低浓度有机废气浓缩催化净化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及低浓度有机废气浓缩催化净化装置，包括第一引风机、第二引风机、第三引风机、第四引风机、臭氧发生器、热交换器、预热室、催化燃烧室、多级吸附催化床和臭氧分解催化床。本实用新型专利技术的低浓度有机废气浓缩催化净化装置，可适合于间歇工作状态的低浓度有机废气的处理，可引入臭氧氧化低浓度VOCs功能，且能够增加吸附材料的有效吸附时间，有效控制脱附过程VOCs浓度波动。

Catalytic Purification Device for Concentration of Low Concentration Organic Waste Gas

【技术实现步骤摘要】
低浓度有机废气浓缩催化净化装置
本技术涉及废气处理
，具体涉及一种低浓度有机废气浓缩催化净化装置及其使用方法。
技术介绍
催化燃烧技术是处理挥发性有机物(VOCs)废气的常用技术，能够在较低的温度下将挥发性有机废气氧化生成无毒无害的二氧化碳和水，同时放出热量。由于催化剂的最佳使用温度通常在350℃，因此需要对废气进行加热升温。当挥发性有机废气的浓度较低时，有机废气氧化反应产生的热量不能维持催化燃烧设备的自热平衡，为此需要补充热量。因此，对于低浓度、大气量的有机废气净化，为了降低有机废气处理成本，目前常用灌式的吸附浓缩+脱附催化燃烧相结合的处理方法。专利公开号为CN204891534U公开了“一种VOC有机废气浓缩处理系统”，利用吸附材料对大风量低浓度的有机废气进行浓缩，转化为小风量高浓度废气，再进行催化燃烧，以降低处理成本。然而，罐式的浓缩吸附技术存在脱附过程的有机物浓度波动范围大，高沸点有机物在吸附材料表面沉积，再生不彻底，导致使用过程吸附性能下降等问题，影响该技术的推广。
技术实现思路
本技术的目的是解决现有技术的不足，提供一种适合于间歇工作状态的低浓度有机废气的处理，可引入臭氧氧化低浓度VOCs功能，且能够增加吸附材料的有效吸附时间，有效控制脱附过程VOCs浓度波动的低浓度有机废气浓缩催化净化装置。本技术还提供应用该低浓度有机废气浓缩催化净化装置的使用方法。本技术所采用的技术方案是：低浓度有机废气浓缩催化净化装置，包括第一引风机、第二引风机、第三引风机、第四引风机、臭氧发生器、热交换器、预热室、催化燃烧室、多级吸附催化床和臭氧分解催化床，其中热交换器、预热室和催化燃烧室依次连接，催化燃烧室出气口连接至热交换器；所述热交换器另一出口连接至第二引风机进风口，第二引风机出风口与催化降温机构和多级吸附催化床上的各通风阀连接；所述的多级吸附催化床设置有若干个相互串联且彼此贯通的吸附催化床，各吸附催化床之间均连接有通风阀；第一引风机和臭氧分解催化床分别设置在多级吸附催化床的前后两端，臭氧发生器和对多级吸附催化床进行冷却的第四引风机安装在第一引风机排列处。具体的，所述的催化降温机构包括引出适量高温净化气体二的管路以及补充新鲜空气的第三引风机，所述引出适量高温净化气体二的管路上设置有第四通风阀。具体的，所述的预热室和催化燃烧室之间设置有第一温度传感器，所述催化燃烧室后端设置有第二温度传感器，第二引风机后设置有第三温度传感器；在第二引风机和第三引风机的气体汇合处设置有第四温度传感器；在低浓度VOCs进入第一级催化吸附床前设置有第五温度传感器；在倒数第二级催化吸附床和最后一级催化吸附床之间设置有VOC浓度传感器。