VOCs处理设备及方法技术

本发明专利技术涉及VOCs处理技术领域，公开了一种VOCs处理设备及方法。所述VOCs处理设备包括：VOCs吸附解吸单元，VOCs吸附解吸单元具有待处理气体入口和VOCs出口，VOCs吸附解吸单元设置为能够吸附待处理气体中的VOCs，并能够将吸附的VOCs解吸出来；VOCs回收单元，VOCs回收单元具有VOCs入口和VOCs出口，VOCs入口与VOCs吸附解吸单元的VOCs出口连通，VOCs回收单元设置为能够回收VOCs中的重烃组分；以及VOCs分解单元，VOCs分解单元具有VOCs入口，VOCs分解单元的VOCs入口与VOCs回收单元的VOCs出口连通，VOCs分解单元设置为能够分解VOCs中的轻烃组分。本发明专利技术的VOCs处理设备能够将VOCs中的重烃组分回收，将VOCs中的轻烃组分彻底分解，从而实现待处理气体中VOCs的彻底净化，使其满足排放要求，避免对大气造成污染。

【技术实现步骤摘要】
VOCs处理设备及方法
本专利技术涉及VOCs处理
，具体地涉及一种VOCs处理设备及方法。
技术介绍
VOCs(挥发性有机物)是一类熔点低于室温、沸点低于50-260℃的有机化合物的总称。许多VOCs具有神经毒性、肝脏毒性或致癌作用，容易损害人体的血液成分，引起胃肠道紊乱、内分泌系统及造血系统疾病。因此，在含有VOCs的有机废气排放前，需要处理有机废气中的VOCs，以达到排放要求。现有的VOCs处理方法包括吸附法、膜分离法、转轮吸附法等，这些方法使用大量吸附剂进行高效浓缩，富集各种浓度的VOCs。高浓度VOCs解吸后通常进行液化处理以实现回收。冷凝法和吸收法是目前主要的两种液化方法，通过不断降低冷凝法的冷凝温度和提高吸收法的吸收效率从而实现高浓度VOCs的高效回收。然而冷凝出口和吸收出口难免会有一部分低浓度的VOCs再次进入吸附单元，而该部分主要是VOCs中的轻烃组分。由于吸附剂本身无法有效回收该部分轻烃组分，从而造成了轻烃组分在吸附与冷凝或吸收之间的“死循环”，最终轻烃组分仍然排放至大气中，造成大气污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种VOCs处理设备及方法，以实现废气中VOCs的彻底净化。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种VOCs处理设备，包括：VOCs吸附解吸单元，所述VOCs吸附解吸单元具有待处理气体入口和VOCs出口，所述VOCs吸附解吸单元设置为能够吸附所述待处理气体中的VOCs，并能够将吸附的VOCs解吸出来；VOCs回收单元，所述VOCs回收单元具有VOCs入口和VOCs出口，所述VOCs入口与所述VOCs吸附解吸单元的VOCs出口连通，所述VOCs回收单元设置为能够回收VOCs中的重烃组分；以及VOCs分解单元，所述VOCs分解单元具有VOCs入口，所述VOCs分解单元的VOCs入口与所述VOCs回收单元的VOCs出口连通，所述VOCs分解单元设置为能够分解VOCs中的轻烃组分。可选地，所述VOCs吸附解吸单元包括吸附罐和第一微波发生器，所述吸附罐包括内部限定有空腔的罐体和设置于所述空腔内的吸附剂，所述罐体上开设有与所述空腔连通的第一开口和第二开口，所述第一开口用作所述待处理气体入口和所述VOCs出口，所述第二开口用于供经所述吸附剂净化后的净化气体排出，所述第一微波发生器设置为能够向所述吸附剂辐射微波。可选地，所述吸附剂沿所述空腔的高度方向分层设置以形成多个相互间隔的吸附剂床层，所述VOCs吸附解吸单元包括多个所述第一微波发生器，多个所述第一微波发生器安装于所述罐体外，每个所述第一微波发生器连接有微波天线，多个所述微波天线伸入所述空腔内并分别设置于多个所述吸附剂床层的上方和下方。可选地，所述VOCs吸附解吸单元包括第一温度检测器，所述第一温度检测器用于检测所述吸附剂的温度。可选地，所述VOCs吸附解吸单元包括与所述第一开口连通的进气管线和与所述第二开口连通的排气管线，所述进气管线上设置有用于控制所述进气管线通断的进气控制阀，所述排气管线上设置有用于控制所述排气管线通断的排气控制阀。