CN108079766A - 一种低浓度大流量有机废气闭环多级回收装置及回收方法 - Google Patents

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Abstract

一种低浓度大流量有机废气闭环多级回收装置及回收方法，包括：VOC气体转轮浓缩机构、低温等离子净化器、除湿机构、回收机构、溶剂后处理器、再生风机、后置风机和加热器构成；回收机构右侧设置除湿机构，溶剂后处理器设置在回收机构上部，VOC气体转轮浓缩机构设置在回收机构下侧，低温等离子净化器设置在VOC气体转轮浓缩机构右侧；回收方法包括一级吸附器吸附，一级吸附器饱和后加热脱附以及二级吸附器饱和加热脱附。本发明通过沸石转轮浓缩将有机气体浓度浓缩数倍同时保证尾气达标排放的高效气体浓缩设备，通过浓缩转轮和采用二级吸附有机废气相结合的方法解决低浓度、大风量的废气处理问题，提高了低浓度、大排量的有机废气回收效率。

Description

一种低浓度大流量有机废气闭环多级回收装置及回收方法
技术领域
本发明涉及有机废气回收领域，尤其是一种低浓度大流量有机废气闭环多级回收装置及回收方法。
背景技术
目前，塑料包装印刷行业废气处理***所针对的凹版印刷机，一台十色凹版印刷机的主排风量约30000m³/h，VOCs浓度约为1.5g/m³；地排风量约20000m³/h；VOCs浓度约为0.7g/m³；属于典型的低浓度、大风量废气排放；所需废气处理***庞大且运行效率低下；由于大气污染物排放标准中规定非甲烷总烃的排放浓度不超过120mg/m³；北京、上海等部分地方标准中规定的排放浓度更低；但对于目前的废气回收设备来说，如果使排放尾气达到上述标准值，设备的运行效率将大幅降低，设备运行成本随之增加，因此需要一种装置来解决低浓度、大风量VOCs的废气回收效率低下的问题。
发明内容
本发明提出了一种低浓度大流量有机废气闭环多级回收装置及回收方法，用于解决现有低浓度、大风量VOCs废气回收效率低下的问题。
本发明的目的采用如下技术方案来实现：
一种低浓度大流量有机废气闭环多级回收装置，包括VOC气体转轮浓缩机构、低温等离子净化器、除湿机构、回收机构、溶剂后处理器、再生风机、后置风机和加热器；回收机构右侧设置除湿机构，溶剂后处理器设置在回收***上部， VOC气体转轮浓缩机构设置在回收机构下侧，低温等离子净化器设置在VOC气体转轮浓缩机构右侧，加热器设置在气体转轮浓缩机构左侧，VOC气体转轮浓缩机构左侧下部设置有机废气进气管，VOC气体转轮浓缩机构右侧下部设置有低温等离子净化器，低温等离子净化器的右侧排口设置排气管，VOC气体转轮浓缩机构上部右侧设置有再生排口与再生风机的进口设置管道，再生风机的出风口与除湿机构的进口之间设置管道，除湿机构的排口与回收机构之间设置管道，VOC气体转轮浓缩机构上部左侧设置有再生进口，回收***吸附装置排口与后置风机的进口之间设置管道，后置风机的出风口与加热器的进口之间设置管道，加热器的出口与VOC气体转轮浓缩机构的再生进口之间设置管道；所述的VOC气体转轮浓缩机构为沸石转轮浓缩设备，内部分为处理区、冷却区和再生区，是一种将有机气体浓度浓缩数倍后进行吸附的高效气体浓缩设备。
所述的回收机构由一级吸附器、二级吸附器，冷凝器、脱附风机和换热器构成，所述一级吸附器的一侧设置有二级吸附器，二级吸附器的一侧分别设置冷凝器、换热器、脱附风机，一级吸附器的上口分别与冷凝器的进口之间设置管道，冷凝器的出口与脱附风机的进口之间设置管道，冷凝器的出口与二级吸附器的上口之间均设置管道，二级吸附器的上口与冷凝器的进口之间设置管道，二级吸附器的下口与脱附风机的出口之间设置管道，脱附风机的出口与换热器的进口之间设置管道，脱附风机的出口分别与每台一级吸附器的下口之间设置管道，换热器的出口分别与一级吸附器的下口、二级吸附器的下口之间设置管道。
所述的一级吸附器为至少两台以活性炭作为吸附材料的吸附器并联而成。
所述的再生风机、后置风机和脱附风机均为封闭式循环风机。
一种低浓度大流量有机废气闭环多级回收方法：
