CN110180384A - 一种voc气体净化再利用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种VOC气体净化再利用装置，涉及VOC气体处理技术领域，解决了没有对治理后的VOC气体进行资源化再利用的技术问题。该装置包括管道、收集组件、净化组件、再利用组件和动力设备；所述管道内能够通过VOC气体；所述VOC气体排放后进入所述收集组件；所述收集组件能够对所述VOC气体除尘，并降低所述VOC气体的温度和浓度；所述净化组件通过回收和/或分解技术对所述VOC气体中进行第一次净化；所述再利用组件对所述VOC气体进行压缩和第二次净化，并将压缩后的所述VOC进行储存，储存的压缩后所述VOC气体为所述动力设备提供动力。本发明将处理后的VOC气体进行压缩储存后直接作为动力使用，实现了对VOC气体的资源化再利用。
Description
技术领域
本发明涉及VOC气体处理技术领域，尤其是涉及一种VOC气体净化再利 用装置。
背景技术
挥发性有机化合物简称VOC，一般是指饱和蒸气压较高(20℃下大于或等 于0.01KPa)、沸点较低、分子量小、常温状态下易挥发的有机化合物。会导 致光化学烟雾、二次有机气溶胶和大气有机酸的升高，可破坏臭氧层，是雾霾 形成的重要原因，还会表现出一定毒性、刺激性、致癌性，对人体健康造成较 大的影响。
随着生活水平的逐渐提高，人们对空气质量的日益重视，VOC气体的排放 也日渐受到重视。由此，出现了各种对VOC气体进行净化处理的技术，一般 VOC气体的处理在末端进行，如热破坏法、变压吸附分离与净化技术、吸附法 和氧化处理方法等，实现对VOC气体的回收或分解。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
现有的VOC气体处理技术中，处理后的VOC气体仍需要排入大气中，虽 然VOC浓度降低，但仍会造成一定程度的大气污染，也没有对治理后的VOC 气体进行资源化再利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种VOC气体净化再利用装置，以解决现有技术 中存在的VOC气体处理仍会造成一定程度的大气污染，也没有对治理后的VOC气体进行资源化再利用技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技 术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供一种VOC气体净化再利用装置，包括管道、收集组件、净化 组件、再利用组件和动力设备；所述管道内能够通过VOC气体，所述管道将 所述收集组件、所述净化组件和所述再利用组件连通；所述收集组件与VOC 气体排放设备通过所述管道相连，所述VOC气体排放后进入所述收集组件； 所述收集组件能够对所述VOC气体除尘，并降低所述VOC气体的温度和浓度； 所述净化组件通过回收和/或分解技术对所述VOC气体中进行第一次净化；所 述再利用组件对所述VOC气体进行压缩和第二次净化，并将压缩后的所述 VOC进行储存，储存的压缩后所述VOC气体为所述动力设备提供动力。
可选地，所述收集组件包括喷淋塔、淡化设备和第一换热器，所述管道将 所述喷淋塔、所述淡化设备和所述第一换热器顺次连接，所述VOC气体顺次 通过所述喷淋塔、所述淡化设备和所述第一换热器，所述所述第一换热器通过 所述管道与所述净化组件连接。
可选地，所述喷淋塔包括集水区、除尘区、集气区、水箱、送水管和挡水 板；所述集水区的截面为弧形设置在所述喷淋塔的底部，所述除尘区设置在所 述喷淋塔的中部，所述集气区的截面为弧形设置在所述喷淋塔的顶部；所述送 水管能够将所述水箱中的水在所述除尘区通过雾化喷出；所述挡水板设置在所 述除尘区与所述集气区之间，所述挡水板上有若干气孔通过所述VOC气体； 所述VOC气体通过管道从所述除尘区进入所述喷淋塔，并通过所述管道从所 述集气区排出所述喷淋塔。
可选地，所述净化组件包括气体混合箱、净化设备、第一缓冲罐和静电消 除器，所述气体混合箱、所述净化设备、所述第一缓冲罐和所述静电消除器通 过所述管道依次连接，所述VOC气体顺次通过所述气体混合箱、所述净化设 备、所述第一缓冲罐和所述静电消除器，所述气体混合箱与所述第一换热器连 接，所述静电消除器通过所述管道与所述再利用组件连接。
可选地，所述第一缓冲罐能够进行旋转，并在底部通过第一连接管连接有 废液罐。
