铸造烟气有机污染物的脱除方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用吸附浓缩法处理含有大分子胶状物烟气的方法和装置。将吸附床沿烟气通过的路径分成多个吸附段，各吸附段依次连通，能够按次序在吸附床与再生装置之间传递或转换。让含有大分子胶状物烟气持续通过吸附床，完成净化过程排出烟气处理装置，在大分子胶状物覆盖起始段的吸附剂表面达到一定程度时，将该吸附段脱离吸附装置，转入再生装置进行脱附处理，用常规温度脱附处理完成吸附转入脱附装置的吸附段，并在此基础之上按需要的频次叠加的碳化再生和灰化再生，完成再生处理的吸附段重新进入吸附床。该装置采用只对完成吸附的部分吸附床层高温再生处理，可以使吸附剂充分再生，并节约能耗，延迟吸附剂老化。

Removal method and device of organic pollutants in foundry flue gas

【技术实现步骤摘要】
铸造烟气有机污染物的脱除方法及装置
本专利技术涉及一种分离烟气中有机物污染成分的装置。
技术介绍
在VOCs废气处理领域，金属铸造树脂模浇注过程中产生的烟气具有特殊性，其主要的不良影响是对厂区工作人员和周围环境的恶臭侵扰。现有的针对VOCs或有常规有机恶臭气体的普通处理工艺中光催化、低温等离子去除效率低，效果差。因产生恶臭的气体成分复杂，固定床或吸附转轮的吸附效果较差。为了保证吸附效果，不得不采用特别长的吸附程，显著增加了装置造假和脱附的成本，另外也存在大分子胶状物覆盖致使吸附剂快速失效问题。低温催化燃烧难以消除大分子胶状物，且容易被覆盖失效，而采用直接燃烧、蓄热燃烧法或催化燃烧由于空气流量巨大，烟气本身所含可燃气体的热值极低，燃料消耗在经济上难以承受。另外，还存在烟气收集管路上发生易燃凝聚物积存，滴落到高温浇注体上易于引起突发火灾。行业内现有的解决方法是在消防保障下定期点燃易燃凝聚物焚烧去除。需要停工并在准备阶段移除通风设备，在实施时出动社会消防人员及装备，焚烧过程中因不完全燃烧产生大量的烟尘和有机废气产生，是一个显著的空气污染过程。
技术实现思路
下面是本专利技术的技术方案概述。用吸附浓缩法处理含有大分子胶状物的烟气。吸附浓缩法采用分阶段吸附床：所使用的烟气处理装置包括用于处理气体的吸附床与用于再生吸附剂的再生装置，将吸附床沿烟气通过的路径分成多个吸附段，各吸附段依次连通，能够按次序在吸附床与再生装置之间传递或转换，处于烟气进入处的吸附段为起始段，处于烟气排出处的吸附段为终末段，吸附床烟气进入端的为起始端，吸附床烟气排出端为终末端。在大分子胶状物覆盖起始段的吸附剂表面达到一定程度时，将该吸附段脱离吸附装置，转入脱附装置进行脱附处理，同时在吸附床的终末端补充新的或再生处理后吸附段。用常规温度脱附处理完成吸附转入脱附装置的吸附段，并在常规温度脱附处理的基础之上按需要的频次叠加的碳化再生和灰化再生。在烟气进入吸附床之前用过滤凝聚表面吸附器预处理。可以过滤凝聚表面吸附器设置在烟气收集管道入口处。过滤凝聚表面吸附器采用耐高温材料。烟气收集管道可以设置耐高温隔热材料内衬。烟气收集管道设置为能够形成环状管路的结构。过滤凝聚表面吸附器、烟气收集管道和吸附床用普通高温脱附法和受控碳化灰化法结合处理除去凝聚吸附的大分子胶状物。受控碳化灰化法的技术含义的重点是处理过程中避免产生局部高温损坏过滤凝聚表面吸附器、烟气收集管道和吸附床。具体做法可以采用缓慢升温的热空气加温或快速的惰性气体加温结合受控的氧化气体延迟缓慢加入。下面是本专利技术的详细说明。