【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于大气污染控制，具体涉及一种高湿度有机废气的自提水单向吸收净化系统及方法。
技术介绍
1、蒸煮、烘干、热压、铸造等含燃烧气体或热处理气体的高温有机废气，一般首先采用湿法工艺进行降温和净化处理，湿法处理后的废气为高湿度，或者达到饱和湿度，且处理后的废气可能仍然含有低浓度的vocs、气溶胶等，存在着不能稳定达标、异味问题突出等低浓度复合污染问题。
2、对于高湿度低浓度有机废气，水蒸气的存在会对常规的废气处理技术带来干扰。吸附法通过使用吸附剂(如活性炭)来捕集vocs，但在高湿度环境中，水蒸气可能占据吸附剂的活性位点，减少对vocs的吸附效率。吸收法是通过液体吸收剂直接吸收废气中的vocs，这种方法特别适用于处理高湿度vocs废气。吸收剂通常包括水、油、溶剂等。以水作为吸收剂，需要在装备或工艺上进行设置，使其具备连续吸收功能，并能克服持续补水、产废水以及装置运行能耗高等问题。冷凝法通过降低温度实现对高湿度废气的冷凝除水，同时也使vocs从气态转变为液态，进而实现分离和回收，但冷凝技术的能耗高，需要消耗冷源和热源，尤其是在处理大量高湿度气体时，还可能需要昂贵的冷却系统和维护成本。可见现有技术缺乏能耗低、运行成本低、可有效净化高湿度低浓度vocs的工艺或方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种高湿度有机废气的自提水单向吸收净化系统及方法，通过水吸收法和冷凝法的耦合，有效实现对高湿度废气中有机污染物的吸收和净化，在处理烟气污染物的同时实现废热资源化和节能节水，降低环
2、本专利技术的第一方面，提供高湿度有机废气的自提水单向吸收净化系统，包括按废气流向依次连通的一级冷凝器、二级冷凝器、固定床吸附催化器；所述一级冷凝器为板式冷凝器，一级冷凝器的冷介质为空气，热介质为待处理废气；一级冷凝器的热介质出口与二级冷凝器连通；一级冷凝器内的热介质空间中设有若干雾化喷嘴；所述二级冷凝器为管式冷凝器，二级冷凝器的冷介质为循环冷却水，热介质为来自一级冷凝器的热介质出口的废气；二级冷凝器的热介质尾气通入所述固定床吸附催化器中；二级冷凝器的冷凝水与一级冷凝器的雾化喷嘴相通。
3、可选地，本系统还包括第一水箱、第二水箱、净化反应器以及冷却塔；所述一级冷凝器的冷凝水出口与第一水箱的入口连通；第一水箱的出口与净化反应器入口连通；净化反应器出口与冷却塔的补水口连通；二级冷凝器的循环冷却水出口与冷却塔的热流体入口连通，循环冷却水入口与冷却塔的冷却水出口连通；二级冷凝器的冷凝水连通第二水箱的入口，通入第二水箱的冷凝水通过喷淋泵与所述雾化喷嘴连通。
4、可选地，一级冷凝器内设有若干换热板而形成冷热介质通道，冷介质通道和热介质通道间壁式布置而相互独立；一级冷凝器的冷介质入口与干冷空气风机相连，热介质入口接入待处理废气，热介质出口与二级冷凝器连通；所述热介质空间为一级冷凝器的热介质通道；一级冷凝器的热介质出口的废气接入二级冷凝器的壳程，循环冷却水接入管程。
5、可选地，所述雾化喷嘴与压缩空气连通，以形成双相流雾化喷淋装置。
6、可选地，第一水箱的出口通过第一增压泵与净化反应器的入口连通；所述净化反应器与吸收剂罐连接；所述吸收剂罐内有吸收剂或氧化剂。
7、可选地，所述冷却塔为湿式冷却塔，二级冷凝器的循环冷却水入口与冷却塔的冷却水出口通过第二增压泵连通。
8、可选地，二级冷凝器和固定床吸附催化器之间设有引风机，所述二级冷凝器的热介质出口通过引风机而与固定床吸附催化器的入口连接；所述引风机为正压增压型引风机。
9、可选地，所述固定床吸附催化器中装填有吸附催化材料；所述吸附催化材料包括活性炭或者负载过渡金属的分子筛材料。
10、本专利技术的第二方面，提供利用上述的自提水单向吸收净化系统进行废气处理的方法。
11、可选地，本专利技术的方法和系统中，待处理废气的相对湿度为90％rh～100％rh。
