低濃度有機廢氣處理裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及低濃度有機廢氣處理裝置，包括吸附系統(tǒng)與催化燃燒系統(tǒng)，其中，空氣冷卻器、再生風機、空氣加熱器形成一管路連通吸附床上下部，催化燃燒床為兩個，彼此頂部連通，連通管道上還設有一接通空氣加熱器的管道，催化燃燒床的底部分別連接在四通換向閥的兩個閥口上，吸附床的頂部通過催化燃燒床風機連接在四通換向閥的另一閥口上，同時一支路連通吸附床下部，各通路分別由閥門控制，作業(yè)時，空氣冷卻器與空氣加熱器根據需求不同時作業(yè)，四通換向閥換向時從催化燃燒床風機流出的氣體通過支路流回吸附床。本實用新型結構緊湊，運行可靠，催化燃燒產生的熱量被用來再生吸附床，同時在四通換向閥換向時，沒有廢氣向大氣排放，泄露接近零。
【專利說明】低濃度有機廢氣處理裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及廢氣處理技術，具體是一種低濃度有機廢氣處理裝置。
【背景技術】
[0002]許低濃度有機廢氣是指廢氣中有機物質含量在1000mg/m3以下的有機廢氣，各種噴涂過程，例如家具噴漆、塑料件噴漆以及汽車噴漆等生產過程產生的廢氣就屬于低濃度有機廢氣。
[0003]利用吸附法濃縮有機廢氣然后利用催化燃燒裝置處理濃縮后的有機廢氣是處理低濃度有機廢氣的重要方法之一(該方法簡稱為:吸附濃縮-催化燃燒有機廢氣處理方法)，在保證處理后廢氣達到環(huán)保排放要求的前提下，如何降低該技術的運行成本是目前環(huán)?？蒲腥藛T關注的重要問題。
[0004]吸附濃縮-催化燃燒有機廢氣處理方法運行成本主要包括:(I)催化燃燒裝置運行能源消耗；(2)吸附床再生時需要的再生能源消耗；(3)廢氣流過吸附床時的風機運行成本。
[0005]對于如何降低廢氣處理裝置風機運行成本，國內采取的方法是:將吸附材料制造成蜂窩狀，實踐證明該方法可以大幅度降低廢氣處理裝置的風機運行成本。
[0006]催化燃燒需要在一定的溫度條件下進行，廢氣必須加熱到一定的溫度廢氣中的有機溶劑才可能在催化劑的作用下進行催化反應。另外，催化燃燒過程是一個釋放熱量的過程，所以利用催化燃燒產生的熱量加熱進催化燃燒裝置的廢氣以及利用催化燃燒產生的熱量再生吸附床是降低吸附濃縮-催化燃燒有機廢氣處理裝置運行成本的有效手段。

【發(fā)明內容】

[0007]本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構緊湊，運行可靠，催化燃燒產生的熱量被用來再生吸附床，同時在四通換向閥換向時，沒有廢氣向大氣排放，泄露接近零的低濃度有機廢氣處理裝置。
[0008]本實用新型的上述目的是通過以下技術方案予以實現:
[0009]低濃度有機廢氣處理裝置，包括吸附系統(tǒng)與催化燃燒系統(tǒng)，其中，吸附系統(tǒng)包括內裝有吸附材料的吸附床、空氣冷卻器、空氣加熱器、風機以及閥門，催化燃燒系統(tǒng)包括催化燃燒床，催化燃燒床內裝有蓄熱材料和催化劑，在吸附床的頂部通過出氣閥門、處理風機與大氣連接，吸附床的底部通過進氣閥門與廢氣管道連接，吸附床的下部設有補氣入口，空氣冷卻器、再生風機、空氣加熱器形成一管路連通吸附床上下部，催化燃燒床為兩個，彼此頂部連通，連通管道上還設有一接通空氣加熱器的管道，催化燃燒床的底部分別連接在四通換向閥的兩個閥口上，吸附床的頂部通過催化燃燒床風機連接在四通換向閥的另一閥口上，同時一支路連通吸附床下部，各通路分別由閥門控制，作業(yè)時，空氣冷卻器與空氣加熱器根據需求不同時作業(yè)，四通換向閥換向時從催化燃燒床風機流出的氣體通過支路流回吸附床。[0010]本實用新型通過上述的結構方式，結構緊湊，運行可靠，催化燃燒裝置在換向的時候，沒有空氣經過流過四通換向閥門，從而徹底避免了四通閥換向時的空氣泄露。經過催化床后的熱空氣直接送到吸附床，部分催化燃燒產生的熱量被用來再生吸附床，吸附床再生需要的熱量大幅度下降。
