一种吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附方法与流程

本发明涉及环保领域，涉及废气处理，特别涉及一种吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附方法。

背景技术：

随着我国环保要求的提高，各行业产生的废气排放标准日趋严格，要求对废气中各种污染物进行处理。目前通常采用活性炭吸附废气中所含得挥发性有机物，然后热风脱附得到浓缩废气，再进行燃烧处理，使挥发性有机物转化为无害的二氧化碳和水，从而使废气中的挥发性有机物得到彻底处理。

现有的吸附挥发性有机物活性炭的脱附方法为将一定温度的热气体(脱附气体，一般来源于燃烧装置)通入活性炭吸附装置中，将活性炭吸附的挥发性有机物脱附下来。但存在以下问题：脱附初期，脱附下来的挥发性有机物浓度较高，但此时燃烧装置的床层温度较低，燃烧速度低，超过处理负荷，导致排气超标；来源于燃烧装置的脱附气体循环使用，导致其氧含量逐渐降低，无法满足燃烧炉用氧需求，使部分挥发性有机物无法被氧化彻底，也导致排气超标；脱附出来的气体中挥发性有机物浓度波动大，导致燃烧装置的床层温度忽高忽低，使催化剂寿命降低；脱附温度低，活性炭脱附不彻底，冷却阶段还有挥发性有机物从活性炭中溢出，导致排气超标，也造成整个系统运行维护成本高。因此，需要开发一种吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附方法，解决脱附过程与燃烧过程不匹配，脱附气挥发性有机物浓度波动大，脱附不彻底，排气超标，运行维护成本高的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附方法，该方法能够解决脱附过程与燃烧过程不匹配，脱附不彻底，脱附气挥发性有机物浓度波动大，排气超标，运行维护成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附方法，其特征在于，所述分级脱附是对吸附挥发性有机物活性炭进行分时段阶梯式升温脱附，通过将不同温度的热气体通入吸附挥发性有机物活性炭中实现脱附，所述时段数量根据活性炭上吸附的挥发性有机物种类数量设定，所述时段的数量至少为4个时段，所述脱附热气体的温度范围为60℃～160℃。

所述挥发性有机物的种类是指待处理废气中所含有的挥发性有机物的大类，例如烃类挥发性有机物、芳香族挥发性有机物、醇类挥发性有机物、酮类挥发性有机物、酚类挥发性有机物、卤代烃类挥发性有机物、醚类挥发性有机物、羧酸类挥发性有机物、醛类挥发性有机物、酯类挥发性有机物等。所述挥发性有机物的种类也可以是指待处理废气中所含有的挥发性有机物的小类，例如己烷、甲苯、乙醇、丙酮、苯酚、二氯乙烷、甲醛、乙酸乙酯等。

所述各时段通入的热气体的温度根据活性炭上吸附的挥发性有机物的种类设定。

不同种类的挥发性有机物与活性炭的相互作用力有所差别，相应地，对不同种类的挥发性有机物进行脱附时所需要的最适温度也有所不同。据此，所述各时段通入的热气体(脱附气体)的温度根据活性炭吸附装置中吸附的挥发性有机物的种类进行确定。

优选地，所述第一时段通入的热气体的温度为60～90℃，第二时段通入的热气体的温度为90℃～140℃，第三时段通入的热气体的温度为140℃～160℃，第四时段为活性炭吸附装置静置冷却阶段。

所述第一时段为启炉阶段，即燃烧炉启动阶段；第二时段为脱附1阶段；第三时段为脱附2阶段；第四时段为活性炭吸附装置冷却阶段。

所述通入的热气体温度是通过将燃烧装置8出口排出的高温气体与室温空气按照不同比例混合得到。

所述各时段的脱附时间根据相应种类的挥发性有机物的脱附速度设定。

所述挥发性有机物的脱附速度的影响因素主要包括活性炭颗粒粒径、活性炭孔径、挥发性有机物在活性炭中的吸附质量等。

优选地，所述第一时段脱附时间为20min～30min，第二时段(通入的热气体的时间为30min～60min，第三时段通入的热气体的时间为30min～60min，第四时段设定时间为60min～90min。

