本发明专利技术公开了一种串联靶向吸附及并联脱附有机废气处理装置，包括串联吸附系统、并联脱附系统和催化燃烧系统；串联吸附系统包括废气进气管道，吸附箱体、排气管道、循环管道和主风机；并联脱附系统包括脱附风机，二级换热器、脱附进气管、自动阀和脱附排气管；催化燃烧系统包括一级换热器A、一级换热器B、加热器和催化反应器。本发明专利技术根据不同污染物的分子直径和吸附特性选择对应靶向吸附剂，吸附床层的薄层化设计和多级并联的脱附模式，缩短了脱附时间并可有效控制脱附高峰浓度，以避免由于吸附带过长导致脱附时引发的安全问题，脱附时VOCs浓度的相对稳定减少了催化燃烧系统的加热频次，避免催化剂的团聚，充分利用了VOCs燃烧反应热节约的能耗。
【技术实现步骤摘要】
串联靶向吸附及并联脱附有机废气处理装置
本专利技术属于废气处理的
，具体涉及一种串联靶向吸附及并联脱附有机废气处理装置。
技术介绍
绝大部分工业企业排放的VOCs具有大风量多组分的特征，采用吸附浓缩、脱附同时结合催化燃烧是一种常见的处理工艺。但由于污染物组分相对复杂，由于存在竞争吸附，常规的一级活性炭吸附净化效率不高；每个碳箱的脱附和冷却时间相对较长，为实现连续生产，一般吸附碳箱达到吸附饱和时才进行脱附，由于吸附带过长导致脱附时出现过高的峰值浓度而引发的安全问题，同时在吸附饱和前已达到吸附穿透点，净化效率无法保证。根据相关研究，吸附剂的孔径与吸附质分子直径的比值为1.7~3.0之间，吸附剂才能有效吸附污染物，而实际应用中一般仅采用一种吸附剂对大风量多组分的VOCs进行处理，净化效率无法得到保证。为了提高净化效率，市场上也存在两级级吸附和三级吸附，甚至更多，常规的方式N级吸附需要2N级碳箱才可以实现，不仅占地面积大，且一次性投资费用也过高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种串联靶向吸附及并联脱附有机废气处理装置。为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：串联靶向吸附及并联脱附有机废气处理装置，包括串联吸附系统、并联脱附系统和催化燃烧系统；所述的串联吸附系统包括废气进气管道，吸附箱体、排气管道、循环管道以及主风机；所述的吸附箱体至少设有三组，每个吸附箱体内填充一种吸附剂，每一组吸附箱体对应设有一组进气阀组和排气阀组，所述的进气阀组的一端与废气进气管道或循环管道连接，进气阀组的另一端与吸附箱体的一个进气口连接，所述吸附箱体的一个出气口与排气阀组的一端连接，排气阀组的另一端与排气管道或循环管道连接，所述排气管道上设有主风机，用于将处理后的气体排出；所述的吸附箱体之间串联连接，所述吸附箱体的排气阀组通过循环管道与相邻的吸附箱体的进气阀组连接；所述的并联脱附系统包括脱附风机，二级换热器、脱附进气管、自动阀以及脱附排气管；所述二级换热器的出气口与脱附风机连接，二级换热器的侧面通过脱附进气管与吸附箱体的另一个进气口连通，所述脱附进气管上设有用于控制开关的自动阀；吸附箱体的另一个出气口通过脱附排气管与催化燃烧系统连通，所述的脱附排气管上设有用于控制开关的自动阀；所述的催化燃烧系统包括一级换热器A、一级换热器B、加热器以及催化反应器；所述的一级换热器A、一级换热器B、加热器和催化反应器依次连接，一级换热器A的进气口与脱附排气管连通，催化反应器的出气口与一级换热器B的侧面连通，一级换热器B的另一个侧面与一级换热器A的侧面连通，一级换热器A的另一个侧面与二级换热器的进气口连通。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：上述的进气阀组由三通阀A和两通阀通过并联连接组成；所述的排气阀组采用三通阀B；所述的三通阀A包括第一进气口A、第二进气口A以及出气口A，所述的第一进气口A与废气进气管道连通，出气口A与两通阀的进气口连通，两通阀的出气口与吸附箱体的一个进气口连通；所述的三通阀B包括进气口B、第一出气口B以及第二出气口B，所述的进气口B与吸附箱体的一个出气口连通，所述的第一出气口B与排气管道连通，所述的第二出气口B通过循环管道与第二进气口A连通。