CN106422657A - 一种再生式三处理室废气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种再生式三处理室废气处理装置，包括废气总管、纯气总管及并列设置的三个处理室，各处理室内均设有蓄热体，各处理室的一端均连接有废气进气支管、纯气出气支管和监控支管，另一端均连接有废气出气支管、纯气进气支管和置换支管，各废气进气支管和纯气出气支管上均设有上游控制阀，各废气出气支管和纯气进气支管上均设有下游控制阀。本发明有三个处理室，通过不同控制阀组合的连锁动作，使待处理气体顺次流过不同的处理室，在处理室内功能介质作用下，实现热烟气余热回收、湿气体干燥或热烟气中NOx脱除及余热回收等多种功能，获得有利用价值的纯净空气，且能够连续不断地提供稳定的纯净空气。

Description

一种再生式三处理室废气处理装置
技术领域
本发明工业废气处理领域，特别涉及一种再生式三处理室废气处理装置。
背景技术
再生式气体处理方法已被广泛应用于热废气余热回收、湿气体干燥等领域，分别开发了再生式换热技术（亦称蓄热式换热技术）以及再生式气体干燥技术，进而相应地分别形成了多种型式的蓄热式换热器产品和再生式干燥器产品。前者由于采用了比一般的间壁式换热器的表面积很大的陶瓷蓄热球或者蜂窝陶瓷作为蓄热体，使热烟气向助燃空气传热时的温度效率高达85%以上，由此研发的蓄热式燃烧器被普遍用于多种工业窑炉，节能率普遍提高20%以上。在此基础上，如中国专利200610018705.1号还公开了一种能同时回收余热和脱除污染物的废气处理装置，使其功能更加强大。后者则采用了比表面积很大的特种吸附剂，由于具有在干燥时吸附能力强、在脱附时失水迅速快的优点，其研发的再生吸附式干燥机在物品干燥环节发挥了重要的作用。这些再生式装置一般具有结构简单且紧凑、自动化程度高、处理能力强等多种优点。
再生式装置普遍采用两个处理单元投入运行、阀门组定时动作的方式进行气体处理，然而，由于结构上的特性，在阀门组动作期间，两种气体相互交换流动轨迹，这使得在某一处理单元中，某一气体因另一种气体的进入而退行出去，而在另一处理单元，这一气体还没有完全充满其中，从而造成该型装置无法连续稳定地输送所需气体。比如中国专利201110025669.2号公开的一种无热再生吸附式干燥器、中国专利201521114326.3号公开的一种微热再生吸附式干燥机等装置，以及上述中国专利200610018705.1号公开的一种能同时回收余热和脱除污染物的废气处理装置，诸多再生式装置均属于这种两处理单元的装置。
为了克服这一缺陷，在蓄热式换热技术领域，中国专利201410139676.9号公开了一种蓄热式换热器，该装置具有四个处理单元，两个处理单元为一组，通过阀门的动作、结合两处理单元组的相互协调配合实现连续气流的连续供应，但是这一装置具有四个处理单元，处理单元数增加了一倍。而且，在气体干燥的再生式吸附技术领域以及上述同时实现气体余热回收及污染物处理的领域，目前尚缺少具备连续供应处理后气流功能的装置。
发明内容
为克服现有技术的不足及存在的问题，本发明提供一种再生式三处理室废气处理装置，能够连续不断地提供稳定的气体。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种再生式三处理室废气处理装置，包括废气总管、纯气总管及并列设置的三个处理室，各处理室内均设有蓄热体，各处理室的一端均连接有废气进气支管、纯气出气支管和监控支管，另一端均连接有废气出气支管、纯气进气支管和置换支管，各废气进气支管和纯气出气支管上均设有上游控制阀，各废气出气支管和纯气进气支管上均设有下游控制阀，各置换支管上均设有置换控制阀，各监控支管上均设有监控控制阀，各废气进气支管汇集连接至废气总管，各纯气进气支管汇集连接至纯气总管，各置换支管汇集连接有置换管道，置换管道连接至纯气总管，各监控支管汇集连接有监控管道，监控管道连接至废气总管，监控管道上设有含氧量监控装置和监控总控制阀，监控总控制阀位于含氧量监控装置与废气总管之间。