所述用于脱附的热气体在吸附挥发性有机物活性炭中的线速度为0.2m/s～0.3m/s。

采用分时段阶梯式升温脱附、根据活性炭中所吸附的挥发性有机物的种类及其数量调控时段数量、各时段脱附气体温度、脱附气体流速等参数，可以准确控制脱附气体出口的挥发性有机物浓度，使其维持在相对较为稳定的区间，能够使处理挥发性有机物的燃烧装置的运行状态更加稳定。

优选地，为了克服采用直接升高脱附气体温度以提高脱附率的技术方案中，活性炭易燃烧，发生安全事故的问题，本发明在一定脱附温度以上时，使用室温惰性气体，例如氮气，用于调节燃烧装置出口排出的高温气体，形成低氧脱附气体进入活性炭吸附装置进行挥发性有机物的脱附；同时为了避免因氧气含量过低而导致燃烧装置处理不彻底的问题，在脱附下来的气体中补充氧气或者空气。所述一定脱附温度是指120℃以上，进一步优选地，所述一定脱附温度是指140℃以上。

优选地，所述吸附挥发性有机物所使用的活性炭包括负载催化剂的活性炭。所述催化剂包括金属催化剂。所述金属催化剂铁、铜、钛、铂、钯等具有催化燃烧性能的金属及其氧化物中的至少一种。进一步优选地，所述金属催化剂包括铜。所述催化剂的负载量为活性炭质量的0.1％～0.5％，负载方法为现有技术的浸渍法。

所述负载金属催化剂的活性炭处于一定温度以上时，对挥发性有机物具有一定的催化燃烧能力，例如在高于120℃时，所述负载金属催化剂的活性碳能够将分子量较大的挥发性有机物部分氧化，产生分子量较小的有机物，降低其脱附温度，进一步提高脱附率。在负载催化剂的活性炭中进行部分催化燃烧，能够产生一定热量，一定程度上可以升高活性炭内部的温度，有利于吸附在活性炭颗粒内部的挥发性有机物脱附出来；也有利于后脱附出来的大分子挥发性有机物部分转化为小分子有机物，减少燃烧装置的工作负荷，降低排放气体中残留的挥发性有机物的浓度。

采用本发明所述吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附方法，在脱附初期以较低的温度进行脱附，脱附下来的挥发性有机物浓度低，与燃烧装置运行初期处理挥发性有机物能力较弱相匹配，能够保证排放的气体符合排放标准；在脱附过程中，脱附用热气体中补充了室温空气，其中的氧气得以补充，避免了因燃烧装置中氧气不足导致挥发性有机物处理不彻底，排放的气体超过排放标准的问题；在脱附后期以较高的温度进行脱附，能够提高活性炭的脱附率，减少在冷却阶段吹出的挥发性有机物的量，也避免了排放的气体超过排放标准的问题。

为了上述技术问题，本发明还提供一种吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附系统，包括活性炭吸附装置1、吸附气体进口阀门2、吸附气体出口阀门3、脱附气体进口阀门4、脱附气体出口阀门5、第一温度在线仪表6、消防水进口阀门7、燃烧装置8、燃烧装置排气风机9、燃烧装置排气阀门10、脱附气体调节阀门11、第二温度在线仪表12、冷却风机13、冷却阀门14、吸附风机15和控制装置16；

所述活性炭吸附装置1分别与吸附气体进口阀门2、吸附气体出口阀门3、脱附气体进口阀门4、脱附气体出口阀门5、第一温度在线仪表6和消防水进口阀门7连接，所述吸附气体进口阀门2的气体进口与废气进口连接，所述吸附气体出口阀门3的气体出口与吸附风机15的气体进口连接，所述冷却风机13的气体出口与冷却阀门14的气体进口连接，所述冷却阀门14的气体出口与脱附气体进口阀门4的气体进口连接，所述脱附气体出口阀门5的气体出口与燃烧装置8的气体进口连接，所述燃烧装置8的气体出口与燃烧装置排气风机9的气体进口连接，所述燃烧装置排气风机9的气体出口分为两个支路，其中一个支路与燃烧装置排气阀门10的气体进口连接，另一个支路与脱附气体调节阀门11的气体进口连接，所述脱附气体调节阀门11的气体出口与脱附气体进口阀门4的气体进口和冷却阀门14的气体出口之间的管路连接，所述第二温度在线仪表12设置在脱附气体调节阀门11的气体出口；

