適合於高溼度有機廢氣的廢氣處理系統的製作方法

2023-06-22 12:11:26 1

本發明涉及廢氣處理裝置領域，尤其涉及一種適合於高溼度有機廢氣的廢氣處理系統。

背景技術：

在實際工程應用中，對於中低濃度的VOCs(volatile organic compounds，揮發性有機物)汙染控制，主要有吸附、催化燃燒、光降解、等離子體技術、直接燃燒等等，採用「轉輪吸附加催化燃燒」被認為是一種經濟有效的治理技術，也已成功應用到了工業廢氣的VOCs治理中。但有機廢氣種類繁多，成分複雜，若廢氣中粉塵濃度較高或存在酸霧、NH3、H2S等廢氣，一般需要在廢氣進入轉輪前進行預處理，對於這些粉塵濃度較高或存在可溶於酸、鹼的廢氣通常採用洗滌塔進行處理，經處理後廢氣中一般水分含量較高，相對溼度甚至可達到80％以上，即便無需洗滌塔預處理，根據生產工藝需要，也經常會存在廢氣溼度過高情況。若該部分廢氣未經處理直接進入轉輪進行吸附濃縮，則廢氣中的水分可與汙染物形成競爭吸附，佔據轉輪表面吸附空間，由於轉輪表面吸附位有限，如此會降低VOCs汙染物的去除效率，被轉輪吸附後廢氣可能需要二次處理。

現有廢氣處理系統中，一般通過利用廢氣預熱乾燥進口廢氣，但如此會造成廢氣溫度升高，溫度升高與轉輪的吸附效果成反比，如此將造成轉輪吸附效率下降；另外，溫度越高氣體飽和蒸汽壓越大，低於其露點溫度時越易結露溼潤轉輪表面，從而造成廢氣的淨化處理效果不理想。

技術實現要素：

針對上述現有技術中的不足，本發明提供一種適合於高溼度有機廢氣的廢氣處理系統，通過表冷器有效降低廢氣溼度和溫度，保證廢氣處理效果，具有廢氣處理吸附效率高、並可提高轉輪冷卻效率的優點。

為了實現上述目的，本發明提供一種適合於高溼度有機廢氣的廢氣處理系統，包括一預處理裝置、一表冷器、一沸石濃縮轉輪機構和一催化燃燒機構，所述預處理裝置連接一廢氣輸入端並通過所述表冷器連接所述沸石濃縮轉輪機構，所述沸石濃縮轉輪機構連接一淨化氣排出端和所述催化燃燒機構，所述催化燃燒機構連接所述淨化氣排出端。

優選地，所述沸石濃縮轉輪機構包括一沸石轉輪裝置，所述沸石轉輪裝置包括一殼體和一吸附轉輪，所述吸附轉輪可轉動地固定於所述殼體內並與所述殼體配合形成一吸附區、一脫附區和一冷卻區。

優選地，所述沸石濃縮轉輪機構還包括一主排放風機、一第一換熱器、一第一加熱器、一脫附風機和一第二換熱器；所述預處理裝置通過所述表冷器連通所述吸附區的一輸入端和所述冷卻區的一輸入端；所述吸附區的一輸出端通過一排氣管道連接所述淨化氣排出端，所述主排放風機安裝於所述排氣管道上；所述冷卻區的一輸出端連接所述第一換熱器的一第一輸入端，所述第一換熱器的一第一輸出端連接所述第一加熱器的一輸入端，所述第一加熱器的一輸出端連接所述脫附區的一輸入端，所述脫附區的一輸出端通過所述脫附風機連接所述第二換熱器的一第一輸入端，所述第二換熱器的一第一輸出端連接所述催化燃燒機構，所述催化燃燒機構依次通過所述第二換熱器和所述第一換熱器連接所述排氣管道。

優選地，所述表冷器通過至少一電動閥連接所述冷卻區的輸入端。

優選地，所述沸石濃縮轉輪機構還包括一阻火器，所述阻火器連接於所述脫附風機和所述脫附區的輸出端之間。

優選地，所述沸石濃縮轉輪機構還包括一切斷閥，所述切斷閥連接於所述阻火器和所述脫附風機之間。

優選地，所述沸石濃縮轉輪機構還包括一隔爆閥，所述隔爆閥連接於所述切斷閥和所述脫附風機之間。

優選地，所述催化燃燒機構包括一第二加熱器和一催化燃燒裝置，所述第二換熱器的第一輸出端通過所述第二加熱器連接所述催化燃燒裝置的一輸入端，所述催化燃燒裝置的一輸出端連接所述第二換熱器的一第二輸入端，所述第二換熱器的一第二輸出端連接所述第一換熱器的一第二輸入端，所述第一換熱器的一第二輸出端連通所述排氣管道。

優選地，所述預處理裝置採用乾式過濾器。

本發明由於採用了以上技術方案，使其具有以下有益效果：

預處理裝置用於對廢氣進行過濾預處理，高溼度廢氣通過預處理裝置除去廢氣中的粉塵，保證預處理後的廢氣中粉塵濃度<1mg/m3。通過表冷器的採用，對預處理後的廢氣進行降溼處理並提高冷卻效率，保證廢氣處理效果。催化燃燒裝置用於對脫附後的濃縮廢氣進行氧化分解。第一換熱器和第二換熱器用於回收廢氣的熱量。阻火器、切斷閥和隔爆閥用於阻止傳播火焰、爆燃或爆轟，提高系統的安全性。