可选地，所述VOCs吸附解吸单元包括控制装置，所述控制装置分别与所述第一微波发生器和所述第一温度检测器电连接，所述控制装置设置为能够接收所述第一温度检测器检测到的温度信息并根据该温度信息控制所述第一微波发生器的运行。可选地，所述VOCs吸附解吸单元包括抽真空装置，所述VOCs回收单元的VOCs入口通过解吸管线与所述第一开口连通，所述抽真空装置设置在所述解吸管线上用于将所述吸附罐内吸附的VOCs抽送至所述VOCs回收单元，所述解吸管线上设置有用于控制所述解吸管线通断的解吸控制阀。可选地，所述VOCs吸附解吸单元包括吹扫装置，所述吹扫装置通过吹扫管线与所述第二开口连通以用于向所述空腔内通入吹扫气体，所述吹扫管线上设置有用于控制所述吹扫管线通断的吹扫控制阀。可选地，所述控制装置设置为能够分别控制所述进气控制阀、所述排气控制阀、所述解吸控制阀以及所述吹扫控制阀的开启和关闭。可选地，所述第一开口位于所述罐体的底部，所述第二开口位于所述罐体的顶部。可选地，所述VOCs回收单元包括冷凝装置，所述冷凝装置设置为能够对VOCs中的重烃组分液化回收。可选地，所述VOCs分解单元包括催化反应器，所述催化反应器包括内部限定有反应室的壳体和设置于所述反应室内的催化剂，所述催化剂用于催化VOCs氧化分解为二氧化碳和水蒸气，所述VOCs分解单元的VOCs入口设置在所述壳体上并与所述反应室连通，所述壳体上还设置有与所述反应室连通的排气口。可选地，所述VOCs分解单元包括第二微波发生器，所述第二微波发生器设置为能够对所述催化剂辐射微波。本专利技术另一方面提供一种VOCs处理方法，包括以下步骤：吸附VOCs，采用吸附剂吸附待处理气体中的VOCs；解吸VOCs，将所述吸附剂中吸附的VOCs解吸出来；回收VOCs，通过冷凝方式回收VOCs中的重烃组分；分解VOCs，通过催化氧化方式分解VOCs中的轻烃组分。可选地，所述解吸VOCs的步骤包括：对吸附有VOCs的所述吸附剂进行抽真空，直至所述吸附剂的压力降低到预定值时，采用吹扫气体对所述吸附剂进行吹扫，同时向所述吸附剂辐射微波以加热所述吸附剂。可选地，所述分解VOCs的步骤包括：采用微波耦合催化的方式对VOCs中的轻烃组分进行催化氧化使其分解为二氧化碳和水蒸气。可选地，所述预定值为0-10KPa。可选地，向所述吸附剂辐射的微波频率为2450MHz±50MHz或915MHz±50MHz，所述吸附剂的被加热温度为45-55℃。可选地，所述方法采用以上所述的VOCs处理设备。本专利技术的VOCs处理设备通过VOCs吸附解吸单元、VOCs回收单元、VOCs分解单元三者的配合，能够将VOCs中的重烃组分回收，将VOCs中的轻烃组分彻底分解，从而实现待处理气体中VOCs的彻底净化，使其满足排放要求，避免对大气造成污染。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术中VOCs处理设备的一种实施方式的示意图。附图标记说明10-吸附罐，101-吸附剂床层，11-第一微波发生器，111-微波天线，12-第一温度检测器，13-进气管线，131-进气控制阀，14-排气管线，141-排气控制阀，15-抽真空装置，16-解吸管线，161-解吸控制阀，17-吹扫装置，18-吹扫管线，181-吹扫控制阀，19-冷凝装置，20-催化反应器，201-催化剂，21-第二微波发生器，22-废气源。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VOCs处理设备，其特征在于，包括：/nVOCs吸附解吸单元，所述VOCs吸附解吸单元具有待处理气体入口和VOCs出口，所述VOCs吸附解吸单元设置为能够吸附所述待处理气体中的VOCs，并能够将吸附的VOCs解吸出来；/nVOCs回收单元，所述VOCs回收单元具有VOCs入口和VOCs出口，所述VOCs入口与所述VOCs吸附解吸单元的VOCs出口连通，所述VOCs回收单元设置为能够回收VOCs中的重烃组分；以及/nVOCs分解单元，所述VOCs分解单元具有VOCs入口，所述VOCs分解单元的VOCs入口与所述VOCs回收单元的VOCs出口连通，所述VOCs分解单元设置为能够分解VOCs中的轻烃组分。/n

