一种处理有机挥发性气体的移动床蓄热氧化设备和方法与流程

本发明涉及烟气净化，具体为一种移动床蓄热氧化处理有机挥发性气体的设备和方法。

背景技术：

1、热力燃烧是通过热氧化作用将废气中的可燃有害成分转化为二氧化碳和水。如石油工业碳氢化合物废气及其它有害气体、溶剂工业废气、城市废弃焚烧处理产生的有机废气、沥青烟、干燥尾气，以及几乎所有恶臭物质（硫醇、h2s）等，都可用燃烧法处理。燃烧法具有工艺简单，操作方便，净化效率高，可回收热能等优点，但在可燃组分含量较低时，需预热耗能。

2、热力燃烧法主要有如下几种：蓄热式热力氧化法（rto）、蓄热式催化氧化法（rco）、催化氧化法（co）、直燃式燃烧法（to）、吸附+rto/rco/co组合法。蓄热式热力氧化法（rto）与蓄热式催化氧化法（rco）设备外形一样，不同之处在于蓄热式催化氧化设备中装填了催化剂，燃烧反应温度较低（300～500℃）。目前有多室式蓄热氧化炉，主要由提升阀、进风室、蓄热室、氧化室组成，多个进风室、蓄热室与一个共用的氧化室相连接，该设备解决了蓄热室气流分布的问题，但对于含尘、含油有机废气需要增加预处理装置，否则容易堵塞蓄热体。还有防堵型旋转翼蓄热式燃烧装置，该设备通过预热废气，防止废气中有机挥发物在进入炉体前冷凝；通过在旋转阀门上加入电加热机构使废气进入阀门始终处于升温防止冷凝，造成蓄热砖堵塞；通过设置多层蓄热层，并将最下面一层设计为可拆卸结构，发生堵塞时，更换最底下一层蓄热体的方式减缓堵塞。另外有流动颗粒换热式有机废气氧化设备，包括氧化床、上错流颗粒移动床、下错流颗粒移动床、颗粒输送装置、板式换热器，各设备通过管道连接。该设备通过蓄热颗粒的移动避免了粉尘的堵塞，但此类装置中上错流颗粒移动床和下错流颗粒移动床靠近氧化炉侧温度高，另一侧温度低，无法处理含油的有机废气。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出一种适用于有机挥发性气体（vocs）净化的移动床蓄热氧化处理(mrto)设备和方法，尤其适用于含油、含粉尘、易粘结vocs的处理，采用移动床蓄热氧化的方式处理有机废气，有机废气自下而上通过移动床蓄热氧化设备，蓄热材料自上而下通过移动床蓄热氧化设备，有机废气和蓄热材料逆流换热，并且有机废气和蓄热材料都经过移动床蓄热氧化设备氧化段高温氧化，可将有机废气中有机组分及黏附在蓄热体表面的油类和可燃粉尘分解成二氧化碳和水，实现废气的净化和蓄热材料的自洁。本发明既可处理常规有机废气，又可处理含油含尘的有机废气。解决了上述技术问题。

2、本发明完整的技术方案包括：

3、一种处理有机挥发性气体的移动床蓄热氧化设备，所述设备包括移动床蓄热氧化装置、余热利用装置、燃烧装置、锁气阀、蓄热材料输送装置和除尘装置；

4、所述蓄热材料输送装置与移动床蓄热氧化装置上方连通并将蓄热材料输送至移动床蓄热氧化装置内，所述蓄热材料输送装置与移动床蓄热氧化装置下方通过除尘装置连通完成蓄热材料的送出，以实现蓄热材料的循环利用；

5、所述移动床蓄热氧化装置包括预热段、氧化段和冷却段，所述预热段位于移动床蓄热氧化装置下方，所述氧化段位于移动床蓄热氧化装置中间，所述冷却段位于移动床蓄热氧化装置上方；

6、所述预热段的底部连接锁气阀和进气均风装置，所述氧化段设置有加热装置和热旁通排气管路，冷却段上端设置有均匀排气装置并连接洁净气体排出管路。

7、进一步的，所述余热利用装置通过热旁通排气管路连接氧化段，并与冷却段上方的均匀排气装置连接。

8、进一步的，所用的蓄热材料为球形、圆柱形、三叶草形及其他异形颗粒，蓄热材料为陶瓷、氧化铝、莫来石、堇青石或金属。

9、进一步的，所述均匀排气装置外形为方形、圆形或正多边形。

10、进一步的，所述加热装置为燃气辐射管、电热辐射管、管道燃烧器、红外燃烧器或火排燃烧器。

11、进一步的，余热回收装置可以为换热器、导热油炉等。

12、进一步的，移动床蓄热氧化设备与蓄热材料输送装置之间设置吹扫管道，吹扫管道接入进气管道。

13、进一步的，蓄热材料表面可负载催化剂或由催化剂材料直接制备蓄热体。

14、进一步的，蓄热材料输送装置为管链输送机、气力输送或斗式提升机。

15、利用所述设备处理有机挥发性气体的方法，含有机挥发性气体的尾气自移动床蓄热氧化装置底部，经由锁气阀和进气均风装置进入，并自下而上通过移动床蓄热氧化设备；

16、蓄热材料从移动床蓄热氧化设备底部通过输送装置提升至移动床蓄热氧化设备顶部，蓄热材料在移动床蓄热氧化设备内自上而下移动；

17、在移动床蓄热氧化设备预热段，上升的尾气与经过氧化段的高温蓄热材料换热升温；高温蓄热材料与尾气接触换热降温，经底部锁气阀排入除尘装置，除尘后进入蓄热材料输送系统；

