有機廢氣多功能一體化處理裝置的製作方法

2023-06-17 18:08:16 1

專利名稱：有機廢氣多功能一體化處理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種有機廢氣的多功能處理裝置，尤其涉及一種有機廢氣活性碳吸附、熱氣脫附、催化燃燒多功能一體化處理裝置。
背景技術：
現階段工程實踐中，處理有機廢氣的工藝方法主要是吸附法和催化燃燒法。吸附法是利用活性碳等具有吸附能力的物質吸附有機廢氣而達到消除有害汙染的目的。運行溫度為常溫，適用於大風量、低濃度有機廢氣的淨化。但吸附劑飽和後，就要作為工業固體廢物處理，這樣既增加了運行費用，還會因為需更換新的吸附劑，而影響生產。催化燃燒法是在氧化催化劑作用下使有機物廢氣在燃點溫度以下燃燒生成CO2和H2O,溫度範圍200-40(TC，相對直接燃燒法，催化燃燒法可在低溫下氧化分解。但催化燃燒法不適合用於大風量、低濃度有機廢氣的處理，因為需加入大量燃料助燃，從而增加了處理費用，而且易造成二次汙染。雖然上述兩種方法各有缺點，但各自所具有的優勢可以互補。

實用新型內容針對上述現有技術，本實用新型提供一種有機廢氣多功能一體化處理裝置，通過將吸附和催化燃燒兩種技術有機地結合起來，以實現將有機廢氣活性碳吸附、熱氣脫附和催化燃燒工藝組合在一起，充分發揮吸附和催化燃燒兩種技術突出的優點，避免並彌補了各自的缺點和不足。為了解決上述技術問題，本實用新型有機廢氣多功能一體化處理裝置予以實現的技術方案是包括PLC控制系統，灰塵過濾裝置和催化燃燒床，所述灰塵過濾裝置的進口與有機廢氣排放口連接；還包括相互並聯的活性炭吸附床A和活性炭吸附床B，所述活性炭吸附床A和活性炭吸附床B均分別設有吸附進氣口、吸附出氣口、脫附進氣口和脫附出氣口 ；所述灰塵過濾裝置的出口與所述吸附進氣口相連，所述吸附出氣口連接至一吸附排風機，所述吸附排風機連接至吸附高空排放支路；所述脫附出氣口通過管路上的第一阻火器後連接至所述催化燃燒床的進口，所述催化燃燒床的出口依次通過管路上的脫附風機和第二阻火器後連接至所述脫附進氣口，從而形成脫附循環管路；在第二阻火器與脫附進氣口之間的管路上、靠近第二阻火器一端設有脫附高空排放支路，靠近脫附進氣口一端設有補冷風機；所述活性炭吸附床A和活性炭吸附床B上的吸附出氣口附近均分別設有一溫度傳感器TI,所述催化燃燒床的加熱區和燃燒區均分別設有一溫度傳感器TI ;所述吸附進氣口、吸附出氣口、脫附進氣口和脫附出氣口處、所述吸附高空排放支路和所述脫附高空排放支路均分別設有一電磁閥M ;所有溫度傳感器與所述PLC控制系統聯接，所述PLC控制系統控制所有電磁閥M的狀態。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是本實用新型中採用兩套活性碳吸附床A、B並聯模式組成一體化的活性炭吸附裝置，兩套活性碳吸附床A、B同時工作，其中一套吸附濃縮有機廢氣，另一套進行脫附再生，通過PLC控制系統控制閥門的狀態，定時自動切換，從而可以不間斷地處理有機廢氣，而且活性碳可以重複使用，可以延長活性炭吸附床的使用壽命，不但降低運行費用，而且不產生二次汙染；本實用新型中使用蜂窩狀活性碳作為吸附材料，由於其比重是通常所用條形活性碳纖維的8-10倍，再生前吸附有機溶劑可以達到活性碳總重量的25%，具有使用壽命長，吸附系統運行阻力低，淨化效率高等特點；本實用新型的催化燃燒床中是採用優質貴金屬鈀、鉬載在蜂窩狀陶瓷上作催化齊U，催化燃燒率達97%以上，催化劑壽命長，分解溫度低，脫附預熱時間短；在達到熱平衡後關閉加熱裝置，此時，脫附再生處理過程依靠廢氣中的有機溶劑做燃料，而無須外加能源，從而使脫附再生過程達到自平衡循環，極大地減少能耗；本實用新型採用PLC控制系統，設備的運行和操作過程實現全自動化，運行過程
