CN105413387B - 一种VOCs尾气吸附—催化燃烧处理*** - Google Patents

一种VOCs尾气吸附—催化燃烧处理*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种VOCs尾气吸附—催化燃烧处理***，特点是包括废气预处理器、鼓风机、引风机、流向变换催化燃烧装置和至少两个吸附塔，废气预处理器与鼓风机相连通，每个吸附塔的进气口通过第一电磁阀与鼓风机相连接，每个吸附塔的出气口通过第二电磁阀与引风机相连接，每个吸附塔的出气口通过第三电磁阀与流向变化催化燃烧装置相连接，流向变化催化燃烧装置与引风机相连接，每个吸附塔的进气口通过第四电磁阀与流向变化催化燃烧装置的高温气口相连接；优点是本***可实现对低浓度VOCs尾气的高效净化，且净化效果好、总体能耗低、无二次污染。

Description

一种VOCs尾气吸附—催化燃烧处理***
技术领域
本发明涉及尾气、废气的净化***，尤其涉及一种VOCs尾气吸附—催化燃烧处理***。
背景技术
表面涂装、印刷、印染、煤矿瓦斯抽放、垃圾填埋场的垃圾填埋气排放等工业过程中均会产生和排放大量含VOCs的尾气，这类尾气具有排风量大、尾气中VOCs浓度低、对环境造成污染、有害人体健康的特点，其危害不容忽视。传统的有机废气净化方法有吸附法、吸收法、冷凝法等，此类方法的共同特点是对尾气中的VOCs进行富集和回收，但这些方法存在处理效率低、易产生二次污染、受有机物种类限制的缺点。而催化燃烧技术能够将这类尾气在催化剂的作用下转化为无害的二氧化碳和水等物质，同时放出热量。但是在催化燃烧过程中需要将废气加热达到催化剂的最佳使用温度，而由于这类尾气中可燃的VOCs浓度低，燃烧所放出的热量不足以维持催化燃烧的进行，因此，需要消耗大量额外的能源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种净化效果好、效率高、总体能耗低且无二次污染，适用于低浓度VOCs尾气净化的VOCs尾气吸附—催化燃烧处理***。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种VOCs尾气吸附—催化燃烧处理***，包括废气预处理器、鼓风机、引风机、流向变换催化燃烧装置和至少两个吸附塔，所述的废气预处理器与所述的鼓风机相连通，每个所述的吸附塔的进气口通过第一电磁阀与所述的鼓风机相连接，每个所述的吸附塔的出气口通过第二电磁阀与所述的引风机相连接，每个所述的吸附塔的出气口通过第三电磁阀与所述的流向变换催化燃烧装置相连接，所述的流向变换催化燃烧装置与所述的引风机相连接，每个所述的吸附塔的进气口通过第四电磁阀与所述的流向变换催化燃烧装置的高温气口相连接。
所述的鼓风机通过第五电磁阀与所述的流向变换催化燃烧装置相连接，用于引入低浓度的VOCs废气与脱附后所产生的高浓度VOCs废气相混合，以降低进入流向变换催化燃烧装置的VOCs废气浓度，避免损伤催化燃烧器内的金属催化剂层。
所述的流向变换催化燃烧装置包括催化燃烧器，所述的催化燃烧器的进口和出口与所述的吸附塔的出气口或所述的鼓风机之间分别通过进气阀相连接，所述的催化燃烧器的进口和出口与所述的引风机之间分别通过排气阀相连接，所述的催化燃烧器中部的高温气口通过所述的第四电磁阀分别与每个所述的吸附塔的进气口一一对应相连接。
所述的催化燃烧器内设置有惰性填料和金属催化剂层。
所述的吸附塔内的吸附材料为活性炭颗粒或活性炭纤维。
与现有技术相比，本发明的优点是本***可实现对低浓度VOCs尾气的高效净化，且净化效果好、总体能耗低、无二次污染；其具体实现原理为：大风量、低浓度的VOCs尾气经吸附塔吸附—脱附后浓度提高，并在流向变换催化燃烧装置中周期性往复流动催化燃烧，生成二氧化碳和水后无害排放，燃烧放出的热量部分用于维持催化燃烧过程的进行，部分用于活性炭吸附塔的脱附过程，实现了整个净化过程的自维持运行，减少对辅助能源的消耗。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2 为本发明实施例二的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图、实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：如图所示，一种VOCs尾气吸附—催化燃烧处理***，包括废气预处理器1、鼓风机2、引风机6、流向变换催化燃烧装置和两个吸附塔3、4，废气预处理器1与鼓风机2相连通，吸附塔3、4内的吸附材料为活性炭颗粒或活性炭纤维，吸附塔3、4的进气口分别通过第一电磁阀7、9与鼓风机2相连接，吸附塔3、4的出气口分别通过第二电磁阀8、10与引风机6相连接，流向变换催化燃烧装置包括催化燃烧器5，催化燃烧器5内设置有惰性填料和金属催化剂层，催化燃烧器5的进口和出口上分别连接有进气阀16、18并通过第三电磁阀12与吸附塔3的出气口相连接，催化燃烧器5的进口和出口上分别连接有进气阀16、18并通过第三电磁阀14与吸附塔4的出气口相连接，催化燃烧器5的进口和出口分别通过排气阀17、19与引风机6相连接，吸附塔3、4的进气口分别通过第四电磁阀11、13与催化燃烧器5中部的高温气口相连接。
