一种含VOCs工业废气的处理系统的制作方法

本实用新型涉及工业废气处理技术领域，尤其涉及一种含VOCs工业废气的处理系统。

背景技术：

VOCs(volatile organic compounds)即挥发性有机物，是一类化学物质的统称。VOCs是对人体有害物质，对人体的危害主要有两个方面：其一为其有害成分直接影响人体健康，其二是VOCs会形成PM 2.5前体物，从而间接影响人体健康。

VOCs组成复杂，主要包括烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃、含氧烃、氮烃、硫烃、低沸点多环芳烃等。其中常见的VOCs种类有甲苯、二甲苯、对-二氯苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛等等。工业排放是主要的VOCs污染来源，具有排放集中、排放强度大、浓度高、组分复杂的特点。

目前工业上对VOCs的治理方法主要有吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法、生物降解法和焚烧法等，简要介绍如下：

1)吸附法：是采用吸附剂，将废气混合物中的污染物积聚或凝缩在表面，达到分离去除目的。该方法工艺简单，净化效率高，一次投资少，运行费用低，但系统阻力较大，容易堵塞，且再生效率不高，适用于中低浓度的VOCs的净化。

2)吸收法：即洗涤法，是利用吸收剂选择吸收废气中各混合组分或者某种组分，达到净化废气的目的。该法设备简单，维护方便，系统阻力小，能耗低，但净化效率不高，处理后的尾气很难达到国标要求。

3)冷凝法：是将废气降温至VOCs成分之露点以下，使之凝结为液态后加以回收的方法。多用于高浓度、单一组分有回收价值的VOCs的处理。该法可有效回收废气中的有效成分，缺点是处理成本较高，技术复杂。

4)膜分离法：采用人工合成的膜分离VOCs物质。适用于高浓度VOCs处理。该法可有效回收废气中的有效成分，回收效率高，缺点是成本高，会造成膜污染，另外膜的稳定性也差。

5)生物降解法：利用微生物对废气中的污染物进行消化代谢，将污染物转化为无害的水、二氧化碳及其它无机盐类。该法能耗低、费用低，缺点是占地面积大，使用范围有限。

6)焚烧法：废气中所含有机物均为可燃烧物质，焚烧法就是将废气直接引入专用的加热炉焚烧。该法对于低浓度废气焚烧彻底，缺点是处理能耗相对较高。

从以上分析比较可以看出，现行的各种VOCs治理方法各有优点，也都有其不足之处。随着新环保法的实施，对环保要求越来越高，实用新型一种工艺简单，投资低、治理效率高、适应性强的工业VOCs治理新方法是十分有意义的。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种含VOCs工业废气的处理系统，采用吸收与焚烧相结合的方法有效脱除工业废气中的VOCs，特别适用于中小规模的工业废气排放系统；其工艺简单，投资少，工业废气中VOCs成分脱除效率高，适应性强。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种含VOCs工业废气的处理系统，包括排气洗净器、吸收剂循环槽、排气洗净塔、吸收剂冷却器和废气焚烧炉；所述吸收剂循环槽底部设吸收剂出口，顶部设混合物入口和排气洗净塔，吸收剂出口通过吸收剂输送管道连接排气洗净器上的喷嘴，吸收剂输送管道上依次设有吸收剂循环泵和吸收剂冷却器；吸收剂冷却器后的吸收剂输送管道另外连接排气洗净塔的上部吸收剂入口；排气洗净器的废气入口连接工业废气管道，排气洗净器的混合物出口连接吸收剂循环槽的混合物入口；排气洗净塔的顶部废气出口通过废气引风机连接废气焚烧炉底部的废气燃烧器，废气焚烧炉上设有助燃空气入口，通过空气风机连通外部大气；废气焚烧炉顶部设烟囱。

所述排气洗净器为引射式文丘里洗涤器，具有喷射混合功能。

所述排气洗净塔采用高效填料塔。

所述废气焚烧炉采用立式焚烧炉。

所述废气燃烧器为扩散式高效型燃烧器，采用二级点火方式，并设置长明灯。

所述废气燃烧器设有火焰检测器、推进器和点火器。

所述吸收剂循环槽与排气洗净塔为一体化结构，排气洗净塔设置在吸收剂循环槽的顶部；废气焚烧炉与烟囱也为一体化结构，烟囱设置在废气焚烧炉的顶部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)采用吸收与焚烧相结合的工艺技术，工业废气净化效率高，VOCs脱除率可达99.9％以上；

2)在废气焚烧炉前设排气洗净系统，首先对工业废气进行洗涤吸收，减少焚烧炉负荷；

3)废气焚烧炉的布置方式为立式，结构简单小巧，烟囱坐落在焚烧炉上，占地面积小；

4)废气焚烧炉炉膛焚烧温度维持在800～1200℃左右，使废气中有害物在炉内达到完全燃烧分解，不产生二次污染；

5)废气燃烧器采用二级点火方式，即点火时首先点燃长明灯，再由长明灯点燃废气；长明灯长燃能够在工业废气的成分与流量波动时，保证进入炉膛都能够及时充分的燃烧，安全可靠；

