CN107051116A - 一种有机废气处理*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种有机废气处理***，包括吸附单元、氧化单元和第一换热器(12)，吸附单元包括第一风机(2)、吸附转轮(5)和第一排放管(6)；氧化单元包括第二风机(8)、氧化反应器和第二排放管(13)；第一换热器(12)的一条管路连通第二排放管(13)和氧化反应器，另一条管路连通脱附支路(7)；第一风机(2)的出气口与并联的冷却支路(3)和吸附支路(4)连通；脱附支路(7)的一端和冷却支路(3)均与吸附转轮(5)的冷却区连通，脱附支路(7)的另一端和第二风机(8)的进气口均与吸附转轮(5)的再生区连通。本发明提供的有机废气处理***能够高效节能地对VOC废气进行处理。

Description

一种有机废气处理***
技术领域
本发明涉及有机废气处理技术领域，特别是涉及一种有机废气处理***。
背景技术
光电企业制程VOC(Volatile Organic Compounds，挥发性有机化合物)超标时会造成环境污染，并对人体有害，目前，处理VOC废气的工艺普遍存在耗能大、投资高的弊端，因此，如何高效节能地对VOC废气进行处理成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种有机废气处理***，该有机废气处理***能够高效节能地对VOC废气进行处理。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种有机废气处理***，包括吸附单元、氧化单元和第一换热器，所述吸附单元包括第一风机、吸附转轮和第一排放管，所述氧化单元包括第二风机、氧化反应器和第二排放管；
所述吸附转轮包括吸附区、再生区和冷却区，所述第一风机的进气口与废气管连通，出气口与并联的冷却支路和吸附支路连通；
所述吸附支路与所述吸附转轮的吸附区连通，所述吸附区远离所述吸附支路的一侧与所述第一排放管连通；
所述冷却支路与所述吸附转轮的冷却区连通，所述再生区远离所述冷却支路的一侧与脱附支路连通，所述脱附支路远离所述再生区的一端与所述冷却区远离所述冷却支路的一侧连通；
所述第二风机的进气口与所述再生区远离所述脱附支路的一侧连通，出气口与所述氧化反应器连通；
所述第一换热器的一条管路连通所述第二排放管和所述氧化反应器，另一条管路连通所述脱附支路。
优选地，在上述有机废气处理***中，所述氧化反应器为催化氧化反应器。
优选地，在上述有机废气处理***中，所述氧化单元还包括设置在所述催化氧化反应器与所述第二风机之间的加热器。
优选地，在上述有机废气处理***中，所述氧化单元还包括第二换热器，所述第二换热器的一条管路连通所述催化氧化反应器和第一换热器，另一条管路连通所述加热器与所述第二风机。
优选地，在上述有机废气处理***中，所述氧化反应器为热氧化反应器，所述热氧化反应器设置有天然气烧嘴，所述氧化单元还包括与所述天然气烧嘴连通的天然气管。
优选地，在上述有机废气处理***中，所述热氧化反应器设置有三个热氧化反应室，三个所述热氧化反应室靠近所述天然气烧嘴的一端相互连通，三个所述热氧化反应室的另一端各自设置有并联的三条管路，三条所述管路中的一条与所述第二风机的出气口连通，另一条与所述第二风机的进气口连通，最后一条与所述第二排放管连通，且所述管路上均设置有切换阀门。
优选地，在上述有机废气处理***中，所述热氧化反应室内设置有蓄热陶瓷床。
优选地，在上述有机废气处理***中，所述氧化单元还包括第四排放管，所述第四排放管的一端与所述热氧化反应器设置有天然气烧嘴的内腔连通，另一端依次连通所述第一换热器和所述第二排放管。
根据上述技术方案可知，本发明提供的有机废气处理***中，脱附支路的一端与吸附转轮的再生区远离冷却支路的一侧连通，另一端(远离再生区的一端)与冷却区远离冷却支路的一侧连通，所以，脱附支路内的高温气体是由冷却支路内的低温气体加热而得到的，而第一换热器的一条管路连通脱附支路，另一条管路连通第二排放管和氧化反应器，因此，加热低温气体所需的热量是由第二排放管内的高温气体通过第一换热器提供的。由此可见，本发明提供的有机废气处理***无需引入额外空气来对吸附转轮进行脱附，减少了吸附转轮的工作负荷，从而实现对VOC废气的高效节能式处理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种有机废气处理***的示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种有机废气处理***的示意图。
