一种防爆型工业VOCs处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种防爆型工业VOCs处理系统，包括：控制器、低温等离子区、紫外光解区、活性炭区以及沸石区；低温等离子区、紫外光解区、活性炭区以及沸石区依次连接；低温等离子区的一端设置有进气口，沸石区的末端设置排气口，排气口上设置有抽风机。本实用新型专利技术在保证安全的前提下，有效提高工业VOCs的净化效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种防爆型工业VOCs处理系统


[0001]本技术涉及电气防爆
，具体涉及一种防爆型工业VOCs处理系统。

技术介绍

[0002]工业VOCs((volatile organic compounds，挥发性有机物)种类多，治理技术体系复杂，国内外也涌现多种不同的处理工艺，如冷凝技术、膜分离技术、吸附技术、直接燃烧技术以及催化燃烧技术，它们各有偏重，治理效果有限。吸附技术中活性炭具备较强吸附能力，且原料成本低、性能良好，但是需要进行脱附工艺才能进行活性炭的二次利用。新型治理技术如低温等离子体技术、紫外光裂解技术等具有能耗低、操作简单、二次污染少、尤其适合处理有气味低浓度的气体等优点。将这些废气处理技术整合起来，也成为不少学者的研究方向。不管是活性炭的吸附，还是低温等离子的裂解，工业VOCs的处理都需要注意火灾、爆炸等安全因素。因此，行业内急需研发一种着重防范火灾、爆炸等安全问题的安全、高效的VOCs混合处理系统。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种安全且的高效的防爆型工业VOCs处理系统。
[0004]本技术的目的通过以下的技术方案实现：
[0005]一种防爆型工业VOCs处理系统，包括：控制器、低温等离子区、紫外光解区、活性炭区以及沸石区；低温等离子区、紫外光解区、活性炭区以及沸石区依次连接；低温等离子区的一端设置有进气口，沸石区的末端设置排气口，排气口上设置有抽风机。
[0006]优选地，低温等离子区包括：等离子发生器和可燃气体探测器；可燃气体探测器、控制器和等离子发生器依次连接。
[0007]优选地，紫外光解区包括：紫外灯阵列；紫外灯阵列和控制器连接。
[0008]优选地，活性炭区包括：N个活性炭箱；N个活性炭箱并列而成；活性炭箱的前端和后端均设置有防爆电磁阀；活性炭箱的进气口还设置温度探测点，活性炭箱的进气口还设置可燃气体探测点。
[0009]优选地，活性炭箱的前端还设置第一进气口和第二进气口，活性炭箱通过第一进气口和紫外光解区的出气口连接，第二进气口依次设置风机和热交换器；活性炭箱的后端还设置第一出气口和第二出气口，活性炭箱通过第一出气口和沸石区的进气口连接，活性炭箱通过第二出气口和低温等离子区的进气口连接。
[0010]优选地，电磁阀包括：沸石箱，沸石箱内的沸石为多孔结构。
[0011]优选地，防爆型工业VOCs处理系统还包括：防爆型声光报警器；控制器、可燃气体探测器和防爆型声光报警器依次连接。
[0012]优选地，低温等离子区内设置隔爆电箱，控制器设置在隔爆电箱内。
[0013]本技术相对于现有技术具有如下优点：
[0014]在本技术中，工业VOCs废气通过抽风机，首先进入低温等离子区进行电离净化，再由低温等离子区的排气口进入紫外光解区进行降解，再由紫外光解区的排气口进入活性炭区进行吸附，最后经活性炭区的排气口进入沸石区进行吸附。在低温等离子区，利用离子发生器产生的高能电子和自由基等高能活性粒子同废气中的污染物发生碰撞、撕裂，从而降解污染物。采用可燃性气体探测器实时监测低温等离子体区的可燃性气体浓度，实现主动防止爆炸。在紫外光解区，采用控制紫外灯光功率、可燃性气体浓度的方式来实现主动防止爆炸。在活性炭区采用可燃气体探测器和温度监控器实现双重监控。因此，本技术在保证安全的前提下，有效提高工业VOCs的净化效率。
附图说明
[0015]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0016]图1为本技术的防爆型工业VOCs处理系统的结构示意图。
[0017]图2(a)为本技术的活性炭区的吸附过程示意图。
