CN219002527U - 一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废气处理技术领域，公开了一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置，装置采用一体化设计，内置分子筛固定床、吸附风机、催化燃烧设备、脱附风机、管道加热器等，结构紧凑、占地小，可以大大减少占地面积，降低投资和运行费用，去除效果更稳定。

Description

一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，特别涉及一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置。

背景技术

近年来，废气超标问题逐渐取代PM2.5，成为影响环境空气质量提升的最大障碍。针对家具制造、包装印刷、涂料制造、线路板制造等行业的低浓度、大风量有机废气，常用的治理技术为吸附浓缩+焚烧工艺，但涉及含易聚合物质的有机废气，由于其脱附的温度受限，脱附不彻底，导致废气处理效果差、吸附材料更换频繁，运行成本高。针对易聚合物质的有机废气，亟需开发一种简单、高效、运行稳定以及运行费用低的低浓度、大风量的挥发性有机物理技术及装备，为深入打好蓝天保卫战提供强而有力的技术支撑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置，旨在解决上述现有技术中存在的问题。

本申请提供了一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置，包括过滤器、第一分子筛固定床、第二分子筛固定床、催化燃烧设备、吸附风机、脱附风机以及管道加热器；所述过滤器通过第一吸附进气阀与所述第一分子筛固定床连接，所述第一分子筛固定床通过第一吸附出气阀与所述吸附风机连接；所述第一分子筛固定床通过第一脱附进气阀与所述管道加热器的出口连接，所述管道加热器的入口通过循环阀与所述脱附风机连接，所述脱附风机与所述催化燃烧设备连接，所述催化燃烧设备通过第一脱附出气阀与所述第一分子筛固定床连接；所述过滤器通过第二吸附进气阀与所述第二分子筛固定床连接，所述第二分子筛固定床通过第二吸附出气阀与所述吸附风机连接；所述第二分子筛固定床通过第二脱附进气阀与所述管道加热器的出口连接，所述催化燃烧设备通过第二脱附出气阀与所述第二分子筛固定床连接；所述催化燃烧设备还连接有能够输入新风的新风入口。

进一步地，所述吸附风机连接有向外排放气体的烟囱。

进一步地，所述脱附风机还通过排烟阀连接有所述烟囱。

进一步地，所述催化燃烧设备的入口处连接有阻火器。

进一步地，所述新风入口处还设置有新风阀。

进一步地，所述管道加热器的出口处还连接有补冷风机，所述补冷风机的出口设置有补冷阀。

进一步地，所述第一分子筛固定床包括第一分子筛，所述第二分子筛固定床包括第二分子筛。

进一步地，所述过滤器安装有3层过滤棉。

进一步地，所述催化燃烧设备包括换热器、电加热器和催化剂。

与现有技术相比，上述提供的一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置,设备采用一体化设计，内置分子筛固定床、吸附风机、催化燃烧设备、脱附风机、管道加热器等，结构紧凑、占地小，可以大大减少占地面积，降低投资和运行费用，去除效果更稳定。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

如图1所示，一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置，包括过滤器1、第一分子筛固定床2、第二分子筛固定床3、催化燃烧设备4、吸附风机5、脱附风机6以及管道加热器8；所述过滤器1通过第一吸附进气阀2-2与所述第一分子筛固定床2连接，所述第一分子筛固定床2通过第一吸附出气阀2-3与所述吸附风机5连接；所述第一分子筛固定床2通过第一脱附进气阀2-4与所述管道加热器8的出口连接，所述管道加热器8的入口通过循环阀10与所述脱附风机6连接，所述脱附风机6与所述催化燃烧设备4连接，所述催化燃烧设备4通过第一脱附出气阀2-5与所述第一分子筛固定床2连接；所述过滤器1通过第二吸附进气阀3-2与所述第二分子筛固定床3连接，所述第二分子筛固定床3通过第二吸附出气阀3-3与所述吸附风机5连接；所述第二分子筛固定床3通过第二脱附进气阀3-4与所述管道加热器8的出口连接，所述催化燃烧设备4通过第二脱附出气阀3-5与所述第二分子筛固定床3连接；所述催化燃烧设备4还连接有能够输入新风的新风入口。

需要说明的是，过滤器1是新型可高温脱附的分子筛吸附浓缩+催化燃烧处理一体化装置预处理装置，过滤器装有高效过滤棉，可对粉尘等颗粒物进行高效去除。过滤器1包含G4、F7、F9三级过滤棉。