上述的吸附剂至少有两种，将至少两种吸附剂串联使用，所述吸附剂的种类由废气组分中吸附质的分子直径确定，吸附剂的孔径与吸附质分子直径比值为1.7~3.0。上述的脱附进气管和脱附排气管上均设有隔热管道。上述的吸附箱体上还设有氮气保护进口，所述的氮气保护进口通过管道外接氮气气源。上述的吸附箱体外侧设有保温层。上述的装置还包括自动控制系统，所述的串联吸附系统、并联脱附系统和催化燃烧系统与所述的自动控制系统连接。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术采用活性炭串联靶向吸附联合并联脱附同时进行催化燃烧的工艺处理常见的大风量多组分VOCs。根据不同污染物的分子直径和吸附特性选择对应的靶向吸附剂，填充至吸附箱中，每个吸附箱填充一种吸附剂。根据净化效率的要求，可以采用填充不同靶向吸附剂进行N级吸附，实际碳箱个数为N+1，显著节约了占地和一次性投资。由于前面的吸附箱吸附的有机物多于后面的吸附箱，可以对前面的吸附箱进行脱附，已冷却备用的吸附箱作为后端吸附箱投入使用，这样可以在活性炭穿透前进行脱附，避免由于吸附带过长导致脱附时出现过高的峰值浓度而引发的安全问题，同时脱附时VOCs浓度的相对稳定减少了催化燃烧系统的加热频次，避免催化剂的团聚，充分利用VOCs燃烧反应热节约了能耗。2、本专利技术可以根据废气组分采用多种类别靶向吸附材料，采用多级吸附，实际净化效率可以达到95%；每个进气阀组采用一个三通阀和一个两通阀并联使用，排气阀组采用一个三通阀，通过阀门动作吸附级数和次序可调，节约一次性投资和占地；脱附时可以同时对多个碳箱进行脱附，节约脱附时间，保证脱附废气浓度的稳定性，减少加热器加热时间，节约能耗。附图说明图1是本专利技术整体结构示意图。图2是本专利技术的吸附箱体结构示意图。图3是本专利技术的进气阀组结构示意图。图4是本专利技术的出气阀组结构示意图。其中的附图标记为：11-废气进气管道、12-吸附箱体、13-排气管道、14-主风机、15-进气阀组、16-排气阀组、17-循环管道、21-脱附风机、22-二级换热器、23-脱附进气管、24-自动阀、25-脱附排气管、26-隔热管道、31-一级换热器A、32-一级换热器B、33-加热器、34-催化反应器、151-三通阀A、152-两通阀、1511-第一进气口A、1512-第二进气口A、1513-出气口A、161-三通阀B、1611-进气口B、1612-第一出气口B、1613-第二出气口B、121-氮气保护进口、122-保温层。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细描述。参见图1所示的串联靶向吸附及并联脱附有机废气处理装置，包括串联吸附系统、并联脱附系统和催化燃烧系统；所述的串联吸附系统包括废气进气管道11，吸附箱体12、排气管道13、循环管道17以及主风机14；所述的吸附箱体12至少设有三组，每个吸附箱体12内填充一种吸附剂，每一组吸附箱体12对应设有一组进气阀组15和排气阀组16，所述的进气阀组15的一端与废气进气管道11或循环管道17连接，进气阀组15的另一端与吸附箱体12的一个进气口连接，所述吸附箱体12的一个出气口与排气阀组16的一端连接，排气阀组16的另一端与排气管道13或循环管道17连接，所述排气管道13上设有主风机14，用于将处理后的气体排出；所述的吸附箱体12之间串联连接，所述吸附箱体12的排气阀组16通过循环管道17与相邻的吸附箱体12的进气阀组15连接。本实施例中，所述的吸附箱体12可以参照申请号为201610258218.6的中国专利中公开的结构，待处理废气进入多室分体组合式吸附箱体中，所述的吸附剂至少有两种，将至少两种吸附剂串本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.