一种挥发性有机物废气处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种VOCs废气处理系统：系统中干式过滤器的出口通过主阀门连接至少3个并列的活性炭床，每个活性炭床的出口通过吸附排风机与排气筒连接，构成吸附通路；每个活性炭床的出口还连接催化燃烧床，催化燃烧床的出口通过脱附风机与混流换热器连接，混流换热器的出口与每个活性炭床的入口连接，构成脱附回路；液氮存储装置在脱附回路上通过并列的氮气阀门与每个活性炭床的出口连接；混流换热器的出口还通过废气排放阀与排气筒连接。本发明专利技术设有液氮存储装置，可以保护催化燃烧床及活性炭床，有效降低催化燃烧床及活性炭床的着火风险。本发明专利技术同时具有运行成本低、废气处理效率高的优点。

A VOC waste gas treatment system

【技术实现步骤摘要】
一种挥发性有机物废气处理系统
：本专利技术涉及挥发性有机物废气处理
，特别是涉及一种挥发性有机物废气处理系统。
技术介绍
：挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds，VOCs)按化学结构分为烷烃类、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，《中华人民共和国大气污染防治法》、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。目前对VOCs废气治理技术主要有直接冷凝法、燃烧法(吸脱附-催化燃烧法、直接燃烧法)、吸脱附-冷凝回收法。这些方法各具优缺点，直接冷凝法和直接燃烧法主要用在高浓度的VOCs的环境，特别适合用于冷凝温度点与室温环境相近的气体组份。直接燃烧，即对VOCs直接燃烧，但燃烧的结果不利于能源的回收利用；吸脱附-冷凝回收法、吸脱附-催化燃烧法主要用在低浓度的VOCs(一般15～200ppm)的气体环境，吸脱附在成本控制和净化效果上比较好，但喷漆废气中含有大量漆雾颗粒，若不能净化处理完全，活性炭很容易被微小的漆雾颗粒污染，堵塞活性炭比表面，使吸附速率下降，造成活性炭失效，活性炭吸附装置更换和使用寿命变短，活性炭脱附催化氧化过程需要把脱附出来的高浓度废气加热到800℃以上，该部分废气若直接从排气筒排向大气会造成大量热能损耗。
技术实现思路
：本专利技术的目的是针对现有技术的不足，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。同时，提供一种漆雾去除效率高，催化燃烧热量利用彻底的净化装置，不但能有效的治理喷漆废气，还能降低设备运行成本。本专利技术技术方案具体如下：一种VOCs废气处理系统，包括干式过滤器、活性炭床、吸附排风机、液氮存储装置、催化燃烧床、脱附风机、混流换热器和排气筒；所述干式过滤器的出口通过主阀门连接至少3个并列的活性炭床，每个活性炭床的出口通过吸附排风机与排气筒连接，构成吸附通路；每个所述活性炭床在吸附通路上的入口和出口还分别设有吸附进气阀和吸附排气阀；每个所述活性炭床的出口还连接催化燃烧床，催化燃烧床的出口通过脱附风机与混流换热器连接，混流换热器的出口与每个活性炭床的入口连接，构成脱附回路；液氮存储装置在脱附回路上通过并列的氮气阀门与每个活性炭床的出口连接；所述混流换热器的出口还通过废气排放阀与排气筒连接；每个所述活性炭床在脱附回路上的入口和出口还分别设有脱附进气阀和脱附排气阀。优选地，所述催化燃烧床的进口和出口均装有阻火器。优选地，所述催化燃烧床由上下设置的电加热床层和催化剂床层组成，其中电加热床层为红外电加热管。优选地，所述干式过滤器的滤料由玻璃纤维粗丝制成，过滤器迎风面为3D蜂窝层状结构。本专利技术和现有技术相比，其技术效果在于：1、本专利技术VOCs废气处理系统设有液氮存储装置，氮气可以保护催化燃烧床及活性炭床，有效遏制火灾事故发生进一步降低催化燃烧床及活性炭床着火风险。2、本专利技术VOCs废气处理系统的混流换热器可将废气换热至80℃左右，同时保证参与循环脱附的废气温度大于120℃，催化燃烧热量循环利用，不但能有效的治理喷漆废气，还能降低设备运行成本。3、本专利技术VOCs废气处理系统的电加热床层为红外加热管，红外加热管安装在催化剂的上方，通过红外加热减少设备预热时间。4、本专利技术VOCs废气处理系统的漆雾去除效率高，催化燃烧热量利用彻底，不但能有效的治理喷漆废气，还能降低设备运行成本。5、本专利技术VOCs废气处理系统实现了有机废气的连续处理工艺，废气吸附装置中并联设置的多个活性炭床可以同时进行有机废气的吸附、脱附，废气处理效率高，通过自动控制系统可使吸附、脱附依次衔接，便于管理，使运行更安全。附图说明：图1本专利技术VOCs废气处理系统的结构示意图。具体实施方式：以下通过实施例对本专利技术技术方案做进一步详细说明。