【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种活性炭处理挥发性有机废气的流化床吸附-移动床脱附回收循环装置，具体涉及一种活性炭处理挥发性有机废气的回收循环装置。
技术介绍
1、挥发性有机化合物(volatile organic compounds,下文简称vocs)是非常复杂的一类污染物，其对人体健康和生态环境有非常大的危害。vocs在我国主要排放源是生物质和化石燃料的燃烧、石油化工行业的工艺过程、建筑涂料、家具制造、汽车制造、农药使用以及汽车尾气排放等，其中中国工业生产占比超过50％。随着我国工业化的不断发展，vocs排放量不断增加，国家针对工业vocs制定了一系列的排放标准。
2、vocs的处理近年来得到越来越多的重视，各种排放标准的准许浓度也越来越低。因此生产企业也必须紧跟政策，重视废气处理的问题，从源头入手革新和优化工艺流程，及时更新生产设备和生产工艺，选取污染排放小的工艺流程，从根本上减少有机废气的排放。然而对于中小企业来讲，整个生产工艺流程的变动所受到经济成本的阻力较大，根据自身工艺流程和vocs排放特点，增加合适高效的vocs的尾气处理装置则是更为经济的选择。随着环境治理监管力度不断增大，vocs处理设备的市场庞大，vocs高效治理技术和设备工艺相关研究也因此成为目前重要课题之一。
3、由于vocs所涵盖的有机物种类繁多且成分复杂，因此根据vocs的不同性质和特点以及不同浓度范围研发了多种有效的vocs处理技术。目前的处理技术有吸收法、冷凝法、吸附法、膜分离、催化燃烧、热力燃烧、等离子体、生物处理等方法。其中吸附法
4、目前吸附法所用的设备主要有固定床、移动床、流化床和沸石转轮四种类别。固定床的发展较为成熟、处理效率高，是国内目前应用最成熟的吸附处理设备，但由于其结构特点导致一次吸附周期完成后必须进行吸附剂卸料再装料因此只能间歇操作，此外处理大风量的vocs气体所需占地面积更大且床层压降大，且吸附放出的热量容易堆积造成吸附剂着火。移动床可在连续操作下实现吸附剂吸附和脱附循环的过程，但移动床的阻力也较大且结构相对复杂，因此移动床设备的安装、运行和维护等费用均高于固定床。转轮吸附器主体为一个装填有吸附剂的转轮，由吸附、再生和冷却3个扇区单元构成，通过旋转转轮进行吸附-再生-冷却的循环操作，一般常用沸石吸附剂，该吸附剂为蜂窝状，蜂窝陶瓷孔隙内的沸石起主要的吸附作用。转轮吸附法适用于处理大流量、高温高湿的中低浓度vocs气体，一般与催化燃烧联用，但是由于转轮吸附装置内部结构复杂，且三个扇区之间容易发生窜风问题，因此在国内的推广应用较少。流化床设备结构简单，可连续化、自动化操作，压降低，运行稳定性高，是更适合大批量处理vocs废气的设备，但流化床由于床层内吸附剂一直处于流化状态，因此对吸附剂的强度和耐磨性有较高的要求，而且流化床吸附剂利用效率较低。
5、目前国内处理vocs大部分都是采用固定床吸附，但是固定床吸附存在很多难以克服的缺点，随着工业化的发展，大量vocs废气在持续产出，因此与生产工艺同步运行的废气处理装置是更符合工艺生产过程的，而固定床因其结构原因，吸附后必须卸料后才能继续工作，无法做到连续化、自动化生产。天津大学王丹.吸脱附工艺对工业vocs吸附剂的“失活”影响机制的研究[d].中的研究显示固定床在吸附脱附再生过程中会造成活性炭性能的损失，而且吸附残留量也会不断提高。因此流化床由于其可连续化、自动化操作，处理量大等优势，成为工业处理vocs的非常有前景的工艺方法。
6、流化床吸附一般与移动床脱附相耦合，目前关于流化床吸附和移动床脱附的研究大都处于分开研究阶段，离工业化还有较大程度。中科院山西煤炭化学研究所于2016年完成了全国第一套具有自主知识产权的200nm3/h循环流化-移动床连续吸脱附co2的示范装置，其净化效率达90％以上。{张伟.首套循环流化移动床连续二氧化碳吸脱附试验示范成功[j].水处理技术,2016,42(10):19.}。