各所述置换控制阀、监控控制阀和监控总控制阀均与含氧量监控装置电连接，且由含氧量监控装置控制。
再生式三处理室废气处理装置还包括废气排气总管和纯气排气总管，各废气出气支管均连接至废气排气总管，各纯气出气支管均连接至纯气排气总管。
本发明还通过以下技术方案实现的：
一种再生式三处理室废气处理装置，包括废气总管、纯气总管及并列设置的三个处理室，各处理室内均设有吸附剂，各处理室的一端均连接有废气进气支管、纯气出气支管和监控支管，另一端均连接有废气出气支管、纯气进气支管和置换支管，各废气进气支管和纯气出气支管上均设有上游控制阀，各废气出气支管和纯气进气支管上均设有下游控制阀，各置换支管上均设有置换控制阀，各监控支管上均设有监控控制阀，各废气进气支管汇集连接至废气总管，各纯气进气支管汇集连接至纯气总管，各置换支管汇集连接有置换管道，置换管道连接至纯气总管，各监控支管汇集连接有监控管道，监控管道连接至废气总管，监控管道上设有含湿量监控装置和监控总控制阀，监控总控制阀位于含湿量监控装置与废气总管之间。
各所述置换控制阀、监控控制阀和监控总控制阀均与含湿量监控装置电连接，且由含湿量监控装置控制。
再生式三处理室废气处理装置还包括废气排气总管和纯气排气总管，各废气出气支管均连接至废气排气总管，各纯气出气支管均连接至纯气排气总管。
本发明还通过以下技术方案实现的：
一种再生式三处理室废气处理装置，包括废气总管、纯气总管及并列设置的三个处理室，各处理室内均设有叠加放置的蜂窝状蓄热体及蜂窝状NOx催化剂，各处理室的一端均连接有废气进气支管、纯气出气支管和监控支管，另一端均连接有废气出气支管、纯气进气支管和置换支管，各废气进气支管和纯气出气支管上均设有上游控制阀，各废气出气支管和纯气进气支管上均设有下游控制阀，各置换支管上均设有置换控制阀，各监控支管上均设有监控控制阀，各废气进气支管汇集连接至废气总管，各纯气进气支管汇集连接至纯气总管，各置换支管汇集连接有置换管道，置换管道连接至纯气总管，各监控支管汇集连接有监控管道，监控管道连接至废气总管，监控管道上设有含氧量监控装置和监控总控制阀，监控总控制阀位于含氧量监控装置与废气总管之间。
各所述置换控制阀、监控控制阀和监控总控制阀均与含氧量监控装置电连接，且由含氧量监控装置控制。
再生式三处理室废气处理装置还包括废气排气总管和纯气排气总管，各废气出气支管均连接至废气排气总管，各纯气出气支管均连接至纯气排气总管。
本发明有三个处理室，通过不同控制阀组合的连锁动作，使待处理气体顺次流过不同的处理室，在处理室内功能介质作用下，实现热烟气余热回收、湿气体干燥或热烟气中NOx脱除及余热回收等多种功能，获得有利用价值的纯净空气，并在控制阀动作而使气体流动轨迹发生改变时，纯净空气的压力、温度等参数均不发生剧烈的波动，能够连续不断地提供稳定的纯净空气。此外，在设备运行的整个过程中，不会有不达标的废气排放出去。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例一中处理室相关连接的结构示意图；
图3是本发明实施例二的结构示意图；
图4是本发明实施例二中处理室相关连接的结构示意图；
图5是本发明实施例三的结构示意图；
图6是本发明实施例三中处理室相关连接的结构示意图。