分子筛固定床包括第一分子筛固定床2、第二分子筛固定床3和其内部的第一分子筛2-1、第二分子筛3-1以及相关的第一吸附进气阀2-2、第一吸附出气阀2-3、第一吸附进气阀3-2、第一吸附出气阀3-3。分子筛固定床设计为一吸一脱，互相切换，分子筛吸附饱和之后进入脱附流程。如第一分子筛2-1处于吸附、第二分子筛3-1处于脱附时，第一分子筛固定床2的吸附进气阀2-2、吸附出气阀2-3打开，脱附进气阀2-4、脱附出气阀2-5关闭；分子筛固定床3的吸附进气阀3-2、吸附出气阀3-3关闭，脱附进气阀3-4、脱附出气阀3-5打开。反之如第一分子筛2-1处于脱附、第二分子筛3-1处于吸附时，第一分子筛固定床2的吸附进气阀2-2、吸附出气阀2-3关闭，脱附进气阀2-4、脱附出气阀2-5打开；第二分子筛固定床3的吸附进气阀3-2、吸附出气阀3-3打开，脱附进气阀3-4、脱附出气阀3-5关闭。分子筛脱附后的高浓度有机废气进入催化燃烧设备4。第一分子筛2-1、第二分子筛3-1采用的为蜂窝状分子筛，规格为100×100×100mm。

具体地，所述吸附风机5连接有向外排放气体的烟囱15，这样，从吸附风机排出的风可以经烟囱排出。

再者，所述脱附风机6还通过排烟阀13连接有所述烟囱15，这样，脱附后的高浓度有机废气进入催化燃烧设备4，有机废气经催化氧化后变成CO₂和H₂O，得到净化，净化后的气体排入烟囱15。

作为一种具体的实施方式，所述催化燃烧设备4的入口处连接有阻火器9；阻火器9为安全装置，起到阻火作用，补冷风机7为脱附废气温度较高时，起到补冷作用。

具体地，所述新风入口处还设置有新风阀14，新风阀14用于控制新风入口的开或关。

作为一种具体的实施方式，所述管道加热器的出口处还连接有补冷风机7，所述补冷风机的出口设置有补冷阀12；补冷风机7为脱附废气温度较高时，起到补冷作用。

具体地，所述第一分子筛固定床包括第一分子筛2-1，所述第二分子筛固定床包括第二分子筛3-1。

具体地，所述过滤器1安装有3层过滤棉，采用G4、F7、F9三级过滤棉。

管道加热器8和第二脱附出气阀3-5之间还设置有预热阀11；催化燃烧设备启炉时用来控制预热。

催化燃烧设备4包括换热器4-1、电加热4-2和催化剂4-3，分子筛脱附后的高浓度有机废气进入换热器4-1升温，使废气温度达到280-320℃，若温度达不到则启动电加热4-2把废气温度加热到280-320℃。高浓度有机废气在催化剂4-3的作用下氧化分解成CO₂和H₂O，氧化分解后的干净气体经过换热器4-1又给高浓度有机废气换热后排入烟囱15，做到热量回用，降低能耗。催化剂3-4采用的为蜂窝状催化剂，规格为100×100×50mm。

吸附风机5为给分子筛吸附时提供动力；脱附风机6为给分子筛脱附时提供动力；补冷风机7为脱附废气温度较高时，起到补冷作用；管道加热器8为给脱附废气加热；阻火器9为安全装置，起到阻火作用；阀门10为循环阀，催化燃烧设备启炉时控制内循环；阀门11为预热阀，催化燃烧设备启炉时控制预热；阀门12为补冷风机补冷阀；阀门13为催化燃烧设备排气阀；阀门14为催化燃烧设备新风阀。

上述提供的一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置,设备采用一体化设计，内置分子筛固定床、吸附风机、催化燃烧设备、脱附风机、管道加热器等，结构紧凑、占地小，可以大大减少占地面积，降低投资和运行费用，去除效果更稳定。