吸附浓缩法处是目前废气处理领域处理低浓度大风量VOCs废气的常用方法，按工作原理可以分为变压吸附、变温吸附及两者的结合，本专专利技术主要利用了其中变温吸附的原理。作用过程包括吸附过程和脱附过程，在吸附过程中吸附剂有选择地吸收了废气中的VOCs成分，可能还包括部分水蒸气成分少量其他气体成分，废气中的其他主要成分作为净化后的洁净尾气排放到大气中。在脱附过程中，通过加热，通常采用热蒸气、热空气或热的惰性气体，使得吸附剂温度升高，释放出在吸附过程中吸收的VOCs成分。通常脱附生成的浓缩废气的VOCs浓度是源废气的10到30倍。在本专利技术需要处理的铸造烟气和类似工业废气中含有大分子高沸点的有机物成份，在上述吸附过程中会以胶状物的形式沉积在吸附剂颗粒表面或大的孔隙内，阻止吸附剂对废气中的小分子恶臭气体分子的吸附。在通常温度的脱附过程中，这些大分子高沸点的有机物不能被完全挥发除去。如果使用更高的脱附温度，如可以达到碳化温度的400-500℃，这些大分子高沸点有机物有一部分还会生成更加耐高温的结焦或积碳，经过几个吸附脱附循环以后，这些结焦或积碳成分的堆积也会覆盖吸附剂表面和阻塞吸附剂的孔道，造成吸附剂的吸附能力严重下降。可以用更高的灰化温度处理结焦或积碳，但在现有常规的吸附浓缩装置上，不支持更高温度的运行。勉强按现有的结构使用更高级别的耐高温材料改造设备，设备的制造成本和运行成本也是商业上不能被接受的。本专利技术的铸造烟气处理方法及相应的装置针对这些问题提出较完美的解决之道。将处理气体的吸附床沿气体通过的路径分成多个吸附段，各吸附段能够在吸附床与脱附装置之间传递或转换，处于烟气进入处的吸附段为起始段，处于烟气排出处的吸附段为终末段，吸附床烟气进入端的为起始端，吸附床烟气排出处为终末端；在大分子胶状物覆盖起始段的吸附剂表面达到一定程度时，将该段吸附床脱离吸附床，转入脱附装置进行脱附处理，同时在吸附床的终末端补充新的或再生处理后吸附段。上面表述中“达到一定程度”的含义是，在具体应用中如果进入吸附装置的烟气中大分子胶状物含量较高，小分子恶臭成分含量较少，则“达到一定程度”意味着大分子胶状物覆盖起始段的吸附剂表面的程度严重一些。反之，小分子恶臭成分含量较多，在通过吸附装置时易于穿透整个吸附床，则“达到一定程度”意味着大分子胶状物覆盖起始段的吸附剂表面的程度控制在轻微的程度。脱附处理包括常规温度脱附和在此基础之上叠加的碳化再生和灰化再生。叠加的含义是在完成常规温度脱附以后继续升高温度至碳化温度或灰化温度并保持必要的时间。根据常规温度脱附以后吸附剂结焦的程度可以在每一次或每数次常规温度脱附以后叠加一次碳化再生。同理，根据碳化再生以后吸附剂积碳的程度在每一次或每数次碳化再生以后叠加一次灰化再生。碳化再生可以在氧化气氛中进行，也可以在惰性气体气氛中进行。灰化再生只能在氧化气氛中进行。这里的惰性气体是按行业术语对包括氮气、二氧化碳气等不与大分子有机物发生氧化反应造成燃烧的非助燃气体，与化学上的氦等0族元素气体概念不同。这里定义碳化温在350-550℃，灰化温度在550-825℃。吸附床采用的吸附剂和相关管路装置需要耐受以上温度。操作过程中吸附床的温度应控制在吸附剂和相关管路装置的耐受温度以下。与现有的在脱附时对吸附床的整个床层整体脱附的固定床或吸附转轮相比，分阶段高温脱附方法及相应的装置的优点在于只对积聚了较多大分子有机物吸附床起始段进行高温脱附和高温再生，可以减小处理装置的耐高温部分的体积，降低装置造价和减少燃料消耗，还可以减少吸附剂的高温加热次数，相对延长吸附剂的使用寿命。