可选地，所述净化设备包括活性炭滤箱、静电吸附器、光催化器和等离子 反应器；所述活性炭滤箱、所述静电吸附器、所述光催化器和所述等离子反应 器通过所述管道前后顺次连接；所述活性炭滤箱与所述静电吸附器通过回收技 术对所述VOC气体进行净化；所述光催化器和所述等离子反应器通过分解技 术对所述VOC气体进行净化。
可选地，所述再利用组件包括空气压缩机、第二次净化设备和储气罐；所 述空气压缩机通过所述管道与所述静电消除器连接，所述空气压缩机、所述第 二次净化设备和所述储气罐通过所述管道依次连接。
可选地，所述第二次净化设备包括灰尘过滤器、油过滤器和活性炭过滤器， 所述管道将所述灰尘过滤器、所述油过滤器和所述活性炭过滤器依次连通。
可选地，所述再利用组件还包括第二换热器和第二缓冲罐，所述第二换热 器与所述空气压缩机通过所述管道连接，所述第二缓冲罐与所述第二换热器通 过所述管道连接，所述VOC气体能够依次进入所述第二换热器和所述第二缓 冲罐。
可选地，所述储气罐与所述第二缓冲罐通过第二连接管相互连通，并通过 所述第二连接管连接有储液罐，所述储液罐对所述储气罐与所述第二缓冲罐产 生的液体进行收集。
上述任一技术方案至少可以产生如下技术效果：
本发明的VOC气体净化再利用装置将处理后的VOC气体进行压缩储存后 直接作为动力使用，不直接排入大气中，实现了对VOC气体的资源化再利用。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是VOC气体净化再利用装置；
图2是收集组件的示意图；
图3是净化组件的示意图；
图4是再利用组件的示意图。
图中100、VOC气体排放设备；200、管道；210、第一风机；220、第一 单向阀；230、第二单向阀；240、第三单向阀；300、收集组件；310、喷淋塔； 311、集水区；312、除尘区；313、集气区；314、水箱；315、送水管；316、 挡水板；317、集水管；318、喷淋头；320、淡化设备；330、第一换热器；400、 净化组件；410、气体混合箱；411、第二风机；420、净化设备；421、活性炭滤箱；422、静电吸附器；423、光催化器；424、等离子反应器；430、第一缓 冲罐；431、第一连接管；432、废液罐；440、静电消除器；500、再利用组件； 510、空气压缩机；520、第二次净化设备；521、灰尘过滤器；522、油过滤器； 523、活性炭过滤器；524、吸附式干燥机；530、储气罐；531、第二连接管； 532、储液罐；533、油水分离器；540、第二换热器；550、第二缓冲罐；600、 动力设备。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方 案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不 是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创 造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本发明提供了一种VOC气体净化再利用装置，包括管道200、收集组件 300、净化组件400、再利用组件500和动力设备600。管道200内能够通过VOC 气体，管道200的材质根据需要选择金属或塑料。管道200将收集组件300、 净化组件400和再利用组件500连通，VOC气体能够依次通过收集组件300、 净化组件400和再利用组件500。收集组件300与VOC气体排放设备100通过 管道200相连，VOC气体排放设备100一般设置在容易产生VOC气体的工厂，如喷漆、印刷、制药、塑料和橡胶加工等工厂，收集组件300直接与VOC气 体排放设备100相连能够避免VOC气体直接排放到空气中造成环境污染，也 实现了对VOC气体的收集，VOC气体排放后进入收集组件300。收集组件300 能够对VOC气体除尘，并降低VOC气体的温度和浓度，对VOC气体除尘后 便于后续净化处理，VOC气体浓度或温度过高时容易发生燃烧和***，降低 VOC气体的温度和浓度能够消除VOC气体收集过程中的安全隐患。净化组件 400通过回收和/或分解技术对VOC气体中进行第一次净化，回收和分解技术 是对VOC气体进行净化的主流手段，将两种技术手段进行结合能够进一步提 高VOC气体的净化效果。