所述控制装置16分别与第一温度在线仪表6、消防水进口阀门7、燃烧装置排气阀门10、脱附气体调节阀门11、第二温度在线仪表12和冷却阀门14连接。

优选地，所述控制装置16还分别与吸附气体进口阀门2、吸附气体出口阀门3、脱附气体进口阀门4、脱附气体出口阀门5和废气直排阀门17连接。

所述活性炭吸附装置1包括现有技术的吸附装置，其中填充的吸附剂包括活性炭。所述活性炭包括负载催化剂的活性炭。

所述吸附气体进口阀门2、吸附气体出口阀门3、脱附气体进口阀门4、脱附气体出口阀门5、消防水进口阀门7、燃烧装置排气阀门10、脱附气体调节阀门11和冷却阀门14为自动阀门。

所述自动阀门为现有技术的自动阀门，是指通过接受控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件，也被称作控制阀。一般由执行机构和阀门组成。本发明所述的切换阀可以是气动调节阀，也可以是电动切换阀或者液压切换阀。

所述第一温度在线仪表6和第二温度在线仪表12为现有技术的温度传感装置。

所述燃烧装置8包括现有技术的燃烧装置，是指挥发性有机物在一定温度下被氧化的装置。所述燃烧装置8包括催化燃烧炉(co炉)、蓄热式焚烧炉(rto)等。

所述燃烧装置排气风机9、冷却风机13和吸附风机15是指依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械。本发明所述的循环风机包括但不限于离心式风机、轴流式风机、斜流式风机等类型。

所述控制装置16是指一种能够接收传感器获得的某一信号，然后将接收的信号按照一定的程序进行加工处理，再根据处理结果向执行机构发出另一信号，控制执行机构进行动作，实现控制目的的装置。本发明所述控制装置包括可编程逻辑控制器(plc)、分散控制系统(dcs)等现有技术的控制装置。

所述消防进口阀门7的进水口与用于紧急灭火的水源连接，所述吸附气体进口阀门2的气体进口与废气来源管路连接。

所述分级脱附系统还包括废气直排阀门17，所述废气直排阀门17设置在废气进口与吸附风机15气体进口之间的管路上。

所述废气直排阀门17包括现有技术的阀门，优选地，所述废气直排阀门17包括自动阀门。

所述分级脱附系统还包括管路保温结构，所述管路保温结构设置在冷却阀门14的气体出口与脱附气体进口阀门4的气体进口之间的管路和脱附气体出口阀门5的气体出口与燃烧装置8的气体进口之间的管路外表面。

所述保温结构包括现有技术的管道外围保温结构，是指在管道外围包裹的能起到保温、隔热的层结构，其保温材料是由导热系数小的材料组成。保温结构常用的材料包括石棉纤维、聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫材料等。

本发明的有益效果

本发明的吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附方法的好处是：①使脱附的挥发性有机物浓度变化与燃烧装置运行过程的特性相匹配，保证进入燃烧装置的挥发性有机物都能够充分氧化分解；②使进入燃烧装置的挥发性有机物浓度更加平稳，避免了挥发性有机物浓度高峰对燃烧装置的冲击，延长了设备的使用寿命，降低了处理系统的运行维护成本；③提高了脱附后期的脱附温度，提高了活性炭的脱附效率和脱附率，增加了活性炭的使用效率，从而减少了活性炭的使用量，延长了吸附剂的使用寿命，降低了处理成本和运行维护成本；④增加了室温空气补充功能，在有效调节脱附气体温度的同时，增加了进入燃烧装置的氧气，有利于挥发性有机物的彻底氧化；⑤对挥发性有机物处理彻底，降低了排放的废气中挥发性有机物的浓度。