安全穩定、可靠。另外，在活性碳吸附床前採用灰塵過濾裝置，先過濾掉有機廢氣中的小顆粒物，不但淨化效率高，而且可以提供吸附裝置的使用壽命。

附圖是本實用新型有機廢氣多功能一體化處理裝置工藝圖。圖中1_水簾噴漆室，2-維修直排口，3-灰塵過濾裝置，5-吸附排風機，6-吸附高空排放支路，7-第一阻火器，8-催化燃燒床，9-脫附風機，10-第二阻火器，11-補冷風機，12-脫附聞空排放支路。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細地描述。如圖所示，本實用新型一種有機廢氣多功能一體化處理裝置，包括PLC控制系統、灰塵過濾裝置3、活性炭吸附床A和活性炭吸附床B和催化燃燒床8，所述灰塵過濾裝置3的進口與有機廢氣排放口連接。所述活性炭吸附床A和所述活性炭吸附床B相互並聯，採用兩套活性碳吸附床A、B並聯模式組成一體化的活性炭吸附裝置，兩套同時工作，其中一套吸附濃縮有機廢氣時，另一套進行脫附再生，通過PLC控制系統控制閥門的狀態，實現定時自動切換，可以不間斷地處理廢氣，而且活性碳可以重複使用，使用壽命長，運行費用低，不產生二次汙染。所述活性炭吸附床A設有吸附進氣口 41A、吸附出氣口 42A、脫附進氣口 43A和脫附出氣口 44A ;所述活性炭吸附床B設有吸附進氣口 41B、吸附出氣口 42B、脫附進氣口 43B和脫附出氣口 44B ；所述活性炭吸附床A和活性炭吸附床B中的吸附材料為蜂窩狀活性碳纖維，使用蜂窩狀活性碳纖維作為吸附材料，由於其比重為條形活性碳纖維的8-10倍，再生前吸附有機溶劑可以達到活性碳總重量的25%，具有使用壽命長，吸附系統運行阻力低，淨化效率高等特點。所述灰塵過濾裝置3的出口與兩個活性炭吸附床的吸附進氣口 41A和41B相連，在活性碳吸附床前採用灰塵過濾裝置，可以先將有機廢氣中的小顆粒物過濾掉，淨化效率高，確保後續吸附裝置的使用壽命。兩個活性炭吸附床的吸附出氣口 42A和42B連接至一吸附排風機5，在兩個吸附出氣口 42A、42B附近設有溫度傳感器TI，所述吸附排風機5再連接至吸附高空排放支路6。兩個活性炭吸附床的脫附出氣口 42A和42B通過管路上的第一阻火器7後連接至所述催化燃燒床8的進口，所述催化燃燒床8的出口依次通過管路上的脫附風機9和第二阻火器10後連接至兩個活性炭吸附床的脫附進氣口 43A和43B從而形成脫附循環路線；在該循環路線上，且位於第二阻火器10與兩個脫附進氣口 43A和43B之間的管路上、在靠近第二阻火器10 —端設有脫附高空排放支路12，在靠近脫附進氣口 43A和43B的一端設有補冷風機11。