CN209076396U - 一种有机废气处理装置 - Google Patents

Abstract

一种有机废气处理装置，它包括气体收集装置，气体收集装置的排气口与废气前处理装置的进气口连接，废气前处理装置的排气口与抽气装置的进气口连接，抽气装置的排气口与废气后处理装置的进气口连接，废气后处理装置的排气口与排气筒连接，在气体收集装置与废气前处理装置之间的气体管路上设有进气浓度检测装置，在废气后处理装置与排气筒之间的气体管路上设有排气浓度检测装置，包括控制装置，控制装置的数据输入端与进气浓度检测装置连接，控制装置的数据输出端与抽气装置连接。本实用新型的目的是为了进一步提高化工废气处理及排放的安全性。

Description

一种有机废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及化工废气处理领域，具体涉及一种有机废气处理装置。

背景技术

目前，涉及有机化工或者其它行业(如喷涂、资源回收)等都会在装置排放出口或固定场所产生有机物的挥发。如果废气中的有机物含量较高，一般可通过活性炭(碳纤维)吸附、溶剂吸收等方式对附加值高的有机物进行分离回收；如果废气中的有机物含量较低，无回收价值或回收成本过高，就需要对废气进行处理(治理)以满足环保达标排放的要求。

近年来，天津、河北、江苏、四川、陕西等省市相继出台了挥发性有机物(VOCs)排放控制标准(地方标准)，对VOCs相关的不同行业污染物(污染因子)排放浓度、排放速率、排气筒高度等都制定了排放限值。

国内现有对挥发性有机物进行处理的主要方式有：低温等离子、UV光催化氧化(光解)、催化氧化、催化燃烧、活性炭吸附等。各种处理方式都有利弊，比如低温等离子因存在高压放电若安全控制不到位可能会带来安全风险、光催化氧化一般适合处理浓度特别低的废气、活性炭吸附可能带来固废(甚至危废，二次污染)且运行周期短等不足。

废气中有机组分一般是易燃易爆的物质，存在一定的***极限范围，特别是存在多种有机组分可能使混合废气的***极限范围极宽，为废气处理装置的选择和运行带来极大的安全风险。

发明内容

本实用新型的目的是为了进一步提高化工废气处理及排放的安全性。

一种有机废气处理装置，它包括气体收集装置，气体收集装置的排气口与废气前处理装置的进气口连接，废气前处理装置的排气口与抽气装置的进气口连接，抽气装置的排气口与废气后处理装置的进气口连接，废气后处理装置的排气口与排气筒连接，在气体收集装置与废气前处理装置之间的气体管路上设有进气浓度检测装置，在废气后处理装置与排气筒之间的气体管路上设有排气浓度检测装置，包括控制装置，控制装置的数据输入端与进气浓度检测装置连接，控制装置的数据输出端与抽气装置连接。

包括安全联锁***，安全联锁***包括报警装置，安全联锁***的数据端分别与进气浓度检测装置、废气前处理装置、抽气装置、废气后处理装置的数据端连接。

所述废气前处理装置为UV光催化氧化装置或者低温等离子装置。

所述废气后处理装置为活性炭吸附装置或者喷淋吸收装置。

所述抽气装置为离心式风机。

所述排气筒包括筒体外壳，筒体外壳内部设置有吸附层，在筒体外壳底部设有进气口，筒体外壳顶部设有排气口。

所述筒体外壳的纵截面为梯形，若干吸附层横向设置在筒体外壳中。

所述吸附层包括活性炭吸附层。

位于最下端的吸附层与筒体外壳的底端、以及侧壁形成梯形结构体，进气口设置在梯形结构体的侧壁上。

采用上述技术方案，能带来以下技术效果：

1)本实用新型配备有自动控制***和安全联锁***，不仅能提升装置的环保水平、智能化控制水平，而且在安全生产可靠性方面具有更好的保障；

2)本实用新型可根据进气有机物浓度变化实时调整抽气风量，在确保处理效率的同时提升现有有机废气处理装置的自动化程度，具有较好的节能效益；

3)当进气有机物浓度大幅增加时，通过安全联锁***能根据设置数据判断是否发出报警、联锁等信号，使装置在异常状况下能安全运行；

4)采用排气筒包括筒体外壳，筒体外壳内部设置有吸附层，在筒体外壳底部设有进气口的结构，被处理后的废气从筒体外壳底部进入排气筒，然后从筒体外壳顶部的排气口排出，中间经过吸附层能再次经过吸附，能增加尾气吸附的效果；

