一種有機廢氣處理的試驗測試系統的製作方法
2023-06-02 13:49:11
一種有機廢氣處理的試驗測試系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種有機廢氣處理的試驗測試系統，它包括溶劑罐，所述的溶劑罐與蠕動泵入口相連，蠕動泵出口與溶劑汽化器相連，溶劑汽化器位於配氣罐內部，所述的配氣罐入口與空氣過濾器相連，配氣罐出口依次與配氣風機、活性炭吸附床、排氣筒相連，所述的配氣風機出口依次與增壓風機阻火器、換熱器熱、催化氧化床、排氣筒相連，催化氧化床出口還與換熱器冷側入口相連，換熱器冷側出口通過閥門與排氣筒相連，配氣風機出口通過閥門與吸附轉輪的吸附區入口相連，吸附轉輪的吸附區出口通過閥門與排氣筒相連。本實用新型可以降低有機廢氣工藝系統的設計失誤、提高設計精度、評測處理材料，促進有機廢氣處理行業的技術發展。
【專利說明】一種有機廢氣處理的試驗測試系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及環境保護【技術領域】，特別是涉及一種有機廢氣處理的試驗測試系統。
【背景技術】
[0002]近些年來，大氣環境汙染日益嚴重，繼脫硫脫硝技術和產業的發展成熟，揮發性有機汙染物的監測和治理也逐漸被重視。
[0003]揮發性有機汙染物(VOCs)指的是沸點在50_260°C之間、飽和蒸汽壓大於133Pa的有機化合物。此類化合物範圍十分廣泛，在生產生活中應用很普遍。如塗裝、製藥、化工、皮革、裝飾裝修等。VOCs的大量使用也造成了不同程度的汙染。一些VOCs具有惡臭，對周邊環境造成嚴重的影響。一些VOCs成分具有溫室效應，在大氣中還會發生光化學反應，生成光化學煙霧。此外，VOCs的汙染範圍不僅僅局限在一個城市或國家內，隨著它的擴散與遷移，可以引起包括酸雨、臭氧層破壞、大氣變暖等全球環境問題，具有跨國性和全球性。因此，VOCs被視為繼粉塵之後的第二大類量大面廣的大氣汙染物，VOCs的淨化治理也逐步成為了大氣汙染治理中非常重要的一部分。
[0004]但由於VOCs種類繁多、特性不一，汙染源排放量和汙染物種類也千差萬別，所以VOCs處理工藝和系統的確定，需要針對不同汙染物進行模擬測試，然後根據試驗結果進行設計。現有的廢氣測試系統，主要為吸附材料的測試系統，存在功能單一、處理量小的缺點，不能對工藝流程進行試驗和測試。
實用新型內容
[0005]為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種有機廢氣處理的試驗測試系統。本實用新型針對有機廢氣汙染源成分複雜、特性複雜的現狀，通過試驗模擬測試，得到適合廢氣的處理參數，為工程設計提供基礎數據。本實用新型還可用來對有機廢氣處理系統的材料性能進行評測。
[0006]本實用新型所採用的技術方案是:一種有機廢氣處理的試驗測試系統，它包括溶劑罐，所述的溶劑罐與蠕動泵入口相連，蠕動泵出口與溶劑汽化器相連，溶劑汽化器位於配氣罐內部，所述的配氣罐入口與空氣過濾器相連，配氣罐出口通過閥門與配氣風機入口相連，配氣風機出口通過閥門與活性炭吸附床相連，活性炭吸附床出口通過閥門和管道與排氣筒相連，所述的配氣風機出口還通過閥門與增壓風機入口相連，增壓風機出口通過兩個閥門與阻火器入口相連，阻火器出口與換熱器熱側入口相連，換熱器熱側出口與催化氧化床入口相連，催化氧化床通過閥門與排氣筒相連，催化氧化床出口還與換熱器冷側入口相連，換熱器冷側出口通過閥門與排氣筒相連，配氣風機出口通過閥門與吸附轉輪的吸附區入口相連，吸附轉輪的吸附區出口通過閥門與排氣筒相連。
[0007]按上述方案，另一空氣過濾器與吸附轉輪的冷卻區入口相連，吸附轉輪的冷卻區出口與空氣加熱器入口相連，空氣加熱器出口與吸附轉輪的脫附區入口相連，吸附轉輪的脫附區出口與增壓風機入口相連。