首先从进气口将含有VOC的有机废气经管道进入VOC气体转轮浓缩机构内被吸附， VOC气体转轮浓缩机构的内部含有VOC的有机废气处理吸附后被排出，排出的被净化气体进入低温等离子净化器内净化处理保证尾气达标后经排气管排放；加热器产生的热风通过管道对VOC气体转轮浓缩机构的再生区输入热风，吸附于浓缩转轮中的VOC，在再生区经热风处理而被脱附、浓缩，再生空气从再生排口排出，经再生风机送入除湿机构内除湿，除湿后经管道送入一级吸附器内被吸附，一级吸附器排出的洁净气体由管道输送至后置风机，后置风机将洁净气体输送至加热器，按以上步骤循环往复；
一级吸附器饱和后，换热器产生的热风经管道进入一级吸附器内，使一级吸附器内温度逐渐升高，一级吸附器活性炭内吸附的VOC溶剂受热后生成VOC气体，一级吸附器内生成的高温VOC气体进入冷凝器内被冷却，有利于二级吸附器吸附回收，冷凝器冷却后的VOC气体经管道由二级吸附器的上口进入二级吸附器内被吸附，脱附风机将二级吸附器内的低浓度VOC气体从二级吸附器的下口抽出后，将低浓度VOC气体输送入换热器内加热，加热后再次进入一级吸附器内，按以上操作步骤循环往复，至一级吸附器脱附完成后停止；一级吸附器脱附结束后，换热器停止加热，冷凝器继续通入冷却水，脱附风机将冷凝器内的冷空气抽出后，通过管道不经过换热器直接输送入一级吸附器内，一级吸附器内的余热使冷空气的温度逐步升高，一级吸附器内的温度逐步降低，热空气经管道进入冷凝器内，按以上操作步骤循环往复，至一级吸附器内的温度达到标准温度后，一级吸附器重新开始吸附作业；
二级吸附器饱和后，换热器产生的热风经管道输送入二级吸附器内，使二级吸附器内温度逐渐升高，二级吸附器内吸附的VOC溶剂受热后生成高浓度VOC气体，二级吸附器内生成的高浓度VOC气体进入冷凝器内被冷凝，冷凝器能够冷凝大部分VOC气体成为VOC溶剂，冷凝后产生的VOC溶剂经管道流入溶剂后处理器内处理成轻沸成品和高沸成品，冷凝器内剩余未被冷凝的VOC气体经脱附风机送入换热器内加热，加热后进入二级吸附器，按以上操作步骤循环往复，至二级吸附器脱附完成后停止。
本发明提出的技术方案，达到了有益效果是：本发明通过沸石转轮浓缩将有机气体浓度浓缩数倍同时保证尾气达标排放的高效气体浓缩设备，通过浓缩转轮和采用二级吸附有机废气相结合的方法解决低浓度、大风量的废气处理问题，提高了低浓度、大排量的有机废气回收效率，降低企业投资负担。
附图说明
图1为本发明总装结构示意图。
图中：1、进气管， 2、VOC气体转轮浓缩机构，3、低温等离子净化器，4、除湿机构，5、回收机构，5-1、一级吸附器，5-2、二级吸附器，5-3、冷凝器，5-4、脱附风机，5-5、换热器，6、溶剂后处理器，7、再生风机，8、后置风机，9、加热器，10、排气管,11、阀门。
具体实施方式
结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明：
如附图1所示一种低浓度大流量有机废气闭环多级回收***，是由：VOC气体转轮浓缩机构2、低温等离子净化器3、除湿机构4、回收机构5、溶剂后处理器6、再生风机7、后置风机8和加热器9构成；回收机构5右侧设置除湿机构4，溶剂后处理器6设置在回收机构5上部，VOC气体转轮浓缩机构2设置在回收机构5下侧，低温等离子净化器3设置在VOC气体转轮浓缩机构2右侧，加热器9和有机废气的进气管1设置在气体转轮浓缩机构2左侧，有机废气进气管1与VOC气体转轮浓缩机构2左侧下部的吸附进口连接，VOC气体转轮浓缩机构2右侧下部的吸附排气口与低温等离子净化器3的进口之间设置管道，低温等离子净化器3的右侧排口设置排气管10，VOC气体转轮浓缩机构2上部右侧设置有再生排口与再生风机的进口设置管道，再生风机7的出风口与除湿机构4的进口之间设置管道，除湿机构4的排口与回收机构5之间设置管道，VOC气体转轮浓缩机构2左侧上部，回收***5与后置风机8的进口之间设置管道，后置风机8的出风口与加热器9的进口之间设置管道，加热器9的出口与VOC气体转轮浓缩机构2的再生进口之间设置管道；所述的VOC气体转轮浓缩机构2为沸石转轮浓缩设备，内部分为处理