附图说明

图1为本发明的吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附系统示意图；

图2为本发明的吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附系统一个具体实施方式的示意图；

其中：

1、活性炭吸附装置，2、吸附气体进口阀门，3、吸附气体出口阀门，4、脱附气体进口阀门，5、脱附气体出口阀门，6、第一温度在线仪表，7、消防水进口阀门，8、燃烧装置，9、燃烧装置排气风机，10、燃烧装置排气阀门，11、脱附气体调节阀门，12、第二温度在线仪表，13、冷却风机，14、冷却阀门，15、吸附风机，16、控制装置，17、废气直排阀门。

具体实施方式

对比例1

采用现有技术的等温连续脱附方法，对吸附饱和的活性炭吸附装置进行脱附，脱附气体的温度为120℃，脱附气体在活性炭中的线速度为0.2m/s，脱附气体来自于燃烧装置的气体出口。脱附过程前期，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度高达2000mg/m³，而此时刚刚启动的燃烧装置的床层温度不大于260℃，其燃烧能力较弱，所以导致经燃烧后，出口气体中的挥发性有机物浓度大于200mg/m³，不符合排放标准；脱附过程中期，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度不大于3000mg/m³，此时燃烧装置的床层温度为300-500℃，其燃烧能力较强，出口气体中的挥发性有机物浓度低于50mg/m³，符合排放标准；脱附过程中后期，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度约1000mg/m³，此时燃烧装置的床层温度为不大于400℃，但由于没有新鲜空气补充，导致进入燃烧装置的氧气不足，使燃烧反应不足，出口气体中的挥发性有机物浓度高于100mg/m³，不符合排放标准。

脱附完成时的活性炭吸附装置的脱附率约为80％。

脱附完成后，对活性炭吸附装置进行冷却，但活性炭在冷却前期的温度仍然较高，其中一部分未脱附下来的挥发性有机物仍然会从活性炭中脱附下来，导致排放的气体超标。

采用现有技术的脱附方法，活性炭吸附剂的使用寿命不大于0.6年，燃烧装置中的催化剂的使用寿命不大于0.6年，运行维护成本约为52万元/年。

对比例2

采用高温脱附方法，对吸附饱和的活性炭吸附装置进行脱附，脱附气体的温度为160℃，脱附气体在活性炭中的线速度为0.2m/s，脱附气体来自于燃烧装置的气体出口。脱附过程前期，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度高达3000mg/m³，而此时刚刚启动的燃烧装置的床层温度不大于300℃，其燃烧能力较弱，所以导致经燃烧后，出口气体中的挥发性有机物浓度大于300mg/m³，不符合排放标准；脱附过程中期，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度约不大于3000mg/m³，此时燃烧装置的床层温度为300-500℃，其燃烧能力较强，出口气体中的挥发性有机物浓度低于50mg/m³，符合排放标准；脱附过程中后期，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度约1000mg/m³，此时燃烧装置的床层温度为不大于400℃，但由于没有新鲜空气补充，导致进入燃烧装置的氧气不足，使燃烧反应不足，出口气体中的挥发性有机物浓度高于100mg/m³，不符合排放标准。

脱附完成时的活性炭吸附装置的脱附率约为85％。

采用高温脱附方法，活性炭吸附剂的使用寿命大幅降低，仅为不大于0.5年，且活性炭在吸附装置中发生燃烧的安全事故率大幅升高；燃烧装置中的催化剂的使用寿命不大于0.5年，运行维护成本约为76万元/年。

实施例1

采用本发明的吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附方法，对吸附饱和的活性炭吸附装置进行脱附。活性炭吸附装置中填充常规活性炭吸附材料，时段的数量为4个时段，脱附气体的温度范围为60℃～160℃，脱附气体在活性炭中的线速度为0.2-0.3m/s，脱附气体的温度通过温度在线仪表与自动阀门调节燃烧装置排出的高温气体与室温空气按照不同比例混合实现。