所述催化燃燒床8的加熱區和燃燒區均分別設有一溫度傳感器TI ;所述催化燃燒床8中的催化劑由載在蜂窩狀陶瓷上的鈀、鉬構成，採用優質貴金屬鈀、鉬載在蜂窩狀陶瓷上作催化劑，催化燃燒率達97%以上，催化劑壽命長，分解溫度低，脫附預熱時間短；達到熱平衡後關閉電加熱裝置，這時再生處理系統靠廢氣中的有機溶劑做燃料，無須外加能源基礎上使再生過程達到自平衡循環，極大地減少能耗；所述吸附進氣口 41A和41B、吸附出氣口 42A和42B、脫附進氣口 43A和43B、脫附出氣口 44A和44B處及所述吸附高空排放支路6和所述脫附高空排放支路12上均分別設有一電磁閥M。所有溫度傳感器TI與所述PLC控制系統聯接，所述PLC控制系統控制所有電磁閥M的狀態，採用PLC控制系統，設備運行、操作過程實現全自動化，運行過程安全穩
定、可靠。實施例以處理水簾噴漆室產生的有機廢氣為例，說明本實用新型的工作過程本實用新型中兩個活性炭吸附床A、B交替工作，一臺進行吸附操作時，另一臺進行脫附操作，吸附和脫附的操作時間依廢氣中所含有機物質濃度而定。吸附操作的工作過程是，活性炭吸附床A或B的吸附氣進、出口處的閥門打開，脫附進、出氣閥門關閉；吸附排風機5使整個吸附系統產生負壓，水簾噴漆室內的有機廢氣被吸入到灰塵過濾裝置3中，廢氣中帶有的灰塵和漆霧被過濾去除，以防止它們堵塞活性炭吸附床中吸附劑的空隙，影響吸附效果；然後，廢氣進入活性炭吸附床A或B，有機物質(苯、甲苯等)被蜂窩狀活性炭床吸附，使廢氣得到淨化；最後，淨化後的廢氣經吸附排風機5抽取通過吸附高空排放支路6達標排放。另外，圖中所示維修直排口 2是用於維修過程中的聞空排放口。當其中一個活性炭吸附床工作一段時間後，吸附能力下降，就需要進行活性炭脫附、再生。脫附操作的工作過程是，首先，催化燃燒床8中的電加熱裝置加熱到250°C;然後，需脫附、再生的活性炭吸附床的脫附進、出氣閥門打開，吸附進、出氣閥門關閉；最後，脫附風機9開啟，脫附循環開始進行。被催化燃燒床8加熱的氣體通過脫附風機9、第二阻火器10和活性炭吸附床脫附進氣口進入活性炭吸附床，脫附氣體通過活性炭吸附床的流向與吸附時廢氣的流向向逆，從而將吸附在活性炭空隙中有機物質脫附出來，高濃度的脫附氣體通過吸附床的脫附出氣口和第一阻火器7進入催化燃燒床8，經過加熱和催化燃燒，有機物質生成CO2和H2O並釋放出大量熱量，該熱量通過催化燃燒床8內的熱交換器一部分再用來加熱脫附出的高濃度廢氣，另外一部分加熱室外來的空氣做活性碳脫附氣體使用，一般達到脫附 催化燃燒自平衡過程須啟動電加熱器I小時左右。達到熱平衡後關閉電加熱裝置，這時再生處理系統靠廢氣中的有機溶劑做燃料，無須外加能源基礎上使再生過程達到自平衡循環，極大地減少能耗，並且無二次汙染的產生。當催化燃燒床內的溫度過高時，開啟補冷風機11，在循環管路中加入外界空氣降低溫度。脫附時間一般為2 3個小時，當時間到達以後，加熱器關閉並啟動補冷風機，同時打開脫附排放閥門，脫附循環系統淨化後的氣體通過脫附高空排放支路12排放，約10分鐘後脫附風機停止工作、脫附排放閥門和活性炭吸附床的脫附進氣口、出口閥門關閉，脫附工作完成。如何根據上述工作過程利用PLC控制系統實現整套吸附和催化燃燒過程的自動控制，對於本領域內技術人員來說是公知常識，在此不再贅述。綜上，本實用新型設備通過將吸附和催化燃燒兩種技術有機地結合起來，以實現將有機廢氣活性碳吸附、熱氣脫附和催化燃燒工藝組合在一起，充分發揮吸附和催化燃燒兩種技術突出的優點，避免並彌補了各自的缺點和不足。