区、冷却区和再生区，是一种将有机气体浓度浓缩数倍后进行吸附的高效气体浓缩设备；所述的回收机构5的由一级吸附器5-1、二级吸附器5-2，冷凝器5-3、脱附风机5-4和换热器5-5构成，所述一级吸附器5-1的一侧设置有二级吸附器5-2，二级吸附器5-2的一侧分别设置冷凝器5-3、换热器5-5、脱附风机5-4，一级吸附器5-1的上口分别与冷凝器5-3的进口之间设置管道，冷凝器5-3的出口与脱附风机5-4的进口之间设置管道，冷凝器5-3的出口与二级吸附器3-2的上口之间均设置管道，二级吸附器5-2的上口与冷凝器5-3的进口之间设置管道，二级吸附器5-3的下口与脱附风机5-4的出口之间设置管道，脱附风机5-4的出口与换热器5-5的进口之间设置管道，脱附风机5-4的出口分别与每台一级吸附器5-1的下口之间设置管道，换热器5-5的出口分别与一级吸附器5-1的下口、二级吸附器5-2的下口之间设置管道，所述的连接管道上均设置有阀门11； 所述的一级吸附器5-1为至少两台以活性炭作为吸附材料的吸附器并联而成；所述的再生风机7、后置风机8和脱附风机5-4均为封闭式循环风机。
在进行VOC的有机废气处理时，首先从进气口1将含有VOC的有机废气经管道进入VOC气体转轮浓缩机构2内被吸附， VOC气体转轮浓缩机构2的内部含有VOC的有机废气处理吸附后被排出，排出的被净化气体进入低温等离子净化器3内净化处理保证尾气达标后经排气管10排放；加热器9产生的热风通过管道对VOC气体转轮浓缩机构2的再生区输入热风，吸附于浓缩转轮中的VOC，在再生区经热风处理而被脱附、浓缩，再生空气从再生排口排出，经再生风机7送入除湿机构4内除湿，除湿后经管道送入一级吸附器5-1内被吸附，一级吸附器5-1排出的洁净气体由管道输送至后置风机8，后置风机8将洁净气体输送至加热器9，按以上步骤循环往复；
一级吸附器5-1饱和后，换热器5-5产生的热风经管道进入一级吸附器5-1内，使一级吸附器5-1内温度逐渐升高，一级吸附器5-1活性炭内吸附的VOC溶剂受热后生成VOC气体，一级吸附器5-1内生成的高温VOC气体进入冷凝器5-3内被冷却，有利于二级吸附器5-2吸附回收，冷凝器5-3冷却后的VOC气体经管道由二级吸附器5-2的上口进入二级吸附器5-2内被吸附，脱附风机5-4将二级吸附器5-2内的低浓度VOC气体从二级吸附器5-2的下口抽出后，将低浓度VOC气体输送入换热器5-5内加热，加热后再次进入一级吸附器5-1内，按以上操作步骤循环往复，至一级吸附器5-1脱附完成后停止；一级吸附器5-1脱附结束后，换热器5-5停止加热，冷凝器5-3继续通入冷却水，脱附风机5-4将冷凝器5-3内的冷空气抽出后，通过管道不经过换热器5-5直接输送入一级吸附器5-1内，一级吸附器5-1内的余热使冷空气的温度逐步升高，一级吸附器5-1内的温度逐步降低，热空气经管道进入冷凝器5-3内，按以上操作步骤循环往复，至一级吸附器5-1内的温度达到标准温度后，一级吸附器5-1重新开始吸附作业；
二级吸附器5-2饱和后，换热器5-5产生的热风经管道输送入二级吸附器5-2内，使二级吸附器5-2内温度逐渐升高，二级吸附器5-2内吸附的VOC溶剂受热后生成高浓度VOC气体，二级吸附器5-2内生成的高浓度VOC气体进入冷凝器5-3内被冷凝，冷凝器5-3能够冷凝大部分VOC气体成为VOC溶剂，冷凝后产生的VOC溶剂经管道流入溶剂后处理器6内处理成轻沸成品和高沸成品，冷凝器5-3内剩余未被冷凝的VOC气体经脱附风机5-4送入换热器5-5内加热，加热后进入二级吸附器5-2，按以上操作步骤循环往复，至二级吸附器5-2脱附完成后停止。
本发明未详述部分为现有技术。

Claims (5)

