用于挥发性有机物治理的安全预处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于挥发性有机物治理的安全预处理装置。
【背景技术】
[0002]目前的挥发性有机物(VOCs)的治理技术主要有两类:一类是回收技术，一类是销毁技术。回收技术是通过物理的方法，例如改变温度、压力或采取选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法富集分离有机气相污染物的方法，主要有吸附技术、吸收技术、冷凝技术及膜分离技术。销毁技术主要通过化学或生化放映，用热、光、催化剂和微生物将有机化合物转变为二氧化碳和水等无毒害或低毒害的无机小分子化合物，主要有直接燃烧法、催化燃烧、生物氧化、光催化氧化、等离子破坏等。
[0003]回收技术主要针对浓度较高或经济价值高的VOCs气体进行回收，在某些领域能够满足国家环保标准的要求直接排入大气中。而销毁技术主要是针对回收技术无法达到标准要求时而采取的VOCs治理技术。《大气污染物综合排放标准》要求非甲烷总烃排放浓度彡120mg/m3，一些地区地方标准要求非甲烷总烃排放浓度彡80mg/m3，《石油化学工业污染物排放标准》等意见征求稿要求苯排放指标< lmg/m3，回收技术若要达到以上标准，则技术实现上非常困难，需结合销毁技术进一步达到标准。
[0004]然而目前的销毁技术中直接燃烧法操作温度高达800°C，且设备成本高，在炼制企业应用过程中存在安全隐患；大部分催化燃烧技术不适应用于高浓度的有机污染物场合需进行预处理，且因催化剂工作温度基本在400°C左右，高于大部分有机物起燃温度，在使用上也存在爆炸的危险。若对有机污染物进行稀释预处理，则对空气的加热升温需要耗费大量的热能(电加热或者燃料加热)，在大风量/低浓度的VOCs治理中运行成本过高，造成能源浪费。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中安全隐患大的问题，提供一种新的用于挥发性有机物治理的安全预处理装置。该装置用于挥发性有机物治理中，具有无安全隐患、起燃温度低、能耗小的优点。
[0006]为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下:一种用于挥发性有机物治理的安全预处理装置，包括气体混合室、调节阀、在线浓度分析仪，其特征在于气体混合室上设有稀释空气入口管线、挥发性有机物气体进入管线、挥发性有机物气体进风机管线，稀释空气入口管线上设有调节阀，调节阀通过信号线与低温催化氧化床层出口的温度测量设备相连，所述挥发性有机物气体进入管线上接有在线浓度分析仪。
[0007]本专利在预处理系统和在线浓度分析仪的作用下，始终保持混合气体的浓度在爆炸极限的下限25%的范围内；较未采取预处理的直接燃烧和其他催化氧化技术安全性更高，取得了较好的技术效果。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型所述装置的流程示意图。
[0009]图2为预处理系统流程示意图。
[0010]图1、图2中，I为VOCs高浓度处理装置；2为安全预处理装置；3为风机；4为调节阀；5为稀释空气管线；6为加热室；7为低温催化氧化层；8为高温催化氧化层；10为在线浓度分析仪；11为烟囱；12为回转型蜂窝陶瓷蓄热体；2a为稀释空气管线5上的调节阀；2b为气体混合室，2c为混合气体进风机管线；2d为VOCs气体进气管线。
[0011]下面通过实施例对本实用新型作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
【具体实施方式】
[0012]【实施例1】
[0013]一种用于挥发性有机物治理的安全预处理装置，如图2所示，包括气体混合室、调节阀、在线浓度分析仪，其特征在于气体混合室上设有稀释空气入口管线、挥发性有机物气体进入管线、挥发性有机物气体进风机管线，稀释空气入口管线上设有调节阀，调节阀通过信号线与低温催化氧化床层出口的温度测量设备相连，所述挥发性有机物气体进入管线上接有在线浓度分析仪。
[0014]采用如图1所示的装置进行VOCs气体回收治理，流程走向:VOCs高浓度回收装置—安全预处理装置一风机一回转型蜂窝陶瓷蓄热体冷程一加热器一低温催化氧化床一高温催化氧化床一回转型蜂窝陶瓷蓄热体热程一烟囱。
