CN106178833A - 工业废气沸石处理*** - Google Patents

Abstract

一种工业废气沸石处理***，包括：沸石转轮组件，沸石转轮组件包括有废气进气装置、废气排气装置以及沸石转轮；沸石再生组件，沸石再生组件包括有热源、再生风机以及浓缩气体输送管道；浓缩气体燃烧组件，浓缩气体燃烧组件包括有装置主体以及分流预热器，装置主体依次设置有尾气排出腔室、气体流动腔室、热交换腔室以及反应腔室；加热装置，加热装置与反应腔室连接用于向反应腔室内提供热能。本发明使得沸石转轮同时进行尾气中有机物的吸附与脱附，另外，热气流通过沸石转轮后能够形成高浓度有机物热气流尾气，高浓度有机物热气流尾气通过浓缩气体燃烧组件进行催化处理，可以形成无污染的二氧化碳和水。本发明具有环保、节能的优点。

Description

工业废气沸石处理***

技术领域

本发明涉及工业尾气处理设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种工业废气沸石处理***。

背景技术

在现有技术中，大部分化工类企业排放的工业废气中都会含有可燃气体，如H₂、CO、CH₄等，由于工业废气中包含的可燃性气体的成分只占废气总量的10～20％，所以废气的热值不高，大约500～2000Kcal/Nm³，且供气压力很低，大约为0.4～1.25Kpa，所以这种热值和气压都很低的工业废气根本不能用普通的燃气燃烧器正常稳定的燃烧，这就导致大部分的工业废气直接排入大气中，如此，既浪费资源又污染环境。

发明内容

(一)技术问题

综上所述，如何对工业废气中的可燃性气体进行回收同时提高其浓度，以使得回收的可燃性气体能够直接适用于燃烧，来解决现有技术中存在的资源浪费以及环境污染等问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

(二)技术方案

本发明提供了一种工业废气沸石处理***，包括：

沸石转轮组件，所述沸石转轮组件包括有废气进气装置、废气排气装置以及沸石转轮，所述废气进气装置与所述废气排气装置分设于所述沸石转轮的两侧并与所述沸石转轮相对设置，所述废气进气装置、所述沸石转轮以及所述废气排气装置形成有废气处理通路；

沸石再生组件，所述沸石再生组件包括有热源、再生风机以及浓缩气体输送管道，所述再生风机设置于所述浓缩气体输送管道上，所述浓缩气体输送管道包括有进气端口，所述热源包括有热流输出端口，所述进气端口与所述热流输出端口相对设置并分设于所述沸石转轮的两侧、并与所述沸石转轮形成有还原通路；

浓缩气体燃烧组件，所述浓缩气体燃烧组件包括有装置主体以及分流预热器，所述装置主体设置有尾气排入腔室、尾气排出腔室、气体流动腔室、热交换腔室以及反应腔室，所述分流预热器设置于所述尾气排出腔室、所述热交换腔室以及气体流动腔室内，所述分流预热器设置于所述热交换腔室内并将其分割成为两个独立的热交换腔室单元，其中一个所述热交换腔室单元为放热单元，另一个所述热交换腔室单元为吸热单元，所述分流预热器设置于所述气体流动腔室内并将其分割成为两个独立的流动通道，其中一个所述流动通道为入流通道，另一个所述流动通道为出流通道，所述分流预热器包括有中轴以及百叶板，所述百叶板沿所述中轴的轴线方向设置，所述百叶板包括有多个，全部的所述百叶板围绕所述中轴间隔设置，相邻的两个所述百叶板之间形成有热处理空间，所述中轴可转动地设置于所述装置主体内，所述放热单元通过所述热处理空间与所述入流通道连通、所述放热单元与所述反应腔室的一端连通，于所述放热单元与所述反应腔室连通的位置上设置有第一催化剂，所述反应腔室的另一端与所述吸热单元连通，于所述吸热单元与所述反应腔室连通的位置上设置有第二催化剂，所述出流通道与所述吸热单元连通，所述流出通道通过所述热处理空间与所述尾气排出腔室连通，所述尾气排入腔室上开设有进气口，所述尾气排出腔室上开设有出气口，所述出气口与所述浓缩气体输送管道连接；

