CN209405975U - 连续型有机废气催化净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种连续型有机废气催化净化装置，涉及废气处理技术，旨在解决现有技术不适用于低浓度的有机废气的问题，其技术方案要点是：一种连续型有机废气催化净化装置，包括进气管、排气管、一级催化燃烧装置、排烟筒以及至少五个吸附床，吸附床与进气管连通，并设置有进气阀，吸附床与排气管连通，并设置有出气阀；还包括加热器，加热器与吸附床连通，且与每个吸附床之间分别设置有加热阀，一级催化燃烧装置与吸附床连通，且与每个吸附床之间分别设置有连接阀，一级催化燃烧装置的出气端与排烟筒连通。本实用新型的一种连续型有机废气催化净化装置，不仅能够适应低浓度有机废气的处理，而且能够提高高浓度有机废气的净化效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及废气处理技术，更具体地说，它涉及一种连续型有机废气催化净化装置。
背景技术
蓄热式催化燃烧法(又称RCO)一种有效的有机废气处理方法，也是国际上公认的节能型的有机废气处理装置，特别是适用于吸脱附的浓度高有机废气；其工作特征是：将含有高浓度的机溶剂的废气升高到一定温度，借助催化剂使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热能。
当前，普遍使用的催化燃烧装置由一个四通换向阀和两个带蓄热室的催化燃烧床组成；两个带蓄热室的催化燃烧床结构完全一样，催化燃烧床内装有蓄热材料和催化剂；蓄热材料的功能是储存催化燃烧生产的热量，而催化剂的功能是使废气中的有机溶剂在低温下分解成二氧化碳和水。
但是，受限于有机废气的燃烧条件，即有机污染物浓度过低无法燃烧，因此上述方案仅适用于高浓度的有机废气的处理，存在不适用于低浓度的有机废气的问题；因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种连续型有机废气催化净化装置，不仅能够适应低浓度有机废气的处理，而且能够提高高浓度有机废气的净化效果。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种连续型有机废气催化净化装置，包括进气管、排气管、一级催化燃烧装置以及连通排气管出口端的排烟筒，还包括至少五个吸附床，所述吸附床入口端与进气管连通，并设置有进气阀，所述吸附床出口端与排气管连通，并设置有出气阀；还包括加热器，所述加热器与吸附床的出口端连通，且与每个吸附床之间分别设置有加热阀，所述一级催化燃烧装置的进气端与吸附床的入口端连通，且与每个吸附床之间分别设置有连接阀，所述一级催化燃烧装置的出气端与排烟筒连通。
通过采用上述技术方案，本实用新型在正常工作时，各个吸附床的进气阀和出气阀处于开启状态，连接阀和加热阀处于关闭状态，待净化的有机废气经进气管进入吸附床，在穿过吸附床内部的过程中废气中的有机污染物，被活性炭吸附，从而完成有机污染物的净化，净化后的废气经排气管进入排烟筒，并由排烟筒排入外界；当某一吸附床内部的活性炭吸附至饱和时，关闭进气阀和出气阀，依次开启连接阀、加热阀、加热器以及一级催化燃烧装置，从而由加热器产生热量，利用气压推动气体经吸附床出气端进入，并由进气端排出，在此过程中由于活性炭温度升高，其吸附的有机污染物发生脱附，从而随同气流进入一级催化燃烧装置，进而由一级催化燃烧装置在催化剂环境下燃烧净化有机污染物，净化后的废气最后由排烟筒排出；需要说明的是，通过高温加热活性炭，从而实现有机污染物的脱附，脱附后的混合气体浓度远远高于800毫克，因此符合RCO废气处理的浓度需求；综上所述，本实用新型利用吸附床吸附有机污染物后，再通过加热脱附有机污染物，从而提升进入一级催化燃烧装置的废气的有机物浓度，进而达到适用于低浓度有机废气的处理的技术效果，同时，在处理高浓度有机废气时，能够进一步提高有机物污染物浓度，使得一级催化燃烧装置能够更充分的燃烧有机污染物，有效提高净化效果。
本实用新型进一步设置为：所述排气管远离排烟筒端与进气管连通，所述进气管和排气管均设置有防爆阀
通过采用上述技术方案，在正常运行状态时，进气管的防爆阀处于开启状态，排气管的防爆阀处于关闭状态，从而排气管与进气管处于不直接连通状态；当需要检修吸附床时，关闭进气管的防爆阀，并开启排气管的防爆阀，从而有毒的废气直接经排气管排出，进而避免因有毒废气进入吸附床，而伤害检修人员。
本实用新型进一步设置为：还包括冷却风机，所述冷却风机与吸附床连通，且与每个吸附床之间分别设置有冷却阀。