12、本专利技术的吸收净化系统采用一级冷凝器和二级冷凝器，形成一级风冷+二级水冷两段式相变冷凝组合工艺，并通过雾化喷嘴的设置，取代传统的循环喷淋工艺。具体而言，二级冷凝器换热过程中形成的冷凝水通过雾化喷嘴喷淋于第一冷凝器的热介质通道中，将湿饱和烟气中的气态水冷凝相变形成纯水吸收液，利用第一冷凝器板式的大面积换热面作为膜状连续气液接触面，实现低阻力气液强化传质，提高了液相吸收效率，并取代循环喷淋工艺，减少了系统能耗。废气经多级冷凝吸收后，达到吸附材料的允许温湿度条件，进入吸附催化反应器，对难以溶解于水中的vocs进行进一步净化，实现污染物的深度治理和净零排放。进一步地，本系统中在一级冷凝器中雾化喷淋吸收vocs后，冷凝水被收集进入净化反应器中处理回用，作为冷却塔的补水，冷却塔蒸发水量与冷凝水量动态平衡，实现系统0补水和0排水。冷凝水纯水吸收液一次喷淋使用不再循环，实现纯水连续单向吸收，确保vocs在吸收液中的溶解度不降低。此外，二级冷凝器的管程循环冷却水与冷却塔相连通，构成外循环，进一步地利用了系统内的热源、冷源，降低系统能耗。
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1.一种高湿度有机废气的自提水单向吸收净化系统，其特征在于，包括按废气流向依次连通的一级冷凝器、二级冷凝器、固定床吸附催化器；
2.根据权利要求1所述的自提水单向吸收净化系统，其特征在于，还包括第一水箱、第二水箱、净化反应器以及冷却塔；
3.根据权利要求1所述的自提水单向吸收净化系统，其特征在于，一级冷凝器内设有若干换热板而形成冷热介质通道，冷介质通道和热介质通道间壁式布置而相互独立；一级冷凝器的冷介质入口与干冷空气风机相连，热介质入口接入待处理废气，热介质出口与二级冷凝器连通；所述热介质空间为一级冷凝器的热介质通道；一级冷凝器的热介质出口的废气接入二级冷凝器的壳程，循环冷却水接入管程。
4.根据权利要求2所述的自提水单向吸收净化系统，其特征在于，所述雾化喷嘴与压缩空气连通。
5.根据权利要求2所述的自提水单向吸收净化系统，其特征在于，第一水箱的出口通过第一增压泵与净化反应器的入口连通；所述净化反应器与吸收剂罐连接；所述吸收剂罐内有吸收剂或氧化剂。
6.根据权利要求1所述的自提水单向吸收净化系统，其特征在于，所述冷却塔为
7.根据权利要求1所述的自提水单向吸收净化系统，其特征在于，二级冷凝器和固定床吸附催化器之间设有引风机，所述二级冷凝器的热介质出口通过引风机而与固定床吸附催化器的入口连接；所述引风机为正压增压型引风机。
8.根据权利要求1所述的自提水单向吸收净化系统，其特征在于，所述固定床吸附催化器中装填有吸附催化材料；所述吸附催化材料包括活性炭或者负载过渡金属的分子筛材料。
9.权利要求1-8任一所述的自提水单向吸收净化系统进行废气处理的方法。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，待处理废气的相对湿度为90％RH～100％RH。
...【技术特征摘要】
1.一种高湿度有机废气的自提水单向吸收净化系统，其特征在于，包括按废气流向依次连通的一级冷凝器、二级冷凝器、固定床吸附催化器；
2.根据权利要求1所述的自提水单向吸收净化系统，其特征在于，还包括第一水箱、第二水箱、净化反应器以及冷却塔；
3.根据权利要求1所述的自提水单向吸收净化系统，其特征在于，一级冷凝器内设有若干换热板而形成冷热介质通道，冷介质通道和热介质通道间壁式布置而相互独立；一级冷凝器的冷介质入口与干冷空气风机相连，热介质入口接入待处理废气，热介质出口与二级冷凝器连通；所述热介质空间为一级冷凝器的热介质通道；一级冷凝器的热介质出口的废气接入二级冷凝器的壳程，循环冷却水接入管程。
4.根据权利要求2所述的自提水单向吸收净化系统，其特征在于，所述雾化喷嘴与压缩空气连通。
5.根据权利要求2所述的自提水单向吸收净化系统，其特征在于，第一水箱的出口通过第一增压泵与净...
【专利技术属性】
技术研发人员：惠斌，田昊，沈达，杨振亚，
申请(专利权)人：江苏省环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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