[0011]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的一種結構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型催化燃燒系統(tǒng)的一種工作示意圖；
[0014]圖3為本實用新型催化燃燒系統(tǒng)的另一種工作示意圖。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型為低濃度有機廢氣處理裝置，其結構包括吸附系統(tǒng)與催化燃燒系統(tǒng)。
[0016]如圖所示，催化燃燒系統(tǒng)是一種可以充分利用催化燃燒余熱的催化燃燒裝置。
[0017]該裝置由兩個催化燃燒床10、13以及一個四通換向閥9組成。兩個催化床結構完全一樣，催化燃燒床10、13由蓄熱材料11以及催化劑12組成。
[0018]四通換向閥9的功能是通過改變閥板8的位置，從而改變氣流的流動方向。當閥板8處理圖二的位置時，需要處理的廢氣先經過催化床10的蓄熱材料11并且被加熱到可以進行催化燃燒的溫度，而廢氣流過催化劑12時開始催化反應釋放熱量，然后廢氣流進催化床13，進一步進行催化反應釋放熱量，釋放完全釋放熱量后的廢氣流過催化床13的蓄熱材料時，將廢氣中的熱量傳遞給蓄熱材料后經過四通換向閥排向大氣。當閥板8處理圖三的位置時，需要處理的廢氣先經過催化床13的蓄熱材料并且被加熱到可以進行催化燃燒的溫度，而廢氣流過催化劑時開始催化反應釋放熱量，然后廢氣流進催化床10，一步進行催化反應釋放熱量，釋放完全釋放熱量后的廢氣流過催化床10的蓄熱材料時，將廢氣中的熱量傳遞給蓄熱材料后經過四通換向閥排向大氣。
[0019]利用圖二、圖三所示結構四通換向閥制造出蓄熱式催化燃燒裝置最大優(yōu)點是結構簡單、運行可靠，而其最大的缺陷是換向閥換向過程中，沒有處理的廢氣可能直接向大氣中泄露，泄露率可能高達10%。
[0020]圖二、圖三所標示的蓄熱式催化燃燒裝置的另外一個缺陷是催化燃燒產生的熱量沒有被用來再生吸附床。
[0021]本實用新型公開了一種新的吸附濃縮-催化燃燒廢氣處理裝置與方法，該方法可以避免蓄熱式催化燃燒裝置四通換向閥的泄露，同時，催化燃燒裝置產生的熱量可以被用來再生吸附床。
[0022]圖一中a是含有機溶劑的廢氣進口，b是經過吸附處理后潔凈空氣的排放口，c是新鮮空氣的吸入口，d是經過催化燃燒處理后潔潔凈空氣的排出口。
[0023]吸附濃縮-催化燃燒廢氣處理裝置由吸附床、催化燃燒裝置以及吸附床再生加熱以及冷卻裝置三大部分組成。
[0024]圖一中I是吸附床，吸附床中主要材料是吸附材料2，圖中3是處理風機，其作用是使需要處理的廢氣從a點進入吸附床后從b點排向大氣。[0025]圖一中6是空氣冷卻器，其功能是利用循環(huán)冷卻水或者冷凍水使空氣冷卻，圖一中5是空氣加熱器，其功能是利用加熱截止，例如水蒸汽或者導熱油，或者直接利用電力使空氣加熱，圖一中4是再生風機，其功能是使空氣循環(huán)流過吸附床、空氣冷卻器與空氣加熱器。在吸附床進行再生操作時空氣加熱器5工作，空氣冷卻器6不工作；而在吸附床進行冷卻操作時空氣加熱器5不工作,空氣冷卻器6工作。
[0026]圖一中7是催化床處理風機，其功能是將吸附床中含有機溶劑的空氣送到催化床中處理，圖一中催化床10與催化床13結構完全一樣。
[0027]圖一中四通換向閥9的功能是通過改變閥板8的位置，從而改變氣流的流動方向。當閥板8處理圖二的位置時，需要處理的廢氣先經過催化床A的蓄熱材料11并且被加熱到可以進行催化燃燒的溫度，而廢氣流過催化劑12時開始催化反應釋放熱量，然后廢氣流進催化床B的催化催化劑15進一步進行催化反應釋放熱量，釋放完全釋放熱量后的廢氣流過催化床B的蓄熱材料14時，將廢氣中的熱量傳遞給蓄熱材料14后經過四通換向閥排向大氣。當閥板8處理圖三的位置時，需要處理的廢氣先經過催化床B的蓄熱材料14并且被加熱到可以進行催化燃燒的溫度，而廢氣流過催化劑15時開始催化反應釋放熱量，然后廢氣流進催化床A的催化催化劑12進一步進行催化反應釋放熱量，釋放完全釋放熱量后的廢氣流過催化床A的蓄熱材料11時，將廢氣中的熱量傳遞給蓄熱材料11后經過四通換向閥排向大氣。