图中：1-废气总管，2-处理室，21-蓄热体，22-吸附剂，23-蜂窝状蓄热体及蜂窝状NOx催化剂，3-纯气总管，4-废气进气支管，5-纯气出气支管，6-监控支管，7-废气出气支管，8-纯气进气支管，9-置换支管，10-上游控制阀，11-下游控制阀，12-监控控制阀，13-置换控制阀，14-置换管道，15-监控管道，16-含氧量监控装置，17-监控总控制阀，18-废气排气总管，19-纯气排气总管，20-含湿量监控装置。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一
如图1和图2所示，一种再生式三处理室废气处理装置，包括废气总管1、纯气总管3及并列设置的三个处理室2，三个处理室3完全独立设置，且规格一致。各处理室2内均设有蓄热体21，蓄热体21用于蓄积热废气的热量及将所蓄积的热量传递至纯净空气，蓄热体21可以是蓄热球、蜂窝体等。各处理室2的一端均连接有废气进气支管4、纯气出气支管5和监控支管6，另一端均连接有废气出气支管7、纯气进气支管8和置换支管9，各废气进气支管4和纯气出气支管5上均设有上游控制阀10，各废气出气支管7和纯气进气支管8上均设有下游控制阀11，各置换支管9上均设有置换控制阀13，各监控支管6上均设有监控控制阀12，各废气进气支管4汇集连接至废气总管1，各纯气进气支管8汇集连接至纯气总管3。
为便于集中排气，再生式三处理室废气处理装置还包括废气排气总管18和纯气排气总管19，各废气出气支管7均连接至废气排气总管18，各纯气出气支管5均连接至纯气排气总管19。
各置换支管9汇集连接有置换管道14，置换管道14连接至纯气总管3，各监控支管6汇集连接有监控管道15，监控管道15连接至废气总管1。监控管道15上设有含氧量监控装置16和监控总控制阀17，监控总控制阀17位于含氧量监控装置16与废气总管1之间，含氧量监控装置14可以是具有产生控制信号功能的氧分析仪。各置换控制阀13、监控控制阀12和监控总控制阀17均与含氧量监控装置16电连接，且由含氧量监控装置16控制。
实施例二
如图3和图4所示，一种再生式三处理室废气处理装置，包括废气总管1、纯气总管3及并列设置的三个处理室2，三个处理室3完全独立设置，且规格一致。各处理室2内均设有吸附剂22，吸附剂22用于吸附纯净空气的水分，并将该水分传递至干热空气，吸附剂22可以吸附性能优良的多孔材料制作。各处理室2的一端均连接有废气进气支管4、纯气出气支管5和监控支管6，另一端均连接有废气出气支管7、纯气进气支管8和置换支管9，各废气进气支管4和纯气出气支管5上均设有上游控制阀10，各废气出气支管7和纯气进气支管8上均设有下游控制阀11，各置换支管9上均设有置换控制阀13，各监控支管6上均设有监控控制阀12，各废气进气支管4汇集连接至废气总管1，各纯气进气支管8汇集连接至纯气总管3。
为便于集中排气，再生式三处理室废气处理装置还包括废气排气总管18和纯气排气总管19，各废气出气支管7均连接至废气排气总管18，各纯气出气支管5均连接至纯气排气总管19。
各置换支管9汇集连接有置换管道14，置换管道14连接至纯气总管3，各监控支管6汇集连接有监控管道15，监控管道15连接至废气总管1。监控管道15上设有含湿量监控装置20和监控总控制阀17，监控总控制阀17位于含湿量监控装置20与废气总管1之间，含湿量监控装置20可以是具有产生控制信号功能的湿度测量仪。各置换控制阀13、监控控制阀12和监控总控制阀17均与含湿量监控装置20电连接，且由含湿量监控装置20控制。
实施例三