适用于家具制造、包装印刷、涂料制造、线路板制造、表面涂装等行业的低浓度、大风量、难脱附的挥发性有机物(VOCs)处理领域。所述装置主要分为两部分：第一部分为分子筛固定床吸附装置，固定床数量为两个，一个为吸附环节，则另一个为脱附环节，两者互相切换。低浓度、大风量、难脱附的有机废气通过固定床的分子筛吸附净化后废气达标排放，VOCs去除效率达到90％以上。第二部分为高温脱附及净化装置，VOCs吸附饱和的固定床后进入脱附环节，通入小风量高温热风(通常是200-300℃)进行热脱附，可将易聚合、难脱附的VOCs物质进行高效脱附，脱附下来的小风量高浓度有机废气进入高效催化燃烧装置进行催化燃烧处理，VOCs被氧化成CO2和H2O。本发明所述的一种可高温脱附的分子筛吸附浓缩+催化燃烧处理一体化装置的特点主要体现在：分子筛为固定床，可耐脱附温度高(400℃)；分子筛采用模块化设计，安装简易；内嵌管道加热装置，可将脱附温度提升到300℃；催化燃烧效率高(≥98％)；一体化设计，设备占地面积小；低浓度、易聚合、难脱附的VOCs废气的去除效率高。该装置采用一体化设计、工艺简单、操作方便、处理效果高，在低浓度、易聚合、难脱附的VOCs废气处理领域具有十分重大的市场应用前景。

工作流程：

有机废气在吸附风机5的作用下进入过滤器1，废气经高效过滤棉去除颗粒物后进入第一分子筛固定床2或第二分子筛固定床3(分子筛设计为一吸一脱，互相切换)，此时第一吸附进气阀2-2、第一吸附出气阀2-3(分子筛2-1吸附)或第二吸附进气阀3-2、第二吸附出气阀3-3(分子筛3-1吸附)开启，有机废气经过分子筛吸附后经过烟囱15达标排放。分子筛吸附饱和后，吸附阶段关闭停止，进入脱附阶段，脱附废气经管道加热器8可加热至200-300℃进入饱和后的第一分子筛固定床2或第二分子筛固定床3，此时第一脱附进气阀2-4、第一脱附出气阀2-5(分子筛2-1脱附)或第二脱附进气阀3-4、第二脱附出气阀3-5(分子筛3-1脱附)开启，分子筛吸附的挥发性有机物被高温脱附出来，脱附后的高浓度有机废气进入催化燃烧设备4，有机废气经催化氧化后变成CO₂和H₂O，得到净化，净化后的气体排入烟囱15。同时脱附后的分子筛又可切换转入吸附阶段，进行废气吸附，开始新的吸附脱附流程。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置，其特征在于，包括过滤器、第一分子筛固定床、第二分子筛固定床、催化燃烧设备、吸附风机、脱附风机以及管道加热器；所述过滤器通过第一吸附进气阀与所述第一分子筛固定床连接，所述第一分子筛固定床通过第一吸附出气阀与所述吸附风机连接；所述第一分子筛固定床通过第一脱附进气阀与所述管道加热器的出口连接，所述管道加热器的入口通过循环阀与所述脱附风机连接，所述脱附风机与所述催化燃烧设备连接，所述催化燃烧设备通过第一脱附出气阀与所述第一分子筛固定床连接；所述过滤器通过第二吸附进气阀与所述第二分子筛固定床连接，所述第二分子筛固定床通过第二吸附出气阀与所述吸附风机连接；所述第二分子筛固定床通过第二脱附进气阀与所述管道加热器的出口连接，所述催化燃烧设备通过第二脱附出气阀与所述第二分子筛固定床连接；所述催化燃烧设备还连接有能够输入新风的新风入口。

2.根据权利要求1所述的一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置，其特征在于，所述吸附风机连接有向外排放气体的烟囱。

3.根据权利要求2所述的一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置，其特征在于，所述脱附风机还通过排烟阀连接有所述烟囱。

4.根据权利要求1所述的一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置，其特征在于，所述催化燃烧设备的入口处连接有阻火器。

5.根据权利要求1所述的一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置，其特征在于，所述新风入口处还设置有新风阀。

6.根据权利要求1所述的一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置，其特征在于，所述管道加热器的出口处还连接有补冷风机，所述补冷风机的出口设置有补冷阀。

7.根据权利要求1所述的一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置，其特征在于，所述第一分子筛固定床包括第一分子筛，所述第二分子筛固定床包括第二分子筛。

8.根据权利要求1所述的一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置，其特征在于，所述过滤器安装有3层过滤棉。

9.根据权利要求1所述的一种分子筛吸附浓缩及催化燃烧处理一体化装置，其特征在于，所述催化燃烧设备包括换热器、电加热器和催化剂。

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