一种VOCs处理系统的制作方法

一种vocs处理系统
技术领域
1.本技术涉及环保技术领域，更具体地说，它涉及一种vocs处理系统。


背景技术：

2.挥发性有机物，常用vocs表示，它是volatile organic compounds三个词第一个字母的缩写，vocs是指具有较高蒸汽压、常温常压下容易挥发的一类非甲烷有机化合物。vocs是形成细颗粒物(pm2.5)、臭氧(o3)等二次污染物的重要前体物，进而引发灰霾、光化学烟雾等大气环境问题。为了根本解决pm2.5、o3等污染问题，切实改善大气环境质量，必须加强对前体物vocs污染的防治。
3.工业涂装是工业vocs排放大户，具有低浓度、大风量的排放特点，比较代表性的排放参数：喷漆房100～300mg/m3，烘干房1000～2000mg/m3。由于工业涂装中原始废气的vocs含量较低，不具备直接燃烧条件，所以，焚烧前一般采用吸附浓缩工艺，对低浓度、大风量的工业废气中的vocs进行分离浓缩，随后对浓缩后的高浓度、小风量的废气中的vocs采用燃烧法进行销毁处理。目前，最常用的处理方法是构成“加热调温、分子筛转轮和燃烧”处理工艺。但是发明人发现，该工艺不能调控进入燃烧工艺中的废气浓度，从而影响燃烧效率，影响系统处理废气的效率。