如图5和图6所示，一种再生式三处理室废气处理装置，包括废气总管1、纯气总管3及并列设置的三个处理室2，三个处理室3完全独立设置，且规格一致。各处理室2内均设有叠加放置的蜂窝状蓄热体及蜂窝状NOx催化剂23，蜂窝状蓄热体及蜂窝状NOx催化剂23用于蓄积热烟气的热量及催化分解烟气中的NOx，且将将所蓄积的热量传递至纯净空气。各处理室2的一端均连接有废气进气支管4、纯气出气支管5和监控支管6，另一端均连接有废气出气支管7、纯气进气支管8和置换支管9，各废气进气支管4和纯气出气支管5上均设有上游控制阀10，各废气出气支管7和纯气进气支管8上均设有下游控制阀11，各置换支管9上均设有置换控制阀13，各监控支管6上均设有监控控制阀12，各废气进气支管4汇集连接至废气总管1，各纯气进气支管8汇集连接至纯气总管3。
为便于集中排气，再生式三处理室废气处理装置还包括废气排气总管18和纯气排气总管19，各废气出气支管7均连接至废气排气总管18，各纯气出气支管5均连接至纯气排气总管19。
各置换支管9汇集连接有置换管道14，置换管道14连接至纯气总管3，各监控支管6汇集连接有监控管道15，监控管道15连接至废气总管1。监控管道15上设有含氧量监控装置16和监控总控制阀17，监控总控制阀17位于含氧量监控装置16与废气总管1之间，含氧量监控装置14可以是具有产生控制信号功能的氧分析仪。各置换控制阀13、监控控制阀12和监控总控制阀17均与含氧量监控装置16电连接，且由含氧量监控装置16控制。
本发明的工作过程：为便于描述，将三个处理室分别称为1号处理室、2号处理室和3号处理室，与1号处理室连接的废气进气支管、废气出气支管、纯气进气支管、纯气出气支管、监控支管和置换支管分别称为1号废气进气支管、1号废气出气支管、1号纯气进气支管、1号纯气出气支管、1号监控支管和1号置换支管，与2号处理室连接的废气进气支管、废气出气支管、纯气进气支管、纯气出气支管、监控支管和置换支管分别称为2号废气进气支管、2号废气出气支管、2号纯气进气支管、2号纯气出气支管、2号监控支管和2号置换支管，与3号处理室连接的废气进气支管、废气出气支管、纯气进气支管、纯气出气支管、监控支管和置换支管分别称为3号废气进气支管、3号废气出气支管、3号纯气进气支管、3号纯气出气支管、3号监控支管和3号置换支管,1号废气进气支管、1号纯气出气支管、2号废气进气支管、2号纯气出气支管、3号废气进气支管和3号纯气出气支管上的上游控制阀分别称为1号上游控制阀、2号上游控制阀、3号上游控制阀、4号上游控制阀、5号上游控制阀和6号上游控制阀,1号废气出气支管、1号纯气进气支管、2号废气出气支管、2号纯气进气支管、3号废气出气支管和3号纯气进气支管上的下游控制阀分别称为1号下游控制阀、2号下游控制阀、3号下游控制阀、4号下游控制阀、5号下游控制阀和6号下游控制阀，1号监控支管、2号监控支管和3号监控支管上的监控控制阀分别称为1号监控控制阀、2号监控控制阀和3号监控控制阀,1号置换支管、2号置换支管和3号置换支管上的置换控制阀分别称为1号置换控制阀、2号置换控制阀和3号置换控制阀。
该装置具有三个状态，三个状态依次切换，不断循环，所有控制阀默认为关闭状态。
状态一：该状态，1号上游控制阀、4号上游控制阀、1号下游控制阀和4号下游控制阀始终处于打开状态，将废气（热废气、干热空气或NOx烟气）通入废气总管1，纯净空气通入纯气总管3，废气流过1号处理室，纯净空气流经2号处理室。在设备刚刚进入状态一时，3号置换控制阀、3号监控控制阀和监控总控制阀打开，纯净空气依次经过置换管道、3号置换支管、3号处理室、3号监控支管和监控管道流至废气总管1，含氧量监控装置16（对应于处理热废气和NOx烟气）或含湿量监控装置20（对应于处理干热空气）进行监测，当监控管道15内的氧含量满足助燃风氧含量要求（对应于处理热废气和NOx烟气）或含湿量满足干燥用气干燥度要求（对应于处理干热空气）时，含氧量监控装置16或含湿量监控装置20发出控制信号使3号置换控制阀、3号监控控制阀和监控总控制阀关闭，其目的是在整个装置刚进入状态二时，使3号处理室提前处于被纯净空气充满的状态，从而保证在状态一换为状态二后，相关管道内始终充满足够量的纯净空气，避免换向过程中废气（热废气、干热空气或NOx烟气）混入纯净空气内，进而使纯净空气流量的连续性和成分的稳定性受到影响。