再利用组件500对VOC气体进行压缩和第二次净化， 并将压缩后的VOC进行储存，压缩后的VOC气体就可以作为动力使用，变成 了储存能量的动力源，储存的压缩后VOC气体为动力设备600提供动力。同 时，作为动力使用对VOC气体的净化提出了更高要求，因此，通过第二次净 化对VOC气体进行进一步净化满足了动力设备600的使用需要。动力设备600 可以为气缸、气马达等，广泛应用于电子行业、汽车喷涂行业、电力行业、制 药行业等各行各业，具有工作环境适应性好，气动动作迅速、调节方便，便于 实现自动控制的优点。VOC气体净化再利用装置将处理后的VOC气体进行压 缩储存后直接作为动力使用，对VOC气体进行深度净化，也不直接排入大气 中，实现了对VOC气体的资源化再利用。
作为可选地实施方式，收集组件300包括喷淋塔310、淡化设备320和第 一换热器330，管道200将喷淋塔310、淡化设备320和第一换热器330顺次连 接，VOC气体顺次通过喷淋塔310、淡化设备320和第一换热器330，第一换 热器330通过管道200与净化组件400连接。喷淋塔310与VOC气体排放设 备100通过管道200连接时，在管道200上还先后连接第一单向阀220和第一 风机210，第一单向阀220能够避免VOC气体回流进入VOC气体排放设备100， 第一风机210便于将VOC气体快速吹入喷淋塔310。喷淋塔200通过喷出雾化 水滴对VOC气体进行除尘和降温，淡化设备320通过引风机等设备混入新鲜 空气到VOC气体中以降低VOC气体的浓度，第一换热器330通过冷媒换热进 一步降低VOC气体的温度，通过除尘、降低浓度和降温保证了VOC气体净化 再利用装置的安全。喷淋塔310包括集水区311、除尘区312、集气区313、水 箱314、送水管315和挡水板316。水箱314在喷淋塔310的外部，通过送水管 315与喷淋塔310的连通，还通过集水管317与喷淋塔310的底部连通便于收 集喷淋塔310中的水，连接方式优选为螺栓连接或法兰连接。集水区311的截 面为弧形设置在喷淋塔310的底部，弧形结构便于收集喷淋后产生的水，同时 通过集水管317也便于回收喷淋塔310内的水。除尘区312设置在喷淋塔310 的中部，喷淋塔310的中部便于VOC气体与水雾充分接触，从而捕捉VOC气 体中的颗粒物质。集气区313的截面为弧形设置在喷淋塔310的顶部，弧形结 构便于VOC气体的汇集从而排出喷淋塔310。送水管315还连接有喷淋头318， 通过喷淋头318送水管315能够将水箱314中的水在除尘区312通过雾化喷出。 挡水板316设置在除尘区312与集气区313之间，挡水板优选为塑料或不锈钢 材质，并与喷淋塔310的内部进行卡合连接。除尘区312产生的部分水雾会继 续在喷淋塔310内上升，挡水板316能够避免一些水雾继续上升进入集气区 313，从而避免喷淋塔200排出的VOC气体湿度过高。挡水板316上有若干气 孔，气孔能够通过VOC气体，从而部分水雾受到阻碍后生成水滴并降落到喷 淋塔310的集水区311。VOC气体通过管道200从除尘区312进入喷淋塔310， 管道200与喷淋塔310入口的连接位置优选为在除尘区312的下方靠近集水区 311的位置，便于VOC气体在上升过程中与水雾充分接触，连接方式优选为法 兰连接。VOC气体通过管道200从集气区313排出喷淋塔310，管道200与喷 淋塔310出口的连接位置优选为集气区313的顶部，便于对VOC气体进行集 中排出，连接方式优选为法兰连接。
作为可选地实施方式，净化组件400包括气体混合箱410、净化设备420、 第一缓冲罐430和静电消除器440，气体混合箱410、净化设备420、第一缓冲 罐430和静电消除器440通过管道200依次连接，VOC气体顺次通过气体混合 箱410、净化设备420、第一缓冲罐430和静电消除器440，气体混合箱410与 第一换热器330连接，静电消除器440通过管道200与再利用组件500连接。 气体混合箱410通过管道200与第一换热器330螺栓连接或法兰连接，将换热 后的VOC气体导入气体混合箱410中，气体混合箱410在换热后的VOC气体 中通过混入新鲜空气降低了待处理VOC气体的浓度，混入的新鲜空气可以通 过第二风机411增加流速，以便于VOC气体在净化设备420内通过，也便于 VOC气体从第一换热器330进入。VOC气体通过净化设备420时，VOC气体 中有大量静电，静电消除器440能够对通过的VOC气体消除静电，使得处理 过程更为安全。