串联靶向吸附及并联脱附有机废气处理装置，其特征是：包括串联吸附系统、并联脱附系统和催化燃烧系统；/n所述的串联吸附系统包括废气进气管道(11)，吸附箱体(12)、排气管道(13)、循环管道(17)以及主风机(14)；所述的吸附箱体(12)至少设有三组，每个吸附箱体(12)内填充一种吸附剂，每一组吸附箱体(12)对应设有一组进气阀组(15)和排气阀组(16)，所述的进气阀组(15)的一端与废气进气管道(11)或循环管道(17)连接，进气阀组(15)的另一端与吸附箱体(12)的一个进气口连接，所述吸附箱体(12)的一个出气口与排气阀组(16)的一端连接，排气阀组(16)的另一端与排气管道(13)或循环管道(17)连接，所述排气管道(13)上设有主风机(14)，用于将处理后的气体排出；所述的吸附箱体(12)之间串联连接，所述吸附箱体(12)的排气阀组(16)通过循环管道(17)与相邻的吸附箱体(12)的进气阀组(15)连接；/n所述的并联脱附系统包括脱附风机(21)，二级换热器(22)、脱附进气管(23)、自动阀(24)以及脱附排气管(25)；所述二级换热器(22)的出气口与脱附风机(21)连接，二级换热器(22)的侧面通过脱附进气管(23)与吸附箱体(12)的另一个进气口连通，所述脱附进气管(23)上设有用于控制开关的自动阀(24)；吸附箱体(12)的另一个出气口通过脱附排气管(25)与催化燃烧系统连通，所述的脱附排气管(25)上设有用于控制开关的自动阀(24)；/n所述的催化燃烧系统包括一级换热器A(31)、一级换热器B(32)、加热器(33)以及催化反应器(34)；所述的一级换热器A(31)、一级换热器B(32)、加热器(33)和催化反应器(34)依次连接，一级换热器A(31)的进气口与脱附排气管(25)连通，催化反应器(34)的出气口与一级换热器B(32)的侧面连通，一级换热器B(32)的另一个侧面与一级换热器A(31)的侧面连通，一级换热器A(31)的另一个侧面与二级换热器(22)的进气口连通。/n...
【技术特征摘要】
1.串联靶向吸附及并联脱附有机废气处理装置，其特征是：包括串联吸附系统、并联脱附系统和催化燃烧系统；
所述的串联吸附系统包括废气进气管道(11)，吸附箱体(12)、排气管道(13)、循环管道(17)以及主风机(14)；所述的吸附箱体(12)至少设有三组，每个吸附箱体(12)内填充一种吸附剂，每一组吸附箱体(12)对应设有一组进气阀组(15)和排气阀组(16)，所述的进气阀组(15)的一端与废气进气管道(11)或循环管道(17)连接，进气阀组(15)的另一端与吸附箱体(12)的一个进气口连接，所述吸附箱体(12)的一个出气口与排气阀组(16)的一端连接，排气阀组(16)的另一端与排气管道(13)或循环管道(17)连接，所述排气管道(13)上设有主风机(14)，用于将处理后的气体排出；所述的吸附箱体(12)之间串联连接，所述吸附箱体(12)的排气阀组(16)通过循环管道(17)与相邻的吸附箱体(12)的进气阀组(15)连接；
所述的并联脱附系统包括脱附风机(21)，二级换热器(22)、脱附进气管(23)、自动阀(24)以及脱附排气管(25)；所述二级换热器(22)的出气口与脱附风机(21)连接，二级换热器(22)的侧面通过脱附进气管(23)与吸附箱体(12)的另一个进气口连通，所述脱附进气管(23)上设有用于控制开关的自动阀(24)；吸附箱体(12)的另一个出气口通过脱附排气管(25)与催化燃烧系统连通，所述的脱附排气管(25)上设有用于控制开关的自动阀(24)；
所述的催化燃烧系统包括一级换热器A(31)、一级换热器B(32)、加热器(33)以及催化反应器(34)；所述的一级换热器A(31)、一级换热器B(32)、加热器(33)和催化反应器(34)依次连接，一级换热器A(31)的进气口与脱附排气管(25)连通，催化反应器(34)的出气口与一级换热器B(32)的侧面连通，一级换热器B(32)的另一个侧面与一级换热器A(31)的侧面连通，一级换热器A(31)的另一个侧面与二级换热器(22)的进气口连通。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆朝阳，徐遵主，张纪文，李明，蒋海涛，
申请(专利权)人：南京大学环境规划设计研究股份公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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