状态二：该状态，3号上游控制阀、6号上游控制阀、3号下游控制阀和6号下游控制阀始终处于打开状态，将废气（热废气、干热空气或NOx烟气）通入废气总管1，纯净空气通入纯气总管3，废气流过2号处理室，纯净空气流经3号处理室。在设备刚刚进入状二时，1号置换控制阀、1号监控控制阀和监控总控制阀打开，纯净空气依次经过置换管道、1号置换支管、1号处理室、1号监控支管和监控管道流至废气总管1，含氧量监控装置16（对应于处理热废气和NOx烟气）或含湿量监控装置20（对应于处理干热空气）进行监测，当监控管道15内的氧含量满足助燃风氧含量要求（对应于处理热废气和NOx烟气）或含湿量满足干燥用气干燥度要求（对应于处理干热空气）时，含氧量监控装置16或含湿量监控装置20发出控制信号使1号置换控制阀、1号监控控制阀和监控总控制阀关闭，其目的是在整个装置刚进入状态三时，使1号处理室提前处于被纯净空气充满的状态，从而保证在状态二换为状态三后，相关管道内始终充满足够量的纯净空气，避免换向过程中废气（热废气、干热空气或NOx烟气）混入纯净空气内，进而使纯净空气流量的连续性和成分的稳定性受到影响。
状态三：该状态，5号上游控制阀、2号上游控制阀、5号下游控制阀和2号下游控制阀始终处于打开状态，将废气（热废气、干热空气或NOx烟气）通入废气总管1，纯净空气通入纯气总管3，废气流过3号处理室，纯净空气流经1号处理室。在设备刚刚进入状态三时，2号置换控制阀、2号监控控制阀和监控总控制阀打开，纯净空气依次经过置换管道、2号置换支管、2号处理室、2号监控支管和监控管道流至废气总管1，含氧量监控装置16（对应于处理热废气和NOx烟气）或含湿量监控装置20（对应于处理干热空气）进行监测，当监控管道15内的氧含量满足助燃风氧含量要求（对应于处理热废气和NOx烟气）或含湿量满足干燥用气干燥度要求（对应于处理干热空气）时，含氧量监控装置16或含湿量监控装置20发出控制信号使2号置换控制阀、2号监控控制阀和监控总控制阀关闭，其目的是在整个装置刚进入状态一时，使2号处理室提前处于被纯净空气充满的状态，从而保证在状态三换为状态一后，相关管道内始终充满足够量的纯净空气，避免换向过程中废气（热废气、干热空气或NOx烟气）混入纯净空气内，进而使纯净空气流量的连续性和成分的稳定性受到影响。
上述实施例为本发明的较佳的实现方式，并非是对本发明的限定，在不脱离本发明的发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种再生式三处理室废气处理装置，其特征在于：包括废气总管（1）、纯气总管（3）及并列设置的三个处理室（2），各处理室内均设有蓄热体（21），各处理室的一端均连接有废气进气支管（4）、纯气出气支管（5）和监控支管（6），另一端均连接有废气出气支管（7）、纯气进气支管（8）和置换支管（9），各废气进气支管和纯气出气支管上均设有上游控制阀（10），各废气出气支管和纯气进气支管上均设有下游控制阀（11），各置换支管上均设有置换控制阀（13），各监控支管上均设有监控控制阀（12），各废气进气支管汇集连接至废气总管，各纯气进气支管汇集连接至纯气总管，各置换支管汇集连接有置换管道（14），置换管道连接至纯气总管，各监控支管汇集连接有监控管道（15），监控管道连接至废气总管，监控管道上设有含氧量监控装置（16）和监控总控制阀（17），监控总控制阀位于含氧量监控装置与废气总管之间。
