CN208032239U - 一种VOCs高效净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种VOCs高效净化装置，包括置于废气收集室内的抽风机和控制器，所述抽风机的输出端连接有文丘里洗涤器，在文丘里洗涤器的收缩段上连接有洗涤管，文丘里洗涤器分别连接有多个并能够同时进行吸附和解吸的活性炭吸附器，活性炭吸附器的输入端口与文丘里洗涤器上的净气出口之间增设有一路用于冷却气体的冷却空气管路，在活性炭吸附器上设有吸附管出口、脱附管出口和脱附管入口，吸附管出口上连接有与烟囱连接的离心通风机，脱附管入口通过换热器与蓄热燃烧器的输入口连接，脱附管出口依次通过脱附风机、换热器与蓄热燃烧器的输出口连接。该结构降低成本、气体净化工作效率高、工作稳定性好。

Description

一种VOCs高效净化装置

技术领域

本实用新型涉及一种挥发性气体的净化设备，特别是一种VOCs高效净化装置。

背景技术

在我国，挥发性有机物简称VOCs（volatile organic compounds），是指常温下饱和蒸汽压大于133.32 Pa、常压下沸点在50~260℃以下的有机化合物，或在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体。

目前对于挥发性有机气体的治理方法主要有两类：一类是回收法，另一类是消除法。回收法主要有吸附分离法、吸收分离法、冷凝法；一般回收法是通过物理方法，改变温度、压力或采用选择性吸附剂或选择性渗透膜等方法来收集分离有机废气污染物。而在喷漆过程中产品有害气体的有机物浓度低，因此若采用以下几种方法均存在一些问题：1、由于吸附法其主要是吸附饱和后所分离的溶剂属于危险品，通常不能直接回用，在没有找到合适的处理方法之前是一种危险的二次污染物，所以目前不能采用这种方法；2、由于吸收法吸收主要适用于浓度较高、温度较低和压力较高情况下废气污染物的处理，对于排气浓度很低，使用吸收分离法的效率就非常低，因而不能采用；3、由于冷凝法的经济性太差；4、由于生物法必须要保证排气具有稳定和连续性；5、由于等离子净化是利用反应器内的放电产生大量的高能电子，这些电子轰击气体中的O2，H2O产生O3、O和OH-，有机气体进入反应器与这些活性物质接触而被氧化成小分子物质，这种方法降解有机物不彻底，仍需较多的材料更换；综上所述目前的这几种方法存在工作效率低、成本高、稳定性差的问题，因此本发明创造为了考虑综合投资少和运行成本低故此采用浓缩催化燃烧设备：其首先将有机物浓缩到最佳的浓度，然后使用催化剂，使废气中有机物在较低温度下下氧化分解，将这种设备应用于非连续、污染物波动较大的场合非常成功，而且有可能回收热能物，最终解决现有技术中的各个回收法存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种降低成本、气体净化工作效率高、工作稳定性好的一种VOCs高效净化装置。

为了实现上述目的，本实用新型所设计的一种VOCs高效净化装置，包括置于废气收集室内的抽风机和与各个设备连接并用于控制对应设备开启或关闭的控制器，所述抽风机的输出端连接有文丘里洗涤器，在文丘里洗涤器的收缩段上连接有进入冷水的洗涤管，文丘里洗涤器上的净气出口分别连接有一个以上并能够同时进行吸附和解吸的活性炭吸附器，每一个活性炭吸附器的输入端口与文丘里洗涤器上的净气出口之间还增设有一路用于冷却气体的冷却空气管路，在活性炭吸附器上设有吸附管出口、脱附管出口和脱附管入口，在所有吸附管出口上连接有输出端与烟囱连接的离心通风机，所述脱附管入口连接有换热器，所述换热器与蓄热燃烧器的输入口连接，脱附管出口连接有脱附风机，所述脱附风机通过所述换热器与蓄热燃烧器两端连接。

上述结构的工作原理如下：

1、当需要完成吸附功能时，此时抽风机将废气汇总后通过三通管再进入文丘里洗涤器，由文丘里洗涤器将废气中的颗粒物除去，同时溶解有机物的可溶于水的有机组分（比如乙酸乙酯），然后经过活性炭吸附器，由活性炭吸附器内的活性炭吸附废气中的几乎全部的有机物，并在脱附的时候将有机物释放出来，然后进行冷却，最后净气通过烟囱排放。