18、在氧化段，尾气中的有机挥发性气体与o2反应转化成co2从而完成净化，同时从冷却段而来的蓄热材料在氧化段与高温烟气和火焰接触升温，去除蓄热材料表面附着的可燃物，时蓄热材料实现高温自洁再生；

19、净化后的高温烟气在冷却段与通过输送装置输送来的低温蓄热材料换热降温后，经由洁净气体排出管路达标排放；

20、蓄热材料通过锁气阀进入输送装置时部分未处理尾气会随蓄热材料一同进入输送装置，在输送装置设置吹扫管道，将进入输送装置的未处理尾气抽送至进风管道，再次进入移动床蓄热氧化设备净化处理。

21、本发明相对现有技术的优点为：

22、1、本发明蓄热材料可以循环移动，实现蓄热材料在线补充/更换；可有效避免尾气中结晶盐产生的蓄热材料堵塞问题，也可解决含油气体在蓄热材料表面的黏附；并可在蓄热材料进料端或出料端增加除尘装置，通过蓄热材料的循环移动解决尾气中粉尘堵塞蓄热材料的问题；蓄热材料利用率为100%，现有技术三床rto蓄热材料利用率为60%，五床rto蓄热材料利用率为80%，旋转rto蓄热材料利用率为83.3%；

23、2、本发明与现有rto技术相比，可减少进气阀门、排气阀门、吹扫阀门数量，且阀门无需频繁切换/长时旋转，阀门使用寿命长，故障率低，易于维修；且进气阀、排气阀、吹扫阀相互隔离，阀门密封不严不影响尾气净化效率，不存在因阀门密封不严而产生的泄露问题。系统运行压力无波动，可避免现有rto阀门切换/旋转过程中产生的压力波动；与现有rto技术相比，占地面积小。

技术特征：

1.一种处理有机挥发性气体的移动床蓄热氧化设备，其特征在于，所述设备包括移动床蓄热氧化装置、余热利用装置、燃烧装置、锁气阀、蓄热材料输送装置和除尘装置；

2.根据权利要求1所述的一种处理有机挥发性气体的移动床蓄热氧化设备，其特征在于，所述余热利用装置通过热旁通排气管路连接氧化段，并与冷却段上方的均匀排气装置连接。

3.根据权利要求1所述的一种处理有机挥发性气体的移动床蓄热氧化设备，其特征在于，所用的蓄热材料为球形、圆柱形、三叶草形及其他异形颗粒，蓄热材料为陶瓷、氧化铝、莫来石、堇青石或金属。

4.根据权利要求1所述的一种处理有机挥发性气体的移动床蓄热氧化设备，其特征在于，所述均匀排气装置外形为方形、圆形或正多边形。

5.根据权利要求1所述的一种处理有机挥发性气体的移动床蓄热氧化设备，其特征在于，所述加热装置为燃气辐射管、电热辐射管、管道燃烧器、红外燃烧器或火排燃烧器。

6.根据权利要求1所述的一种处理有机挥发性气体的移动床蓄热氧化设备，其特征在于，余热回收装置可以为换热器、导热油炉等。

7.根据权利要求1所述的一种处理有机挥发性气体的移动床蓄热氧化设备，其特征在于，移动床蓄热氧化设备与蓄热材料输送装置之间设置吹扫管道，吹扫管道接入进气管道。

8.根据权利要求1所述的一种处理有机挥发性气体的移动床蓄热氧化设备，其特征在于，蓄热材料表面可负载催化剂或由催化剂材料直接制备蓄热体。

9.根据权利要求1所述的一种处理有机挥发性气体的移动床蓄热氧化设备，其特征在于，蓄热材料输送装置为管链输送机、气力输送或斗式提升机。

10.利用权利要求1-9任一项所述设备处理有机挥发性气体的方法，其特征在于，含有机挥发性气体的尾气自移动床蓄热氧化装置底部，经由锁气阀和进气均风装置进入，并自下而上通过移动床蓄热氧化设备；

技术总结本发明公开了一种处理有机挥发性气体的移动床蓄热氧化设备和方法，包括移动床蓄热氧化装置、余热利用装置、燃烧装置、锁气阀、蓄热材料输送装置和除尘装置；蓄热材料输送装置与移动床蓄热氧化装置上方连通并将蓄热材料输送至移动床蓄热氧化装置内，蓄热材料输送装置与移动床蓄热氧化装置下方通过除尘装置连通完成蓄热材料的送出，以实现蓄热材料的循环利用；移动床蓄热氧化装置包括预热段、氧化段和冷却段，预热段位于移动床蓄热氧化装置下方，氧化段位于移动床蓄热氧化装置中间，冷却段位于移动床蓄热氧化装置上方。本发明蓄热材料循环移动，利用率为100%，有效避免了尾气中结晶盐产生的蓄热材料堵塞以及含油气体在蓄热材料表面的黏附问题。技术研发人员：续文振,李冉冉,尤长升,李国,李胜受保护的技术使用者：山东德曦环境科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26