具体的，所述的多级吸附催化床装有具有吸附和催化功能的吸附催化材料，所述的催化燃烧室中装有VOCs燃烧催化剂，所述臭氧分解催化床装有臭氧分解催化剂。具体的，所述吸附催化材料为负载有活性组分NiO的蜂窝活性炭或蜂窝分子筛吸附催化材料。具体的，所述VOCs燃烧催化剂为堇青石蜂窝陶瓷负载的贵金属Pd催化剂。具体的，所述臭氧分解催化剂为堇青石蜂窝陶瓷负载的二氧化锰催化剂。优选的，所述的多级吸附催化床最佳设置五个相互串联且彼此贯通的吸附催化床，分别为第一吸附催化床、第二吸附催化床、第三吸附催化床、第四吸附催化床和第五吸附催化床。应用低浓度有机废气浓缩催化净化装置的使用方法，包括以下步骤：1)浓缩吸附-臭氧氧化：打开第一通风阀、第二通风阀和第十一通风阀，其余通风阀全部关闭，同时开启第一引风机和臭氧发生器，直至多级吸附催化床上的VOC浓度传感器检测到VOC浓度达到规定阈值时，完成一个吸附周期；2)脱附-催化燃烧：在完成一个吸附周期后，停止向多级吸附催化床内输送低浓度有机废气，关闭臭氧发生器、第一引风机、第一通风阀、第二通风阀和第十一通风阀；开启预热室、第二引风机和第五通风阀，直到第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器分别升温至设定温度，然后关闭第五通风阀；打开第六通风阀，在第一吸附催化床完成脱附后，打开第七通风阀，关闭第六通风阀，以相同方式至最后一级吸附催化床完成脱附；脱附出来的高浓度有机废气通过热交换器进入催化燃烧室，催化燃烧室出口的净化气体再进入热交换器与脱附气体进行热交换，热交换器输出的高温净化气体通过引风机再进入多级吸附催化床；3)多级吸附催化床冷却：关闭所有通风阀，开启第四引风机、第十二通风阀和第二通风阀，吸附催化床进行冷却，至第六温度传感器到达冷却阈值，可以切入浓缩吸附-臭氧氧化步骤。具体的，所述步骤2脱附-催化燃烧过程中，当第三温度传感器的温度超过设定值时，打开第四通风阀，引出适量的高温气体，同时通过第三引风机补充新鲜空气，以保持第四温度传感器的温度在设定的范围内。本技术与现有技术相比具有以下优点：本技术的低浓度有机废气浓缩催化净化装置，适合于间歇工作状态的低浓度有机废气的处理。利用具有吸附VOCs和催化臭氧和VOCs反应功能的吸附催化材料使其具有臭氧氧化低浓度VOCs功能；此外，利用多级吸附催化床分段脱附技术及其催化燃烧室，使设备能够增加吸附材料的有效吸附时间，有效控制脱附过程VOCs浓度波动、并提高设备运行的安全性和经济性。附图说明图1是本技术的工艺流程图。图中标号所示为：F1—第一引风机，F2—第二引风机，F3—第三引风机，F4—第四引风机，X1—第一吸附催化床，X2—第二吸附催化床，X3—第三吸附催化床，X4—第四吸附催化床，X5—第五吸附催化床，HX—热交换器，Y—预热室，C1—催化燃烧室，C2—臭氧分解催化床，O3—臭氧发生器，VOC—VOC浓度传感器，T1—第一温度传感器，T2—第二温度传感器，T3—第三温度传感器，T4—第四温度传感器，T5—第五温度传感器，V1—第一通风阀，V2—第二通风阀，V3—第三通风阀，V4—第四通风阀，V5—第五通风阀，V6—第六通风阀，V7—第七通风阀，V8—第八通风阀，V9—第九通风阀，V10—第十通风阀，V11—第十一通风阀，V12—第十二通风阀。具体实施方式：为加深本技术的理解，下面将结合实施案例和附图对本技术作进一步详述。本技术所称的“连接”还包括连通含义，包括直接连接(连通)，以及通过管道间接连接(连通)。