车间环境有机废气治理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种车间环境有机废气治理系统，将活性炭吸附设备、催化燃烧设备和膜分离设备通过管道有机连接，工艺耦合充分作用，实现节能和废气环保净化达标排放。与现有和传统工艺相比，取得优化和创新，分别满足了活性炭再生气对氮气浓度要求和催化燃烧新风对氧气浓度需求。利用膜分离制取氮气并可调节氮气浓度，用作活性炭加热再生气，可显著提高活性炭再生加热温度，使得活性炭的再生更彻底。催化燃烧系统补充新鲜气由压力富氮气代替，有利于选取高催化转化率的颗粒催化剂，以克服其较高的流通阻力降。膜分离制氮副产富氧气，可作为室内空调补充富氧新风，改善工作环境含氧量。境含氧量。境含氧量。

【技术实现步骤摘要】
车间环境有机废气治理系统


[0001]本技术涉及有机废气治理技术，适用于净化处理常温、大风量、低浓度的有机废气，可处理的有机溶剂包括苯、甲苯、二甲苯、酮、脂、醇、烃等有机挥发物，在汽车、造船、家电、印染、粘胶等行业均可应用，特别适用于汽车和造船厂喷漆涂装车间的产生的有机废气治理。

技术介绍

[0002]对于喷涂车间VOCs的治理，由于其VOC浓度较低不能直接燃烧，需要先进行吸附提浓，现有的组合治理技术主要有分子筛转轮+RTO技术、活性炭吸附+催化燃烧技术。分子筛转轮+RTO技术对废气的净化较为彻底，但缺点是投资和能耗比较大。活性炭吸附+催化燃烧技术投资和能耗较低，但对废气的净化效果并不理想，原因是活性炭再生气采用的空气受安全限制加热温度控制比较低（60～100℃），活性炭再生不彻底，导致吸附净化能力较低（通常低于90%）；催化燃烧通常采用的蜂窝状催化剂可以适应较低风压工况，但有机物催化转化率却不够高（通常小于97%）。
[0003]随着环境保护对废气VOCs排放标准的进一步提高，迫切需要一种投资和能耗较低、净化率高的VOCs治理技术，来满足环保需求。本专利技术应运而生，可以在活性炭吸附+催化燃烧组合技术基础上，创新性应用膜分离制氮及调节技术，提高活性炭热再生温度到120℃，解决活性炭再生不彻底问题。通过更为优化的工艺处理废气，节能并达标排放。