加热装置，所述加热装置与所述反应腔室连接用于向所述反应腔室内提供热能。

优选地，所述废气进气装置包括有前置处理器，所述前置处理器为能够对粉尘进行过滤的粉尘过滤器。

优选地，所述沸石转轮包括有外部框架、驱动装置以及沸石组件，所述沸石组件包括有沸石单元，所述沸石单元为环形结构，所述沸石单元包括有多个，全部的所述沸石单元直径依次递减并套叠设置；

所述驱动装置包括有驱动马达以及驱动皮带，所述驱动皮带套设于所述外部框架的外侧，所述驱动马达与所述驱动皮带动力连接，所述驱动马达通过所述驱动皮带带动所述外部框架转动。

优选地，所述沸石单元为疏水性沸石单元。

(三)有益效果

通过上述结构设计，本发明利用沸石转轮对废气进行脱有机物处理，沸石转轮在处理过程中匀速旋转，这样，可以使得沸石转轮同时进行吸附与脱附，保证了沸石转轮可以始终处于吸附有机物的最佳状态，提高了废气处理效率。本发明对沸石转轮的脱附处理是利用热气流实现的，热气流通过沸石转轮后能够形成高浓度有机物热气流尾气，这样的高浓度有机物热气流尾气通过浓缩气体燃烧组件进行催化处理，可以形成无污染的二氧化碳和水排放到环境中。尾气中包含的有机物在催化反应时，可以释放大量的热能，这些热能还可以被再次利用，从而提高本发明具有环保、节能的优点。

附图说明

图1为本发明实施例中浓缩气体燃烧组件的结构示意图；

在图1中，部件名称与附图标记的对应关系为：

沸石转轮组件1、分流预热器2、尾气排入腔室3、

尾气排出腔室4、反应腔室5、放热单元6、吸热单元7、

入流通道8、出流通道9、第一催化剂10、第二催化剂11。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1，图1为本发明实施例中浓缩气体燃烧组件的结构示意图。

本发明提供了一种工业废气沸石处理***，该***的具体结构如下，其包括：

1、沸石转轮组件1，沸石转轮组件1包括有废气进气装置、废气排气装置以及沸石转轮，废气进气装置与废气排气装置分设于沸石转轮的两侧并与沸石转轮相对设置，废气进气装置、沸石转轮以及废气排气装置形成有废气处理通路。

沸石转轮组件1是一个在工作过程中保持匀速旋转的装置，其具有一个沸石转轮，沸石转轮采用圆盘形结构设计，沸石转轮采用竖直设置。在该结构设计中，将废气进气装置与废气排气装置分设于沸石转轮的两侧，使得由废气进气装置以及废气排气装置形成的废气通路刚好通过沸石转轮的一部分，通过沸石转轮实现对废气中有机物的吸附过滤。沸石转轮在持续吸附有机物后，其过滤能力下降，由于沸石转轮是持续旋转的，因此，沸石转轮中成饱和状态的部分会脱离废气通路而进入到还原通路上。

2、沸石再生组件，沸石再生组件包括有热源、再生风机以及浓缩气体输送管道，再生风机设置于浓缩气体输送管道上，浓缩气体输送管道包括有进气端口，热源包括有热流输出端口，进气端口与热流输出端口相对设置并分设于沸石转轮的两侧、并与沸石转轮形成有还原通路。

结合上述结构设计，沸石转轮持续旋转，这样沸石转轮的各部分不断经历吸附、还原、再吸附、再还原的重复。

3、浓缩气体燃烧组件，浓缩气体燃烧组件包括有装置主体以及分流预热器2，装置主体设置有尾气排入腔室3、尾气排出腔室4、气体流动腔室、热交换腔室以及反应腔室5，分流预热器2设置于尾气排出腔室4、热交换腔室以及气体流动腔室内，分流预热器2设置于热交换腔室内并将其分割成为两个独立的热交换腔室单元，其中一个热交换腔室单元为放热单元6，另一个热交换腔室单元为吸热单元7，分流预热器2设置于气体流动腔室内并将其分割成为两个独立的流动通道，其中一个流动通道为入流通道8，另一个流动通道为出流通道9，分流预热器2包括有中轴以及百叶板，百叶板沿中轴的轴线方向设置，百叶板包括有多个，全部的百叶板围绕中轴间隔设置，相邻的两个百叶板之间形成有热处理空间，中轴可转动地设置于装置主体内，放热单元6通过热处理空间与入流通道8连通、放热单元6与反应腔室5的一端连通，于放热单元6与反应腔室5连通的位置上设置有第一催化剂10，反应腔室5的另一端与吸热单元7连通，于吸热单元7与反应腔室5连通的位置上设置有第二催化剂11，出流通道9与吸热单元7连通，流出通道通过热处理空间与尾气排出腔室4连通，尾气排入腔室3上开设有进气口，尾气排出腔室4上开设有出气口，出气口与浓缩气体输送管道连接。