附圖說明

圖1為本發明實施例的適合於高溼度有機廢氣的廢氣處理系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面根據附圖1，給出本發明的較佳實施例，並予以詳細描述，使能更好地理解本發明的功能、特點。

請參閱圖1，本發明實施例的一種適合於高溼度有機廢氣的廢氣處理系統，包括一乾式過濾器1、一表冷器2、一沸石濃縮轉輪機構3和一催化燃燒機構4，乾式過濾器1連接一廢氣輸入端並通過表冷器2連接沸石濃縮轉輪機構3，沸石濃縮轉輪機構3連接一淨化氣排出端和催化燃燒機構4，催化燃燒機構4連接淨化氣排出端。

其中，沸石濃縮轉輪機構3包括一沸石轉輪裝置31、一主排放風機32、一第一換熱器33、一第一加熱器34、一脫附風機35和一第二換熱器36。

沸石轉輪裝置31包括一殼體和一吸附轉輪，吸附轉輪可轉動地固定於殼體內並與殼體配合形成一吸附區311、一脫附區312和一冷卻區313。

乾式過濾器1通過表冷器2連通吸附區311的一輸入端和冷卻區313的一輸入端；吸附區311的一輸出端通過一排氣管道連接淨化氣排出端，主排放風機32安裝於排氣管道上；冷卻區313的一輸出端連接第一換熱器33的一第一輸入端，第一換熱器33的一第一輸出端連接第一加熱器34的一輸入端，第一加熱器34的一輸出端連接脫附區312的一輸入端，脫附區312的一輸出端通過脫附風機35連接第二換熱器36的一第一輸入端，第二換熱器36的一第一輸出端連接催化燃燒機構4，催化燃燒機構4依次通過第二換熱器36和第一換熱器33連接排氣管道。

本實施例中，表冷器2通過至少一電動閥連接冷卻區313的輸入端。

沸石濃縮轉輪機構3還包括一阻火器37、一切斷閥38和一隔爆閥39，阻火器37、切斷閥38和隔爆閥39依次連接於脫附區312的輸出端和脫附風機35之間。

本實施例中，催化燃燒機構4包括一第二加熱器41和一催化燃燒裝置42，第二換熱器36的第一輸出端通過第二加熱器41連接催化燃燒裝置42的一輸入端，催化燃燒裝置42的一輸出端連接第二換熱器36的一第二輸入端，第二換熱器36的一第二輸出端連接第一換熱器33的一第二輸入端，第一換熱器33的一第二輸出端連通排氣管道。

高溼度廢氣首先通過乾式過濾器1除去廢氣中的粉塵，保證預處理後的廢氣中粉塵濃度<1mg/m3。

本發明的工作原理如下：

在沸石轉輪裝置31調速馬達的驅動下吸附轉輪以每小時2～8轉的速度緩慢迴轉。吸附區311、脫附區312和冷卻區313分別與處理氣體、冷卻氣體和脫附氣體的風道相連接。而且，各個區的分隔板與吸附轉輪之間。吸附轉輪的圓周與殼體之間均裝有密封材料，保證各個區之間不發生竄風情況。含有VOCs的處理氣體在吸附區311被吸附，隨著吸附轉輪的迴轉，在脫附區312與高溫脫附氣體接觸，VOCs被脫附下來，吸附轉輪脫附後的吸附劑得到再生，再生後的吸附轉輪經過冷卻區313冷卻降溫後返回吸附區311，完成吸附—脫附—冷卻的循環過程。一般脫附風量一般為處理氣體風量的1/10，脫附區312的輸出端VOCs被濃縮為處理氣體中濃度的10倍。經濃縮後的VOCs廢氣經第二換熱器36預熱後進入催化燃燒裝置42，在高溫下發生催化氧化得到淨化，淨化後的氣體通過第二換熱器36和第一換熱器33的兩級換熱回收熱量後經煙囪排放。

本發明實施例中，通過表冷器2的採用，對預處理後的廢氣進行降溼處理：冷介質採用冷凍水，表冷器2包括一冷卻水入口和一冷卻水出口，其中冷卻水入口的溫度為7度，冷卻水出口溫度為14度；熱介質為預處理後的車間廢氣溼度在60％以上，通過表冷器2後保證廢氣溫度低於40度，溼度<50％。

之後，通過沸石轉輪裝置31進行吸附濃縮，對吸附飽和的吸附轉輪採用熱空氣進行脫附，隨著吸附轉輪迴轉，到達冷卻區313時分流小股氣體對吸附轉輪進行冷卻。脫附濃縮後的廢氣進入催化燃燒裝置42進行氧化分解。最後，淨化後的氣體通過二級換熱器回收熱量後經煙囪達標排放。

本發明實施例的一種適合於高溼度有機廢氣的廢氣處理系統，能夠有效降低VOCs溼度、溫度，提高轉輪吸附效率；對進氣廢氣部分分流進行轉輪冷卻，經表冷器2處理後廢氣溫度有效降低，可提高轉輪冷卻效率。

以上結合附圖實施例對本發明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本發明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節不應構成對本發明的限定，本發明將以所附權利要求書界定的範圍作為本發明的保護範圍。