第一时段(启炉)通入的脱附气体的温度为60～90℃，脱附时间为20min～30min，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度不大于500mg/m³，虽然此时刚刚启动的燃烧装置的床层温度仅为不大于300℃，其燃烧能力较弱，但是由于待处理气体中的挥发性有机物浓度较低，出口气体中的挥发性有机物浓度仍然可以维持在50mg/m³以下，符合排放标准；第二时段(脱附1阶段)通入的脱附气体的温度为90℃～140℃，脱附时间为30min～60min，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度不大于2500mg/m³，此时燃烧装置的床层温度为300～500℃，其燃烧能力较强，出口气体中的挥发性有机物浓度低于50mg/m³，符合排放标准；第三时段(脱附2阶段)通入的脱附气体的温度为140℃～160℃，脱附时间为30min～60min，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度不大于3000mg/m³，此时燃烧装置的床层温度为400～500℃，进入燃烧装置的气体中氧气含量仍能保持在15％lel以上，其燃烧能力较强，出口气体中的挥发性有机物浓度低于50mg/m³，符合排放标准；第四时段(碳箱冷却)停止通入高温气体，脱附冷却时间为60min～90min，此时燃烧装置处于闷炉待机状态，床层温度维持在200-300℃。

脱附完成时的活性炭吸附装置的脱附率约为95％。

脱附完成后，对活性炭吸附装置进行冷却，虽然活性炭在冷却前期的温度仍然较高，但由于其脱附率较高，基本没有未脱附下来的挥发性有机物仍然会从活性炭中脱附下来，排放的气体仍然符合标准。

采用本发明的吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附方法，活性炭吸附剂的使用寿命≥1年，燃烧装置中的催化剂的使用寿命≥1年，运行维护成本约为38万元。与现有技术相比，活性炭吸附剂的使用寿命提高了1.6-2倍，燃烧装置中的催化剂的使用寿命提高了1.6-2倍，运行维护成本降低了30-50％。

实施例2

采用本发明的吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附方法，对吸附饱和的活性炭吸附装置进行脱附。活性炭吸附装置中填充常规活性炭吸附材料，时段的数量为5个时段，脱附气体的温度范围为60℃～160℃，脱附气体在活性炭中的线速度为0.2-0.3m/s，脱附气体的温度通过温度在线仪表与自动阀门调节燃烧装置排出的高温气体与室温空气按照不同比例混合实现。

第一时段(启炉)通入的脱附气体的温度约为60～90℃，脱附时间为20min～30min，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度不大于500mg/m³，虽然此时刚刚启动的燃烧装置的床层温度仅为不大于300℃，其燃烧能力较弱，但是由于待处理气体中的挥发性有机物浓度较低，出口气体中的挥发性有机物浓度仍然可以维持在50mg/m³以下，符合排放标准；第二时段(脱附1阶段)通入的脱附气体的温度为90℃～120℃，脱附时间为30min～60min，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度不大于2000mg/m³，此时燃烧装置的床层温度为300～500℃，其燃烧能力较强，出口气体中的挥发性有机物浓度低于50mg/m³，符合排放标准；第三时段(脱附2阶段)通入的脱附气体的温度为120℃～140℃，脱附时间为30min～60min，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度约为不大于2000mg/m³，此时燃烧装置的床层温度为300～500℃，其燃烧能力较强，出口气体中的挥发性有机物浓度低于50mg/m³，符合排放标准；第四时段(脱附3阶段)通入的脱附气体的温度为140℃～160℃，脱附时间为30min～60min，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度约为不大于2000mg/m³，此时燃烧装置的床层温度为300～500℃，进入燃烧装置的气体中氧气含量仍能保持在15％lel以上，其燃烧能力较强，出口气体中的挥发性有机物浓度低于50mg/m³，符合排放标准；第五时段(碳箱冷却)停止通入高温气体，脱附冷却时间为60min～90min，此时燃烧装置处于闷炉待机状态，床层温度维持在200-300℃。

脱附完成时的活性炭吸附装置的脱附率约为95％。

脱附完成后，对活性炭吸附装置进行冷却，虽然活性炭在冷却前期的温度仍然较高，但由于其脱附率较高，基本没有未脱附下来的挥发性有机物仍然会从活性炭中脱附下来，排放的气体仍然符合标准。