上述结构设计可以在一个装置内同时对气体进行了气体预热、催化、再催化、气体放热的操作，其不仅保证了气体中有机物的分解率，还提高了气体的处理效率。

在本发明中，分流预热器2安装在装置主体内部，其在工作工作过程中匀速旋转，这样，百叶板从流出通道向流入通道旋转时，可以从流出通道吸收热量，然后对流入通道进行预热。

4、加热装置，加热装置与反应腔室5连接用于向反应腔室5内提供热能。

通过上述结构设计，本发明利用沸石转轮对废气进行脱有机物处理，沸石转轮在处理过程中匀速旋转，这样，可以使得沸石转轮同时进行吸附与脱附，保证了沸石转轮可以始终处于吸附有机物的最佳状态，提高了废气处理效率。本发明对沸石转轮的脱附处理是利用热气流实现的，热气流通过沸石转轮后能够形成高浓度有机物热气流尾气，这样的高浓度有机物热气流尾气通过浓缩气体燃烧组件进行催化处理，可以形成无污染的二氧化碳和水排放到环境中。尾气中包含的有机物在催化反应时，可以释放大量的热能，这些热能还可以被再次利用，从而提高本发明具有环保、节能的优点。

沸石分子筛具有晶体的结构和特征，表面为固体骨架，内部的孔穴可起到吸附分子的作用。在沸石中，其具有的孔穴之间孔道相互连通，外界分子由孔道经过。由于孔穴的结晶性质，分子筛的孔径分布非常均一。分子筛依据其晶体内部孔穴的大小对分子进行选择性吸附，也就是吸附一定大小的分子而排斥较大物质的分子，因沸石转轮中沸石内部结构的的孔径跟大部分有机废气VOCs分子的粒径接近，所以特别适用于用来吸附有机废气中的污染成分。

沸石分子筛吸附或排斥的功能受分子的电性影响。本发明中，具体限定：沸石单元为疏水性沸石单元。

沸石转轮中的沸石具有疏水性，它可以根据分子的大小和极性而进行选择性吸附有机废气中非极性分子，因而它对大多数的有机废气(大多数有机废气属于极性)具有较好的吸附特性。

由于沸石表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，此现象称为吸附。利用其表面的吸附能力，使废气与大表面的多孔性固体物质相接触，废气中的污染物被吸附在固体表面上，使其与气体混合物分离，达到净化目的。

在本发明中，其使用的第一催化剂以及第二催化剂为陶瓷片。

在本发明中，沸石转轮的脱附再生过程如下：

沸石转轮分成多个区域，其中主要分为吸附区、脱附再生区以及冷却区。具体地，在本发明的一个实施方式中，沸石转轮分为12格，其中10格为吸附区、1格为脱附区、1格为冷却区，沸石转轮在马达或者电机的驱动下缓慢转动。10个吸附区在吸附后分别进入脱附及冷却阶段成为脱附区、冷却区。冷却区冷却用的风量一般来自废气中，废气给冷却区冷却后进一步加热，对脱附区进行脱附，脱附出来后的风量再进入RCO燃烧装置，进行蓄热催化式燃烧分解。

具体地，废气进气装置包括有前置处理器，前置处理器为能够对粉尘进行过滤的粉尘过滤器。

本发明主要是气体进行过滤。但是，没有经过过滤的废气，其中不仅仅包含有有机污染物，还包括有呈颗粒状态的无机污染物，例如煤灰等杂质。为了避免上述粉尘类污染物污染沸石转轮，降低沸石转轮的吸附效果，本发明特别设置了前置处理器。前置处理器具体可以采用除尘袋或者静电吸附装置实现粉尘的过滤，不含有粉尘的废气再经过沸石转轮，可以避免沸石转轮中的沸石受到粉尘的污染，这样，可以提高沸石的使用寿命以及提高其对于有机污染物的吸附效果。

