CN113440978A - 一种工业废气处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业废气处理装置及方法，涉及废气处理领域；本发明包括活性吸附单元、空气运输单元和混合处理单元等装置，废气进气管连接活性吸附单元，活性吸附单元连接废气出气管，空气运输单元通过空气输气管组连接废气出气管；废气进气管通过混合输气管连接混合处理单元，混合处理单元连接排气管组件，空气加热器将加热升温后的高温空气反吹活性吸附单元，脱附活性炭吸附层内的恶臭气体组分，疏通堵塞，脱附出的恶臭气体组分在混合处理单元发生氧化分解，实现无害化处理，循环往复，既能疏通活性炭吸附层的通透性，防止堵塞，又能减少活性吸附单元的更换频率，降低设备运行成本。

Description

一种工业废气处理装置及方法

技术领域

本发明涉及废气处理领域，尤其是涉及一种工业废气处理装置及方法。

背景技术

为保护环境，国家环境保护局在1993年颁布了《恶臭气体排放标准》（GB14554-93），对氨气、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯等主要恶臭气体的排放标准做了明确规定。目前常用的恶臭气体处理方法主要有酸洗、碱洗、生物除臭、光氧氧化和活性炭吸附，各种处理方法各有优缺点。随着环保要求的提高，部分存在恶臭气味的物质虽然未被纳入国标要求，但逐步纳入环保新规范围内，恶臭气体的处理种类和难度不断增加，组合处理工艺成为发展方向。在组合处理工艺中，活性炭吸附技术为一个重要环节，其在处理恶臭气体，尤其是不溶性恶臭气体方面具有较好的效果。

活性炭吸附技术的原理是利用活性炭的强吸附性，将空气中的恶臭气体组分吸附至活性炭自身微孔中从而达到将恶臭气体组分同空气分离的目的。当活性炭自身微孔中的恶臭气体组分达到一定量时，活性炭的吸附性能会大幅降低直至失去吸附性能，此时需要更换新的活性炭，频繁更换活性炭吸附装置会使废气处理成本增加。另外，若进入活性炭的气体中水分含量较高，空气中携带的灰尘会以污泥形式在活性炭表面堆积造成堵塞。因此，易堵塞和需要频换更换活性炭是活性炭吸附技术的主要缺点。

发明内容

为了解决以上活性炭吸附易堵塞和需要频繁更换的技术问题，本发明提供了一种工业废气处理装置及方法，主要解决甲苯、乙醇等VOCS废气处理；本发明结构简单，既能减少活性炭频繁更换降低废气处理成本，又能解决活性炭的堵塞问题，实现循环利用。

本发明的技术问题是通过以下技术方案实现的：包括活性吸附单元、空气运输单元和混合处理单元；所述空气运输单元包括空气压缩机和空气加热器；所述混合处理单元包括消解器和引燃棒，所述引燃棒安装在消解器内部；空气压缩机连接空气加热器；空气加热器连接活性吸附单元的出口；消解器连接活性吸附单元的入口。

具体的，还包括废气进气管和废气出气管，所述废气进气管连接活性吸附单元的进气口；所述活性吸附单元的出气口连接废气出气管。

进一步地，所述活性吸附单元的吸附出气口采用“伞形”结构；活性吸附单元中依次安装有活性过滤层和活性炭吸附层，所述活性炭吸附层内填装有活性炭，所述活性炭吸附层的长度为500-800mm。

通过使用以上技术方案，活性过滤层可初步过滤工业废气中携带的灰尘和水汽，减少活性炭吸附层的吸附负担，长度为500-800mm的活性炭吸附层实现对通过的工业废气进行完全吸附处理，保证废气处理效果；“伞形”结构的吸附出气口可延长废气吸附处理时间；可以避免反向通入热气时高风速对活性炭吸附层的直接冲击破坏，吸附出气口所在的密闭空间在增大风压同时不会影响反吹效果，使得对活性炭吸附层和活性吸附层的脱附效果更明显。

进一步地，还包括空气输气管组；所述空气输气管组包括空气管和热气管；所述空气压缩机通过空气管连接空气加热器，所述空气加热器通过热气管连接活性吸附单元的出口；所述热气管上安装有空气进气阀。

通过使用以上技术方案，空气加热器加热空气压缩机输入的空气，加热的空气对活性炭吸附层反吹，高温更容易使活性炭吸附层中塌缩的空隙结构快速回复，既能疏通活性炭吸附单元的通透性，消除堵塞，又可以提高脱附速率，空气进气阀控制热气管内气体的流向。

进一步地，活性吸附单元和空气运输单元之间连接有废气出气管；所述废气出气管上安装有出气三通，所述出气三通连接热气管和废气出气管，所述废气出气管的出气口与出气三通之间的管道上安装有废气出气阀。

通过使用以上技术方案，出气三通保证热气管和废气出气管连接处的密封性和牢靠性，避免废气在运输过程中泄露；废气出气阀控制废气出气管的管路开闭，控制气体在废气出气管中的流向。