[0028]圖一中7、9、10、13組成一個完整的蓄熱式催化燃燒裝置。在兩個催化床連接處安裝了溫度傳感器T2檢測催化燃燒進行時催化床廢氣的溫度。在吸附床上部空間安裝了溫度傳感器Tl檢測吸附床再生時吸附床廢氣的溫度。
[0029]在吸附床出口安裝了 VOC濃度檢測儀器檢測經過處理后廢氣中有機溶劑的濃度。
[0030]圖一中F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8 是空氣截止閥門。
[0031]吸附濃縮-催化燃燒有機廢氣處理裝置處理有機廢氣時主要包含以下幾個步驟:
[0032](I)廢氣吸附處理；
[0033](2)吸附床再生加熱；
[0034](3)再生廢氣催化燃燒處理；
[0035](4)吸附床冷卻處理。
[0036]其中、步驟(2 )與(3 )可以同時進行，即邊進行吸附加熱邊進行再生空氣的催化燃燒處理。
[0037]當吸附床進行吸附操作時，閥門F1、F2開啟，處理風機3啟動，其它閥門全部關閉。
[0038]安裝在吸附床出口的VOC濃度檢測儀器檢測經過吸附處理后空氣中有機溶劑的濃度，當檢測到濃度超過規(guī)定值時，吸附操作停止，吸附床開始再生操作。
[0039]當吸附床進行再生操作時，FU F2關閉，阻止含有機溶劑的廢氣進一步流過吸附床，與此同時F3、F4啟動，再生風機啟動，再生加熱器開始工作，當吸附床再生空氣中有機溶劑濃度檢測值V0C2達到設定值或者經過吸附床后再生空氣的溫度Tl超過設定值后，催化燃燒裝置開始工作，催化燃燒裝置工作時F5開啟，催化燃燒裝置風機7開始工作，補充新鮮空氣的電磁閥F7開啟，新鮮空氣進入吸附床。當催化燃燒裝置的四通換向閥需要進行換向時F6開啟，F5關閉，F7關閉；當四通閥換向完畢，F6關閉、F5開啟，F7開啟。在吸附床再生操作與催化燃燒裝置正常工作后，在吸附床再生空氣中有機溶劑濃度超過一定值后，催化燃燒裝置開啟后催化燃燒裝置中溫度T2會升高到超過催化燃燒裝置的啟燃溫度，此時打開閥門F8，部分熱空氣排向吸附床作為再生空氣加熱吸附床。
[0040]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.低濃度有機廢氣處理裝置，包括吸附系統(tǒng)與催化燃燒系統(tǒng)，其中，吸附系統(tǒng)包括內裝有吸附材料(2)的吸附床(I)、空氣冷卻器(6)、空氣加熱器(5)、風機以及閥門，催化燃燒系統(tǒng)包括催化燃燒床，催化燃燒床內裝有蓄熱材料和催化劑，在吸附床(I)的頂部通過出氣閥門、處理風機(3)與大氣連接，吸附床(I)的底部通過進氣閥門與廢氣管道連接，吸附床(I)的下部設有補氣入口，其特征在于:空氣冷卻器(6)、再生風機(4)、空氣加熱器(5)形成一管路(61)連通吸附床(I)上下部，催化燃燒床為兩個，彼此頂部連通，連通管道上還設有一接通空氣加熱器(5)的管道(62)，催化燃燒床的底部分別連接在四通換向閥(8)的兩個閥口上，吸附床(I)的頂部通過催化燃燒床風機(7)連接在四通換向閥(8)的另一閥口上，同時一支路(71)連通吸附床⑴下部，各通路分別由閥門控制，作業(yè)時，空氣冷卻器(6)與空氣加熱器(5)根據需求不同時作業(yè)，四通換向閥(8)換向時從催化燃燒床風機(7)流出的氣體通過支路(71)流回吸附床(I)。
2.根據權利要求1所述的低濃度有機廢氣處理裝置，其特征在于:吸附材料(2)是分子篩，分子篩為顆粒狀或蜂窩狀，吸附床(I)及催化燃燒床頂部連通管道上分別設有溫度測量器，吸附床(I)頂部及處理風機(3)出口分別設有VOC濃度檢測器。
【文檔編號】F23G7/07GK203549854SQ201320384849
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年7月1日 優(yōu)先權日:2013年7月1日
【發(fā)明者】馬軍 申請人:馬軍