本发明专利技术公开了一种固定床VOCs气体治理和回收装置，包括：固定床单元、置换单元、冷凝单元、真空单元。吸附过程中，有机废气经过固定床单元吸附处理后的洁净气体排出；固定床单元吸附饱和后，进行脱附再生。先启动真空单元，将固定床内空气抽离，再由置换单元产生氮气进入固定床单元置换内部空气，固定床单元启动加热程序，真空单元稳定真空环境，脱附出的气体经过冷凝单元处理后部分冷凝为液体回收，未冷凝部分返回其他床层进行再吸附。本发明专利技术提供的固定床VOCs治理和回收装置，具备对有机废气处理彻底、处理过程安全可控，高附加值气体再次回收的优点，解决了常用处理有害气体装置对有害气体吸附不彻底，脱附困难、运行成本高等问题，具有较高的实际应用意义。有较高的实际应用意义。
【技术实现步骤摘要】
一种固定床VOCs气体治理和回收装置
[0001]本专利技术涉及气体治理以及回收利用
，更具体的说是涉及一种固定床VOCs气体治理和回收装置。
技术介绍
[0002]VOCs(Volatile organic compounds，VOCs)是指沸点在50
‑
260℃，室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa的易挥发性有机化合物，这些有机物容易由液态转为气态物质进入环境空气中。VOCs在阳光照射等特定条件下，会与环境空气中的化学物质，发生一系列光化学反应，生成臭氧，而形成光化学烟雾。同时，VOCs也是灰霾重要的前体物质，通过对细颗粒物(PM
2.5
)源解析，大气中VOCs在PM
2.5
中的比重占20
‑
30％，还有部分PM
2.5
由VOCs转化而来。另外，大多数的挥发性有机物均有病理毒性，都对人体各器官组织有较大的危害作用。以甲醛为例，其在室内达到一定浓度，可引起眼红、眼痒、咽喉不适或疼痛等症状。随着《大气污染防治行动计划》的及国家发布双碳战略实施，VOCs减排已经成为大气污染防治的重点，如何更经济有效的做到VOCs治理及更充分的回收利用是重中之重。
[0003]目前治理VOCs污染的主要技术主要有消除法和回收法两大类。消除法中应用净化效率较高的有催化燃烧、蓄热式燃烧、浓缩+燃烧组合工艺；回收法中应用净化效率较高的有活性炭吸附回收、树脂吸附回收。VOCs市场上占比最大的是低浓度尾气，许多企业尾气即便浓缩后依然不能够达到燃烧热量平衡，需要持续大量消耗能源(天然气&电力)造成企业上得起设备，而用不起的窘境。而现有回收技术采用的吸附材料主要为颗粒状吸附剂或纤维，材料空速太低，处理低浓度尾气，吸附材料利用率低、设备一次性投资高昂。
[0004]针对上述问题，现有技术对处理系统进行改进，例如CN203540289U中采用蜂窝状活性炭作为吸附剂，但是其采用热氮气作为加热热源，由于氮气比热低，其循环加热时间长，能源耗费高，处理效率低，难以满足工业需求。CN105688596A中采用氮气脱附和深冷方式冷凝回收，其冷凝温度需要达到
‑
30℃以下，冷量消耗大，成本高，也无法满足工业生产需求。因此，如何提供一种低消耗且处理效果好的装置是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种固定床VOCs气体治理和回收装置，采用固体吸附材料(包括但不限于分子筛、活性炭、复合材料等)，可处理大风量、低浓度尾气，结合脱附回收技术，将VOCs转化为液体回用，避免消耗天然气，同时减少碳排放。大大减轻了企业的负担、提高了设施的实用性，为企业减轻环保压力和经济负担，使企业治理VOCs污染的意愿增加。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种固定床VOCs气体治理和回收装置，包括：
[0008]固定床单元，包括密封箱体、置于所述密封箱体内的固定床以及固定在所述密封箱体内的微波加热系统，所述密封箱体上设置有进气口和出气口；
[0009]置换单元，包括制氮机，所述制氮机与所述密封箱体连通；
[0010]冷凝单元，包括制冷机、与所述制冷机连接的冷凝器、凝液收集罐，所述冷凝器进口端连通所述密封箱体的出气口，出口端连通所述凝液收集罐；
[0011]真空单元，包括真空泵，所述真空泵与所述冷凝器通过管路连接。
[0012]优选的，所述固定床单元设置一组及以上，可依据处理需求进行固定床单元的设置，确保处理效果。