7、流化床在稳态时的炭循环量测定是目前较为棘手的问题，一般为测定一定时间内的炭量，这样在取样测量时往往会破坏系统的稳态，平衡被破坏会影响实验结果甚至导致实验失败。cn 214223085u公开了一种快速调节床内物料量的循环流化床锅炉，本专利技术涉及一种快速调节床内物料量的循环流化床锅炉，风室侧面设置有一个或多个物料调节储仓，所述物料调节储仓底部能够进风；所述物料调节储仓与所述炉膛底部侧板直接相连；所述侧板可开启。本专利技术通过在炉膛底部设置直接相连的物料调节储仓来快速减少炉膛底部布风板上的床料量。随着炉膛底部的高温床料量快速减少，炉膛温度下速率加快，炉膛负荷下降速率大幅提高。因此可以在较低的一次风量下也保持稳定的流化状态。
8、cn 216051245 u公开了一种固体物料流率在线测量装置。本专利技术公开了一种固体物料流率在线测量装置，其中有测量筒，为管状结构，带有刻度线；柔性袋，具有较好弹性，能收缩；密封轴承，用于连接柔性袋和机械旋转密封装置；机械旋转密封装置，由计算机控制密封装置的打开和关闭；步进电机，固定在金属支架上，与计算机连接，通过正向和反向转动实现柔性袋的密闭和打开；测量筒安装有高度传感器，与计算机连接，计算机上显示测量筒内物料高度和时间间隔，通过计算得到物料流率并显示。
9、cn 216051245 u专利技术了一种循环流化床物料循环流率的测量方法与装置，涉及流化床技术，该装置采用翻板阀、计时器联动开关、计时器，物料计量段，碟阀和缓冲罐等部件。来自旋风分离器被分离的物料连续下落通过翻板阀，经垂直管垂直落入缓冲罐；物料计量段下部碟阀关闭，当翻板阀的翻板打开时，垂直管的垂直下落通道随之关闭，物料经翻板导入分支管的物料计量段；在翻板打开的瞬间，手柄连杆释放计时器联动开关按钮，联动开关闭合，计时器开始同步计时；当物料计量段内物料堆积至2/3高度，关闭翻板，手柄连杆压迫联动开关按钮同步断开，计时器同步停止计时；读取计量段料位高度，计时器时间，根据标定的计量段内物料高度与物料质量的关系，循环床的面积，算出循环流率；打开碟阀，让物料计量段内的物料落入缓冲罐，计时器清零，准备下次测量。此装置通过联动装置迅速开关阀门从而使流化床的平衡达到最低程度的破坏。
10、cn 113960924 a公开了一种循环流化床法脱硫物料平衡边缘智控系统。本专利技术提供一种循环流化床法脱硫物料平衡边缘智控系统。该边缘智控系统在传统经典控制的基础上，利用计算机技术、高效监控和数据采样技术、智能控制技术对各个子系统分别协调控制。同时，根据循环料槽进出量平衡和除尘器灰斗料位设定值位置监控系统，保证整个脱硫系统的稳定。该系统独立于原传统经典控制系统，采用pid调节控制和预测模糊控制，预测模糊控制根据操作人员经验，形成相应隶属函数和控制规则，根据过程的动态变化自适应进行优化。
11、cn 113155217 a专利技术了热态循环流化床固体循环流率的测量方法以及测量系统。提出一种热态循环流化床固体循环流率的测量方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种活性炭处理挥发性有机废气的回收循环装置，其特征在于，包括吸附塔(T101)和脱附塔(T102)，工业生产排放的废气经过流化风机(Q101)进入吸附塔(T101)，经过气体分布器(3)均布后进入第一层流化床，废气与流化床床层上的活性炭充分接触，将废气中大部分的VOCs吸收，未吸附的VOCs进入上边几层塔板进行再次处理，处理后达到排放标准的净化气从吸附塔上部排出；调整废气流量使流化床达到鼓泡状态，活性炭经过长下料管(2)后进入储料槽(4)，出储料槽后到达下储料罐经气力输送风机(Q102)吹送进上储料罐，然后进入脱附塔(T102)；脱附塔加热段塔段Ⅳ通过导热油加热，导热油经导热油加热器(H101)加热后由导热油循环泵(P101)进入加热段；活性炭进入加热段脱附再生后进入塔段Ⅶ冷却后通过气力输送风机(Q102)循环回吸附塔最顶层塔板。脱附出的VOCs经氮气吹扫进入VOCs冷凝器(C102)，VOCs冷凝后进入有机溶剂回收罐(V101)，未冷凝的VOCs和氮气进入二次吸附塔段再吸附后从塔段Ⅰ氮气回收管与新鲜氮气通过氮气循环泵(P102)再进入塔段Ⅴ，实现氮气的循环利用以及对残留的V
