一种VOCs废气处理设备的制作方法

本发明涉及化工废气处理设备技术领域，具体涉及一种VOCs废气处理设备。

背景技术：

随着环境问题日趋严峻，人们越来越重视环境问题，通过采用各种方式减小或者降低环境污染。当前，可吸入颗粒物已经成为危害空气质量的源头，而挥发性有机化合物(简称VOCs)是构成可吸入颗粒物的一大来源。挥发性有机化合物是一类具有较高的饱和蒸气压、较低水溶解度、易燃有毒的有机化合物，其包括烷烃、烯烃、芳香烃、醇类、醛类、酮类、卤代烃等。VOCs的来源非常广泛，如石油化工、印刷、燃油运输、建筑装饰、餐饮油烟等。

目前，为了保持环境中的空气质量，人们采用冷凝法、吸附法、吸收法、燃烧法、活性炭、等离子体等方法来去除挥发性有机化合物，但是基于上述处理方法的装置都存在处理效率低、使用成本高、结构复杂等缺点。催化氧化法是使用催化剂来降低VOCs氧化所需要的温度，且能重复的利用反应产生的热量，实现热量的循环，基于该方法的设备具有净化率高、无二次污染等优点，但是仍存在可移动性差，不能更好地进行在线检测，安全性差，经济性差等问题。因此，本发明亟需提供一种新型的VOCs废气处理设备以解决上述存在的问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提出一种处理效率更高、安全性更好、经济更好的VOCs废气处理设备。

本发明的另一个目的是提出一种结构简单、维护方便、使用成本较低的VOCs废气处理设备

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种VOCs废气处理设备，包括箱体、在所述箱体内分别设置的换热器、预加热炉、反应炉、水冷器、缓冲罐以及真空泵，其中，所述换热器位于所述箱体内的下方；所述预加热炉用于为VOCs废气加热；所述反应炉位于所述预加热炉的下方，所述反应炉内设有催化氧化组件，用于处理VOCs废气；所述水冷器用于为处理后的废气降温；所述真空泵用于提供动力源。

进一步的，所述换热器具有第一进口端、第一出口端、第二进口端以及第二出口端；所述第二进口端与所述反应炉的出口端连通，所述第一出口端与所述预加热炉的进口端连通，所述第二出口端与所述水冷器的进口端连通；所述预加热炉的出口端与所述反应炉的进口端连通，所述水冷器的出口端与所述缓冲罐的进口端连通；所述第一进口端用于通入所述VOCs废气，所述缓冲罐的出口端用于排出处理后的废气。

进一步的，所述箱体的底部四角处均设有万向轮。

进一步的，所述催化氧化组件包括反应管、分别在所述反应管内设置的热电偶和催化剂，所述热电偶安装在靠近所述反应管的进口端处，所述催化剂置于远离所述反应管的进口端处。

作为本发明的一个优选方案，所述换热器的第一进口端处分别设有第一温度器、流量控制器以及第一PID检测器，所述水冷器的出口端处分别设有第二温度器和第二PID检测器。

作为本发明的一个优选方案，所述换热器的第一进口端处、所述水冷器的出口端处、所述缓冲罐的出口端处均安装有球阀。

作为本发明的一个优选方案，所述箱体的一侧面设有过载保护结构。

作为本发明的一个优选方案，所述水冷器内部为盘管式结构。

作为本发明的一个优选方案，所述反应管至少部分呈矩形结构。

作为本发明的一个优选方案，所述流量控制器可拆卸地设置在所述换热器的第一进口端处。

本发明的有益效果为：

本发明的VOCs废气处理设备在箱体内分别设置有换热器、预加热炉、反应炉、水冷器、缓冲罐以及真空泵，VOCs废气进入换热器换热后经预加热炉加热，再经反应炉催化氧化处理后通入至换热器，换热后经水冷器降温，最后经缓冲罐流出。该VOCs废气处理设备处理效率更高、安全性更好、经济更好、结构简单、维护方便、使用成本较低，此外，在箱体的底部设置有万向轮，移动更加便捷。

附图说明

图1是本发明优选实施例提供的VOCs废气处理设备的内部结构示意图；

图2是本发明优选实施例提供的VOCs废气处理设备的主视图；

图3是本发明优选实施例提供的VOCs废气处理流程图。

图中标记为：

1、箱体；2、万向轮；3、换热器；4、预加热炉；5、反应炉；8、水冷器；10、缓冲罐；11、真空泵；13、流量控制器；14、仪表盘；91、第一支架；92、第二支架。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