2、当需要完成脱附功能时，关闭其他的管路，只开启脱附功能的管路，此时从蓄热燃烧器出来的高温气体被压入活性炭吸附器对内部的吸附剂进行高温吹扫，吸附在吸附剂上的有机物被解析出来随脱附风机的脱附气流依次回到蓄热燃烧器内将有机物完全降解。

3、冷却原理——新鲜空气经过一个开启的阀门进入活性炭吸附器顶部对活性炭吸附器内部的净化的高温气体进行逆向冷却，冷却后的气体通过离心通风机混合吸附后的干净气体排入大气中。

故此本结构选用文丘里洗涤器，其具备能够将废气中的颗粒物去除彻底，防止由于颗粒物的粘性强而阻塞设备的作用，实现具有很高的去除效率，并使其与活性炭吸附器一起配合使用时，由于该活性炭吸附器能够同时进行吸附和解吸这样解决了现有设备先进行吸附然后进行解析设备带来的占地面积大，投资高的问题；同时吸附解析避免了传统吸附饱和后再解析出现的解析气浓度的波动；另一方面相对于不经过吸附浓缩直接进行蓄热催化燃烧的***来讲，通过活性炭吸附器浓缩后进入蓄热催化燃烧器的浓度相对更加稳定，因而本设备特别适合于处理中低浓度、大风量、浓度波动剧烈的有机污染源，能够广泛应用于喷漆、涂胶、化工、制药的领域，因此通过本结构设计使得对有害气体进行快速的净化，并提高工作效率，且相对成本较低。

为了方便后期检测维修时能够快速排放气体，在抽风机与文丘里洗涤器之间连接用于故障排放的三通管，所述三通管的另外两个管路：一路连接文丘里洗涤器的收缩段作为吸附管路，另一路连接烟囱作为故障排放管路，实现对气体的换向，当后期需要进行检测或故障排修时，通过开启三通管以及对应管路上的电动阀能够直接将气体从烟囱排出，方便维修。

进一步为了让使用更加安全，在文丘里洗涤器与活性炭吸附器之间连接有第一防火阀；在活性炭吸附器与离心通风机之间连接有第二防火阀，从而实现防爆/防火措施。

进一步提高废水循环率，降低成本，在洗涤管上连接有循环水池，所述循环水池通过高压泵与洗涤管连接，且文丘里洗涤器底部的排污口与循环水池连接，在循环水池上设有排水口。

本实用新型得到的一种VOCs高效净化装置，选用文丘里洗涤器，其具备能够将废气中的颗粒物去除彻底，防止由于颗粒物的粘性强而阻塞设备的作用，实现具有高去除效率，且文丘里洗涤器不仅具有很高的去除效率，并与活性炭吸附器一起配合使用时，由于该活性炭吸附器能够同时进行吸附和解吸，这样解决了现有设备先进行吸附然后进行解析设备带来的占地面积大，投资高的问题；同时吸附解析避免了传统吸附饱和后再解析出现的解析气浓度的波动；另一方面相对于不经过吸附浓缩直接进行蓄热催化燃烧的***来讲，通过活性炭吸附器浓缩后进入蓄热催化燃烧器的浓度相对更加稳定，因此通过本结构设计使得对有害气体进行快速的净化，并提高工作效率，且相对成本较低，特别适合于处理中低浓度、大风量、浓度波动剧烈的有机污染源，能够广泛应用于喷漆、涂胶、化工、制药的领域。

附图说明

图1是本实施例1中一种VOCs高效净化装置的结构示意图；

图2是本实施例2中一种VOCs高效净化装置的结构示意图；

图3是本实施例3中一种VOCs高效净化装置的结构示意图。

图中：抽风机1、三通管2、文丘里洗涤器3、收缩段3-1、净气出口3-2、烟囱4、洗涤管5、活性炭吸附器6、输入端口6-1、吸附管出口6-2、脱附管出口6-3、脱附管入口6-4、冷却空气管路7、离心通风机8、换热器9、脱附风机10、蓄热燃烧器11、第一防火阀12、第二防火阀13、循环水池14、高压泵15、排污口16、排水口17、控制器18。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例：