[0008]按上述方案，活性炭吸附床出口還分別通過閥門與增壓風機入口和增壓風機出口相連，活性炭吸附床入口和出口還分別通過閥門與增壓風機和阻火器之間的兩個閥門間的管道相連，溶劑汽化器為管道式溶劑汽化器。
[0009]按上述方案，所述的催化氧化床包括進風口、隔熱層、布風板、電加熱器、催化劑和出風口，所述的隔熱層由不鏽鋼板和隔熱纖維組成，截面為中空的正方形，隔熱層的兩端分別與進風口和出風口連接，布風板，電加熱器和催化劑依次布置在隔熱層內。
[0010]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:通過本系統對汙染源的排放情況進行模擬，並測試不同處理工藝的處理效果及處理成本，通過本系統對不同系統的材料更換，可以評測有機廢氣處理系統中不同材料的性能，並針對不同排放源選擇不同的處理工藝和處理材料，達到良好的處理效果。本實用新型可以降低有機廢氣工藝系統的設計失誤、提高設計精度、優化設計參數、評測處理材料，能夠有效提升有機廢氣處理相關行業的工作效率，促進有機廢氣處理行業的技術發展。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本系統的示意圖；
[0012]圖2為催化氧化床的結構示意圖。
[0013]圖中:1溶劑罐，2蠕動泵，3溶劑汽化器，4配氣罐，5第一空氣過濾器，6配氣風機，7活性炭吸附床，8增壓風機，9阻火器，10換熱器，11催化氧化床，12第二空氣過濾器，13吸附轉輪，14空氣加熱器，15排氣筒，16進風口，17布風板，18電加熱器，19催化劑，20保溫層，21出風口，V1-V15閥門。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型進一步說明。
[0015]如圖1和圖2所示，本系統由配氣系統、活性炭吸附系統、轉輪吸附系統、催化氧化系統和抽排風系統組成，活性炭吸附系統、轉輪吸附系統和催化氧化系統分別通過抽排風系統與配氣系統相連。配氣系統由溶劑罐1、螺動泵2、溶劑汽化器3、配氣罐4和第一空氣過濾器5組成，活性炭吸附系統由活性炭吸附床7組成，轉輪吸附系統由第二空氣過濾器12、吸附轉輪13和空氣加熱器14組成，催化氧化系統由阻火器9、換熱器10和催化氧化床11組成，抽排風系統由配氣風機6、增壓風機8、排氣筒15、進風口 16、布風板17、電加熱器18、催化劑19、保溫層20、出風口 21、閥門V1-V15和管道組成。
[0016]一種有機廢氣處理的試驗測試系統，它包括溶劑罐I，所述的溶劑罐I與蠕動泵2入口相連，蠕動泵2出口與溶劑汽化器3相連，溶劑汽化器3位於配氣罐4內部，第一空氣過濾器5與配氣罐4入口相連，配氣罐4出口通過閥門與配氣風機6入口相連，配氣風機6出口通過閥門與活性炭吸附床7相連，活性炭吸附床7出口通過閥門和管道與排氣筒15相連，配氣風機6出口通過閥門與增壓風機8入口相連，增壓風機8出口通過兩個閥門與阻火器9入口相連，阻火器9出口與換熱器10熱側入口相連，換熱器10熱側出口與催化氧化床11入口相連，催化氧化床11通過閥門與排氣筒15相連，催化氧化床11出口還與換熱器10冷側入口相連，換熱器10冷側出口通過閥門與排氣筒15相連，配氣風機6出口通過閥門與吸附轉輪13吸附區131入口相連，吸附轉輪13吸附區131出口通過閥門與排氣筒15相連，第二空氣過濾器12與吸附轉輪13冷卻區132入口相連，吸附轉輪13冷卻區132出口與空氣加熱器14入口相連，空氣加熱器14出口與吸附轉輪13脫附區133入口相連，吸附轉輪13脫附區133出口與增壓風機8入口相連，活性炭吸附床7出口還分別通過閥門與增壓風機8入口和增壓風機8出口相連，活性炭吸附床7入口和出口還分別通過閥門與增壓風機8和阻火器9之間的兩個閥門間的管道相連。催化氧化床包括進風口 16、布風板17、電加熱器18、催化劑19、隔熱層20和出風口 21，隔熱層20由不鏽鋼板和隔熱纖維組成，截面為中空的正方形，隔熱層20的兩端分別與進風口 16和出風口 21連接，布風板17，電加熱器18和催化劑19依次布置在隔熱層20內。