通过采用上述技术方案，当某一吸附床完成脱附后，关闭出气阀、加热阀和连接阀，并开启依次开启进气阀、冷却阀以及冷却风机，从而由冷却风机抽取大气中的气体，经冷却阀进入待冷区的吸附床，该气体在穿过吸附床的过程中，利用热传递原理带走吸附床内部的热量，并经进气阀汇入到进气管中；综上所述，通过增设冷却风机和冷却阀，实现吸附床的加速降温，有效缩短吸附床在完成脱附后，进入可正常吸附状态的耗时。
本实用新型进一步设置为：所述一级催化燃烧装置出气端设置有流向风机，流向风机设置有三通管，三通管一端与加热器连通，另一端与排烟筒连通。
通过采用上述技术方案，利用流向风机控制气流方向，从而确保净化后气体由一级催化燃烧装置的出气端排出，并设置三通管连通加热器，从而由一级催化燃烧装置产生的气体为加热器提供待加热气体，相较于加热器直接由外界吸取空气，实现余热回收，有效提高待加热气体的初始温度，进而降低加热器的能耗。
本实用新型进一步设置为：所述三通管与排烟筒之间设置有二级催化燃烧装置，所述二级催化燃烧装置出气端与排烟筒连通，并设置有增流风机。
通过采用上述技术方案，增设二级催化燃烧装置，从而实现废气的二次处理，有效提高废气的处理效果，同时，增设增流风机的目的在于，确保70％-80％的气体进入到二级催化燃烧装置，进而避免过多的气体进入加热器。
综上所述，本实用新型所提供的连续型有机废气催化净化装置具有以下有益效果：利用吸附床吸附有机污染物后，再通过加热脱附有机污染物，从而提升进入一级催化燃烧装置的废气的有机物浓度，进而达到适用于低浓度有机废气的处理的技术效果；在处理高浓度有机废气时，能够进一步提高有机物污染物浓度，使得一级催化燃烧装置能够更充分的燃烧有机污染物，有效提高净化效果；在检修时连通进气管和排气管，从而避免因有毒废气进入吸附床，而伤害检修人员；通过增设冷却风机和冷却阀，实现吸附床的加速降温，有效缩短吸附床在完成脱附后，进入可正常吸附状态的耗时；设置三通管连通加热器，从而实现余热回收，进而降低加热器的能耗；增设二级催化燃烧装置，从而实现废气的二次处理，有效提高废气的处理效果；增设增流风机确保70％-80％的气体进入到二级催化燃烧装置，进而避免过多的气体进入加热器。
附图说明
图1为本实用新型的***图。
附图说明：11、进气管；12、排气管；13、一级催化燃烧装置；14、排烟筒；141、总风机；15、吸附床；16、进气阀；17、出气阀；18、加热器；19、加热阀；20、连接阀；21、防爆阀；22、冷却风机；23、冷却阀；24、流向风机；25、三通管；26、二级催化燃烧装置；27、增流风机。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例一：连续型有机废气催化净化装置，如图1所示，包括进气管11、排气管12、一级催化燃烧装置13以及连通排气管12出口端的排烟筒14，还包括至少五个吸附床15，本实施例中吸附床15的具体数量为七台，其中，排烟筒14设置有功率为160kw的总风机141，吸附床15入口端与进气管11连通，并设置有进气阀16，吸附床15出口端与排气管12连通，并设置有出气阀17；还包括加热器18，加热器18与吸附床15的出口端连通，且与每个吸附床15之间分别设置有加热阀19，一级催化燃烧装置13的进气端与吸附床15的入口端连通，且与每个吸附床15之间分别设置有连接阀20，一级催化燃烧装置13的出气端与排烟筒14连通。
本实用新型在正常工作时，各个吸附床15的进气阀16和出气阀17处于开启状态，连接阀20和加热阀19处于关闭状态，待净化的有机废气经进气管11进入吸附床15，在穿过吸附床15内部的过程中废气中的有机污染物被活性炭吸附，从而完成有机废气的净化，净化后的废气经排气管12进入排烟筒14，并由排烟筒14排入外界；当某一吸附床15内部的活性炭吸附至饱和时，关闭其进气阀16和出气阀17，依次开启连接阀20、加热阀19、加热器18以及一级催化燃烧装置13，从而由加热器18产生热量，利用气压推动气体由吸附床15出气端进入，并由进气端排出，在此过程中由于活性炭温度升高，其吸附的有机污染物发生脱附，从而随同气流进入一级催化燃烧装置13，进而由一级催化燃烧装置13在催化剂环境下燃烧净化有机污染物，净化后的废气最后由排烟筒14排出；需要说明的是，通过高温加热活性炭，从而实现有机污染物的脱附，脱附后的混合气体浓度远远高于800毫克，因此符合RCO废气处理的浓度需求；综上所述，本实用新型利用吸附床15吸附有机污染物后，再通过加热脱附有机污染物，从而提升进入一级催化燃烧装置13的废气的有机物浓度，进而达到适用于低浓度有机废气的处理的技术效果，同时，在处理高浓度有机废气时，能够进一步提高有机物污染物浓度，使得一级催化燃烧装置13能够更充分的燃烧有机污染物，有效提高净化效果。