5)采用筒体外壳的纵截面为梯形，若干吸附层横向设置在筒体外壳中的结构，筒体外壳从上至下，容量渐变大，能使位于外壳内的气体与吸附层接触的时间更久，使吸附效果更好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中排气筒的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示一种有机废气处理装置，它包括气体收集装置1，气体收集装置1的排气口与废气前处理装置3的进气口连接，废气前处理装置3的排气口与抽气装置4的进气口连接，抽气装置4的排气口与废气后处理装置5的进气口连接，废气后处理装置5的排气口与排气筒7连接，在气体收集装置1与废气前处理装置3之间的气体管路上设有进气浓度检测装置2，在废气后处理装置5与排气筒7之间的气体管路上设有排气浓度检测装置6，包括控制装置8，控制装置8的数据输入端与进气浓度检测装置2连接，控制装置8的数据输出端与抽气装置4连接。

包括安全联锁***9，安全联锁***9包括报警装置，安全联锁***9的数据端分别与进气浓度检测装置2、废气前处理装置3、抽气装置4、废气后处理装置5的数据端连接。

所述废气前处理装置3为UV光催化氧化装置或者低温等离子装置或者其它有机废气处理装置，可以单独使用，也可以串联使用。

所述废气后处理装置5为活性炭吸附装置或者喷淋吸收装置或者其它有机废气处理装置，可以单独使用，也可以串联使用。

所述抽气装置4为离心式风机或者其它气体输送装置，电机采用防爆电机，风量可通过变频器进行调节。

所述排气筒7包括筒体外壳10，筒体外壳10内部设置有吸附层11，在筒体外壳10底部设有进气口12，筒体外壳10顶部设有排气口。

所述筒体外壳10的纵截面为梯形，若干吸附层11横向设置在筒体外壳10中。

所述吸附层11包括活性炭吸附层。

位于最下端的吸附层11与筒体外壳10的底端、以及侧壁形成梯形结构体，进气口12设置在梯形结构体的侧壁上。

具体的，抽气装置4和进气浓度检测装置2设置自控***8：进气浓度检测装置2所检测到的废气进气浓度反馈给自控***8调节抽气装置4的抽气量风量，以保证进入废气前处理装置3的废气浓度保持在合适范围之内。

进气浓度检测装置2、废气前处理装置3、抽气装置4和废气后处理装置5设置安全联锁***9：进气浓度检测装置2所检测到的废气进气浓度反馈给安全联锁***9，该***将进气浓度与有机废气***下限的接近程度，配置有报警和联锁功能，进而来调节抽气装置4的抽气量、确定废气前处理装置3和废气后处理装置5在不同条件下的运行状态。

还可以选择的，废气前处理装置3与废气后处理装置5可选择常规的处理有机废气的UV光解装置或低温等离子装置或吸附装置等；

可以选择的，控制装置8、安全联锁***9可选型号为西门子S7-200或同等品牌；其中安全联锁***9包括报警装置，报警装置可选用声光报警装置，进气浓度检测装置2、排气浓度检测装置6可选气体浓度传感器，其中，声光报警装置、气体浓度传感器型号不限，本领域技术人员根据惯用技术手段选择即可。

本实用新型的工作原理如下：

有机废气处理装置，包含有机废气处理装置本身及自动控制和安全联锁两个***。在废气中有机物含量较低的正常工况下，装置的运行状态由自动控制***进行控制；当有机物含量有较大增幅时，可能会触发安全联锁***；根据***对有机物浓度设置情况，浓度由小变大过程中首先会触发报警，当浓度进一步增大就可能触发联锁。根据***预先设置，在正常生产、异常工况下设备的运行状态会自动进行调整。