采用本发明的吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附方法，活性炭吸附剂的使用寿命约为≥1年，燃烧装置中的催化剂的使用寿命约为≥1年，运行维护成本约为38万元。与现有技术相比，活性炭吸附剂的使用寿命提高了1.6-2倍，燃烧装置中的催化剂的使用寿命提高了1.6-2倍，运行维护成本降低了30-50％。

实施例3

采用本发明的吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附方法，对吸附饱和的活性炭吸附装置进行脱附。活性炭吸附装置中填充负载铜催化剂的活性炭，铜的负载量为0.2％(质量百分数)，当温度升高到120℃以上时可以对挥发性有机物进行部分催化氧化，时段的数量为4个时段，脱附气体的温度范围为60℃～160℃，脱附气体在活性炭中的线速度为0.2-0.3m/s，脱附气体的温度通过温度在线仪表与自动阀门调节燃烧装置排出的高温气体与室温空气按照不同比例混合实现。

第一时段(启炉)通入的脱附气体的温度约为60～90℃，脱附时间为20min～30min，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度不大于500mg/m³，虽然此时刚刚启动的燃烧装置的床层温度不大于300℃，其燃烧能力较弱，但是由于待处理气体中的挥发性有机物浓度较低，出口气体中的挥发性有机物浓度仍然可以维持在50mg/m³以下，符合排放标准；第二时段(脱附1阶段)通入的脱附气体的温度为90℃～140℃，脱附时间为30min～60min，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度不大于2500mg/m³，此时燃烧装置的床层温度为300～500℃，其燃烧能力较强，出口气体中的挥发性有机物浓度低于50mg/m³，符合排放标准；第三时段(脱附2阶段)通入的脱附气体的温度为140℃～160℃，脱附时间为30min～60min，从活性炭吸附装置中脱附下来的挥发性有机物的浓度不大于3000mg/m³，此时燃烧装置的床层温度为400～500℃，进入燃烧装置的气体中氧气含量仍能保持在15％lel以上，其燃烧能力较强，出口气体中的挥发性有机物浓度低于50mg/m³，符合排放标准；第四时段(碳箱冷却)停止通入高温气体，脱附冷却时间为60min～90min，此时燃烧装置处于闷炉待机状态，床层温度维持在200-300℃。

脱附完成时的活性炭吸附装置的脱附率约为98％。

脱附完成后，对活性炭吸附装置进行冷却，虽然活性炭在冷却前期的温度仍然较高，但由于其脱附率较高，基本没有未脱附下来的挥发性有机物仍然会从活性炭中脱附下来，排放的气体仍然符合标准。

采用本发明的吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附方法，活性炭吸附剂的使用寿命≥1年，燃烧装置中的催化剂的使用寿命≥1年，运行维护成本约为40万元。与现有技术相比，活性炭吸附剂的使用寿命提高了1.5-2倍，燃烧装置中的催化剂的使用寿命提高了1.5-2倍，运行维护成本降低了25-50％。

实施例4

采用附图1所示本发明的吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附系统，在实施例1所述的条件下对吸附挥发性有机物的活性炭进行脱附。

吸附气体进口阀门2、吸附气体出口阀门3、脱附气体进口阀门4、脱附气体出口阀门5、消防水进口阀门7、燃烧装置排气阀门10、脱附气体调节阀门11和冷却阀门14为自动阀门，其执行机构的动力为压缩空气；燃烧装置8为蓄热式焚烧炉(rto)；控制装置16为可编程逻辑控制器(plc)；脱附气体的温度通过可编程逻辑控制器(plc)根据预先设置的参数对燃烧装置排气阀门10、脱附气体调节阀门11和冷却阀门14阀门的开度进行调节。