上述实施例一中，该处理***对低浓度VOCs尾气的净化过程为：控制第一电磁阀7和第二电磁阀8同时打开、第四电磁阀11和第三电磁阀12同时关闭，经由鼓风机2引入的低浓度VOCs尾气在吸附塔3中进行吸附净化后排入大气中，与此同时，控制第一电磁阀9和第二电磁阀10同时关闭、第四电磁阀13和第三电磁阀14同时打开，从催化燃烧器5中部的高温气口引出的高温气流进入吸附塔4进行脱附—再生过程，脱附后的高浓度VOCs废气进入流向变换催化燃烧装置进行催化燃烧，生成二氧化碳和水后经由引风机6无害排放。
上述实施例一中，该处理***对低浓度VOCs尾气的净化过程还可以为：控制第一电磁阀9和第二电磁阀10同时打开、第四电磁阀13和第三电磁阀14同时关闭，经由鼓风机2引入的低浓度VOCs尾气在吸附塔4中进行吸附净化后排入大气中，与此同时，控制第一电磁阀7和第二电磁阀8同时关闭、第四电磁阀11和第三电磁阀12同时打开，从催化燃烧器5中部的高温气口引出的高温气流进入吸附塔3进行脱附—再生过程，脱附后的高浓度VOCs废气进入流向变换催化燃烧装置进行催化燃烧，生成二氧化碳和水后经由引风机6无害排放。
实施例二：如图所示，一种VOCs尾气吸附—催化燃烧处理***，包括废气预处理器1、鼓风机2、引风机6、流向变换催化燃烧装置和两个吸附塔3、4，废气预处理器1与鼓风机2相连通，吸附塔3、4内的吸附材料为活性炭颗粒或活性炭纤维，吸附塔3、4的进气口分别通过第一电磁阀7、9与鼓风机2相连接，吸附塔3、4的出气口分别通过第二电磁阀8、10与引风机6相连接，流向变换催化燃烧装置包括催化燃烧器5，催化燃烧器5内设置有惰性填料和金属催化剂层，催化燃烧器5的进口和出口上分别连接有进气阀16、18并通过第三电磁阀12与吸附塔3的出气口相连接，催化燃烧器5的进口和出口上分别连接有进气阀16、18并通过第三电磁阀14与吸附塔4的出气口相连接，催化燃烧器5的进口和出口上分别连接有进气阀16、18并通过第五电磁阀15与鼓风机2相连接，催化燃烧器5的进口和出口分别通过排气阀17、19与引风机6相连接，吸附塔3、4的进气口分别通过第四电磁阀11、13与催化燃烧器5中部的高温气口相连接。
上述实施例二中，该处理***对低浓度VOCs尾气的净化过程为：控制第一电磁阀7和第二电磁阀8同时打开、第四电磁阀11和第三电磁阀12同时关闭，经由鼓风机2引入的低浓度VOCs尾气在吸附塔3中进行吸附净化后排入大气中，与此同时，控制第一电磁阀9和第二电磁阀10同时关闭、第四电磁阀13和第三电磁阀14同时打开，从催化燃烧器5中部的高温气口引出的高温气流进入吸附塔4进行脱附—再生过程，脱附后的高浓度VOCs废气与经由鼓风机2和第五电磁阀15引入的低浓度VOCs废气汇合后进入流向变换催化燃烧装置进行催化燃烧，生成二氧化碳和水后经由引风机6无害排放。
上述实施例二中，该处理***对低浓度VOCs尾气的净化过程还可以为：控制第一电磁阀9和第二电磁阀10同时打开、第四电磁阀13和第三电磁阀14同时关闭，经由鼓风机2引入的低浓度VOCs尾气在吸附塔4中进行吸附净化后排入大气中，与此同时，控制第一电磁阀7和第二电磁阀8同时关闭、第四电磁阀11和第三电磁阀12同时打开，从催化燃烧器5中部的高温气口引出的高温气流进入吸附塔3进行脱附—再生过程，脱附后的高浓度VOCs废气与经由鼓风机2和第五电磁阀15引入的低浓度VOCs废气汇合后进入流向变换催化燃烧装置进行催化燃烧，生成二氧化碳和水后经由引风机6无害排放。
上述实施例中，吸附塔的数量可根据实际需要多于两个，如三个、四个等，并交替进行吸附和脱附—再生过程。
上述实施例中，流向变换催化燃烧装置的使用方法为：进气阀16和排气阀17为一组并同步开关，进气阀18和排气阀19为一组并同步开关，控制两组进、排气阀交替使用，达到控制VOCs尾气在催化燃烧器5内周期性切换流动方向，使VOCs尾气在催化燃烧器5内往复流动、吸热和放热，实现VOCs尾气的自热催化燃烧,；当该过程达到稳定后，在催化燃烧器5内会形成中间高达400～500℃、两边接近室温的温度分布。