进一步地，所述活性吸附单元的进口连接有废气进气管，所述废气进气管上安装有进气三通，所述进气三通连接消解器；所述废气进气管的进口与进气三通之间的管道上安装有废气进气阀。

通过使用以上技术方案，进气三通保证连接的密封性和牢靠性，避免废气在运输过程中泄露，废气进气阀控制废气进气管的管路开闭，控制气体在废气进气管中的流向。

进一步地，所述进气三通和消解器之间连接有混合输气管；所述混合输气管上安装有混合出气阀，所述混合输气管的另一端连接消解器的进气口。

通过使用以上技术方案，混合出气阀控制混合输气管的管路开闭，控制气体在混合输气管中的流向。

进一步地，所述消解器内的引燃棒呈螺旋状分布，所述消解器的出气口连接有排气管组件。

通过使用以上技术方案，引燃棒呈螺旋状分布在消解器内，使得脱附出来的高浓度恶臭气体组分在引燃棒表面充分燃烧，保证废气完全处理成二氧化碳等无毒害成分，排气管组件及时排放出处理完成的废气。

进一步地，一种采用上述工业废气处理装置进行工业废气处理方法，包括以下步骤，

采用空气运输单元对活性吸附单元进行反吹；

反吹出的物质采用混合处理单元进行处理；优选的，采用空气运输单元对空气进行加热后对活性吸附单元进行反吹。具体操作如下：

关闭混合出气阀和空气进气阀，打开废气进气阀和废气出气阀，将工业废气从废气进气阀进入活性吸附单元中，活性吸附层初步过滤工业废气中含有的灰尘等颗粒，活性炭吸附层对初步过滤的废气吸附净化处理，后由废气出气管经出气三通和废气出气阀排放出外界；

当活性吸附单元达到吸附饱和或出现堵塞时，关闭废气进气阀和废气出气阀，打开空气进气阀和混合出气阀，空气压缩机通过空气管运输压缩空气进入空气加热器升温处理，升温后的空气沿热气管依次通过空气进气阀和出气三通进入废气出气管，经废气出气管进入活性吸附单元，高温空气通过吸附出气口对活性炭吸附层和活性过滤层反吹并脱附堵塞在活性炭吸附层内的恶臭气体组分，脱附出的恶臭气体组分同高温空气形成的混合气体进入废气进气管，依次经进气三通、混合输气管和混合出气阀进入消解器，恶臭气体组分在引燃棒表面与混合气体中的氧气发生反应后经排气管组件排出。

综上所述，本发明具有如下有益效果：

1.本发明通过空气加热器加热空气，对活性吸附单元反吹实现恶臭气体组分的脱附处理，提高了脱附速率，又疏通了活性炭吸附器的通透性，防止了堵塞，解决了活性炭的频繁更换问题，实现了活性吸附单元的循环使用。

2.本发明通过设置空气进气阀，废气进气阀、废气出气阀和混合进气阀等装置，实现了管道内气体流向的自由控制，使吸附与脱附处理随意切换。

3.本发明的混合处理单元能将脱附出的恶臭气体组分转化为二氧化碳和水等无害成分，处理工艺完善，设备运行成本低，无二次污染。

附图说明

图1为本发明工艺流程图；

图2为活性吸附单元结构示意图；

图3为空气运输单元及空气输气管组连接结构示意图。

附图标记说明：

1废气进气管；2废气进气阀；3进气三通；4活性吸附单元；401活性过滤层；402活性炭吸附层；403吸附出气口；5废气出气管；6出气三通；7废气出气阀；8空气运输单元；801空气压缩机；802空气加热器；9空气输气管组；901空气管；902热气管；10空气进气阀；11混合出气阀；12混合输气管；13混合处理单元；1301消解器；1302引燃棒；14排气管组件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行进一步的详细说明。

本发明公开了一种工业废气处理装置及方法。如图1-3所示，一种工业废气处理装置，包括活性吸附单元4、废气进气管1、废气出气管5、空气运输单元8和混合处理单元13；所述废气进气管1连接活性吸附单元4的入口；所述活性吸附单元4的出口连接废气出气管5；所述空气运输单元8通过空气输气管组9连接废气出气管5；所述废气进气管1通过混合输气管12连接混合处理单元13，所述混合处理单元13连接排气管组件14。

其中，所述空气运输单元8包括空气压缩机801和空气加热器802；所述空气输气管组9包括空气管901和热气管902；所述热气管902上安装有空气进气阀10，所述空气压缩机801通过空气管901连接空气加热器802，所述空气加热器802通过热气管902连接废气出气管5，所述废气出气管5上安装有出气三通6，所述出气三通6连接热气管902和废气出气管5，所述废气出气管5的出气口与出气三通6之间的管道上安装有废气出气阀7。

其中，所述混合处理单元13包括消解器1301和引燃棒1302；所述引燃棒1302安装在消解器1301内部，所述引燃棒1302呈螺旋状等距分布。

其中，所述废气进气管1上安装有进气三通3，所述进气三通3连接混合输气管12和废气进气管1；所述混合输气管12上安装有混合出气阀11，所述废气进气管1的进气口与进气三通3之间的管道上安装有废气进气阀2。