图中标记为：
1、废气管；2、第一风机；3、冷却支路；4、吸附支路；5、吸附转轮；6、第一排放管；7、脱附支路；8、第二风机；9、第二换热器；10、加热器；11、催化氧化反应器；12、第一换热器；13、第二排放管；14、热氧化反应器；15、天然气烧嘴；16、蓄热陶瓷床；17、切换阀门；18、天然气管；19、回流管；20、第四排放管；21、第三排放管。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
参见图1和图2，图1是本发明实施例一提供的一种有机废气处理***的示意图，图2是本发明实施例二提供的一种有机废气处理***的示意图。
本发明实施例提供的有机废气处理***包括吸附单元、氧化单元和第一换热器12，吸附单元包括第一风机2、吸附转轮5和第一排放管6，氧化单元包括第二风机8、氧化反应器和第二排放管13。
吸附转轮5包括吸附区、再生区和冷却区，第一风机2的进气口与废气管1连通，出气口与并联的冷却支路3和吸附支路4连通，其中，冷却支路3与吸附转轮5的冷却区连通，吸附支路4与吸附转轮5的吸附区连通，第一排放管6与吸附区远离吸附支路4的一侧连通。
脱附支路7的一端与再生区远离冷却支路3的一侧连通，另一端(远离再生区的一端)与冷却区远离冷却支路3的一侧连通，第一换热器12的一条管路连通脱附支路7，另一条管路连通第二排放管13和氧化反应器。
第二风机8的进气口与再生区远离脱附支路7的一侧连通，出气口与氧化反应器连通。
本发明实施例提供的有机废气处理***的工作原理为：
有机废气从废气管1进入第一风机2，之后分为两路，其中一路从吸附支路4进入吸附转轮5的吸附区，完成吸附净化后从第一排放管6排出，而随着吸附转轮5的回转，接近吸附饱和状态的吸附转轮5进入到再生区，在再生区，吸附转轮5与从脱附支路7来的高温气体接触，于是有机化合物被脱附下来，吸附转轮5得到再生。
第一风机2之后的另一路从冷却支路3进入吸附转轮5的冷却区，再生后的吸附转轮5经过冷却区时被从冷却支路3来的低温气体冷却降温，然后返回到吸附区，完成吸附/脱附/冷却的循环过程。
脱附支路7的气体经过吸附转轮5的再生区后，变为高浓度的有机废气，通过第二风机8进入氧化反应器，氧化反应后的达标气体从第二排放管13排出。
由图1和图2可见，脱附支路7内的高温气体是由冷却支路3内的低温气体加热而得到的，而加热所需的热量是由第二排放管13内的高温气体通过第一换热器12提供的。由此可见，本发明提供的有机废气处理***无需引入额外空气来对吸附转轮5进行脱附，减少了吸附转轮5的工作负荷，从而实现对VOC废气的高效节能式处理。
本发明中，实施例一与实施例二的区别在于采用了不同的氧化反应器，其中，实施例一采用的是催化氧化反应器11，实施例二采用的是热氧化反应器14。
参见图1，实施例一中，氧化单元还包括设置在催化氧化反应器11与第二风机8之间的加热器10，加热器10用于对高浓度的有机废气进行预热，为氧化反应作准备。
为了降低能耗，尽量减少加热器10的使用，实施例一中，氧化单元还包括第二换热器9，第二换热器9的一条管路连通催化氧化反应器11和第一换热器12，另一条管路连通加热器10与第二风机8，这样，当有机废气处理***运行起来后，可以关闭加热器10，而利用氧化反应后的高温气体对高浓度的有机废气进行预热。
参见图2，实施例二中，热氧化反应器14设置有天然气烧嘴15，氧化单元还包括与天然气烧嘴15连通的天然气管18，天然气管18送来的天然气燃烧释放热氧化反应器14所需的热量。
实施例二中，热氧化反应器14设置有三个热氧化反应室(图中未标记)，三个热氧化反应室靠近天然气烧嘴15的一端相互连通，三个热氧化反应室的另一端各自设置有并联的三条管路，三条管路中的一条与第二风机8的出气口连通，另一条与第二风机8的进气口连通，最后一条与第二排放管13连通，且管路上均设置有切换阀门17。
如图2所示，实施例二中，热氧化反应室内设置蓄热陶瓷床16，热氧化反应室通过回流管19与第二风机8的进气口连通，通过第四排放管20与第二排放管13连通。
通过设置回流管19及三个热氧化反应室，实施例二提供的有机废气处理***实现了不引入额外新鲜空气作为清洗气，减少热能损失及运行费用的目的，具体的清洗原理为：
