一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理系统，属于废气处理技术领域，包括预处理装置和催化氧化装置，还包括磁化裂解装置、输气管道以及用于联动各装置运行及控制的电气控制系统，预处理装置包括过滤装置、吸附装置以及脱附装置；本发明专利技术还提供一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理方法，处理方法包括初过滤、吸附过程、脱附过程、催化燃烧过程、磁化裂解过程、达标排放等步骤。本发明专利技术结构简单、安装便捷，大大减轻了系统运行成本的同时也提高了净化效率，炉体设计安全、合理，占地面积小，实现了一机多用、精准净化、高效节能的目的。效节能的目的。效节能的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理系统及方法


[0001]本专利技术属于废气处理
，更具体地说，是涉及一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理系统及方法。

技术介绍

[0002]挥发性有机物，常用VOCs表示，它是Volatile Organic Compounds三个词第一个字母的缩写，通常分为非甲烷碳氢化合物(简称NMHCs)、含氧有机化合物、卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物等几大类。VOCs参与大气环境中臭氧和二次气溶胶的形成，其对区域性大气臭氧污染、PM2.5污染具有重要的影响。大多数VOCs具有令人不适的特殊气味，并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用，特别是苯、甲苯及甲醛等对人体健康会造成很大的伤害。VOCs是导致城市灰霾和光化学烟雾的重要前体物，主要来源于煤化工、石油化工、燃料涂料制造、溶剂制造与使用等过程。
[0003]挥发性有机物按化学结构的不同，可以分为八类：烷类、芳烃类、烯类、卤代烃类、酯类、醛类、酮类和其他。最常见的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯、二异氰甲苯酯等。
[0004]现有技术中，市场上普遍采用活性炭吸附
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催化燃烧技术针对单一品类，但是目前催化燃烧炉虽然使用电加热作为加热单元，可以实现温度的恒定和实时控温，但在一些工况条件下，例如同时存在苯类、酮类等的情况下，由于苯类起燃温度在500℃
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562℃之间，而酮类的起燃温度在350℃
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460℃之间，因此在催化剂的催化作用下反应温度也存在很大的差异，这就导致了在同一催化燃烧炉内无法提供多种VOCs混合处理所需的不同反应温度，同时由于多种气体的混合，极易在超起燃温度下发生催化剂中毒、炉内起火等安全质量隐患；而且混合后的多种挥发性有机物分离难度大，处理成本高，市场迫切需要一种能在宽温度区间下同时处理多种混合挥发性有机物的技术方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术就是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理系统及方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理系统，包括预处理装置和催化氧化装置，还包括磁化裂解装置、输气管道以及用于联动各装置运行及控制的电气控制系统，预处理装置包括过滤装置、吸附装置以及脱附装置。
[0007]优选的，处理系统还设置有引风装置，VOCs依次通过过滤装置、吸附装置、脱附装置、催化氧化装置、磁化裂解装置，最后通过引风装置及排空管道排出系统。
[0008]优选的，过滤装置包括干式过滤箱，吸附装置包括吸附箱，催化氧化装置包括催化燃烧炉，催化燃烧炉内设置有加热模块，磁化裂解装置包括低温磁化炉，引风装置包括引风机，引风机一端连接在排空管道上，引风机的另一端连接有烟囱。
[0009]优选的，吸附装置至少包括一个吸附箱，吸附箱内设置有吸附物质，吸附箱上设置
有进气口和出口，进气口和出气口上均设置有截止阀，并且吸附箱上还设置有管道接口。
[0010]优选的，吸附箱内采用的吸附物质均为活性炭；过滤装置的一端设置有废气进口，过滤装置的另一端设置有废气出口，废气出口通过吸附管道与吸附箱的进气口相连接，吸附箱的出气口通过吸附管道与排空管道相连接。
[0011]优选的，吸附箱上设置有第一管道接口和第二管道接口，第一管道接口设置在吸附箱的下部侧边，第二管道接口设置在吸附箱的上部侧边。
[0012]优选的，第一管道接口通过连接管道与催化燃烧炉的进口相连接，催化燃烧炉的出口连接有第三管道和第四管道，第三管道的另一端与低温磁化炉的烟气进口相连接，第四管道的另一端与吸附箱的第二管道接口相连接，低温磁化炉的烟气出口通过连接管道与排空管道相连接，第三管道和第四管道上均设置有调节阀。
[0013]本专利技术还提供一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理方法，处理方法包括以下步骤：
[0014]初过滤：VOCs废气通过管道进入干式过滤箱，将VOCs中的颗粒物通过干式过滤箱过滤出气流；