首先将实施例1所述脱附方法中的控制参数预先设置在可编程逻辑控制器(plc)中。开启系统后，第二温度在线仪表12将测定的脱附气体温度数据传输至可编程逻辑控制器(plc)，可编程逻辑控制器(plc)经过与预先设定值进行比对，根据比对结果对燃烧装置排气阀门10、脱附气体调节阀门11和冷却阀门14的开度进行调节，使脱附气体的温度控制在60～90℃，脱附时间为20min～30min，完成第一时段(启炉)的脱附；之后，可编程逻辑控制器(plc)根据预先设定值，通过调大脱附气体调节阀门11的开度，调小燃烧装置排气阀门10和冷却阀门14的开度，使脱附气体的温度升高到90℃～140℃，脱附时间为30min～60min，完成第二时段(脱附1阶段)的脱附；然后，可编程逻辑控制器(plc)根据预先设定值，通过调大脱附气体调节阀门11的开度，调小燃烧装置排气阀门10和冷却阀门14的开度，使脱附气体的温度升高到140℃～160℃，脱附时间为30min～60min，完成第三时段(脱附2阶段)的脱附；脱附完成后，可编程逻辑控制器(plc)根据预先设定值，关闭脱附气体调节阀门11，将燃烧装置排气阀门10和冷却阀门14的开度调大，对活性炭吸附装置进行冷却，完成第四时段(碳箱冷却)停止通入高温气体，脱附冷却时间为60min～90min，此时燃烧装置处于闷炉待机状态，床层温度维持在200-300℃。

在整个脱附过程中，第一温度在线仪表6检测的温度均为超过预先在可编程逻辑控制器(plc)设定的活性炭吸附装置安全温度上限，可编程逻辑控制器(plc)向消防水进口阀门7发出控制信号，使其一直处于关闭状态。

采用附图1所示本发明的吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附系统进行脱附，达到实施例1所述的效果。

实施例5

采用附图2所示本发明的吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附系统，在实施例1所述的条件下对吸附挥发性有机物的活性炭进行脱附。

吸附气体进口阀门2、吸附气体出口阀门3、脱附气体进口阀门4、脱附气体出口阀门5、消防水进口阀门7、燃烧装置排气阀门10、脱附气体调节阀门11、冷却阀门14和废气直排阀门17为自动阀门，其执行机构的动力为电力；燃烧装置8为燃烧炉(co炉)；控制装置16为分散控制系统(dcs)；脱附气体的温度通过分散控制系统(dcs)根据预先设置的参数对燃烧装置排气阀门10、脱附气体调节阀门11和冷却阀门14阀门的开度进行调节；管路保温结构为石棉纤维材料。

首先将实施例1所述脱附方法中的控制参数预先设置在分散控制系统(dcs)中。开启系统后，第二温度在线仪表12将测定的脱附气体温度数据传输至分散控制系统(dcs)，分散控制系统(dcs)经过与预先设定值进行比对，根据比对结果对燃烧装置排气阀门10、脱附气体调节阀门11和冷却阀门14的开度进行调节，使脱附气体的温度控制在60～90℃，脱附时间为20min～30min，完成第一时段(启炉)的脱附；之后，分散控制系统(dcs)根据预先设定值，通过调大脱附气体调节阀门11的开度，调小燃烧装置排气阀门10和冷却阀门14的开度，使脱附气体的温度升高到90℃～140℃，脱附时间为30min～60min，完成第二时段(脱附1阶段)的脱附；然后，分散控制系统(dcs)根据预先设定值，通过调大脱附气体调节阀门11的开度，调小燃烧装置排气阀门10和冷却阀门14的开度，使脱附气体的温度升高到140℃～160℃，脱附时间为30min～60min，完成第三时段(脱附2阶段)的脱附；脱附完成后，分散控制系统(dcs)根据预先设定值，关闭脱附气体调节阀门11，将燃烧装置排气阀门10和冷却阀门14的开度调大，对活性炭吸附装置进行冷却，完成第四时段(碳箱冷却)停止通入高温气体，脱附冷却时间为60min～90min，此时燃烧装置处于闷炉待机状态，床层温度维持在200-300℃。

在整个脱附过程中，第一温度在线仪表6检测的温度均为超过预先在分散控制系统(dcs)设定的活性炭吸附装置安全温度上限，表明脱附系统处于正常状态，分散控制系统(dcs)向消防水进口阀门7和废气直排阀门发出控制信号，使其一直处于关闭状态。

采用附图2所示本发明的吸附挥发性有机物活性炭的分级脱附系统进行脱附，达到实施例1所述的效果。