[0017]本實用新型中，所述的溶劑汽化器為管道式溶劑汽化器。
[0018]本系統可以由不同的閥門開合，組成不同的廢氣測試模塊，對不同廢氣分別進行蜂窩活性炭正壓吸附、蜂窩活性炭負壓吸附、蜂窩活性炭吸附濃縮催化燃燒、轉輪吸附濃縮催化燃燒、催化燃燒的測試，比較其處理效率、能耗及成本，並綜合考慮，選擇最佳的處理方式。
[0019]實施例1
[0020]有機廢氣汙染源成分為二甲苯。採用本系統進行濃度為500mg/m3廢氣的固定床吸附濃縮催化燃燒測試試驗和轉輪吸附濃縮催化燃燒測試試驗。
[0021]固定床吸附濃縮催化燃燒測試試驗分兩個階段完成。第一階段:閥門V1、V4、V6開啟，其他閥門關閉，在溶劑罐I中裝入二甲苯溶劑，溶劑通過蠕動泵2進入溶劑汽化器3汽化後，與第一空氣過濾器5進入的空氣在配氣罐4內混合，並經過閥門Vl和配氣風機6和閥門V4，進入活性炭吸附床7，在活性炭吸附床7內將二甲苯吸附後，淨化後的煙氣經過閥門V6排放至排氣筒15 ;第二階段:V12、V77、V5、V10、V14打開，其他閥門關閉，空氣由第二空氣過濾器12經過吸附轉輪13冷卻區132，並在空氣加熱器14內被加熱，經過吸附轉輪13脫附區133和閥門V12後由增壓風機8增壓，經過閥門V7由B端進入活性炭吸附床，將第一階段吸附的二甲苯脫附，含有高濃度二甲苯的有機廢氣經過閥門V5和V10，經過阻火器9和換熱器10冷側，進入催化氧化床11，有機廢氣在催化劑的作用下被氧化為二氧化碳和水，當有機廢氣溫度較低無法進行催化反應時，催化氧化床11內的電加熱器對有機廢氣進行預熱，催化氧化後的煙氣經過換熱器10熱側，將熱量傳遞給未氧化的有機廢氣，煙氣經過V14排放至排氣筒15。
[0022]轉輪吸附濃縮催化燃燒測試試驗時，閥門V1、V13、V15、V12、V9、V10、V14開啟，其他閥門關閉。在溶劑罐I中裝入甲苯溶劑，溶劑通過蠕動泵2進入溶劑汽化器3汽化後，與第一空氣過濾器5進入的空氣在配氣罐4內混合，並經過閥門Vl和配氣風機6和閥門V13，進入吸附轉輪13吸附區131，甲苯在吸附區131內被吸附，淨化後的空氣通過閥門V15排放至排氣筒15，同時空氣由第二空氣過濾器12進入吸附轉輪13冷卻區132，將脫附後的轉輪冷卻，然後進入電加熱器14，加熱到適宜溫度後進入吸附轉輪13脫附區將吸附的甲苯脫附，形成高濃度廢氣，高濃度廢氣經過閥門V12進入增壓風機8、閥門V9、V10和阻火器9進入換熱器10冷側，廢氣在換熱器10內換熱後進入催化氧化床11，在催化劑的作用下被氧化為二氧化碳和水，當有機廢氣溫度較低無法進行催化反應時，催化氧化床11內的電加熱器對有機廢氣進行預熱，催化氧化後的煙氣經過換熱器10熱側，將熱量傳遞給未氧化的有機廢氣，煙氣經過V14排放至排氣筒15。
[0023]試驗結果表明，固定床吸附濃縮催化燃燒試驗時排氣筒的出口二甲苯濃度有較大波動，試驗開始時二甲苯的排放濃度為零，試驗結束時，二甲苯的排放濃度為50mg/m3，且由於脫附不均勻，導致催化燃燒效率在96%-98%之間波動。轉輪吸附濃縮催化燃燒試驗時，排氣筒的出口二甲苯濃度較穩定，為20mg//m3，催化燃燒效率99%。對500mg/m3濃度的二甲苯廢氣，轉輪吸附濃縮催化燃燒的效果優於固定床吸附濃縮催化燃燒。
[0024]實施例2
[0025]有機廢氣汙染源成分為甲苯。採用本系統進行濃度為1000mg/m3的轉輪吸附濃縮催化燃燒測試試驗和催化燃燒測試試驗。
[0026]對甲苯的轉輪吸附濃縮催化燃燒測試試驗的試驗過程同實施例1中對二甲苯的轉輪吸附濃縮催化燃燒測試試驗，不贅述。[0027]催化燃燒試驗時，閥門V1、V2、V9、V10、V14打開，其他閥門關閉。在溶劑罐I中裝入甲苯溶劑，溶劑通過蠕動泵2進入溶劑汽化器3汽化後，與第一空氣過濾器5進入的空氣在配氣罐4內混合，並依次經過閥門V1、配氣風機6、閥門V2、增壓風機8、閥門V9和V10，進入阻火器9，進入換熱器10的熱側，廢氣被加熱後從換熱器10的熱側進入催化氧化床11，在催化氧化床11內廢氣被進一步加熱到催化溫度後進入催化劑部分，並在催化劑的作用下分解為二氧化碳和水，並產生部分熱量，熱煙氣經過換熱器10的冷側和閥門V14排入排氣筒15。