[0015]VOCs高浓度回收装置可以是吸附系统、冷凝回收系统、膜分离系统等，主要用于回收浓度达到100g/m3?1000g/m3以上的高浓度VOCs气体。安全预处理装置(如图2所示)由稀释空气管线上的调节阀门(2a)和气体混合室(2b)组成，主要用于稀释低浓度的VOCs气体，使其浓度降至低温催化氧化装置使用的安全范围内。风机通过变频工作始终保持其风机前端进口处于微正压的工作范围内。调节阀(4)用于调节经换热器后出口管路内气体温度，并与加热器配合使管路内气体在进入低温催化氧化床层之前处于合理的工作范围内；低温催化氧化层、高温催化氧化层、回转型蜂窝陶瓷蓄热体用于净化消除VOCs气体，并使其浓度降至所需达到的标准要求以下；在线浓度分析仪用于监控来料气体浓度、催化氧化前端反应浓度以及排出口浓度；系统实时检测进入系统的浓度、温度及流量变化情况，在线浓度分析仪实时测量防爆风机前、后端浓度情况。当风机后端VOCs浓度高于爆炸极限下限的25%时，则预处理系统的调节阀门(2a)加大稀释力度，使其浓度降至在爆炸极限下限的25%以下，使低温催化氧化系统始终处于安全操作范围以内。烟囱主要用于排放达标气体；回转型蜂窝陶瓷蓄热体可分为不同仓室，蓄热体通过回转马达带动下旋转。混合气体首先经过已蓄热的仓室内的蓄热体，从而带走蓄热体的热量达到所需催化温度；同时其他仓室内的蓄热体用于回收高温净化气体的热量。
[0016]系统中供电设备主要是风机和加热器，此外相应管路及设备上设置有温度、流量、压力及浓度检测变送器，各检测信号及控制变量汇集进入一个PLC (可编程逻辑控制器)控制系统，并通过监控电脑控制整套系统运行。通过监控电脑启动运行系统，加热器首先开始工作，当加热器达到系统设定的温度时，防爆风机开始工作，VOCs气体通过前端高浓度回收装置进入低温催化氧化治理系统。
[0017]同时监控电脑实时监控经过回转型蜂窝陶瓷蓄热体后VOCs气体温度，当温度低于低温催化氧化床层所需温度时，加热器开始工作；当温度高于低温催化氧化床层温度时，调节阀(4)实时调节开度，降低VOCs气体温度，使其维持在低温催化氧化床层所需要的工作温度范围内；VOCs气体经过低温氧化床层后，90%以上的VOCs气体已在低温催化氧化床层内被分解为0)2和H2O,同时释放出热量并进入高温催化氧化床层，同时当此时气体温度较高时，预处理系统增加稀释力度，降低VOCs气体燃烧温度；高温催化氧化床层内填充不同于低温催化氧化床层的贵金属Pt等为代表的高温催化剂，该催化剂所需要工作温度高于低温催化氧化床层所需温度。剩余少部分VOCs气体在此区间内进一步分解成0)2和H2O,同时释放出热量进入回转型蜂窝陶瓷蓄热体，在回转型蜂窝陶瓷蓄热体内进一步高温燃烧，达到99%以上的处理效率。
[0018]以处理汽油挥发的油气为例，进口浓度为60g/m3的常温汽油油气，经系统预处理后浓度稀释为6g/m3(爆炸极限的下限的25%为9.4g/m3)，已低于爆炸极限的下限的25%，经回转型蜂窝陶瓷蓄热体换热后温度升高至230°C左右，此时加热器停止工作，经低温催化氧化床层、高温催化氧化床层以及陶瓷蓄热体的处理后，出口浓度可以达到80mg/m3以下，处理效率达到99%以上。
[0019]通过密闭的回转型蜂窝陶瓷蓄热体实现蓄热和换热的合二为一，该方式可以提高换热效率，提高蓄热能力。通过回转型蜂窝陶瓷蓄热体的旋转马达，带动蓄热体旋转。当回转型蓄热体某一蓄热体作为蓄热功能使用时，不仅可以进一步净化VOCs气体，而且可以进行蓄热，进行热回收利用；此时另一蓄热体已蓄热完成等待系统换热；而还有一个蓄热体正在给来料VOCs气体进行加热。
【主权项】
1.一种用于挥发性有机物治理的安全预处理装置，包括气体混合室、调节阀、在线浓度分析仪，其特征在于气体混合室上设有稀释空气入口管线、挥发性有机物气体进入管线、挥发性有机物气体进风机管线，稀释空气入口管线上设有调节阀，调节阀通过信号线与低温催化氧化床层出口的温度测量设备相连，所述挥发性有机物气体进入管线上接有在线浓度分析仪。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于挥发性有机物治理的安全预处理装置，主要解决现有技术中安全隐患大的问题。本实用新型通过采用一种用于挥发性有机物治理的安全预处理装置，包括气体混合室、调节阀、在线浓度分析仪，气体混合室上设有稀释空气入口管线、挥发性有机物气体进入管线、挥发性有机物气体进风机管线，稀释空气入口管线上设有调节阀，调节阀通过信号线与低温催化氧化床层出口的温度测量设备相连，所述挥发性有机物气体进入管线上接有在线浓度分析仪的技术方案较好地解决了上述问题，可用于挥发性有机物治理中。
【IPC分类】G05D27/02, G01N33/00
【公开号】CN204903499
【申请号】CN201520609163
【发明人】王林, 尹树孟, 单小雯
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月13日