本技术可通过如下方式实施(其中实施例1为低浓度有机废气浓缩催化净化装置说明，实施例2-3为应用低浓度有机废气浓缩催化净化装置的使用方法)：实施例1：如图1所示，本技术提供的低浓度有机废气浓缩催化净化装置，包括多级吸附催化床，本技术的多级吸附催化床最佳设置五个吸附催化床，分别为第一吸附催化床X1、第二吸附催化床X2、第三吸附催化床X3、第四吸附催化床X4和第五吸附催化床X5。还包括一个催化燃烧室C1，一个臭氧分解催化床C2，一个臭氧发生器O3，一个热交换器HX，一个预热室Y和四个引风机，分别为第一引风机F1、第二引风机F2、第三引风机F3和第四引风机F4。其中，第一引风机F1与第一通气阀V1一端相连，第一通气阀为废气进气阀，用于引入低浓度有机废气(VOCs)；然后低浓度有机废气依次通过第一吸附催化床X1至第五吸附催化床X5、臭氧分解催化床C2，最后通过第二通风阀V2排除吸附净化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.低浓度有机废气浓缩催化净化装置，其特征在于：包括第一引风机(F1)、第二引风机(F2)、第三引风机(F3)、第四引风机(F4)、臭氧发生器(O3)、热交换器(HX)、预热室(Y)、催化燃烧室(C1)、多级吸附催化床和臭氧分解催化床(C2)，其中热交换器(HX)、预热室(Y)和催化燃烧室(C1)依次连接，催化燃烧室(C1)出气口连接至热交换器(HX)；所述热交换器(HX)另一出口连接至第二引风机(F2)进风口，第二引风机(F2)出风口与催化降温机构和多级吸附催化床上的各通风阀连接；所述的多级吸附催化床设置有若干个相互串联且彼此贯通的吸附催化床，各吸附催化床之间均连接有通风阀；第一引风机(F1)和臭氧分解催化床(C2)分别设置在多级吸附催化床的前后两端，臭氧发生器(O3)和对多级吸附催化床进行冷却的第四引风机(F4)安装在第一引风机(F1)排列处。

【技术特征摘要】
1.低浓度有机废气浓缩催化净化装置，其特征在于：包括第一引风机(F1)、第二引风机(F2)、第三引风机(F3)、第四引风机(F4)、臭氧发生器(O3)、热交换器(HX)、预热室(Y)、催化燃烧室(C1)、多级吸附催化床和臭氧分解催化床(C2)，其中热交换器(HX)、预热室(Y)和催化燃烧室(C1)依次连接，催化燃烧室(C1)出气口连接至热交换器(HX)；所述热交换器(HX)另一出口连接至第二引风机(F2)进风口，第二引风机(F2)出风口与催化降温机构和多级吸附催化床上的各通风阀连接；所述的多级吸附催化床设置有若干个相互串联且彼此贯通的吸附催化床，各吸附催化床之间均连接有通风阀；第一引风机(F1)和臭氧分解催化床(C2)分别设置在多级吸附催化床的前后两端，臭氧发生器(O3)和对多级吸附催化床进行冷却的第四引风机(F4)安装在第一引风机(F1)排列处。2.根据权利要求1所述的低浓度有机废气浓缩催化净化装置，其特征在于：所述的催化降温机构包括引出适量高温净化气体二的管路以及补充新鲜空气的第三引风机(F3)。3.根据权利要求1所述的低浓度有机废气浓缩催化净化装置，其特征在于：所述的预热室(Y)和催化燃烧室(C1)之间设置有第一温度传感器(T1)，所述催化燃烧室(C1)后端设置有第二温度传感器(T2)，第二引风机(F2)后设置有第三温...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凤伟，张正怡，汪小松，
申请(专利权)人：广州点蓝环保设备有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44