第一缓冲罐430能够进行旋转，并在底部通过第一连接管431连接有废液罐432。VOC气体经过净化设备420时，通过分解作用会产生二氧 化碳和水，第一缓冲罐430由于旋转产生的离心力作用，VOC气体中的水等气 体液体组成的废液会与气体相互分离，废液会逐渐从第一缓冲罐430的内壁流 入底部。第一缓冲罐430与废液罐432通过第一连接管431连通，第一连接管 431与第一缓冲罐430的底部通过法兰或螺栓连接，废液罐432的最高高度优 选为比第一缓冲罐430的最低高度更低，便于第一缓冲罐430的废液在重力作 用下自动流入。通过第一缓冲罐430对处理后的VOC气体中的液体进行了分 离，也降低了VOC气体的湿度。
作为可选地实施方式，净化设备420包括活性炭滤箱421、静电吸附器422、 光催化器423和等离子反应器424；活性炭滤箱421、静电吸附器422、光催化 器423和等离子反应器424通过管道200前后顺次连接；活性炭滤箱421与静 电吸附器422通过回收技术对VOC气体进行净化；光催化器423和等离子反 应器424通过分解技术对VOC气体进行净化。活性炭滤箱421与气体混合箱 410通过管道200连接，活性炭滤箱421在内部设置网状结构并将活性炭装入 网内，网状结构便于VOC气体通过同时能够使VOC气体与活性炭充分接触。 活性炭滤箱421采用的是VOC的回收技术中的吸附技术，活性炭的多孔结构 的将有机物分子截留，当VOC气体通过活性炭滤箱421时，有机物就被吸附 在活性炭孔内，同时部分混入新鲜空气中的尘埃等也能被吸附，使VOC气体 得到净化。静电吸附器422采用的是VOC的回收技术中的吸附技术，实现对VOC气体中的颗粒物滞留，降低VOC气体中的颗粒物含量。光催化器423和 等离子反应器424通过VOC分解技术对VOC气体进行处理，光催化器423和 等离子反应器434都能实现对VOC气体的氧化、降解。
作为可选地实施方式，再利用组件500包括空气压缩机510、第二次净化 设备520和储气罐530。空气压缩机510通过管道200与静电消除器440连接， 空气压缩机510、第二次净化设备520和储气罐530通过管道200依次连接， 空气压缩机510对VOC气体进行压缩，第二次净化设备520对压缩后的VOC 气体进行第二次净化，进一步降低VOC气体中污染物的含量，储气罐530与 动力设备600连接，通过压缩并第二次净化后的VOC气体对动力设备提供动 力。第二次净化设备520包括灰尘过滤器521、油过滤器522和活性炭过滤器 523，管道200将灰尘过滤器521、油过滤器522和活性炭过滤器523依次连通。 灰尘过滤器521用于清除压缩后废气中的颗粒物，滤孔孔径优选为小于0.5微 米，从而降低颗粒物对储气罐530气动性能的影响。活塞式空气压缩机、螺杆 式空气压缩机在压缩空气过程中需要空压机油进行润滑，空压机油润滑后容易 带入储气罐530从而影响气动性能，油过滤器522便于清除压缩后废气中的油 污，滤孔孔径优选为0.01-0.1微米。活性炭过滤器523则能通过吸附作用进一 步吸收压缩后VOC气体中剩余的颗粒物和微小油颗粒，活性炭过滤器740能 够吸附0.01微米以上的颗粒物、微小油滴，并能够吸附废气中其它气体污染物。 灰尘过滤器521与油过滤器522之间还连接有吸附式干燥机524，吸附式干燥 机524与灰尘过滤器521及油过滤器522均通过管道200连接，压缩后的废气 中湿度较大，吸附式干燥机524能够通过吸附作用降低压缩后废气的湿度，干 燥压缩气体，同时还能够吸附压缩后废气中的异味。
作为可选地实施方式，再利用组件500还包括第二换热器540和第二缓冲 罐550，第二换热器540与空气压缩机510通过管道200连接，第二缓冲罐550 与第二换热器540通过管道200连接，VOC气体能够依次进入第二换热器540 和第二缓冲罐550。第二缓冲罐550能够储第二换热器540换热后的VOC气体， 也便于稳定VOC气体的压力。储气罐530与第二缓冲罐550通过第二连接管531相互连通，第二连接管531与储气罐530和第二缓冲罐550的连接位置都 位于它们的最底部，废气在压缩过程中，会产生大量水等液体，并通过第二连 接管531连接有储液罐532，储液罐532对储气罐530与第二缓冲罐550产生 的液体进行收集。储液罐532的最高位置低于储气罐530与第二缓冲罐550的 最低位置，便于通过重力作用实现对液体的收集。