CN107774093A - 包装印刷业VOCs工艺废气的处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于大气污染防治设备技术领域，涉及包装印刷业VOCs工艺废气的处理设备。含有VOCS的废气从集气总管进入吸附装置，经过处理的废气通过净化排空管道排出；当吸附达到饱和时，***进入脫附周期，被吸附之VOCs被热风脫附，脱附得到浓缩的VOCs气体通过脱附引风管送往第一换热器预热，后转移至氧化室氧化。利用部分排空净化气通过第二换热器加热和脱附热风管转移至吸附箱中用于脱附，吸附饱和后的吸附剂得以解吸再生。燃烧***安装在氧化室左立面为氧化室提供热能。本发明有效解决凹印机、复合机烘箱排出的工艺废气风量大,VOCs排气浓度低的吸附再利用难题。

Description

包装印刷业VOCs工艺废气的处理设备
技术领域
本发明属于大气污染防治设备技术领域，涉及包装印刷业VOCs工艺废气的处理设备。
背景技术
VOCS是挥发性有机化合物的简称，包括烃类、芳烃类。醇类、醛类、胺类、有机酸等。常温下VOCS极易挥发，会对环境造成严重危害。现有的设备在处理高浓度的有机气体时，浓缩废气经过换热器后热风用于脱附，但大部分烟气热量无法进行有效回收利用，致使VOCs热氧化过程消耗较高的热能。
发明内容
本发明的目的是提供包装印刷业VOCs工艺废气的处理设备，克服目前VOCS处理设备中耗能高、热利用效率低等问题，提供一种具有高效性、高环保性、节能的包装印刷业VOCs工艺废气的处理设备。
本发明的目的通过以下的技术方案来实现：
包装印刷业VOCs工艺废气的处理设备，主要包括吸附装置、氧化室、燃烧***、换热器，含有VOCS的废气从集气总管进入吸附装置，吸附装置内部的蜂窝活性炭对VOCS进行吸附，经过处理的废气通过净化排空管道排出；当吸附达到饱和时，***进入脫附周期，被吸附之VOCs被热风脫附，脱附得到浓缩的VOCs气体通过脱附引风管送往第一换热器预热，后转移至氧化室氧化。利用部分排空净化气通过第二换热器加热和脱附热风管转移至吸附箱中用于脱附，吸附饱和后的吸附剂得以解吸再生。燃烧***安装在氧化室左立面为氧化室提供热能。
进一步的，所述的吸附装置中每组吸附箱等分为多个单元，在同一周期时间内部分单元处于吸附状态，截留VOCs，部分单元处于脱附状态，释放VOCs，实现废气的浓缩；吸附箱中，每个单元均设置有电热偶，监测运行稳定。
作为优选的，所述的净化排空管道系吸附箱溢出的含VOCs浓度符合标准要求的排空通道，净化气排放口设置有VOCs浓度检测仪，当浓度到达设定值时，吸脱附单元进行切换。
进一步的，所述的集气总管将前端设备排放的有机废气集中收集、并配送到吸附箱；每个废气进气口均配置有一对并联的切换阀，排空切换阀为常开，进气切换阀为常闭。当某一进气口操作连线时，排空切换阀关闭、进气切换阀打开；操作离线时，排空切换阀打开、进气切换阀关闭。
进一步的，所述的集气总管设置离心风机为有机废气提供动力，使废气穿越吸附箱中的吸附层而净化排空；离心风机吸入端设置有压力变送器用于测定管道负压值，当压力P≤-100Pa时，离心风机降速。
进一步的，所述的吸附箱设置阻火器和防爆阀，阻火器阻隔***意外火苗回串车间，防爆阀为***运行压力超限时地泄放。
作为优选的，所述的氧化室系VOCs裂解氧化的主要场所，腔体在高温下，VOCs产生无焰燃烧生成CO2和H2O；氧化室设置有电热偶检测温度，当温度超限时，令燃烧***减少燃料输入量，在设定时限内未能满足要求时，旁通管通往烟囱的阀门打开，让烟气直接排空，当燃烧室的运行压力超限时，在燃烧室上方的泄爆盖打开泄压，确保安全。
作为优选的，所述的第一换热器用于烟气废热的回收而配置，该换热器完成烟气的第一级废气回收，把浓缩的有机废气预热到350°C至400°C；第二换热器是为了烟气废热的第二级回收而配置，该换热器把净化气预热到150°C至180°C，形成作为脱附用的热风。
进一步的，所述的第一换热器和第二换热器分别设置第一调节阀和第二调节阀，通过两调节阀的调节，使第一换热器和第二换热器在设定的温度下输出的浓缩有机废气和脱附热风。
本发明的优点在于：