如图1所示，本实施例提供的一种VOCs高效净化装置，包括置于废气收集室内的抽风机1和与各个设备连接并用于控制对应设备开启或关闭的控制器18，所述抽风机1的输出端连接有文丘里洗涤器3，在文丘里洗涤器3的收缩段3-1上连接有进入冷水的洗涤管5，文丘里洗涤器3上的净气出口3-2分别连接有一个以上并能够同时进行吸附和解吸的活性炭吸附器6，每一个活性炭吸附器6的输入端口6-1与文丘里洗涤器3上的净气出口3-2之间还增设有一路用于冷却气体的冷却空气管路7，在活性炭吸附器6上设有吸附管出口6-2、脱附管出口6-3和脱附管入口6-4，在所有吸附管出口6-2上连接有输出端与烟囱4连接的离心通风机8，所述脱附管入口6-4连接有换热器9，所述换热器9与蓄热燃烧器11的输入口连接，脱附管出口6-3连接有脱附风机10，所述脱附风机10通过所述换热器9与蓄热燃烧器11两端连接，实现对气体的换向，在本实施例中所述的活性炭吸附器6为2个，在具体实施例中活性炭吸附器6的个数可根据具体要求而定，可以是1个、3个甚至更多。

在每一个设备与另一个设备之间的连接管路上均会设置一个阀门，然后根据需要开启对应的阀门，使得对应的管路接通，工作时：

1、当需要完成吸附功能时，抽风机1将废气汇总后通过三通管2再进入文丘里洗涤器3，由文丘里洗涤器3将废气中的颗粒物除去，同时溶解有机物的可溶于水的有机组分（比如乙酸乙酯），然后经过活性炭吸附器6，由活性炭吸附器6内的活性炭吸附废气中的几乎全部的有机物，并在脱附的时候将有机物释放出来，然后进行冷却，最后净气通过烟囱4排放。

2、当需要完成脱附功能时，关闭其他的管路，只开启脱附功能的管路，此时从蓄热燃烧器11出来的高温气体被压入活性炭吸附器6对内部的吸附剂进行高温吹扫，吸附在吸附剂上的有机物被解析出来随脱附风机10的脱附气流依次回到蓄热燃烧器11内将有机物完全降解。

3、冷却原理——新鲜空气经过一个开启的阀门进入活性炭吸附器6顶部对活性炭吸附器6内部的净化的高温气体进行逆向冷却，冷却后的气体通过离心通风机8混合吸附后的干净气体排入大气中。

换热器9能够将催化燃烧产生的热量用于加热新鲜空气，使得附近的新鲜空气升温到180℃左右，这部分热量用于使活性炭吸附器6内截留的有机物蒸发成气体，因此本设备能自动适应废气源浓度的波动，并保持在一个无需辅助热量就能维持氧化反应的水平，而且本***所有控制通过控制器18进行控制（无需任何人工参数）。且本实施例中的控制器18如何与各个设备以及阀门连接控制其开启或关闭属于本领域技术人员的常规技术手段，且也不是本方案保护的重点，故此不做具体描述。

在本实施例中所述的两个活性炭吸附器的吸附、脱附、冷却顺序不同，这样可以有利于无论何时均处于工作状态，最终更好的提高工作效率。第一个活性炭吸附器的时间分别是先吸附4h、脱附16h和冷却4h，第二个活性炭吸附器的时间分别是脱附16h、冷却4h和吸附4h，且在预先设置时通过控制器18进行对其开启时间的设定。

同时在本实施例中由于采用了活性炭吸附器6来实现活性炭吸附的工艺，故此本结构选用文丘里洗涤器3，其具备能够将废气中的颗粒物去除彻底，防止由于颗粒物的粘性强而阻塞设备的作用，实现具有很高的去除效率，且文丘里洗涤器3不仅具有很高的去除效率，而且非常耐磨，是最难以堵塞的颗粒物去除设备，同时其可以24小时无故障的持续运转且风量稳定，并使其与活性炭吸附器6一起配合使用时，由于该活性炭吸附器6能够同时进行吸附和解吸这样解决了现有设备先进行吸附然后进行解析设备带来的占地面积大，投资高的问题；同时吸附解析避免了传统吸附饱和后再解析出现的解析气浓度的波动；另一方面相对于不经过吸附浓缩直接进行蓄热催化燃烧的***来讲，通过活性炭吸附器6浓缩后进入蓄热催化燃烧器的浓度相对更加稳定，因此通过本结构设计使得对有害气体进行快速的净化，并提高工作效率，且相对成本较低，特别适合于处理中低浓度、大风量、浓度波动剧烈的有机污染源，能够广泛应用于喷漆、涂胶、化工、制药的领域。