第二连接管531还连接有油 水分离器533，第二缓冲罐550和储气罐530中有大量油污，油水分离器533 能够将第二缓冲罐550和储气罐530产生的液体中的油进行分离，还可以对分 离后的空压机油进行搜集并进行循环利用。优选在第二换热器540与第二缓冲 罐550之间设置有第三单向阀240，第三单向阀240与管道200连接，第三单 向阀240使压缩后的废气不会从第二缓冲罐550重新进入第二换热器540。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到 变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应 以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种VOC气体净化再利用装置，其特征在于，包括管道、收集组件、净化组件、再利用组件和动力设备；所述管道内能够通过VOC气体，所述管道将所述收集组件、所述净化组件和所述再利用组件连通；所述收集组件与VOC气体排放设备通过所述管道相连，所述VOC气体排放后进入所述收集组件；所述收集组件能够对所述VOC气体除尘，并降低所述VOC气体的温度和浓度；所述净化组件通过回收和/或分解技术对所述VOC气体中进行第一次净化；所述再利用组件对所述VOC气体进行压缩和第二次净化，并将压缩后的所述VOC进行储存，储存的压缩后所述VOC气体为所述动力设备提供动力。
2.根据权利要求1所述的VOC气体净化再利用装置，其特征在于，所述收集组件包括喷淋塔、淡化设备和第一换热器，所述管道将所述喷淋塔、所述淡化设备和所述第一换热器顺次连接，所述VOC气体顺次通过所述喷淋塔、所述淡化设备和所述第一换热器，所述所述第一换热器通过所述管道与所述净化组件连接。
3.根据权利要求2所述的VOC气体净化再利用装置，其特征在于，所述喷淋塔包括集水区、除尘区、集气区、水箱、送水管和挡水板；所述集水区的截面为弧形设置在所述喷淋塔的底部，所述除尘区设置在所述喷淋塔的中部，所述集气区的截面为弧形设置在所述喷淋塔的顶部；所述送水管能够将所述水箱中的水在所述除尘区通过雾化喷出；所述挡水板设置在所述除尘区与所述集气区之间，所述挡水板上有若干气孔通过所述VOC气体；所述VOC气体通过管道从所述除尘区进入所述喷淋塔，并通过所述管道从所述集气区排出所述喷淋塔。
4.根据权利要求3所述的VOC气体净化再利用装置，其特征在于，所述净化组件包括气体混合箱、净化设备、第一缓冲罐和静电消除器，所述气体混合箱、所述净化设备、所述第一缓冲罐和所述静电消除器通过所述管道依次连接，所述VOC气体顺次通过所述气体混合箱、所述净化设备、所述第一缓冲罐和所述静电消除器，所述气体混合箱与所述第一换热器连接，所述静电消除器通过所述管道与所述再利用组件连接。
5.根据权利要求4所述的VOC气体净化再利用装置，其特征在于，所述第一缓冲罐能够进行旋转，并在底部通过第一连接管连接有废液罐。
6.根据权利要求5所述的VOC气体净化再利用装置，其特征在于，所述净化设备包括活性炭滤箱、静电吸附器、光催化器和等离子反应器；所述活性炭滤箱、所述静电吸附器、所述光催化器和所述等离子反应器通过所述管道前后顺次连接；所述活性炭滤箱与所述静电吸附器通过回收技术对所述VOC气体进行净化；所述光催化器和所述等离子反应器通过分解技术对所述VOC气体进行净化。
7.根据权利要求3-6任一所述的VOC气体净化再利用装置，其特征在于，所述再利用组件包括空气压缩机、第二次净化设备和储气罐；所述空气压缩机通过所述管道与所述静电消除器连接，所述空气压缩机、所述第二次净化设备和所述储气罐通过所述管道依次连接。
8.根据权利要求7所述的VOC气体净化再利用装置，其特征在于，所述第二次净化设备包括灰尘过滤器、油过滤器和活性炭过滤器，所述管道将所述灰尘过滤器、所述油过滤器和所述活性炭过滤器依次连通。
9.根据权利要求8所述的VOC气体净化再利用装置，其特征在于，所述再利用组件还包括第二换热器和第二缓冲罐，所述第二换热器与所述空气压缩机通过所述管道连接，所述第二缓冲罐与所述第二换热器通过所述管道连接，所述VOC气体能够依次进入所述第二换热器和所述第二缓冲罐。
10.根据权利要求9所述的VOC气体净化再利用装置，其特征在于，所述储气罐与所述第二缓冲罐通过第二连接管相互连通，并通过所述第二连接管连接有储液罐，所述储液罐对所述储气罐与所述第二缓冲罐产生的液体进行收集。
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