1、本装置采用固定床吸附浓缩，有效解决凹印机、复合机烘箱排出的工艺废气风量大,VOCs排气浓度低的吸附再利用难题，吸附饱和后的吸附剂再进入用热风解吸再生，得到较高浓度的混合溶剂气体，直接送往热氧化***净化。
2、采用热风脱附方式，避免了传统的水蒸汽脱附造成的冷凝水二次污染及复杂的工艺流程。
3、特殊的吸附浓缩工艺设计，采用废气的低进温、低空速而免去吸附床的冷却，有效实现低浓度、大风量印刷复合排风***有机废气的浓缩；高浓度的有机气体再直接氧化释放热量。同时，配置了两台高效热交换器对一级浓缩废气废热高温烟气余热进行热回收：①用热交换器1回收一级烟气的废热，②用热交换器2吸收另一部分烟气热量加热收集的尾气作为脱附热风，对饱和活性剂解吸再生。
4、***化的防爆设计及安全节点监控，确保设备安全运行。
附图说明
图1 是本发明的结构示意图。
附图标记说明：1、第一吸附箱；2、第二吸附箱；3、第三吸附箱；4、集气总管；5、氧化室；6、燃烧***；7、第一换热器；8、第二换热器；9、烟囱；10、风机；11、阻火器；12、泄爆阀；13、切换阀；14、净化排空管；15、脱附热风管；16、调节阀。
具体实施方式
如图1所示，包装印刷业VOCs工艺废气的处理设备，主要包括吸附装置、氧化室、燃烧***、换热器，其中吸附箱分为第一吸附箱、第二吸附箱、第三吸附箱并联而成，每组吸附箱等分为多个单元，在同一周期时间内部分单元处于吸附状态，截留VOCs，部分单元处于脱附状态，释放VOCs，实现废气的浓缩，吸附箱中，每个单元均设置有电热偶，监测运行稳定。含有VOCS的废气从集气总管进入吸附装置，吸附箱内部的蜂窝活性炭对VOCS进行吸附，经过处理的废气通过净化排空管道排出；当吸附达到饱和时，***进入脫附周期，被吸附之VOCs被热风脫附，脱附得到VOCs气体通过脱附引风管送往第一换热器。利用部分净化气通过第二换热器和脱附热风管转移至吸附箱中用于脱附。进入第一换热器的浓缩废气预热后转移至氧化室氧化，燃烧***安装在氧化室左立面为氧化室提供热能。净化排空管道系吸附箱溢出的含VOCs浓度符合标准要求的排空通道，净化气排放口设置有VOCs浓度检测仪，当浓度到达设定值时，吸脱附单元进行切换。集气总管将前端设备排放的有机废气集中收集、并配送到吸附箱，本实施例中废气进气口均配置有一对并联的切换阀，排空切换阀为常开，进气切换阀为常闭。当某一进气口操作连线时，排空切换阀关闭、进气切换阀打开；操作离线时，排空切换阀打开、进气切换阀关闭。集气总管设置离心风机为有机废气提供动力，使废气穿越吸附箱中的吸附层而净化排空，离心风机吸入端设置有压力变送器用于测定管道负压值，当压力P≤-100Pa时，离心风机降速。氧化室系VOCs裂解氧化的主要场所，腔体在高温下，VOCs产生无焰燃烧生成CO2和H2O。
氧化室设置有电热偶检测温度，当温度超限时，令燃烧***减少燃料输入量，在设定时限内未能满足要求时，旁通管通往烟囱的阀门打开，让烟气直接排空，当燃烧室的运行压力超限时，在燃烧室上方的泄爆盖打开泄压，确保安全。氧化室的工作温度760度，最高限温900度。由PLC程序控制，脱附的浓缩废气经过承接***进入第一换热器被加热至350～400°C，在流经氧化室时被氧化生成CO2和H2O，并释放热量。产生的高温烟气所携带的热量，一部分通过第一热交换器加热浓缩废气，另一部分通过第二热交换器加热脱附热风。***配置有调节阀，控制热交换器的热风输出温度；配置有应急放空调节阀，当氧化室温度超过设定值时，调节阀排空，控制氧化室内温度在设定的范围内，保证设备的安全。
燃燃***由燃料输送管道、压缩空气输送管道、控制阀门、燃烧器、检测控制仪器组成。管道上安装有压力传感器和电动截止阀，使***故障时绝对地断绝燃料。
第一吸附箱、第二吸附箱、第三吸附箱分别设置阻火器和防爆阀，阻火器阻隔***意外火苗回串车间，防爆阀为***运行压力超限时地泄放。吸附箱周期时间由尾气VOCs浓度决定，当COVs浓度检测仪在线检测的COVs浓度超过设定值时，通过切换阀进行切换。
第一换热器用于烟气废热的回收而配置，该换热器完成烟气的第一级废气回收，把浓缩的有机废气预热到350°C至400°C；第二换热器8是为了烟气废热的第二级回收而配置，该换热器把净化气预热到150°C至180°C，形成作为脱附用的热风。第一换热器和第二换热器分别设置第一调节阀和第二调节阀，通过两调节阀的调节，使第一换热器和第二换热器在设定的温度下输出的浓缩有机废气和脱附热风。