(1)正常工况状态：抽气装置4保持运行状态，有机废气经气体收集装置1(维持微负压)经进气浓度检测装置2可检测出其中的有机物含量，然后进入废气前处理装置3，绝大部分有机物在此被分解成CO₂和H₂O等小分子无机物，经抽气装置4输送至废气后处理装置5使剩余的极少量有机物进一步处理完全，在其出口管道上经排气浓度检测装置6可检测处理后的有机废气中的有机物含量，最终的尾气经排气筒7达标排放。此状态下的设备运行状态主要由自控***8进行调节。比如废气前处理装置3要求有机物含量为Xmg/m³(可以是范围值)时方能达到较高的去除率，当进气浓度检测装置2检测到的有机物含量Y低于X值时，信号反馈给自控***8后将通过抽气装置4变频逐渐降低风量，使Y逐渐增大直至达到X范围之内，装置可高效运行；当进气浓度检测装置2检测到的有机物含量Y高于X值时，信号反馈给自控***8后将通过抽气装置4变频逐渐增大风量，使Y逐渐降低直至达到X范围之内。

异常工况一般发生在废气中有机物含量短时间内突然增加，通过加大风量仍可能无法降低其含量的情况，此时可能需要启动安全联锁***。安全联锁***9启动的条件主要依据废气中有机物的***下限(100％LEL)等数据进行设置报警值(A％LEL)和联锁值(B％LEL)。报警启动后，装置的操作人员就应检查废气来源处的工艺或设备相关故障情况，以便及时排出故障、降低废气中有机物含量，使装置回至正常工况状态。

(2)异常工况状态(报警)：如进气浓度检测装置2检测到废气有机物含量达到报警设定值A％LEL时，信号反馈给安全联锁***9后启动报警(声光等形式)、同时通过抽气装置4变频快速增大风量，若有机物含量能降至A％LEL以下，则***报警解除，若有机物含量维持在A％LEL以上，则***报警状态持续维持不变。

(3)异常工况状态(联锁)：若加大风量有机物含量仍然维持在A％LEL以上且不断增加，达到联锁设定值B％LEL时，信号反馈给安全联锁***9后启动联锁，抽气装置4持续运行，同时关闭废气前处理装置3(因该装置存在有机组分与电场或高能UV光线接触，高浓度下存在燃爆风险)，废气后处理装置5为活性炭吸附或喷淋洗涤不存在安全风险可继续运行。

实施例1：废气中有机组分为环氧乙烷，其余为空气。

(1)正常工况状态：

废气前处理装置在环氧乙烷含量为250～300mg/m³时去除率高(达95％以上)，因而通过抽气装置风量调节来控制进气的环氧乙烷含量维持在自控***设定值(即250～300mg/m³)范围内。正常流程为有机废气经气体收集装置，经进气浓度检测装置，然后进入废气前处理装置内环氧乙烷被分解成CO₂和H₂O，经抽气装置输送至废气后处理装置使剩余的极少量环氧乙烷进一步处理完全，在其出口管道上经排气浓度检测装置检测处理后的有机废气中的有机物含量，最终的尾气经排气筒达标排放。

当进气环氧乙烷含量小于250mg/m³时(此时含量偏低)，抽气装置风量逐渐降低，进气浓度逐渐提高至250mg/m³后抽气装置风量维持稳定运行。

当进气环氧乙烷含量大于250mg/m³时(此时含量偏高)，抽气装置风量逐渐增加，进气浓度逐渐降低至300mg/m³后抽气装置风量维持稳定运行。

(2)异常工况状态：环氧乙烷***下限(100％LEL)为3％(体积比V/V，下同)，对应的质量体积浓度(m/V)为58g/m³，即100％LEL＝58g/m³，在安全联锁***中报警设定值为5％LEL＝2.9g/m³，联锁设定值为15％LEL＝8.7g/m³。

当进气环氧乙烷含量大于2.9g/m³，此时浓度已超过报警设定值，***启动报警、同时通过抽气装置变频快速增大风量，若有机物含量能降至2.9g/m³以下，则***报警自动解除，若有机物含量维持在2.9g/m³以上，则***始终保持报警状态运行，此时风量维持在最大值。

当进气环氧乙烷含量大于8.7g/m³，此时浓度已超过联锁设定值，***启动联锁，废气前处理装置自动断电停止运行(以防燃爆等事故发生)，具备防爆功能的抽气装置持续运行，废气后处理装置若为非带电装置可持续运行(若其内部有用电设备或部件也应自动断电停止运行)。