在实际运行中，需要由工人对吸附床15进行检修，为减少在检修过程中有毒气体对于工人产生的伤害，排气管12远离排烟筒14端与进气管11连通，进气管11和排气管12均设置有防爆阀21；在正常运行状态时，进气管11的防爆阀21处于开启状态，排气管12的防爆阀21处于关闭状态，从而排气管12与进气管11处于不直接连通状态(经吸附床15间接连通)；当需要检修吸附床15时，关闭进气管11的防爆阀21，并开启排气管12的防爆阀21，从而有毒的废气直接经排气管12排出，进而避免因有毒废气进入吸附床15，而伤害检修人员。
当吸附床15完成脱附后，由于其内部温度过高，无法进入正常工作状态，因此需要在冷却后方可进行正常的吸附，为提高吸附床15的冷却速度，连续型有机废气催化净化装置还包括功率为2.2kw的冷却风机22，冷却风机22的出气端与吸附床15连通，且与每个吸附床15之间分别设置有冷却阀23；当某一吸附床15完成脱附后，关闭出气阀17、加热阀19和连接阀20，并开启依次开启进气阀16、冷却阀23以及冷却风机22，从而由冷却风机22抽取大气中的气体，经冷却阀23进入待冷区的吸附床15，该气体在穿过吸附床15的过程中，利用热传递原理带走吸附床15内部的热量，并经进气阀16汇入到进气管11中；综上所述，通过增设冷却风机22和冷却阀23，实现吸附床15的加速降温，有效缩短吸附床15在完成脱附后，进入可正常吸附状态的耗时。
为控制被一级催化燃烧装置13净化后气体的流向，一级催化燃烧装置13出气端设置有功率为30kw的流向风机24，从而利用流向风机24控制气流方向，从而确保净化后气体由一级催化燃烧装置13的出气端排出；流向风机24设置有三通管25，三通管25一端与加热器18连通，另一端与排烟筒14连通，从而由一级催化燃烧装置13产生的气体为加热器18提供待加热气体，相较于加热器18直接由外界吸取空气，实现余热回收，有效提高待加热气体的初始温度，进而降低加热器18的能耗。
为提高气体的净化效果，三通管25与排烟筒14之间设置有二级催化燃烧装置26，从而实现废气的二次处理，有效提高废气的处理效果；二级催化燃烧装置26出气端与排烟筒14连通，并设置有功率为7.5kw的增流风机27，从而确保70％-80％的气体进入到二级催化燃烧装置26，进而避免过多的气体进入加热器18。
实施例二：连续型有机废气催化净化装置运行方法，如图1所示，限定所述吸附床15的具体数量为七个，依次分别为一号吸附床、二号吸附床、三号吸附床、四号吸附床、五号吸附床、六号吸附床、七号吸附床，为七台吸附床15分别设定三种运行模式，三种运行模式分别为吸附模式、脱附模式以及冷却模式；吸附模式为吸附床15的进气阀16和出气阀17呈开启状态，其加热阀19、连接阀20以及冷却阀23呈关闭状态；脱附模式为吸附床15的进气阀16、出气阀17以及冷却阀23呈关闭状态，其加热阀19、连接阀20呈开启状态；冷却模式为吸附床15的冷却阀23和进气阀16呈开启状态，其出气阀17、加热阀19以及连接阀20呈关闭状态；在平稳运行时，始终保持五台吸附床15处于吸附模式，一台吸附床15处于脱附模式，一台吸附床15处于冷却模式；并设定时间间隔Xh，依次控制七台吸附床15进入脱附模式和冷却模式。
采用上述方法运行连续型有机废气催化净化装置具有以下优点，在平稳运行时，由五台吸附床15同时进行有机污染物的吸附，从而适应大流速的有机废气的净化需求，若处于吸附状态的吸附床15数量过少，可能会因为无法及时吸附有机污染物，而产生排放超标的问题；以时间间隔Xh依次对七台吸附床15进行脱附，从而避免因某一台吸附床15因吸附至饱和状态，而导致无法正常启用的问题发生；以时间间隔Xh依次对脱附后的吸附床15进行冷却，从而确保脱附模式后的吸附床15，能够更快满足吸附模式的温度要求，进而确保五台吸附床15均具备正常吸附的工作状态；综上所述，本实用新型通过设定三种运行模式，依次对七台吸附床15进行脱附和冷却，从而在确保具备五台吸附床15同时运行的前提下，实现连续型有机废气催化净化装置的不间断连续运行。
本实用新型采用控制器控制连续型有机废气催化净化装置，控制器包括PLC和触摸屏，其中PLC购买自台湾永宏电机股份有限公司，触摸屏购买自威纶通科技有限公司。
