的升温换热通道中与燃烧尾气换热而被加热，如脱附气在换热器后温度仍低于200℃，则启动加热器加热，使脱附气温度高于200℃。随后脱附气进入催化区，在催化剂作用下催化燃烧分解。换热器将燃烧尾气的热量与脱附气进行热交换，使燃烧尾气降温，并回用于活性炭的脱附。脱附风机采用变频风机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VOCs废气高效吸附脱附催化燃烧处理系统，其特征在于：包括预处理器、废气吸附装置、吸附风机、烟囱、换热器、脱附风机、冷风阀、催化燃烧装置、阻火器、补风阀和PLC自控系统；所述预处理器的排气端通过带进气阀的管道与废气吸附装置的进气端连通，废气吸附装置的排气端通过带排气阀的管道与吸附风机的进风口连通，废气吸附装置的排气端设置有浓度监测仪，吸附风机的排风口与烟囱连通；所述换热器内形成升温换热通道和降温换热通道，废气吸附装置通过带催化燃烧进气阀的管道与升温换热通道的进气端连通，升温换热通道的进气端还连接有带冷风阀的冷风通道，升温换热通道内设置有加热器，升温换热通道的排气端与催化燃烧装置的进气端连通；催化燃烧装置的排气端与阻火器的进气端连通，阻火器的排气端与脱附风机的进风口连通，阻火器与脱附风机连通的管道上连接有带补风阀的补风通道，脱附风机的排风口与降温换热通道的进气端连通，降温换热通道的排气端分别通过带直排旁通阀的管道和带催化燃烧排气阀的管道与烟囱和废气吸附装置连通。

【技术特征摘要】
1.一种VOCs废气高效吸附脱附催化燃烧处理系统，其特征在于：包括预处理器、废气吸附装置、吸附风机、烟囱、换热器、脱附风机、冷风阀、催化燃烧装置、阻火器、补风阀和PLC自控系统；所述预处理器的排气端通过带进气阀的管道与废气吸附装置的进气端连通，废气吸附装置的排气端通过带排气阀的管道与吸附风机的进风口连通，废气吸附装置的排气端设置有浓度监测仪，吸附风机的排风口与烟囱连通；所述换热器内形成升温换热通道和降温换热通道，废气吸附装置通过带催化燃烧进气阀的管道与升温换热通道的进气端连通，升温换热通道的进气端还连接有带冷风阀的冷风通道，升温换热通道内设置有加热器，升温换热通道的排气端与催化燃烧装置的进气端连通；催化燃烧装置的排气端与阻火器的进气端连通，阻火器的排气端与脱附风机的进风口连通，阻火器与脱附风机连通的管道上连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立清，苏长青，李灏阳，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43