6)对于工业废气处理量比较少的系统，为了简化操作，可不设烟气余热回收，直接采用风冷；既简化操作，占地面积也小，特别适合原有废气处理系统的改造；

7)系统运行时，废气焚烧炉始终处于负压状态，避免有害气体逸出，有效地保护环境。

附图说明

图1是本实用新型所述一种含VOCs工业废气的处理系统的结构示意图。

图中：1.废气燃烧器 2.废气焚烧炉 3.烟囱 4.空气风机 5.废气引风机 6.排气洗净塔 7.排气洗净器 8.吸收剂循环槽 9.吸收剂循环泵 10.吸收剂冷却器 11.火焰检测器 12.推进器 13.点火器

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实用新型所述一种含VOCs工业废气的处理系统，包括排气洗净器7、吸收剂循环槽8、排气洗净塔6、吸收剂冷却器10和废气焚烧炉2；所述吸收剂循环槽8底部设吸收剂出口，顶部设混合物入口和排气洗净塔6，吸收剂出口通过吸收剂输送管道连接排气洗净器7上的喷嘴，吸收剂输送管道上依次设有吸收剂循环泵9和吸收剂冷却器10；吸收剂冷却器10后的吸收剂输送管道另外连接排气洗净塔6的上部吸收剂入口；排气洗净器7的废气入口连接工业废气管道，排气洗净器7的混合物出口连接吸收剂循环槽8的混合物入口；排气洗净塔6的顶部废气出口通过废气引风机5连接废气焚烧炉2底部的废气燃烧器1，废气焚烧炉2上设有助燃空气入口，通过空气风机4连通外部大气；废气焚烧炉2顶部设烟囱3。

所述排气洗净器7为引射式文丘里洗涤器，具有喷射混合功能。

所述排气洗净塔6采用高效填料塔。

所述废气焚烧炉2采用立式焚烧炉。

所述废气燃烧器1为扩散式高效型燃烧器，采用二级点火方式，并设置长明灯。

所述废气燃烧器1设有火焰检测器、推进器和点火器。

所述吸收剂循环槽8与排气洗净塔6为一体化结构，排气洗净塔6设置在吸收剂循环槽8的顶部；废气焚烧炉2与烟囱3也为一体化结构，烟囱3设置在废气焚烧炉2的顶部。

本实用新型所述一种含VOCs工业废气的处理系统的工艺过程如下：

1)通过吸收剂循环泵9将吸收剂循环槽8中的吸收剂抽出，经吸收剂冷却器10冷却到30～80℃后，送入排气洗净器7的喷嘴中，进入排气洗净器7的吸收剂压力为0.4～1.0Mpa；排气洗净器7内废气入口的压力为-1～-5kPa，利用该负压将含VOCs工业废气吸入排气洗净器7，使含VOCs工业废气与吸收剂充分混合，发生物理化学反应；

2)含VOCs工业废气及吸收剂的混合物进入到吸收剂循环槽8中，吸收了VOCs的吸收剂由吸收剂循环槽8收集后循环利用；不凝性气体再进入排气洗净塔6；

3)在排气洗净塔6中，吸收剂从排气洗净塔6上方向下喷洒，喷洒密度为2～20m³/m²·h；不凝性气体自排气洗净塔6塔底进入，在上行的过程中与吸收剂逆流接触，反应后的吸收剂也回到吸收剂循环槽8；经过排气洗净器和排气洗净塔两步吸收，含VOCs工业废气中的大部分VOCs成分被吸收剂吸收；

4)经排气洗净塔6洗涤后的尾气由废气引风机5抽送至废气焚烧炉2，并配入助燃空气进行焚烧，炉内焚烧温度800～1200℃，炉膛内压力-100～-200Pa，工业废气在废气焚烧炉2内燃烧停留时间为1～3s；

5)经废气焚烧炉2焚烧后的净尾气冷却至150℃以下后，通过烟囱3排放。

所述吸收剂采用有机溶剂、洗油或柴油。

所述废气焚烧炉2后净尾气的冷却方式根据处理规模确定，所处理工业废气量≤3000m³/h时，采用风冷方式；所处理工业废气量＞10000m³/h时，采用在空气预热器内换热的方式回收热量。

吸收剂需定期更换，废吸收剂可根据其性质进行不同方式的后续处理。采用洗油和柴油作吸收剂时，可将废吸收剂送入煤焦油和原油，重新加工；采用有机溶剂作吸收剂时，可将废吸收剂送入再生单元，再生后循环使用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。