如图1所示，所述VOCs废气处理系统包括：干式过滤器1、活性炭床3、吸附排风机4、液氮存储装置5、催化燃烧床6、脱附风机7、混流换热器8和排气筒9；干式过滤器1的出口通过主阀门2连接至少3个并列的活性炭床3，每个活性炭床3的出口通过吸附排风机4与排气筒9连接，由此构成吸附通路。此外，每个活性炭床3在吸附通路上的入口和出口还分别设有吸附进气阀31和吸附排气阀32。每个活性炭床3的出口还连接催化燃烧床6，催化燃烧床6的出口通过脱附风机7与混流换热器8连接，混流换热器8的出口与每个活性炭床3的入口连接，由此构成脱附回路。液氮存储装置5在脱附回路上通过并列的氮气阀门51与每个活性炭床3的出口连接；混流换热器8的出口还通过废气排放阀81与排气筒9连接；活性炭床3在脱附回路上的入口和出口还分别设有脱附进气阀33和脱附排气阀34；催化燃烧床6的进口和出口均装有阻火器61。催化燃烧床6由上下设置的电加热床层和催化剂床层组成，其中电加热床层为红外电加热管。干式过滤器1的滤料由玻璃纤维粗丝制成，过滤器迎风面为3D蜂窝层状结构。所述VOCs废气处理系统的工作原理(以系统中包含三个活性炭床3为例，为了便于说明和区分，将三个活性炭床分别命名为：第一活性炭床、第二活性炭床和第三活性炭床)：废气经干式过滤器1去除漆雾后主阀门2开启，同时第一活性炭床和第二活性炭床的吸附进气阀31、吸附排气阀32开启，废气通过活性炭床吸附床层，活性炭将废气中的污染物分子进行吸附，吸附净化后的废气在吸附排风机4的作用下经排气筒9排放。该过程中第一、第二活性炭床处于吸附状态，第一、第二活性炭床的脱附进气阀33和脱附排气阀34均关闭，第三活性炭床入口及出口的所有阀门均关闭，氮气阀门51均关闭。当第一、第二活性炭床吸附饱和时，第一、第二活性炭床的吸附进气阀31和吸附排气阀32关闭、脱附进气阀33和脱附排气阀34开启；第三活性炭床的吸附进气阀31和吸附排气阀32开启(脱附进气阀33、脱附排气阀34仍处于关闭状态)，同时与第一、第二活性炭床连接的氮气阀门51均开启，与第三活性炭床连接的氮气阀门51关闭。该过程中，第一、第二活性炭床处于脱附状态，第三活性炭床处于吸附状态。催化燃烧床6先预热设备内气体至150℃，液氮储存装置5中的氮气和热空气在脱附风机7的作用下经混流换热器8进入第一、第二活性炭床进行脱附，脱附后的高浓度废气继续进入催化燃烧床6，经催化燃烧床6加热至800℃，在催化作用下完全氧化分解，分解后的高温废气进入混流换热器8进行换热，换热后一部分继续对第一、第二活性炭床进行脱附，另一部分通过开启废气排放阀81排入排气筒9。当第一、第二活性炭床脱附完成后，通过阀门切换再次进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挥发性有机物废气处理系统，其特征在于包括：干式过滤器(1)、活性炭床(3)、吸附排风机(4)、液氮存储装置(5)、催化燃烧床(6)、脱附风机(7)、混流换热器(8)和排气筒(9)；/n所述干式过滤器(1)的出口通过主阀门(2)连接至少3个并列的活性炭床(3)，每个活性炭床(3)的出口通过吸附排风机(4)与排气筒(9)连接，构成吸附通路；每个所述活性炭床(3)在吸附通路上的入口和出口还分别设有吸附进气阀(31)和吸附排气阀(32)；/n每个所述活性炭床(3)的出口还连接催化燃烧床(6)，催化燃烧床(6)的出口通过脱附风机(7)与混流换热器(8)连接，混流换热器(8)的出口与每个活性炭床(3)的入口连接，构成脱附回路；液氮存储装置(5)在脱附回路上通过并列的氮气阀门(51)与每个活性炭床(3)的出口连接；所述混流换热器(8)的出口还通过废气排放阀(81)与排气筒(9)连接；每个所述活性炭床(3)在脱附回路上的入口和出口还分别设有脱附进气阀(33)和脱附排气阀(34)。/n

【技术特征摘要】
1.一种挥发性有机物废气处理系统，其特征在于包括：干式过滤器(1)、活性炭床(3)、吸附排风机(4)、液氮存储装置(5)、催化燃烧床(6)、脱附风机(7)、混流换热器(8)和排气筒(9)；
所述干式过滤器(1)的出口通过主阀门(2)连接至少3个并列的活性炭床(3)，每个活性炭床(3)的出口通过吸附排风机(4)与排气筒(9)连接，构成吸附通路；每个所述活性炭床(3)在吸附通路上的入口和出口还分别设有吸附进气阀(31)和吸附排气阀(32)；
每个所述活性炭床(3)的出口还连接催化燃烧床(6)，催化燃烧床(6)的出口通过脱附风机(7)与混流换热器(8)连接，混流换热器(8)的出口与每个活性炭床(3)的入口连接，构成脱附回路；液氮存储装置(5)在脱附回路上通过并列的氮气阀门(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宪斌，成少鹏，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12