[0013]进一步的，所述固定床VOCs气体治理和回收装置还包括依次连接过滤器和吸附风机，所述吸附风机连通所述密封箱体的进气口，过滤器可以过滤废气中细小颗粒，防止堵塞固定床吸附材料的微孔通道，吸附风机可以克服废气在整个系统中的阻力，为废气在系统中流通提供足够的动力。
[0014]优选的，所述真空单元还包括真空缓冲罐，所述真空缓冲罐分别连通冷凝器和真空泵。
[0015]进一步的，所述真空缓冲罐设置一个及以上。
[0016]真空缓冲罐可以缓冲从固定床分子筛脱附出来的有机废气压力，使系统达到稳定的真空度，并且可以作为冷凝液储存罐使用，多个缓冲罐设置可以进行备用罐的设计，确保连续生产。
[0017]进一步的，所述冷凝器包括前冷凝器和后冷凝器，所述前冷凝器进口端连通所述密封箱的出气口，出口端连通所述真空缓冲罐；所述后冷凝器的进口端连通所述真空泵，出口端连通所述凝液收集罐。
[0018]固定床脱附出来的气体经过前冷凝器部分冷凝，冷凝液在真空缓冲罐内储存，不凝气经过真空泵后，压力微正压，经过后冷凝器再次冷凝部分液体，经过两级冷凝提高冷凝液回收量。
[0019]优选的，所述凝液收集罐连通所述真空缓冲罐，可通过压差将冷凝液收集至真空缓冲罐内，统一排放至回收储罐。
[0020]优选的，所述冷凝器包括但不限于螺旋管换热器、列管式换热器、板式换热器、管壳式换热器，换热效率高。
[0021]进一步的，所述固定床VOCs气体治理和回收装置还包括常压氮气缓冲罐，所述常压氮气缓冲罐连通所述凝液收集罐，缓冲氮气排出压力，达到系统稳定的目的。
[0022]优选的，所述密封箱体上设置有检修门，便于装置的检修维护等操作。
[0023]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种固定床VOCs气体治理和回收装置，具有如下有益效果：
[0024]本专利技术的技术方案采用微波加热，直接加热到极性分子，加热迅速且均匀，采用变压脱附的方式将系统内不凝气抽离，利用系统压差作为推动力脱附出的VOCs浓度更高更容易冷凝，且冷凝过程采用常规冷凝的方式，控制冷凝温度15
‑
25℃，降低了冷量消耗，具有更高的经济价值；
[0025]本专利技术提供的装置可实现大风量、低浓度(≤800mg/m3)尾气在较高空速(8000
‑
40000/h)条件下吸附净化，净化效率≥95％，可提供快速加热脱附，且脱附气体浓度(体积比＞80％)通过冷凝回收方式，将VOCs转化为液体，同时吸附材料得到生，具有较高的应用价值。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术装置工艺连接图；
[0028]图中，1、过滤器；2、吸附风机；3、固定床；4、密封箱体，41、进气口；42、出气口；5、微波加热系统；6、制氮机；7、前冷凝器；8、后冷凝器；9、真空泵；10、真空缓冲罐A；11、真空缓冲罐B；12、凝液收集罐；13、常压氮气缓冲罐；14、制冷机。
具体实施方式
[0029]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固定床VOCs气体治理和回收装置，其特征在于，包括：固定床单元，包括密封箱体、置于所述密封箱体内的固定床以及固定在所述密封箱体内的微波加热系统，所述密封箱体上设置有进气口和出气口；置换单元，包括制氮机，所述制氮机与所述密封箱体连通；冷凝单元，包括制冷机、与所述制冷机连接的冷凝器、凝液收集罐，所述冷凝器进口端连通所述密封箱体的出气口，出口端连通所述凝液收集罐；真空单元，包括真空泵，所述真空泵与所述冷凝器通过管路连接。2.根据权利要求1所述的一种固定床VOCs气体治理和回收装置，其特征在于，所述固定床单元设置有一组及以上。3.根据权利要求1所述的一种固定床VOCs气体治理和回收装置，其特征在于，还包括依次连接过滤器和吸附风机，所述吸附风机连通所述密封箱体的进气口。4.根据权利要求1所述的一种固定床VOCs气体治理和回收装置，其特征在于，所述真空单元还包括真空缓冲罐，所述真空缓冲罐分别连通冷凝器和真空泵。5.根据权利要求4所述的一种固定床V...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪廷锋，郭晓光，
申请(专利权)人：青岛中平环境技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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