实施例2：

如图2所示，本实施例提供的一种VOCs高效净化装置的大致结构与实施例1相同，不同的是：为了方便后期检测维修时能够快速排放气体，在抽风机1与文丘里洗涤器3之间连接用于故障排放的三通管2，所述三通管2的另外两个管路：一路连接文丘里洗涤器3的收缩段3-1作为吸附管路，另一路连接烟囱4作为故障排放管路。

实施例3：

如图3所示，本实施例提供的一种VOCs高效净化装置的大致结构与实施例2相同，不同的是：为了让使用更加安全，在文丘里洗涤器3与活性炭吸附器6之间连接有第一防火阀12；在活性炭吸附器6与离心通风机8之间连接有第二防火阀13，通过防火阀的设计，当温度大于一定范围或者气体内含有火源时，立即能够关闭阀门，从而起到有效地保护作用，同时进一步提高废水循环率，降低成本，在洗涤管5上连接有循环水池14，所述循环水池14通过高压泵15与洗涤管5连接，且文丘里洗涤器3底部的排污口16与循环水池14连接，在循环水池14上设有排水口17。

因此通过上述结构实施例的说明，本发明创造由于文丘里洗涤器3能够去除废气中的绝大部分颗粒物，冷凝部分高沸点物质，还可以作为一个非常可靠的阻火器；当需要维修或者故障临时排放时，通过三通管2以及对应管路上的电动阀能够直接将气体从烟囱排出，蓄热燃烧器-将有机物完全氧化成CO2和H2O；利用蓄热体吸收有机物氧化产生的热量并用来预热进入催化器的高浓度有机气体，使其达到氧化反应温度，故此本结构设计对有害气体进行快速的净化，并提高工作效率，且相对成本较低，特别适合于处理中低浓度、大风量、浓度波动剧烈的有机污染源，能够广泛应用于喷漆、涂胶、化工、制药的领域。

Claims (4)

1.一种VOCs高效净化装置，包括置于废气收集室内的抽风机（1）和与各个设备连接并用于控制对应设备开启或关闭的控制器（18），其特征是：所述抽风机（1）的输出端连接有文丘里洗涤器（3），在文丘里洗涤器（3）的收缩段（3-1）上连接有进入冷水的洗涤管（5），文丘里洗涤器（3）上的净气出口（3-2）分别连接有一个以上并能够同时进行吸附和解吸的活性炭吸附器（6），每一个活性炭吸附器（6）的输入端口（6-1）与文丘里洗涤器（3）上的净气出口（3-2）之间还增设有一路用于冷却气体的冷却空气管路（7），在活性炭吸附器（6）上设有吸附管出口（6-2）、脱附管出口（6-3）和脱附管入口（6-4），在所有吸附管出口（6-2）上连接有输出端与烟囱（4）连接的离心通风机（8），所述脱附管入口（6-4）连接有换热器（9），所述换热器（9）与蓄热燃烧器（11）的输入口连接，脱附管出口（6-3）连接有脱附风机（10），所述脱附风机（10）通过所述换热器（9）与蓄热燃烧器（11）两端连接。

2.根据权利要求1所述的一种VOCs高效净化装置，其特征是：在抽风机（1）与文丘里洗涤器（3）之间连接用于故障排放的三通管（2），所述三通管（2）的另外两个管路：一路连接文丘里洗涤器（3）的收缩段（3-1）作为吸附管路，另一路连接烟囱（4）作为故障排放管路。

3.根据权利要求1或2所述的一种VOCs高效净化装置，其特征是：在文丘里洗涤器（3）与活性炭吸附器（6）之间连接有第一防火阀（12）；在活性炭吸附器（6）与离心通风机（8）之间连接有第二防火阀（13）。

4.根据权利要求1或2所述的一种VOCs高效净化装置，其特征是：在洗涤管（5）上连接有循环水池（14），所述循环水池（14）通过高压泵（15）与洗涤管（5）连接，且文丘里洗涤器（3）底部的排污口（16）与循环水池（14）连接，在循环水池（14）上设有排水口（17）。