其中，所述活性吸附单元4中自下而上依次安装有活性过滤层401、活性炭吸附层402和吸附出气口403，所述活性炭吸附层402内填装有活性炭，所述活性炭吸附层402的长度为500-800mm，所述吸附出气口403采用“伞形”结构。

一种工业废气处理方法，包括以下步骤，关闭混合出气阀11和空气进气阀10，打开废气进气阀2和废气出气阀7，将工业废气从废气进气管1通入，经过废气进气阀2进入活性吸附单元4，活性吸附层401初步过滤工业废气中含有的灰尘等颗粒，活性炭吸附层402对初步过滤的废气吸附净化处理，吸附出气口403的“伞形”出气结构使工业废气在活性炭吸附层402的滞留时间延长，保证废气充分处理。吸附净化后的无毒害气体进入废气出气管5，由废气出气管5经出气三通6和废气出气阀7排放出外界。

当活性吸附单元4达到吸附饱和或出现堵塞时，关闭废气进气阀2和废气出气阀7，打开空气进气阀10和混合出气阀11，空气压缩机801通过空气管901运输压缩空气进入空气加热器802，空气加热器802对经过的空气升温处理，升温后的空气沿热气管902依次通过空气进气阀10和出气三通6进入废气出气管5，经废气出气管5进入活性吸附单元4，高温空气通过吸附出气口403对活性炭吸附层402和活性过滤层401反吹，脱附堵塞在活性炭吸附层402内的恶臭气体组分，脱附出的恶臭气体组分同高温空气形成混合气体进入废气进气管1，依次经进气三通3、混合输气管12和混合出气阀11进入消解器1301，混合气体中的恶臭气体组分在引燃棒1302表面与混合气中的氧气反应生成二氧化碳等无害气体，后经排气管组件14排出。

图1所示的工业废气处理装置，采用的是废气在活性炭吸附单元4和高温空气逆向流动的方式，本发明也可采用同向流动的方式，在此不再赘述。

以上为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业废气处理装置，其特征在于:包括活性吸附单元（4）、空气运输单元（8）和混合处理单元（13）；所述空气运输单元（8）包括空气压缩机（801）和空气加热器（802）；所述混合处理单元（13）包括消解器（1301）和引燃棒（1302）；所述引燃棒（1302）安装在消解器（1301）内部；空气压缩机（801）连接空气加热器（802），空气加热器（802）连接活性吸附单元（4）的出口；消解器（1301）连接活性吸附单元（4）的入口。

2.根据权利要求1所述的一种工业废气处理装置，其特征在于：所述活性吸附单元（4）中依次安装有活性过滤层（401）和活性炭吸附层（402），所述活性炭吸附层（402）的长度为500-800mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种工业废气处理装置，其特征在于：所述活性吸附单元（4）还包括吸附出气口（403）；所述吸附出气口（403）采用“伞形”结构。

4.根据权利要求3所述的一种工业废气处理装置，其特征在于：还包括空气输气管组（9）；所述空气输气管组（9）包括空气管（901）和热气管（902）；所述空气压缩机（801）通过空气管（901）连接空气加热器（802），所述空气加热器（802）通过热气管（902）连接活性吸附单元（4）的出口；所述热气管（902）上安装有空气进气阀（10）。

5.根据权利要求4所述的一种工业废气处理装置，其特征在于：活性吸附单元（4）和空气运输单元（8）之间连接有废气出气管（5）；所述废气出气管（5）上安装有出气三通（6），所述出气三通（6）连接热气管（902）和废气出气管（5），所述废气出气管（5）的出气口与出气三通（6）之间的管道上安装有废气出气阀（7）。

6.根据权利要求5所述的一种工业废气处理装置，其特征在于：所述活性吸附单元（4）的进口连接有废气进气管（1），所述废气进气管（1）上安装有进气三通（3），所述进气三通（3）连接消解器（1301）；所述废气进气管（1）的进气口与进气三通（3）之间的管道上安装有废气进气阀（2）。

7.根据权利要求6所述的一种工业废气处理装置，其特征在于：所述进气三通（3）和消解器（1301）之间连接有混合输气管（12）；所述混合输气管（12）上安装有混合出气阀（11），所述混合输气管（12）的另一端连接消解器（1301）的进气口。

8.根据权利要求7所述的一种工业废气处理装置，其特征在于：所述消解器（1301）内的引燃棒（1302）呈螺旋状分布，所述消解器（1301）的出气口连接有排气管组件（14）。

9.一种采用权利要求1-8任意一项所述工业废气处理装置进行工业废气处理方法，其特征在于：

采用空气运输单元（8）对活性吸附单元（4）进行反吹；

反吹出的物质采用混合处理单元（13）进行处理。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，采用空气运输单元（8）对空气进行加热后对活性吸附单元（4）进行反吹。

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