[0028]試驗結果表明，轉輪吸附濃縮催化燃燒測試試驗時，吸附出口甲苯濃度為50mg/m3,催化燃燒效率為99%,燃燒出口甲苯濃度為50mg/m3,排放共100mg/m3。催化燃燒測試試驗時，催化燃燒效率為99%，出口甲苯濃度為50mg/m3。對1000mg/m3的甲苯廢氣，催化燃燒的效率由於轉輪吸附濃縮催化燃燒測試試驗。
[0029]實施例3
[0030]有機廢氣汙染源成分為甲苯。採用本系統進行濃度為400mg/m3的固定床正壓和固定床負壓吸附試驗。
[0031]固定床正壓吸附試驗時，閥門V1、V4、V6打開，其他閥門關閉。在溶劑罐I中裝入甲苯溶劑後，溶劑通過蠕動泵2進入溶劑汽化器3汽化後，與第一空氣過濾器5進入的空氣在配氣罐4內混合，並依次通過閥門V1、配氣風機6、閥門V4，由A端進入活性炭吸附床7，並由B端流出，經過閥門V6，由排氣筒15排放。
[0032]固定床負壓吸附試驗時，閥門￥1、￥2、￥5、￥6、￥9打開，其他閥門關閉。在溶劑罐I中裝入甲苯溶劑後，溶劑通過蠕動泵2進入溶劑汽化器3汽化後，與第一空氣過濾器5進入的空氣在配氣罐4內混合，並依此通過閥門V1、配氣風機6、閥門V2、增壓風機8、閥門V9、閥門V5，由A端進入活性炭吸附床7，並由B端和閥門V6排入排氣筒15。
[0033]試驗結果表明，固定床正壓吸附測試試驗時，出口出現甲苯的時間比負壓吸附時要晚，說明正壓吸附穿透較晚，吸附效果較好。
【權利要求】
1.一種有機廢氣處理的試驗測試系統，其特徵在於:它包括溶劑罐，所述的溶劑罐與蠕動泵入口相連，蠕動泵出口與溶劑汽化器相連，溶劑汽化器位於配氣罐內部，所述的配氣罐入口與空氣過濾器相連，配氣罐出口通過閥門與配氣風機入口相連，配氣風機出口通過閥門與活性炭吸附床相連，活性炭吸附床出口通過閥門和管道與排氣筒相連，所述的配氣風機出口還通過閥門與增壓風機入口相連，增壓風機出口通過兩個閥門與阻火器入口相連，阻火器出口與換熱器熱側入口相連，換熱器熱側出口與催化氧化床入口相連，催化氧化床通過閥門與排氣筒相連，催化氧化床出口還與換熱器冷側入口相連，換熱器冷側出口通過閥門與排氣筒相連，配氣風機出口通過閥門與吸附轉輪的吸附區入口相連，吸附轉輪的吸附區出口通過閥門與排氣筒相連。
2.根據權利要求1所述的一種有機廢氣處理的試驗測試系統，其特徵在於:另一空氣過濾器與吸附轉輪的冷卻區入口相連，吸附轉輪的冷卻區出口與空氣加熱器入口相連，空氣加熱器出口與吸附轉輪的脫附區入口相連，吸附轉輪的脫附區出口與增壓風機入口相連。
3.根據權利要求1所述的一種有機廢氣處理的試驗測試系統，其特徵在於:所述的活性炭吸附床出口還分別與增壓風機入口和增壓風機出口相連，活性炭吸附床與增壓風機之間設置有閥門，活性炭吸附床入口與增壓風機和阻火器之間的管道相連，活性炭吸附床出口與增壓風機和阻火器之間的管道相連。
4.根據權利要求1所述的一種有機廢氣處理的試驗測試系統，其特徵在於:所述的溶劑汽化器為管道式溶劑汽化器。
5.根據權利要求1所述的一種有機廢氣處理的試驗測試系統，其特徵在於:所述的催化氧化床包括進風口、隔熱層、布風板、電加熱器、催化劑和出風口，所述的隔熱層由不鏽鋼板和隔熱纖維組成，截面為中空的正方形，隔熱層的兩端分別與進風口和出風口連接，所述的布風板，電加熱器和催化劑依次布置在隔熱層內。
【文檔編號】G01N25/22GK203745402SQ201420130859
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年1月17日
【發明者】陶玲, 李社鋒, 朱文淵, 覃慧, 徐秀英, 宋自新 申請人:武漢都市環保工程技術股份有限公司