【技术特征摘要】
20200121 CN 20201007092061.一种VOCs处理设备，其特征在于，包括：
VOCs吸附解吸单元，所述VOCs吸附解吸单元具有待处理气体入口和VOCs出口，所述VOCs吸附解吸单元设置为能够吸附所述待处理气体中的VOCs，并能够将吸附的VOCs解吸出来；
VOCs回收单元，所述VOCs回收单元具有VOCs入口和VOCs出口，所述VOCs入口与所述VOCs吸附解吸单元的VOCs出口连通，所述VOCs回收单元设置为能够回收VOCs中的重烃组分；以及
VOCs分解单元，所述VOCs分解单元具有VOCs入口，所述VOCs分解单元的VOCs入口与所述VOCs回收单元的VOCs出口连通，所述VOCs分解单元设置为能够分解VOCs中的轻烃组分。


2.根据权利要求1所述的VOCs处理设备，其特征在于，所述VOCs吸附解吸单元包括吸附罐(10)和第一微波发生器(11)，所述吸附罐(10)包括内部限定有空腔的罐体和设置于所述空腔内的吸附剂，所述罐体上开设有与所述空腔连通的第一开口和第二开口，所述第一开口用作所述待处理气体入口和所述VOCs出口，所述第二开口用于供经所述吸附剂净化后的净化气体排出，所述第一微波发生器(11)设置为能够向所述吸附剂辐射微波。


3.根据权利要求2所述的VOCs处理设备，其特征在于，所述吸附剂沿所述空腔的高度方向分层设置以形成多个相互间隔的吸附剂床层(101)，所述VOCs吸附解吸单元包括多个所述第一微波发生器(11)，多个所述第一微波发生器(11)安装于所述罐体外，每个所述第一微波发生器(11)连接有微波天线(111)，多个所述微波天线(111)伸入所述空腔内并分别设置于多个所述吸附剂床层(101)的上方和下方。


4.根据权利要求2所述的VOCs处理设备，其特征在于，
所述VOCs吸附解吸单元包括第一温度检测器(12)，所述第一温度检测器(12)用于检测所述吸附剂的温度；和/或
所述VOCs吸附解吸单元包括与所述第一开口连通的进气管线(13)和与所述第二开口连通的排气管线(14)，所述进气管线(13)上设置有用于控制所述进气管线(13)通断的进气控制阀(131)，所述排气管线(14)上设置有用于控制所述排气管线(14)通断的排气控制阀(141)。


5.根据权利要求4所述的VOCs处理设备，其特征在于，所述VOCs吸附解吸单元包括控制装置，所述控制装置分别与所述第一微波发生器(11)和所述第一温度检测器(12)电连接，所述控制装置设置为能够接收所述第一温度检测器(12)检测到的温度信息并根据该温度信息控制所述第一微波发生器(11)的运行。


6.根据权利要求5所述的VOCs处理设备，其特征在于，
所述VOCs吸附解吸单元包括抽真空装置(15)，所述VOCs回收单元的VOCs入口通过解吸管线(16)与所述第一开口连通，所述抽真空装置(15)设置在所述解吸管线(16)上用于将所述吸附罐(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹树孟，于辉，黄兆贺，程龙军，单晓雯，陶彬，张健中，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11