通过控制切换阀门17，在***运行的任一时刻，保证三个热氧化反应室中一个与第二风机8的出气口导通，作为热氧化反应器14的废气入口；另一个与第二排放管13导通，作为热氧化反应器14的净化气出口；最后一个与第二风机8的进气口导通，作为热氧化反应器14的清洗气出口(清洗气与净化气都是废气经氧化反应后的气体)。当作为热氧化反应器14的废气入口的热氧化反应室运行一段时间后，需要对其进行清洗，这时，通过控制切换阀门17，使三个热氧化反应室同步完成如下功能切换：原来的废气入口切换为清洗气出口(气体流向改变)，原来的清洗气出口切换为净化气出口(气体流向不变)，原来的净化气出口切换为废气入口(气体流向改变)。
由于原来的清洗气出口运行一段时间后，气体已经完全达标了，因此可以从第二排放管13排出(即可以切换为净化气出口)，而原来的废气入口切换为清洗气出口，随着气体流向的改变，一部分未达标的气体会反向流动，这部分气体尚不能从第二排放管13排出，所以需要通过回流管19返回到第二风机8的进气口(即切换为清洗气出口)，继续运行一段时间后，回流管19内的气体将全部变为达标的气体。
如图2所示，为了提供脱附支路7内气体所需的热量，氧化单元还包括第三排放管21，第三排放管21的一端与热氧化反应器14设置有天然气烧嘴15的内腔连通，另一端依次连通第一换热器12和第二排放管13。当然，在其他实施例中，也可以由第四排放管20依次连通第一换热器12和第二排放管13来提供热量。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种有机废气处理***，其特征在于，包括吸附单元、氧化单元和第一换热器(12)，所述吸附单元包括第一风机(2)、吸附转轮(5)和第一排放管(6)，所述氧化单元包括第二风机(8)、氧化反应器和第二排放管(13)；
所述吸附转轮(5)包括吸附区、再生区和冷却区，所述第一风机(2)的进气口与废气管(1)连通，出气口与并联的冷却支路(3)和吸附支路(4)连通；
所述吸附支路(4)与所述吸附转轮(5)的吸附区连通，所述吸附区远离所述吸附支路(4)的一侧与所述第一排放管(6)连通；
所述冷却支路(3)与所述吸附转轮(5)的冷却区连通，所述再生区远离所述冷却支路(3)的一侧与脱附支路(7)连通，所述脱附支路(7)远离所述再生区的一端与所述冷却区远离所述冷却支路(3)的一侧连通；
所述第二风机(8)的进气口与所述再生区远离所述脱附支路(7)的一侧连通，出气口与所述氧化反应器连通；
所述第一换热器(12)的一条管路连通所述第二排放管(13)和所述氧化反应器，另一条管路连通所述脱附支路(7)。
2.根据权利要求1所述的有机废气处理***，其特征在于，所述氧化反应器为催化氧化反应器(11)。
3.根据权利要求2所述的有机废气处理***，其特征在于，所述氧化单元还包括设置在所述催化氧化反应器(11)与所述第二风机(8)之间的加热器(10)。
4.根据权利要求3所述的有机废气处理***，其特征在于，所述氧化单元还包括第二换热器(9)，所述第二换热器(9)的一条管路连通所述催化氧化反应器(11)和第一换热器(12)，另一条管路连通所述加热器(10)与所述第二风机(8)。
5.根据权利要求1所述的有机废气处理***，其特征在于，所述氧化反应器为热氧化反应器(14)，所述热氧化反应器(14)设置有天然气烧嘴(15)，所述氧化单元还包括与所述天然气烧嘴(15)连通的天然气管(18)。
6.根据权利要求5所述的有机废气处理***，其特征在于，所述热氧化反应器(14)设置有三个热氧化反应室，三个所述热氧化反应室靠近所述天然气烧嘴(15)的一端相互连通，三个所述热氧化反应室的另一端各自设置有并联的三条管路，三条所述管路中的一条与所述第二风机(8)的出气口连通，另一条与所述第二风机(8)的进气口连通，最后一条与所述第二排放管(13)连通，且所述管路上均设置有切换阀门(17)。
7.根据权利要求6所述的有机废气处理***，其特征在于，所述热氧化反应室内设置有蓄热陶瓷床(16)。
8.根据权利要求6所述的有机废气处理***，其特征在于，所述氧化单元还包括第三排放管(21)，所述第三排放管(21)的一端与所述热氧化反应器(14)设置有天然气烧嘴(15)的内腔连通，另一端依次连通所述第一换热器(12)和所述第二排放管(13)。
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