以下为采用本实施例提供的方法运行连续型有机废气催化净化装置0-3Xh时间段内的展开说明：T1、开机运行时，一号吸附床、二号吸附床、三号吸附床、四号吸附床、五号吸附床的进气阀16和出气阀17呈开启状态，其加热阀19、连接阀20以及冷却阀23呈关闭状态，六号吸附床、七号吸附床的进气阀16和出气阀17呈关闭状态；T2、运行Xh后，二号吸附床、三号吸附床、四号吸附床、五号吸附床、六号吸附床的进气阀16和出气阀17呈开启状态，其加热阀19、连接阀20以及冷却阀23呈关闭状态，一号吸附床的进气阀16、出气阀17、冷却阀23呈关闭状态，其加热阀19、连接阀20呈开启状态，加热器18、一级催化燃烧装置13、二级催化燃烧装置26、流向风机24以及增流风机27开始启动；T3、运行2Xh后，三号吸附床、四号吸附床、五号吸附床、六号吸附床、七号吸附床的进气阀16和出气阀17呈开启状态，其加热阀19、连接阀20以及冷却阀23呈关闭状态，二号吸附床的进气阀16、出气阀17、冷却阀23呈关闭状态，其加热阀19、连接阀20呈开启状态，一号吸附床的冷却阀23和进气阀16呈开启状态，其出气阀17、加热阀19以及连接阀20呈关闭状态，冷却风机22开始启动；T4、运行3Xh后，一号吸附床、四号吸附床、五号吸附床、六号吸附床、七号吸附床的进气阀16和出气阀17呈开启状态，其加热阀19、连接阀20以及冷却阀23呈关闭状态，三号吸附床的进气阀16、出气阀17、冷却阀23呈关闭状态，其加热阀19、连接阀20呈开启状态，二号吸附床的冷却阀23和进气阀16呈开启状态，其出气阀17、加热阀19以及连接阀20呈关闭状态。
以下为采用本实施例提供的方法运行连续型有机废气催化净化装置0X-8Xh时间段内的记录表格：
需要说明的是，由于实际待处理的有机废气的浓度是不同的，因此吸附床15吸附至饱和状态所需的时间也是不同的，为此，时间间隔Xh的设定数值为6-8h，待净化有机废气的浓度越高，时间间隔Xh的数值越小，从而可以根据实际的有机废气浓度对时间间隔Xh进行调整，在浓度较高时，缩短单一吸附床的吸附模式的时长，在浓度较低时，提高单一吸附床的吸附模式的时长，从而达到更加适应实际有机废气处理的技术效果。
具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (5)
1.一种连续型有机废气催化净化装置，包括进气管(11)、排气管(12)、一级催化燃烧装置(13)以及连通排气管(12)出口端的排烟筒(14)，其特征在于：还包括至少五个吸附床(15)，所述吸附床(15)入口端与进气管(11)连通，并设置有进气阀(16)，所述吸附床(15)出口端与排气管(12)连通，并设置有出气阀(17)；还包括加热器(18)，所述加热器(18)与吸附床(15)的出口端连通，且与每个吸附床(15)之间分别设置有加热阀(19)，所述一级催化燃烧装置(13)的进气端与吸附床(15)的入口端连通，且与每个吸附床(15)之间分别设置有连接阀(20)，所述一级催化燃烧装置(13)的出气端与排烟筒(14)连通。
2.根据权利要求1所述的连续型有机废气催化净化装置，其特征在于：所述排气管(12)远离排烟筒(14)端与进气管(11)连通，所述进气管(11)和排气管(12)均设置有防爆阀(21)。
3.根据权利要求1所述的连续型有机废气催化净化装置，其特征在于：还包括冷却风机(22)，所述冷却风机(22)与吸附床(15)连通，且与每个吸附床(15)之间分别设置有冷却阀(23)。
4.根据权利要求3所述的连续型有机废气催化净化装置，其特征在于：所述一级催化燃烧装置(13)出气端设置有流向风机(24)，所述流向风机(24)设置有三通管(25)，所述三通管(25)一端与加热器(18)连通，另一端与排烟筒(14)连通。
5.根据权利要求4所述的连续型有机废气催化净化装置，其特征在于：所述三通管(25)与排烟筒(14)之间设置有二级催化燃烧装置(26)，所述二级催化燃烧装置(26)出气端与排烟筒(14)连通，并设置有增流风机(27)。
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| CN (1) | CN209405975U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109432943A (zh) * | 2018-12-22 | 2019-03-08 | 江嗣中 | 连续型有机废气催化净化装置及其运行方法 |
-
2018
- 2018-12-22 CN CN201822165883.8U patent/CN209405975U/zh active Active
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