优选实施例：

本优选实施例公开一种VOCs废气处理设备。如图1和图2所示，VOCs废气处理设备包括箱体1、在箱体1内分别设置的换热器3、预加热炉4、反应炉5、水冷器8、缓冲罐10以及真空泵11，此外，在箱体1内还竖直的设有第一支架91和第二支架92。

箱体1的前侧面上分别设有仪表盘14和控制面板，通过仪表盘14能够直接观测进出口废气的浓度，通过设置控制面板提高了设备的可操作性；箱体1的左侧面设有过载保护结构，防止意外情况的发生；箱体1的底部四角处均设有万向轮2，移动非常便捷。

换热器3位于箱体1内的下方，反应炉5位于预加热炉4的下方且位于第一支架91后侧，水冷器8位于反应炉5的右侧，真空泵11位于第二支架92上方，缓冲罐10位于真空泵11左侧。

换热器3具有第一进口端、第一出口端、第二进口端以及第二出口端；第二进口端与反应炉5的出口端连通，第一出口端与预加热炉4的进口端连通，第二出口端与水冷器8的进口端连通。预加热炉4的出口端与反应炉5的进口端连通，水冷器8的出口端与缓冲罐10的进口端连通；第一进口端用于通入VOCs废气，缓冲罐10的出口端用于排出处理后的废气。

反应炉5内设有催化氧化组件，催化氧化组件包括反应管、分别在反应管内设置的催化剂和用于对催化剂床层的温度进行在线监控的热电偶。反应管中间部分呈矩形结构，便于催化剂的填充，反应管通过法兰与管道同轴连接，保证能够放入反应炉5膛内。热电偶安装在靠近反应管的进口端处，催化剂置于远离反应管的进口端处，即，热电偶位于催化剂前端位置。

换热器3的第一进口端处分别设有第一温度器、流量控制器13以及第一PID(光电离)检测器，其中，流量控制器13可拆卸地设置在换热器3的第一进口端处且与管道同轴安装，提高设备的气密性，便于流量控制器13的更换。水冷器8的出口端处分别设有第二温度器和第二PID(光电离)检测器。

换热器3的第一进口端处、水冷器8的出口端处、缓冲罐10的出口端处均安装有球阀，其中，水冷器8的出口端包括水平处和竖直处，水平处和竖直处均安装有球阀，通过各球阀的设置有利于对进出口废气进行手动控制。此外，水冷器8内部为盘管式结构，增加冷却水与气体的换热时间。

本实施例提供的VOCs废气处理设备工作过程和原理如下：

在工作前，先将VOCs废气处理设备移至合适的位置，然后将万向轮2锁死；如果待处理VOCs废气是负压情况，将换热器3的第一进口端处、缓冲罐10出口端处以及水冷器8出口端水平处的球阀打开，将水冷器8出口端竖直处的球阀关闭；将反应管内填充一定量的催化剂，再将反应管与管道通过法兰连接好，保证好的气密性；将进口管道与实际测量管道连接好，打开仪表盘14开关，设定好所需要的流量，观测进出口的温度器的温度是否小于50℃；最后打开PID检测器开关，设定好预加热炉4和反应炉5的温控程序，打开真空泵11开关；如果待处理VOCs废气是正压情况，将换热器3的第一进口端处、缓冲罐10出口端处以及水冷器8出口端竖直处的球阀打开，将水冷器8出口端水平处的球阀关闭；此时真空泵11无需打开，其他操作步骤与上述步骤相同。

如图3所示，VOCs废气通过流量控制器13经换热器3的第一进口端进入换热器3内，与从反应炉5内进入换热器3的气体进行热交换，热交换后的废气从换热器3的第一出口端进入至预加热炉4内进一步加热后进入反应炉5内，通过热电偶观察催化剂床层是否为预设温度，再通过催化剂发生催化氧化反应，最终被分解为二氧化碳和水后从换热器3的第二进口端进入换热器3换热，再经换热器3的第二出口端进入水冷器8进一步降低温度，便于PID检测器的正常工作，最后进入缓冲罐10，从缓冲罐10的出口端排出处理后的废气。

上述VOCs废气处理设备处理效率更高、安全性更好、经济更好、能耗较低、结构简单、维护方便、使用成本较低、便于推广应用。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上是结合附图给出的实施例，仅是实现本发明的优选方案而非对其限制，任何对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神，均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。本发明的保护范围还包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。