技术实现要素：

4.为了调控待燃烧废气的浓度，改善燃烧效率和系统处理废气的效率，本技术提供一种vocs处理系统。
5.本技术提供一种vocs处理系统，采用如下的技术方案：
6.沿着气流方向，包括依次连接的调节单元、过滤单元、吸附脱附单元、焚烧单元和蓄热降温单元；
7.还包括换热单元，所述换热单元的进气端与过滤单元的出气端连通，所述换热单元的出气端与吸附脱附单元连通。
8.通过采用上述技术方案，经过滤单元过滤后的废气，部分流向吸附脱附单元，剩余部分废气流向换热单元；废气进入吸附脱附单元进行吸附浓缩处理，通过吸附后的洁净废气外排而浓缩脱附后含高浓度vocs的废气与来自换热单元（没有经过吸附脱附的废气）混合得到高vocs混合废气，随后高vocs混合废气进入焚烧单元进行焚烧。通过控制流向吸附脱附单元和流向换热单元的废气比例，可将待焚烧高vocs混合废气的浓度调节至燃烧的最佳条件，从而可提高燃烧效率，从而提高了vocs的去除率。
9.此外，本技术中，通过控制流向吸附脱附单元和流向换热单元的废气比例，即可控制待焚烧高vocs混合废气的浓度，调节待焚烧高vocs混合废气的浓度操作简单，易于实施。
10.优选的，所述调节单元包括调温调湿单元；进一步优选，所述调温调湿单元包括调温调湿混合装置。
11.通过采用上述技术方案，调温调湿混合装置可调节废气的温度和湿度，可减少湿
度对吸附材料的影响，提升了吸附效率，从而可提高系统的处理效率。与现有单一的调温装置相比，本技术的调温调湿混合装置可对废气的温度和湿度进行同时调控，从而可提高吸附效率。
12.优选的，所述蓄热降温单元与调温调湿混合装置之间连接有第一热洁净烟气回流管，所述第一热洁净烟气回流管的进气端与蓄热降温单元连接，所述第一热洁净烟气回流管的出气端调温调湿箱连接。
13.通过采用上述技术方案，通过第一热洁净烟气回流管将燃烧后的高温洁净烟气回流，对原始含有vocs的废气进行预处理。与现有技术中使用“电加热调温”的系统相比，本技术将自身燃烧后的高温洁净烟气作为热源，充分用vocs自身燃烧释放的热量加热待处理的原始废气，通过自预热方式维持系统正常运行，充分利用现有的资源，极大的节约了用电量，从而减少处理废气的成本。
14.优选的，所述蓄热降温单元与换热单元之间连接有第二热洁净烟气回流管，所述第二热洁净烟气回流管的进气端与蓄热降温单元连接，所述第二热洁净烟气回流管的出气端与换热单元连接。
15.通过采用上述技术方案，将燃烧后的高温洁净烟气作为热源，通过第二热洁净烟气回流管回流至吸附脱附单元，为脱附作用提供一定的热量，从而有利于提高脱附效率。
16.本技术中，燃烧后的高温洁净烟气一部分回流对原始废气进行处理，另一部分回流至吸附脱附单元助力于脱附，充分的利用了燃烧后的高温热量，实现了有限资源的最大利用。
17.优选的，所述吸附脱附单元选自活性炭吸附脱附装置和分子筛转轮中的任意一种。进一步优选，活性炭吸附脱附装置和分子筛转轮均包括吸附区和脱附区。
18.通过采用上述技术方案，吸附脱附单元可以是活性炭吸附脱附装置，也可以是分子筛转轮，本技术的系统适用范围较广。
19.优选的，所述焚烧单元选自rto和rco中的任意一种。
20.通过采用上述技术方案，本技术的系统适用于“活性炭吸附脱附 rto”工艺、“活性炭吸附脱附 rco”工艺、“分子筛转轮 rto”工艺和“分子筛转轮 rco”工艺，本技术的系统处理范围较广，可处理涂装、电子、化工、制药等适用于燃烧法的vocs废气排放领域。
21.优选的，所述过滤单元为物料过滤装置，具体的，可选择三级干式过滤装置；所述三级干式过滤装置包括依次设置的初效过滤器、中效过滤器和活性炭过滤层。
22.通过采用上述技术方案，初效过滤器主要用来过滤5μm 以上的粉尘和颗粒物，中效过滤器用于过滤粒径为1
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5μm 的粉尘和颗粒物，活性炭过滤层主要用于滤出高沸点物质，保障分子筛转轮安全，且能提高由于沸石被高沸点物质污染所引起的低脱附效率。三级干式过滤器整体能较好地去除粉尘、漆雾，从而使废气满足吸附和焚烧的参数要求。
23.综上所述，本技术具有以下有益效果：
24.1、过滤后的部分废气流向吸附区，剩余废气流向换热单元，通过控制这两部分废气的比例，即可调控待焚烧废气的浓度，从而可将待焚烧的废气浓度调节至最适宜的焚烧浓度，有利于提高焚烧效率，提高系统的运行效率；
25.2、本技术中将高vocs废气自身燃烧释放的热量作为热源，部分用于加热待处理的原始废气，部分助力于脱附作用，通过自预热方式维持系统正常运行，极大的节约了用电
量，减少了处理成本；