因为大分子有机物在吸附床的沉积部位主要集中在分阶段吸附床的起始段，并主要沉积在吸附剂的表面，吸附段在从吸附床的终末端向起始端移动的过程中首先吸附了较难为吸附剂吸附的恶臭气体成分，最后才利用其表面吸附了大分子有机物，这样也充分利用了吸附对烟气不同恶臭气体成分的吸附能力。为了减少进入吸附装置的大分子有机物，可以在烟气收集管路上设置过滤凝聚表面吸附器。可以将过滤凝聚表面吸附器设置在烟气收集管路针对每个烟气产生的浇注作业点及铸件冷却传输通道处设置的入口处。这样还可以解决大分子胶状物滴落引起火灾的问题。过滤凝聚表面吸附器可以设置两层，其意义在后文说明。可以用耐高温的无机过滤材料及支持框架制作过滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用吸附浓缩法处理含有大分子胶状物烟气的方法，包括以下条件和步骤：/nA.所使用的烟气处理装置包括用于处理气体的吸附床与用于再生吸附剂的再生装置，将吸附床沿烟气通过的路径分成多个吸附段，各吸附段依次连通，能够按次序在吸附床与再生装置之间传递或转换，处于烟气进入处的吸附段为起始段，处于烟气排出处的吸附段为终末段，吸附床烟气进入端的为起始端，吸附床烟气排出端为终末端；/nB.让含有大分子胶状物烟气持续通过吸附床，完成吸附净化过程后排出烟气处理装置；/nC.在大分子胶状物覆盖起始段的吸附剂表面达到一定程度时，将该吸附段脱离吸附装置，转入再生装置进行脱附处理，同时在吸附床的终末端补充新的或再生处理后吸附段；/nD.用常规温度脱附处理完成吸附转入脱附装置的吸附段，并在常规温度脱附处理的基础之上按需要的频次叠加的碳化再生和灰化再生；/nF.完成以上再生处理的吸附段重新进入吸附床。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用吸附浓缩法处理含有大分子胶状物烟气的方法，包括以下条件和步骤：
A.所使用的烟气处理装置包括用于处理气体的吸附床与用于再生吸附剂的再生装置，将吸附床沿烟气通过的路径分成多个吸附段，各吸附段依次连通，能够按次序在吸附床与再生装置之间传递或转换，处于烟气进入处的吸附段为起始段，处于烟气排出处的吸附段为终末段，吸附床烟气进入端的为起始端，吸附床烟气排出端为终末端；
B.让含有大分子胶状物烟气持续通过吸附床，完成吸附净化过程后排出烟气处理装置；
C.在大分子胶状物覆盖起始段的吸附剂表面达到一定程度时，将该吸附段脱离吸附装置，转入再生装置进行脱附处理，同时在吸附床的终末端补充新的或再生处理后吸附段；
D.用常规温度脱附处理完成吸附转入脱附装置的吸附段，并在常规温度脱附处理的基础之上按需要的频次叠加的碳化再生和灰化再生；
F.完成以上再生处理的吸附段重新进入吸附床。


2.如权利要求2所述的利用吸附浓缩法处理含有大分子胶状物烟气的方法，其特征是在步骤D和F之间增加步骤E，具体内容是：让再生气体先行通过完成再生处于高温状态的吸附段，然后通过气体加热装置，将气体温度升高到步骤D所用的处理温度，再进入再生装置。


3.一种利用吸附浓缩法处理含有大分子胶状物的烟气净化装置，包括用于处理气体的吸附床与用于再生吸附剂的再生装置，将吸附床沿烟气通过的路径分成多个吸附段，各吸附段依次连通，能够按次序在吸附床与再生装置之间传递或转换，处于烟气进入处的吸附段为起始段，处于烟气排出处的吸附段为终末段，吸附床烟气进入端的为起始端，吸附床烟气排出处为终末端。


4.如权利要求3所述的烟气净化装置，其特征是还包括热回收...

【专利技术属性】
技术研发人员：张传忠，陈健，
申请(专利权)人：上海深城环保设备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31