1.一种低浓度大流量有机废气闭环多级回收装置，其特征是：由VOC气体转轮浓缩机构、低温等离子净化器、除湿机构、回收机构、溶剂后处理器、再生风机、后置风机和加热器构成；回收机构右侧设置除湿机构，溶剂后处理器设置在回收机构上部， VOC气体转轮浓缩机构设置在回收机构下侧，低温等离子净化器设置在VOC气体转轮浓缩机构右侧，加热器设置在气体转轮浓缩机构左侧，VOC气体转轮浓缩机构左侧下部设置有机废气进气管，VOC气体转轮浓缩机构右侧下部设置有低温等离子净化器，低温等离子净化器的右侧排口设置排气管，VOC气体转轮浓缩机构上部右侧设置有再生排口与再生风机的进口设置管道，再生风机的出风口与除湿机构的进口之间设置管道，除湿机构的排口与回收机构之间设置管道，VOC气体转轮浓缩机构上部左侧设置有再生进口，回收机构与后置风机的进口之间设置管道，后置风机的出风口与加热器的进口之间设置管道，加热器的出口与VOC气体转轮浓缩机构的再生进口之间设置管道；所述的VOC气体转轮浓缩机构为沸石转轮浓缩设备，内部分为处理区、冷却区和再生区，是一种将有机气体浓度浓缩数倍后进行吸附的高效气体浓缩设备。
2.根据权利要求1所述的一种低浓度大流量有机废气闭环多级回收装置，其特征是：所述的回收机构的由一级吸附器、二级吸附器，冷凝器、脱附风机和换热器构成，所述一级吸附器的一侧设置有二级吸附器，二级吸附器的一侧分别设置冷凝器、换热器、脱附风机，一级吸附器的上口分别与冷凝器的进口之间设置管道，冷凝器的出口与脱附风机的进口之间设置管道，冷凝器的出口与二级吸附器的上口之间均设置管道，二级吸附器的上口与冷凝器的进口之间设置管道，二级吸附器的下口与脱附风机的出口之间设置管道，脱附风机的出口与换热器的进口之间设置管道，脱附风机的出口分别与每台一级吸附器的下口之间设置管道，换热器的出口分别与一级吸附器的下口、二级吸附器的下口之间设置管道。
3.根据权利要求2所述的一种低浓度大流量有机废气闭环多级回收装置，其特征是：所述的一级吸附器为至少两台以活性炭作为吸附材料的吸附器并联而成。
4.根据权利要求1、2所述的一种低浓度大流量有机废气闭环多级回收装置，其特征是：所述的再生风机、后置风机和脱附风机均为封闭式循环风机。
5.一种如权利要求1或2或3或4的低浓度大流量有机废气闭环多级回收方法：
首先从进气口将含有VOC的有机废气经管道进入VOC气体转轮浓缩机构内被吸附， VOC气体转轮浓缩机构的内部含有VOC的有机废气处理吸附后被排出，排出的被净化气体进入低温等离子净化器内净化处理保证尾气达标后经排气管排放；加热器产生的热风通过管道对VOC气体转轮浓缩机构的再生区输入热风，吸附于浓缩转轮中的VOC，在再生区经热风处理而被脱附、浓缩，再生空气从再生排口排出，经再生风机送入除湿机构内除湿，除湿后经管道送入一级吸附器内被吸附，一级吸附器排出的洁净气体由管道输送至后置风机，后置风机将洁净气体输送至加热器，按以上步骤循环往复；
一级吸附器饱和后，换热器产生的热风经管道进入一级吸附器内，使一级吸附器内温度逐渐升高，一级吸附器活性炭内吸附的VOC溶剂受热后生成VOC气体，一级吸附器内生成的高温VOC气体进入冷凝器内被冷却，有利于二级吸附器吸附回收，冷凝器冷却后的VOC气体经管道由二级吸附器的上口进入二级吸附器内被吸附，脱附风机将二级吸附器内的低浓度VOC气体从二级吸附器的下口抽出后，将低浓度VOC气体输送入换热器内加热，加热后再次进入一级吸附器内，按以上操作步骤循环往复，至一级吸附器脱附完成后停止；一级吸附器脱附结束后，换热器停止加热，冷凝器继续通入冷却水，脱附风机将冷凝器内的冷空气抽出后，通过管道不经过换热器直接输送入一级吸附器内，一级吸附器内的余热使冷空气的温度逐步升高，一级吸附器内的温度逐步降低，热空气经管道进入冷凝器内，按以上操作步骤循环往复，至一级吸附器内的温度达到标准温度后，一级吸附器重新开始吸附作业；
二级吸附器饱和后，换热器产生的热风经管道输送入二级吸附器内，使二级吸附器内温度逐渐升高，二级吸附器内吸附的VOC溶剂受热后生成高浓度VOC气体，二级吸附器内生成的高浓度VOC气体进入冷凝器内被冷凝，冷凝器能够冷凝大部分VOC气体成为VOC溶剂，冷凝后产生的VOC溶剂经管道流入溶剂后处理器内处理成轻沸成品和高沸成品，冷凝器内剩余未被冷凝的VOC气体经脱附风机送入换热器内加热，加热后进入二级吸附器，按以上操作步骤循环往复，至二级吸附器脱附完成后停止。
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