控制***采用PLC程序控制，对设备进行全自动监测与控制，并设置硬接线急停按钮。控制面板安装触摸屏，***中画面可随时监控CPU的主要运行状态，加装变频器，根据工况平稳风机，降低启动电流，有效节能降耗，降低运行费用。整套装置全自动程序控制，操作人员只须送电并按启动按钮，***即可自动循环工作，实现简易操作。同时，控制***配置有：
a.应急人工停机操作；
b.运行状态数据远程传输、采集、操控。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种本发明的领域，对本领域的工程技术人员而言，可容易实现修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.包装印刷业VOCs工艺废气的处理设备，主要包括吸附装置、氧化室、燃烧***、换热器，其特征在于：含有VOCS的废气从集气总管进入吸附装置，吸附装置内部的蜂窝活性炭对VOCS进行吸附，经过处理的废气通过净化排空管道排出；当吸附达到饱和时，***进入脫附周期，被吸附之VOCs被热风脫附，脱附得到浓缩的VOCs气体通过脱附引风管送往第一换热器预热，后转移至氧化室氧化；利用部分排空净化气通过第二换热器加热和脱附热风管转移至吸附箱中用于脱附，吸附饱和后的吸附剂得以解吸再生，燃烧***安装在氧化室左立面为氧化室提供热能。
2.根据权利要求1所述的包装印刷工业VOCS废气处理装置，其特征在于：所述的吸附装置中每组吸附箱等分为多个单元，在同一周期时间内部分单元处于吸附状态，截留VOCs，部分单元处于脱附状态，释放VOCs，实现废气的浓缩；吸附箱中，每个单元均设置有电热偶，监测运行稳定。
3.根据权利要求1或2所述的包装印刷工业VOCS废气处理装置，其特征在于：所述的净化排空管道系吸附箱溢出的含VOCs浓度符合标准要求的排空通道，净化气排放口设置有VOCs浓度检测仪，当浓度到达设定值时，吸脱附单元进行切换。
4.根据权利要求1所述的包装印刷工业VOCS废气处理装置，其特征在于：所述的集气总管将前端设备排放的有机废气集中收集、并配送到吸附箱；每个废气进气口均配置有一对并联的切换阀，排空切换阀为常开，进气切换阀为常闭；当某一进气口操作连线时，排空切换阀关闭、进气切换阀打开；操作离线时，排空切换阀打开、进气切换阀关闭。
5.根据权利要求4所述的包装印刷工业VOCS废气处理装置，其特征在于：所述的集气总管设置离心风机为有机废气提供动力，使废气穿越吸附箱中的吸附层而净化排空；离心风机吸入端设置有压力变送器用于测定管道负压值，当压力P≤-100Pa时，离心风机降速。
6.根据权利要求2所述的包装印刷工业VOCS废气处理装置，其特征在于：所述的吸附箱设置阻火器和防爆阀，阻火器阻隔***意外火苗回串车间，防爆阀为***运行压力超限时地泄放。
7.根据权利要求1或2所述的包装印刷工业VOCS废气处理装置，其特征在于：所述的氧化室系VOCs裂解氧化的主要场所，腔体在高温下，VOCs产生无焰燃烧生成CO2和H2O；氧化室设置有电热偶检测温度，当温度超限时，令燃烧***减少燃料输入量，在设定时限内未能满足要求时，旁通管通往烟囱的阀门打开，让烟气直接排空，当燃烧室的运行压力超限时，在燃烧室上方的泄爆盖打开泄压，确保安全。
8.根据权利要求1或2所述的包装印刷工业VOCS废气处理装置，其特征在于：所述的第一换热器用于烟气废热的回收而配置，该换热器完成烟气的第一级废气回收，把浓缩的有机废气预热到350°C至400°C；第二换热器是为了烟气废热的第二级回收而配置，该换热器把净化气预热到150°C至180°C，形成作为脱附用的热风。
9.根据权利要求8所述的包装印刷工业VOCS废气处理装置，其特征在于：所述的第一换热器和第二换热器分别设置第一调节阀和第二调节阀，通过两调节阀的调节，使第一换热器和第二换热器在设定的温度下输出的浓缩有机废气和脱附热风。
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