Claims (1)

1.一种VOCs尾气吸附—催化燃烧处理***，包括废气预处理器、鼓风机、引风机、流向变换催化燃烧装置和至少两个吸附塔，所述的废气预处理器与所述的鼓风机相连通，每个所述的吸附塔的进气口通过第一电磁阀与所述的鼓风机相连接，每个所述的吸附塔的出气口通过第二电磁阀与所述的引风机相连接，每个所述的吸附塔的出气口通过第三电磁阀与所述的流向变换催化燃烧装置相连接，所述的流向变换催化燃烧装置与所述的引风机相连接，每个所述的吸附塔的进气口通过第四电磁阀与所述的流向变换催化燃烧装置的高温气口相连接，其特征在于：所述的鼓风机通过第五电磁阀与所述的流向变换催化燃烧装置相连接，所述的流向变换催化燃烧装置包括催化燃烧器，所述的催化燃烧器的进口和出口与所述的吸附塔的出气口、所述的鼓风机之间分别通过进气阀相连接，所述的催化燃烧器的进口和出口与所述的引风机之间分别通过排气阀相连接，所述的催化燃烧器中部的高温气口通过所述的第四电磁阀分别与每个所述的吸附塔的进气口一一对应相连接；所述的催化燃烧器内设置有惰性填料和金属催化剂层；所述的吸附塔内的吸附材料为活性炭颗粒或活性炭纤维。
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