[0018]图2(b)为本技术的防活性炭区的脱附过程示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。
[0020]参见图1、一种防爆型工业VOCs处理系统，包括：控制器、低温等离子区1、紫外光解区2、活性炭区3以及沸石区4；低温等离子区1、紫外光解区2、活性炭区3以及沸石区4依次连接；低温等离子区1的一端设置有进气口，沸石区4的末端设置排气口，排气口上设置有抽风机。
[0021]在本实施例，低温等离子区1包括：等离子发生器和可燃气体探测器5；可燃气体探测器5、控制器和等离子发生器依次连接，利用高能电子和自由基等高能活性粒子同废气中的污染物发生碰撞、撕裂，从而降解污染物。采用可燃性气体探测器实时监测低温等离子体区的可燃性气体浓度，在浓度达到可燃性气体爆炸下限的25％(根据GB 3836.15
‑
2017《爆炸性环境第15部分：电气装置的设计、选型和安装》的要求)时，切断低温等离子体区的电源，并且防爆型声光报警6器立即报警，工作人员紧急采用其他方式处理可燃性气体。本方案从而利用可燃性气体探测器来实现主动防止爆炸。低温等离子体区的控制器放置在隔爆电箱7里。工业VOCs成分复杂，具体爆炸极限数值依据实际成分，通过公式(1)计算得出：
[0022][0023]式中：LEL：混合型可燃性气体
‑
空气的爆炸下限(％)；
[0024]C1，C2，...，C
n
：混合型可燃性气体中各成分的浓度，(％)，而且
[0025]C1+C2+...+C
n
＝100％；
[0026]lel1，lel2，...，lel
n
：混合型可燃性气体中各成分的爆炸下限。
[0027]工业VOC
S
废气由进气口进入等离子区，经过低温等离子净化后的废气由排气口进
入下一处理环节。
[0028]在本实施例，紫外(UV)光解区2包括：紫外灯阵列；紫外灯阵列和控制器连接。利用高能紫外线光束照射VOCs废气，降解转变成低分子化合物，如CO2、H2O等。紫外线光解VOCs气体的过程中，高能光束裂解废气成分的分子链结构，当光束能量过高、可燃性气体浓度达到爆炸极限时，爆炸风险极高。紫外线光解区的防爆主要从光辐射方面来考量，应综合考虑以下3种光辐射引燃机理：
[0029]1)光辐射能量被物体表面或小颗粒吸收，使它们温度升高，在某些特定情况下，达到引燃爆炸性环境的温度，继而引燃爆炸性环境；
[0030]2)当爆炸性环境中存在的气体吸收谱线与光辐射谱线较好的匹配时，气体吸收光辐射造成引燃；
[0031]3)在紫外波段，由于光化学作用，造成氧分子解离，产生引燃；
[0032]根据GB/T 3836.22
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2017《爆炸性环境第22部分：光辐射设备和传输系统的保护措施》关于连续波辐射的要求，如表1所示，选取适合的紫外线光源。
[0033]表1不同设备类别和温度组别的安全光辐射功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防爆型工业VOCs处理系统，其特征在于，包括：控制器、低温等离子区、紫外光解区、活性炭区以及沸石区；低温等离子区、紫外光解区、活性炭区以及沸石区依次连接；低温等离子区的一端设置有进气口，沸石区的末端设置排气口，排气口上设置有抽风机。2.根据权利要求1所述的防爆型工业VOCs处理系统，其特征在于，低温等离子区包括：等离子发生器和可燃气体探测器；可燃气体探测器、控制器和等离子发生器依次连接。3.根据权利要求1所述的防爆型工业VOCs处理系统，其特征在于，紫外光解区包括：紫外灯阵列；紫外灯阵列和控制器连接。4.根据权利要求1所述的防爆型工业VOCs处理系统，其特征在于，活性炭区包括：N个活性炭箱；N≥2，N个活性炭箱并列而成；活性炭箱的前端和后端均设置有防爆电磁阀；活性炭箱的进气口还设置温度探测点，活性炭箱的进气口还...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志明，刘柏清，张新强，王立军，苏振标，黄莹，封昌盛，李世光，
申请(专利权)人：广州特种机电设备检测研究院，
类型：新型
国别省市：