26.3、本技术通过高浓度vocs废气自身燃烧释放的热量使调温调湿装置中的废气温度≤40℃且湿度≤80%，实现了对温度和湿度同时调控，在节约用电、减少的成本的同时极大地的提高了吸附效率，实现低成本且高效地处理vocs废气。
附图说明
27.图1是本技术提供的方法的流程图。
28.图2是本技术过滤单元的剖视图。
29.说明书附图：1、调温调湿单元；2、过滤单元；21、初效过滤器；22、中效过滤器；23、活性炭过滤层；3、吸附脱附单元；31、吸附区；32、脱附区；4、焚烧单元；5、蓄热降温单元；51、第一热洁净烟气回流管；52、第二热洁净烟气回流管；6、换热单元；7、烟囱；8、原始废气进气管。
具体实施方式
30.以下结合附图1
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2和实施例对本技术作进一步详细说明。
31.参见图1，一种vocs的处理系统，沿着气流方向，依次连接有调温调湿单元1、过滤单元2、吸附脱附单元3、焚烧单元4和蓄热降温单元5。调温调湿单元1上连接有原始废气进气管8，用于供原始废气进入调温调湿单元1内。蓄热降温单元5的出气端连接烟囱7，用于排放蓄热降温后的洁净烟气。
32.参见图1，调温调湿单元1与蓄热降温单元5之间连接有第一热洁净烟气回流管51，第一热洁净烟气回流管51的进气端与蓄热降温单元5连接，第一热洁净烟气回流管51的出气端与原始废气进气管8连通，第一热洁净烟气回流管51可将燃烧后的高温洁净烟气回流至原始废气进气管8内与原始废气混合，从而进行传质传热。
33.参见图1，吸附脱附单元3包括吸附区31和脱附区32，过滤单元2与吸附区31之间连接有第一连接管，第一连接管用于将过滤后的大部分废气输送至吸附区31；过滤单元2与脱附区32之间安装有换热单元6，换热单元6与过滤单元2之间连接第二连接管，第二连接管用于将过滤后的小部分废气输送至换热单元6；换热单元6与蓄热降温单元5之间连接有第二热洁净烟气回流管52，第二热洁净烟气回流管52将蓄热降温后的部分高温洁净烟气回流至换热单元6、与来自过滤单元2的废气混合，得到混合热烟气；换热单元6与脱附区32之间连接有第三连接管，第三连接管将混合热烟废气输送至脱附区32。
34.参见图1，本技术中，吸附区31与烟囱7之间连接有第一排烟管，第一排烟管可将吸附区31内经吸附后的洁净废气排到烟囱7内，集中排放。换热单元6与烟囱7之间连接有第二排烟管，第二排烟管可将来自第二热洁净烟气回流管52中的热洁净烟气降温后排放到烟囱7集中排放。
35.本技术中，调温调湿单元1为调温调湿混合装置，蓄热降温单元5为蓄热降温装置，换热单元6为换热器。
36.参见图2，过滤单元2为三级干式过滤装置，沿着废气的流动方向，三级干式过滤装置由依次安装的初效过滤器21、中效过滤器22和活性炭过滤层23组成。
37.本技术中，吸附脱附单元3为活性炭吸附脱附装置，在另一个实施方式中，吸附脱
附单元3可以是分子筛转轮。
38.本技术中，焚烧单元4为rco催化燃烧装置，在另一个实施方式中，焚烧单元4也可以是rto蓄热式热力炉。
39.废气运行过程：
40.原始废气与来自第一热洁净烟气回流管51中的热洁净烟气在原始废气进气管8中混合，随后进入调温调湿单元1内进行调温调湿；随后废气进入过滤单元2内进行过滤；
41.过滤后的废气中，大部分废气通过第一连接管流向吸附区31，流向吸附区31的废气经过吸附区31内活性炭的吸附作用变成洁净废气，由第一排烟管排入烟囱7内，而废气中的vocs被吸附在活性炭吸附材料上。剩余小部分废气通过第二连接管流向换热单元6，与来自第二热洁净烟气回流管52中的热洁净烟气在换热单元6中混合得到混合热废气；调节混合热废气的温度，随后混合热废气通过第三连接管流入脱附区32，此时，活性炭吸附材料上的vocs在混合热废气下提供的热量下脱附，形成高浓度vocs废气。来自第二热洁净烟气回流管52中的热洁净烟气降温后经第二排烟管排放到烟囱7中。
42.高浓度vocs废气进入焚烧单元4（rco催化燃烧装置）进行燃烧，在高温下燃烧，vocs被氧化分解成co2和h2o。氧化后产生的高温洁净烟气流入蓄热降温单元5，蓄热降温单元5中的部分热洁净烟气通过第一热洁净烟气回流管51回流至原始废气进气管8；部分热洁净烟气通过第二热洁净烟气回流管52回流至换热单元6；剩余的热洁净烟气经降温后排入烟囱7内集中排放。
43.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，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，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。