2.根据权利要求1所述的再生式三处理室废气处理装置，其特征在于：各所述置换控制阀（13）、监控控制阀（12）和监控总控制阀（17）均与含氧量监控装置（16）电连接，且由含氧量监控装置控制。
3.根据权利要求1或2所述的再生式三处理室废气处理装置，其特征在于：还包括废气排气总管（18）和纯气排气总管（19），各废气出气支管（7）均连接至废气排气总管，各纯气出气支管（5）均连接至纯气排气总管。
4.一种再生式三处理室废气处理装置，其特征在于：包括废气总管（1）、纯气总管（3）及并列设置的三个处理室（2），各处理室内均设有吸附剂（22），各处理室的一端均连接有废气进气支管（4）、纯气出气支管（5）和监控支管（6），另一端均连接有废气出气支管（7）、纯气进气支管（8）和置换支管（9），各废气进气支管和纯气出气支管上均设有上游控制阀（10），各废气出气支管和纯气进气支管上均设有下游控制阀（11），各置换支管上均设有置换控制阀（13），各监控支管上均设有监控控制阀（12），各废气进气支管汇集连接至废气总管，各纯气进气支管汇集连接至纯气总管，各置换支管汇集连接有置换管道（14），置换管道连接至纯气总管，各监控支管汇集连接有监控管道（15），监控管道连接至废气总管，监控管道上设有含湿量监控装置（20）和监控总控制阀（17），监控总控制阀位于含湿量监控装置与废气总管之间。
5.根据权利要求4所述的再生式三处理室废气处理装置，其特征在于：各所述置换控制阀（13）、监控控制阀（12）和监控总控制阀（17）均与含湿量监控装置（20）电连接，且由含湿量监控装置控制。
6.根据权利要求4或5所述的再生式三处理室废气处理装置，其特征在于：还包括废气排气总管（18）和纯气排气总管（19），各废气出气支管（7）均连接至废气排气总管，各纯气出气支管（5）均连接至纯气排气总管。
7.一种再生式三处理室废气处理装置，其特征在于：包括废气总管（1）、纯气总管（3）及并列设置的三个处理室（2），各处理室内均设有叠加放置的蜂窝状蓄热体及蜂窝状NOx催化剂（23），各处理室的一端均连接有废气进气支管（4）、纯气出气支管（5）和监控支管（6），另一端均连接有废气出气支管（7）、纯气进气支管（8）和置换支管（9），各废气进气支管和纯气出气支管上均设有上游控制阀（10），各废气出气支管和纯气进气支管上均设有下游控制阀（11），各置换支管上均设有置换控制阀（13），各监控支管上均设有监控控制阀（12），各废气进气支管汇集连接至废气总管，各纯气进气支管汇集连接至纯气总管，各置换支管汇集连接有置换管道（14），置换管道连接至纯气总管，各监控支管汇集连接有监控管道（15），监控管道连接至废气总管，监控管道上设有含氧量监控装置（16）和监控总控制阀（17），监控总控制阀位于含氧量监控装置与废气总管之间。
8.根据权利要求7所述的再生式三处理室废气处理装置，其特征在于：各所述置换控制阀（13）、监控控制阀（12）和监控总控制阀（17）均与含氧量监控装置（16）电连接，且由含氧量监控装置控制。
9.根据权利要求7或8所述的再生式三处理室废气处理装置，其特征在于：还包括废气排气总管（18）和纯气排气总管（19），各废气出气支管（7）均连接至废气排气总管，各纯气出气支管（5）均连接至纯气排气总管。
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