2.根据权利要求1所述的一种活性炭处理挥发性有机废气的回收循环装置，其特征在于，所述的回收循环装置还包括物料循环可视化装置，所述的物料循环可视化装置包括吸附塔塔板(1)、下料管(2)、气体分布器(3)、储料槽(4)、吸附塔出料阀(5)、风机(Q101)、第一储料罐(7)、第二储料罐(8)、第三储料罐(9)、第四储料罐(10)、脱附塔下料槽(11)和脱附塔出料阀(12)，废气进入气体分布器(3使吸附塔最下层的吸附塔塔板(1)上的活性炭呈流态状，活性炭因鼓泡状态进入下料管(2)再进入储料槽(4)，通过吸附塔出料阀(5)控制活性炭下落速率，由风机(Q101)将活性炭从第一储料罐(7)、第二储料罐(8)、第三储料罐(9)、第四储料罐(10)送至脱附塔脱附再生，再生后的活性炭通过脱附塔下料槽(11)进入脱附塔出料阀(12)控制下落速率，再经风机(Q101)吹送循环回吸附塔。
3.根据权利要求1所述的一种活性炭处理挥发性有机废气的回收循环装置，其特征在于，所述的下料管(2)穿过最下层的吸附塔塔板(1)并在设备稳态操作时会在吸附塔下料管中形成一定的料层高度(a)，下料管(2)上设置有刻度线(21)。
4.根据权利要求2所述的一种活性炭处理挥发性有机废气的回收循环装置，其特征在于，所述的脱附塔下料槽(11)设置在脱附塔(T102)底端，脱附塔(T102)由七个管段组成，塔段Ⅰ通过管长和管径增加氮气向上的空气阻力，减少氮气的流失；塔段Ⅱ用来对未冷凝的VOCs进行二次吸附，降低尾气浓度；塔段Ⅲ通过细长管径增大气体向上流动的阻力，使脱附出的VOCs和氮气从侧边管道流入冷凝器内；塔段Ⅳ是加热段，用来脱附活性炭吸附的VOCs，提浓VOCs；塔段Ⅴ是氮气进入段，用来控制氮气流量和流向，防止氮气向下流失和气体短路；塔段Ⅵ是冷却段，用来将脱附再生完的活性炭冷却，使其能够保持吸附性能。
5.根据权利要求4所述的一种活性炭处理挥发性有机废气的回收循环装置，其特征在于，所述的塔段Ⅰ、塔段Ⅱ、塔段Ⅲ、塔段Ⅴ采用两端带有弧度的新型塔板(13)。
6.根据权利要求4所述的一种活性炭处理挥发性有机废气的回收循环装置，其特征在于，所述的脱附塔(T102)的塔段Ⅰ上端通过Y型过滤器(14)连接气力输送排气阀(15)，塔段Ⅰ通过氮气循环泵(P102)与塔段Ⅴ相连，塔段Ⅰ还与吸附塔(T101)相连。
...【技术特征摘要】
1.一种活性炭处理挥发性有机废气的回收循环装置，其特征在于，包括吸附塔(t101)和脱附塔(t102)，工业生产排放的废气经过流化风机(q101)进入吸附塔(t101)，经过气体分布器(3)均布后进入第一层流化床，废气与流化床床层上的活性炭充分接触，将废气中大部分的vocs吸收，未吸附的vocs进入上边几层塔板进行再次处理，处理后达到排放标准的净化气从吸附塔上部排出；调整废气流量使流化床达到鼓泡状态，活性炭经过长下料管(2)后进入储料槽(4)，出储料槽后到达下储料罐经气力输送风机(q102)吹送进上储料罐，然后进入脱附塔(t102)；脱附塔加热段塔段ⅳ通过导热油加热，导热油经导热油加热器(h101)加热后由导热油循环泵(p101)进入加热段；活性炭进入加热段脱附再生后进入塔段ⅶ冷却后通过气力输送风机(q102)循环回吸附塔最顶层塔板。脱附出的vocs经氮气吹扫进入vocs冷凝器(c102)，vocs冷凝后进入有机溶剂回收罐(v101)，未冷凝的vocs和氮气进入二次吸附塔段再吸附后从塔段ⅰ氮气回收管与新鲜氮气通过氮气循环泵(p102)再进入塔段ⅴ，实现氮气的循环利用以及对残留的vocs再处理。
2.根据权利要求1所述的一种活性炭处理挥发性有机废气的回收循环装置，其特征在于，所述的回收循环装置还包括物料循环可视化装置，所述的物料循环可视化装置包括吸附塔塔板(1)、下料管(2)、气体分布器(3)、储料槽(4)、吸附塔出料阀(5)、风机(q101)、第一储料罐(7)、第二储料罐(8)、第三储料罐(9)、第四储料罐(10)、脱附塔下料槽(11)和脱附塔出料阀(12)，废气进入气体分布器(3使吸附塔最下层的吸附塔塔板(1)上的活性炭呈流态状，活性炭因鼓泡状态进入下料管(2)再进入储料槽(4)，通过吸...
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