吸附劑對大流量、低濃度有機廢氣進行吸附、濃縮，吸附飽和的吸附劑經熱氣流脫附再生，脫附出來的有機物引入催化燃燒床進行催化燃燒，使有機物在引燃點溫度以下燃燒生成CO2和H2O,還可以利用餘熱回用裝置將有機物在催化燃燒時釋放出的熱量回用於吸附劑的脫附，這樣可節省運行費用，適用於連續排放的場合。儘管上面結合圖對本實用新型進行了描述，但是本實用新型並不局限於上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些均屬於本實用新型的保護之內。
權利要求1.一種有機廢氣多功能一體化處理裝置，包括PLC控制系統，灰塵過濾裝置(3)和催化燃燒床(8)，其特徵在於:所述灰塵過濾裝置(3)的進口與有機廢氣排放口連接； 還包括相互並聯的活性炭吸附床A和活性炭吸附床B，所述活性炭吸附床A和活性炭吸附床B均分別設有吸附進氣口、吸附出氣口、脫附進氣口和脫附出氣口； 所述灰塵過濾裝置(3)的出口與所述吸附進氣口相連，所述吸附出氣口連接至一吸附排風機(5 )，所述吸附排風機(5 )連接至吸附高空排放支路(6 ); 所述脫附出氣口通過管路上的第一阻火器(7)後連接至所述催化燃燒床(8)的進口，所述催化燃燒床(8)的出口依次通過管路上的脫附風機(9)和第二阻火器(10)後連接至所述脫附進氣口，從而形成脫附循環管路； 在第二阻火器(10)與脫附進氣口之間的管路上、靠近第二阻火器(10) —端設有脫附聞空排放支路(12),罪近脫附進氣口一端設有補冷風機(11); 所述活性炭吸附床A和活性炭吸附床B上的吸附出氣口附近均分別設有一溫度傳感器TI,所述催化燃燒床(8)的加熱區和燃燒區均分別設有一溫度傳感器TI ； 所述吸附進氣口、吸附出氣口、脫附進氣口和脫附出氣口處、所述補冷風機(11)和所述脫附高空排放支路(12)均分別設有一電磁閥M ;所有溫度傳感器與所述PLC控制系統聯接，所述PLC控制系統控制所有電磁閥M的狀態。
2.根據權利要求1所述有機廢氣多功能一體化處理裝置，其特徵在於:所述活性炭吸附床A和活性炭吸附床B中的吸附材料為蜂窩狀活性碳。
3.根據權利要求1所述 有機廢氣多功能一體化處理裝置，其特徵在於:所述催化燃燒床(8)中的催化劑由載在蜂窩狀陶瓷上的鈀、鉬構成。
專利摘要本實用新型公開了一種有機廢氣多功能一體化處理裝置，包括PLC控制系統、灰塵過濾裝置、催化燃燒床和兩個並聯的活性炭吸附床。對有機廢氣進行吸附操作時，有機廢氣首先進入灰塵過濾裝置去除固體懸浮物，然後進入活性炭吸附床去除有，淨化後的廢氣經吸附排風機抽取，通過吸附高空排放支路達標排放。對活性炭進行脫附再生時，催化燃燒床產生的熱氣通過脫附風機加壓進入活性炭吸附床，對飽和的活性炭進行逆向脫附、再生，脫附後的廢氣進入催化燃燒床，有機物燃燒生成水和二氧化碳，同時產生的熱氣用於活性炭脫附。通過PLC控制，可以實現兩個吸附床自動切換，吸附、脫附同時進行。本實用新型將吸附和催化燃燒兩種技術有機結合，實現了優勢互補。
文檔編號B01D53/02GK202909606SQ20122059897
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月12日 優先權日2012年11月12日
發明者李海芳, 王子謙, 隋峰, 王豔霞, 趙金國, 李鵬飛, 蘇新, 趙金磊 申請人:天津市聯合環保工程設計有限公司