[0015]吸附过程：经过干式过滤箱的VOCs气流通过吸附管道进入活性炭吸附箱，将浓度较低的VOCs吸附浓缩，待活性炭吸附的浓度达到预设定值时，关闭活性炭吸附箱上下端的截止阀，接下来进入脱附过程；
[0016]而经过活性炭吸附箱吸附后的洁净气体通过箱体上部的吸附管道接入排空管道直接进行排放；
[0017]脱附过程：当关闭活性炭吸附箱进气口和出气口端设置的截止阀，开始进行脱附过程，通过催化燃烧炉内的电加热模块进行炉内预热，待到达脱附温度时，活性炭吸附箱内高浓度的VOCs开始脱下；随着VOCs从活性炭上逐渐脱下，活性炭逐渐恢复活性，而脱下的高浓度VOCs通过第一脱附管道进入催化燃烧炉内，进行催化燃烧过程；
[0018]催化燃烧过程：催化燃烧炉进行催化氧化燃烧，通过催化反应后的混合气体通过催化燃烧炉出口设置的两套调节阀进行分流，一部分通过第四管道返回活性炭吸附箱，继续进行脱附过程，另一部分通过第三管道进入低温磁化炉，进行磁化裂解过程；
[0019]磁化裂解过程：低温磁化炉内从上到下进行温度分区，并且温区自上而下温度逐渐升高，炉内反应区外侧进行磁化，依赖炉内余温进行裂解反应；
[0020]达标排放：最后经过处理后的洁净气体通过引风机和排空管道进行达标排放。
[0021]优选的，脱附过程的脱附温度为各种混合气体的最高脱附温度，催化燃烧炉内的反应温度为维持混合气体中起燃温度最低的物质反应温度。
[0022]优选的，第一脱附管道上设置有脱附风机，第四管道上连接有混风罐和补冷风机。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0024]本专利技术所描述的活性炭吸附+催化燃烧+磁化裂解的VOCs组合处理方法，是专项针对上述多种VOCs混合工况下的一种高效处理方法，VOCs废气依次通过干式过滤箱、活性炭吸附箱、脱附风机、催化燃烧炉、低温磁化炉，最后通过引风机及排空管道排出系统，同时VOCs依次进行初过滤、吸附过程、脱附过程、催化燃烧过程、磁化裂解过程，最后进行达标排放；
[0025]本专利技术可以在同一套系统内同时净化多种VOCs，并能够根据不同成分的反应温
度，合理调整相应温区温度，通过阶梯式温区的设置，涵盖了各类VOCs的裂解反应温度，实现了对不同品类VOCs的精准净化；同时处理系统将催化燃烧反应及磁化裂解反应产生的大量热能回收，利用催化燃烧炉和低温磁化炉保持炉温，采用磁化降低裂解反应温度及催化
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裂解反应放热互换的方法，大大减轻了系统运行成本的同时也提高了净化效率，炉体设计安全、合理、简单，占地面积小、安装便捷，实现了一机多用、精准净化、高效节能的目的。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理系统，包括预处理装置和催化氧化装置，其特征在于，还包括磁化裂解装置、输气管道以及用于联动各装置运行及控制的电气控制系统，所述预处理装置包括过滤装置、吸附装置以及脱附装置。2.根据权利要求1所述的一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理系统，其特征在于，所述处理系统还设置有引风装置，VOCs依次通过过滤装置、吸附装置、脱附装置、催化氧化装置、磁化裂解装置，最后通过引风装置及排空管道排出系统。3.根据权利要求2所述的一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理系统，其特征在于，所述过滤装置包括干式过滤箱，所述吸附装置包括吸附箱，所述催化氧化装置包括催化燃烧炉，所述催化燃烧炉内设置有加热模块，所述磁化裂解装置包括低温磁化炉，所述引风装置包括引风机，所述引风机一端连接在排空管道上，所述引风机的另一端连接有烟囱。4.根据权利要求1或3所述的一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理系统，其特征在于，所述吸附装置至少包括一个吸附箱，所述吸附箱内设置有吸附物质，所述吸附箱上设置有进气口和出口，所述进气口和出气口上均设置有截止阀，并且所述吸附箱上还设置有管道接口。5.根据权利要求4所述的一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理系统，其特征在于，所述吸附箱内采用的吸附物质均为活性炭；所述过滤装置的一端设置有废气进口，所述过滤装置的另一端设置有废气出口，所述废气出口通过吸附管道与所述吸附箱的进气口相连接，所述吸附箱的出气口通过吸附管道与排空管道相连接。6.根据权利要求4所述的一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理系统，其特征在于，所述吸附箱上设置有第一管道接口和第二管道接口，所述第一管道接口设置在所述吸附箱的下部侧边，所述第二管道接口设置在所述吸附箱的上部侧边。7.根据权利要求6所述的一种针对多种挥发性有机物混合工况下的处理系统，其特征在于，所述第一管道接口通过连接管道与催化燃烧炉的进口相连接，所述催化燃烧炉的出口连接有第三管道和第四管道，所述第三管道的另一端与低温磁化炉的烟气进口相...

【专利技术属性】
技术研发人员：王湘宇，于鲁豫，姜晓菲，杨同涛，王永涛，吕文涛，董海洋，王燕芹，李炜，于晓，王江梅，
申请(专利权)人：天德威海工业装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：