实施例2：废气中有机组分为1,2,4-三甲苯，其余为空气。

(1)正常工况状态：

废气前处理装置在1,2,4-三甲苯含量为350～380mg/m³时去除率高(达95％以上)，因而通过抽气装置风量调节来控制进气的1,2,4-三甲苯含量维持在自控***设定值(即350～380mg/m³)范围内。正常流程为有机废气经气体收集装置，经进气浓度检测装置，然后进入废气前处理装置内1,2,4-三甲苯被分解成CO₂和H₂O，经抽气装置输送至废气后处理装置使剩余的极少量1,2,4-三甲苯进一步处理完全，在其出口管道上经排气浓度检测装置检测处理后的有机废气含量，尾气经排气筒达标排放。

当进气1,2,4-三甲苯含量小于350mg/m³时(此时含量偏低)，抽气装置风量逐渐降低，进气浓度逐渐提高至350mg/m³后抽气装置风量维持稳定运行。

当进气1,2,4-三甲苯含量大于380mg/m³时(此时含量偏高)，抽气装置风量逐渐增加，进气浓度逐渐降低至380mg/m³后抽气装置风量维持稳定运行。

(2)异常工况状态：1,2,4-三甲苯***下限(100％LEL)为0.9％，对应质量体积浓度为48g/m³，即100％LEL＝48g/m³，在安全联锁***中报警设定值为4％LEL＝1.9g/m³，联锁设定值为8％LEL＝3.8g/m³。

当进气1,2,4-三甲苯含量大于1.9g/m³，此时浓度已超过报警设定值，***启动报警、同时通过抽气装置变频快速增大风量，若有机物含量能降至1.9g/m³以下，则***报警自动解除，若有机物含量维持在1.9g/m³以上，则***始终保持报警状态运行，此时风量维持在最大值。

当进气1,2,4-三甲苯含量大于3.8g/m³，此时浓度已超过联锁设定值，***启动联锁，废气前处理装置自动断电停止运行(以防燃爆等事故发生)，具备防爆功能的抽气装置持续运行，废气后处理装置若为非带电装置可持续运行(若其内部有用电设备或部件也应自动断电停止运行)。

本实用新型所属的废气组分包含但不限于上述实施例中的有机物。

Claims (9)

1.一种有机废气处理装置，其特征在于：它包括气体收集装置（1），气体收集装置（1）的排气口与废气前处理装置（3）的进气口连接，废气前处理装置（3）的排气口与抽气装置（4）的进气口连接，抽气装置（4）的排气口与废气后处理装置（5）的进气口连接，废气后处理装置（5）的排气口与排气筒（7）连接，在气体收集装置（1）与废气前处理装置（3）之间的气体管路上设有进气浓度检测装置（2），在废气后处理装置（5）与排气筒（7）之间的气体管路上设有排气浓度检测装置（6），包括控制装置（8），控制装置（8）的数据输入端与进气浓度检测装置（2）连接，控制装置（8）的数据输出端与抽气装置（4）连接。

2.根据权利要求1所述的有机废气处理装置，其特征在于：包括安全联锁***（9），安全联锁***（9）包括报警装置，安全联锁***（9）的数据端分别与进气浓度检测装置（2）、废气前处理装置（3）、抽气装置（4）、废气后处理装置（5）的数据端连接。

3.根据权利要求1或2所述的有机废气处理装置，其特征在于：所述废气前处理装置（3）为UV光催化氧化装置或者低温等离子装置。

4.根据权利要求1或2所述的有机废气处理装置，其特征在于：所述废气后处理装置（5）为活性炭吸附装置或者喷淋吸收装置。

5.根据权利要求1或2所述的有机废气处理装置，其特征在于:所述抽气装置（4）为离心式风机。

6.根据权利要求1所述的有机废气处理装置，其特征在于:所述排气筒（7）包括筒体外壳（10），筒体外壳（10）内部设置有吸附层（11），在筒体外壳（10）底部设有进气口（12），筒体外壳（10）顶部设有排气口。

7.根据权利要求6所述的有机废气处理装置，其特征在于:所述筒体外壳（10）的纵截面为梯形，若干吸附层（11）横向设置在筒体外壳（10）中。

8.根据权利要求6或7所述的有机废气处理装置，其特征在于:所述吸附层（11）包括活性炭吸附层。

9.根据权利要求6或7 所述的有机废气处理装置，其特征在于:位于最下端的吸附层（11）与筒体外壳（10）的底端、以及侧壁形成梯形结构体，进气口（12）设置在梯形结构体的侧壁上。