技术实现思路

[0004]为了克服上述缺陷，本技术提供了一种车间环境有机废气治理系统，将活性炭吸附设备、催化燃烧设备和膜分离设备通过管道有机连接，工艺耦合充分作用，实现节能和废气环保净化达标排放。
[0005]本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：车间环境有机废气治理系统，包括活性炭吸附单元、催化氧化单元、膜分离氮气制调单元；
[0006]所述活性炭吸附单元包括收集过滤器（还可在过滤器前设置喷淋塔）、活性炭吸附箱，有机废气通过收集过滤器收集后由风机送入活性炭吸附箱，吸附净化后排放到大气中；吸附单元吸附饱和后，利用催化氧化单元的热量，通过高温风机，将热能送入活性炭吸附单元进行脱附。
[0007]所述催化氧化单元：包括催化燃烧设备，催化燃烧设备出口管路连接高温风机再连接到活性炭吸附箱脱附风进口，活性炭吸附箱脱附风出口通过管道与催化燃烧设备进口连接；
[0008]膜分离氮气制调单元：包括依次顺序连接的空气收集过滤器、空压机、冷干机、多级过滤器、膜分离器组，膜分离器组渗余气出口连接氮气储罐进气口，氮气储罐出气口分两路管道分别连接催化燃烧设备的进口管路和活性炭吸附箱脱附风进口与高温风机出口之间管路，两路管道上均设有流量阀。活性炭脱附经预热、加热、冷吹过程，冷吹气由氮气储罐
提供，设定流量控制；催化燃烧所需新鲜气也由氮气储罐提供，流量根据催化燃烧出口气中余氧含量调节控制。
[0009]进一步地，活性炭吸附箱是一级颗粒活性炭吸附箱或者两级蜂窝活性炭吸附箱，两级活性炭吸附箱之间增设风机。
[0010]进一步地，吸附箱共三个（或组，每组至少一个），两个分级吸附，一个脱附再生，通过控制阀组的切换实现分时轮换；也可以是一级颗粒活性炭吸附，多吸附箱，至少一个吸附箱处于再生状态，分时轮换吸附和再生。
[0011]进一步地，膜分离器组是一组并联或串联组合的氮氧分离膜组，通常是又不限于是中空纤维有机高分子膜。
[0012]进一步地，高温风机出口管道上设有超温、超压排放气管道与室外排气筒相连。
[0013]进一步地，高温风机出口管道与催化燃烧设备进口管路之间有低温循环气管道连接。
[0014]进一步地，催化燃烧设备内有电加热器用于获得催化反应温度的初始加热和热交换器用于反应高温尾气对燃烧室进气的预热，运行起来后，催化燃烧系统可逐渐实现热量自足。
[0015]进一步地，催化燃烧室内装有VOCs专用催化剂，催化剂是又不限于是贵金属铂、钯等，附着在颗粒状或蜂窝状载体上。
[0016]进一步地，膜分离器组的渗透气口的富氧气连接室内空调系统补充富氧新风，改善工作环境含氧量。
[0017]进一步地，所述收集过滤器兼有废气或空气收集功能和干式过滤器过滤功能，过滤器通常包含初、中、高效三级过滤元件。
[0018]本技术的有益效果为：膜分离用在空气分离制取浓度90%以上氮气，发挥了膜分离可灵活控制氮气浓度的技术优势。与现有和传统工艺相比，
①
优化了现有工艺，分别满足了活性炭再生气对氮气浓度要求和催化燃烧新风对氧气浓度需求。
②
利用膜分离制取氮气并可调节氮气浓度，用作活性炭加热再生气，可显著提高活性炭再生加热温度，使得活性炭的再生更彻底。
③
催化燃烧系统补充新鲜气由压力富氮气代替，有利于选取高催化转化率的颗粒催化剂，以克服其较高的流通阻力降。
④ꢀ
膜分离制氮副产富氧气。可作为室内空调补充富氧新风，改善工作环境含氧量。
附图说明
[0019]图1是系统的结构图。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施例对本技术作进一步解释说明。
[0021]如图1所示，车间环境有机废气治理系统，包括活性炭吸附单元、催化氧化单元、膜分离氮气制调单元；
[0022]所述活性炭吸附单元包括收集过滤器1、活性炭吸附箱2，有机废气通过收集过滤器1收集后由风机3送入活性炭吸附箱2，吸附净化后排放到大气中；吸附单元吸附饱和后，利用催化氧化单元的热量，通过高温风机4，将热能送入活性炭吸附单元进行脱附。活性炭
吸附箱2设计为二级三吸附箱形式，蜂窝状活性炭吸附剂，两个分级吸附—吸附箱A 21和吸附箱B 22，一个吸附箱C 23脱附再生，通过控制阀组的切换实现分时轮换。两级活性炭吸附箱之间增设风机3。
[0023]所述催化氧化单元：包括催化燃烧设备5，催化燃烧设备5出口管路连接高温风机4再连接到活性炭吸附箱C 23脱附风进口，活性炭吸附箱C 23脱附风出口通过管道与催化燃烧设备进口连接；高温风机出口管道上设有超温、超压排放气管道6与室外排气筒7相连。 高温风机出口管道与催化燃烧设备进口管路之间有低温循环气管道8连接。催化燃烧设备5内有电加热器用于获得催化反应温度的初始加热和热交换器用于反应高温尾气对燃烧室进气的预热，运行起来后，催化燃烧系统可逐渐实现热量自足。催化燃烧室内装有VOCs专用催化剂，催化剂为贵金属铂、钯，附着在颗粒状或蜂窝状载体上。
[0024]膜分离氮气制调单元：包括依次顺序连接的空气收集过滤器9、空压机10、冷干机11、多级过滤器12、膜分离器组13，膜分离器组渗余气出口连接氮气储罐14进气口，氮气储罐14出气口分两路管道分别连接催化燃烧设备5的进口和活性炭吸附箱C 23脱附风进口，两路管道上均设有流量阀15。活性炭脱附经预热、加热、冷吹过程，冷吹气由氮气储罐14提供，设定流量控制；催化燃烧所需新鲜气也由氮气储罐14提供，流量根据催化燃烧出口气中余氧含量调节控制。膜分离器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.车间环境有机废气治理系统，其特征在于，包括活性炭吸附单元、催化氧化单元、膜分离氮气制调单元；所述活性炭吸附单元包括废气收集过滤器、活性炭吸附箱，有机废气通过收集过滤器收集并过滤后由风机送入活性炭吸附箱，吸附净化后排放到大气中；所述催化氧化单元：包括催化燃烧设备，催化燃烧设备出口管路连接高温风机再连接到活性炭吸附箱脱附风进口，活性炭吸附箱脱附风出口通过管道与催化燃烧设备进口连接；膜分离氮气制调单元：包括依次顺序连接的空气收集过滤器、空压机、冷干机、多级过滤器、膜分离器组，膜分离器组渗余气出口连接氮气储罐进气口，氮气储罐出气口分两路管道分别连接催化燃烧设备的进口的管道和活性炭吸附箱脱附风进口与高温风机出口之间的管路，两路管道上均设有流量阀。2.根据权利要求1所述的车间环境有机废气治理系统，其特征在于，活性炭吸附箱是一级颗粒活性炭吸附箱或者两级蜂窝活性炭吸附箱，两级活性炭吸附箱之间增设风机。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文泰，徐徜徉，纪海峰，
申请(专利权)人：天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司，
类型：新型
国别省市：