具体地，沸石转轮包括有外部框架、驱动装置以及沸石组件，沸石组件包括有沸石单元，沸石单元为环形结构，沸石单元包括有多个，全部的沸石单元直径依次递减并套叠设置；驱动装置包括有驱动马达以及驱动皮带，驱动皮带套设于外部框架的外侧，驱动马达与驱动皮带动力连接，驱动马达通过驱动皮带带动外部框架转动。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (4)

1.一种工业废气沸石处理***，其特征在于，包括：

沸石转轮组件(1)，所述沸石转轮组件包括有废气进气装置、废气排气装置以及沸石转轮，所述废气进气装置与所述废气排气装置分设于所述沸石转轮的两侧并与所述沸石转轮相对设置，所述废气进气装置、所述沸石转轮以及所述废气排气装置形成有废气处理通路；

沸石再生组件，所述沸石再生组件包括有热源、再生风机以及浓缩气体输送管道，所述再生风机设置于所述浓缩气体输送管道上，所述浓缩气体输送管道包括有进气端口，所述热源包括有热流输出端口，所述进气端口与所述热流输出端口相对设置并分设于所述沸石转轮的两侧、并与所述沸石转轮形成有还原通路；

浓缩气体燃烧组件，所述浓缩气体燃烧组件包括有装置主体以及分流预热器(2)，所述装置主体设置有尾气排入腔室(3)、尾气排出腔室(4)、气体流动腔室、热交换腔室以及反应腔室(5)，所述分流预热器设置于所述尾气排出腔室、所述热交换腔室以及气体流动腔室内，所述分流预热器设置于所述热交换腔室内并将其分割成为两个独立的热交换腔室单元，其中一个所述热交换腔室单元为放热单元(6)，另一个所述热交换腔室单元为吸热单元(7)，所述分流预热器设置于所述气体流动腔室内并将其分割成为两个独立的流动通道，其中一个所述流动通道为入流通道(8)，另一个所述流动通道为出流通道(9)，所述分流预热器包括有中轴以及百叶板，所述百叶板沿所述中轴的轴线方向设置，所述百叶板包括有多个，全部的所述百叶板围绕所述中轴间隔设置，相邻的两个所述百叶板之间形成有热处理空间，所述中轴可转动地设置于所述装置主体内，所述放热单元通过所述热处理空间与所述入流通道连通、所述放热单元与所述反应腔室的一端连通，于所述放热单元与所述反应腔室连通的位置上设置有第一催化剂(10)，所述反应腔室的另一端与所述吸热单元连通，于所述吸热单元与所述反应腔室连通的位置上设置有第二催化剂(11)，所述出流通道与所述吸热单元连通，所述流出通道通过所述热处理空间与所述尾气排出腔室连通，所述尾气排入腔室上开设有进气口，所述尾气排出腔室上开设有出气口，所述出气口与所述浓缩气体输送管道连接；

加热装置，所述加热装置与所述反应腔室连接用于向所述反应腔室内提供热能。

2.根据权利要求1所述的工业废气沸石处理***，其特征在于，

所述废气进气装置包括有前置处理器，所述前置处理器为能够对粉尘进行过滤的粉尘过滤器。

3.根据权利要求2所述的工业废气沸石处理***，其特征在于，

所述沸石转轮包括有外部框架、驱动装置以及沸石组件，所述沸石组件包括有沸石单元，所述沸石单元为环形结构，所述沸石单元包括有多个，全部的所述沸石单元直径依次递减并套叠设置；

所述驱动装置包括有驱动马达以及驱动皮带，所述驱动皮带套设于所述外部框架的外侧，所述驱动马达与所述驱动皮带动力连接，所述驱动马达通过所述驱动皮带带动所述外部框架转动。

4.根据权利要求3所述的工业废气沸石处理***，其特征在于，

所述沸石单元为疏水性沸石单元。