一种用于大风量低浓度挥发性有机物治理系统的制作方法

本技术涉及有机废气治理领域，具体涉及一种用于大风量低浓度挥发性有机物治理系统。

背景技术：

1、精细化工企业在生产中会经常产生大风量、低浓度及种类较为单一的的挥发性有机物，如风量在20000m3/h以上，浓度为100～400mg/m3之间，挥发性有机物种类单一或者种类只有两种的这种工况。针对这种工况，常用的治理方法有以下几种：

2、(1)直接氧化法。如采用蓄热式高温热氧化炉(rto)进行氧化分解，实现达标排放；也有的用催化氧化法，如采用蓄热式催化氧化炉(rco)或催化氧化炉(co)进行催化氧化分解；

3、(2)吸附法。如直接采用活性炭或碳纤维进行吸附回收治理的工艺，由于风量超过20000m3/h，所以很难用非极性树脂直接吸附法，主要是投资成本过高的缘故；

4、(3)“沸石转轮浓缩+氧化”工艺。此种工艺原理：前端采用沸石转轮进行吸附浓缩，然后在通过脱附(热风)转变成小风量及中高浓度的尾气，之后进入蓄热式高温热氧化炉(rto)、蓄热式催化氧化炉(rco)或催化氧化炉(co)进行氧化分解。

5、对于这种排放种类单一、风量较大、浓度较低的挥发性有机物，现有的治理方法主要有以下缺点：

6、(1)直接氧化法。如采用蓄热式高温热氧化炉(rto)或蓄热式催化氧化炉(rco)工艺，则投资成本较高，运行成本也较高，rto或者rco维持低能耗运行的进气浓度范围为1.5～6g/m3，浓度较低的工况下，rto需要消耗大量的天然气或柴油来维持高温氧化分解，而rco则需要较大功率的电加热能耗来维持在一定温度区间内进行催化氧化。如采用催化氧化(co)法，则能耗更高，且催化氧化效果不甚理想。

7、(2)吸附法。如直接采用活性炭或碳纤维进行吸附回收治理的工艺，其适宜的处理风量范围只能在2000m3/h以下，风量高于2000m3/h时投资成本和运行能耗均较高，吸附材料更换也较为频繁。

8、(3)“沸石转轮浓缩+氧化”工艺。此种工艺相比以上工艺具有能耗低、投资成本小的优势，但无法回收和利用排放种类较为单一的有机物，直接氧化产生的大量二氧化碳也不符合未来环保中对“低碳排放”的要求。

技术实现思路

1、为克服上述缺点，针对精细化工企业在生产中产生大风量、低浓度及种类较为单一的的挥发性有机物，本实用新型采转轮浓缩和树脂吸附相结合的治理工艺，该工艺具有投资成本低、安全性高、稳定性高、运行能耗低、工艺设备占地面积小等优势，同时可对挥发性有机物进行回收套用，即可产生较好的经济效益，也可以产生较好的生态环境效益。

2、为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于大风量低浓度挥发性有机物治理系统，包括:

3、沸石转轮吸附浓缩装置，所述沸石转轮吸附浓缩装置包括沸石转轮和热交换器，所述沸石转轮包括吸附区、脱附区和冷却区，所述热交换器的进风口和所述冷却区连接，所述热交换器的出风口和所述脱附区连接；

4、树脂吸附装置，所述树脂吸附装置和所述脱附区连接，所述树脂吸附装置包括吸附罐，所述吸附罐内部设置有树脂吸附材料。

5、沸石转轮吸附浓缩装置和树脂吸附装置的设置，挥发性有机物通过沸石转轮的吸附区，在吸附区被沸石吸附剂吸附净化，净化后直接从吸附区排出，处理效率一般为95％以上。吸附到一定时间后，沸石转轮转动，部分吸附区转成脱附区，此时利用热交换器将一定气量空气转变成高温气体对脱附区进行脱附，脱附温度一般为150～220℃，脱附气量一般为吸附区进气量的3～10％，根据浓缩的倍数而定。脱附下来的挥发性有机物经过脱附区排出，然后进入后端的树脂吸附装置进行吸附回收和达标治理。刚再生后的脱附区在转轮转动下变成冷却区，利用再生风机对其进行冷却，冷却排气经过热交换器继续升温然后对脱附区进行再生。整套沸石转轮持续以一定的的转速旋转，周而复始的转动,实现对挥发性有机物的吸附和浓缩，可将大风量低浓度(浓度范围为100～400mg/m3)的挥发性有机物转换成中小风量(为进气风量的3～10％)中高浓度(为进气浓度的10～30倍)的挥发性有机物，然后通过树脂吸附装置进行吸附。

6、进一步地，所述沸石转轮吸附浓缩装置还包括旋转机构，所述旋转机构和所述沸石转轮连接，所述沸石转轮的圆心位置设置有转轴，所述沸石转轮在旋转机构的作用下能以所述转轴为圆心进行自转。

7、进一步地，有机物治理系统还包括预处理装置，所述预处理装置包括过滤器和第一冷凝器，所述第一冷凝器的进气口和所述过滤器连接，所述第一冷凝器的出气口和所述沸石转轮吸附浓缩装置连接。

8、进一步地，所述沸石转轮为筒式转轮或盘式转轮。

9、进一步地，有机物治理系统还包括冷凝装置，所述冷凝装置包括相连的第一级冷凝换热器和第二级冷凝换热器，所述第一级冷凝换热器和所述沸石转轮吸附浓缩装置连接，所述第二级冷凝换热器和所述树脂吸附装置连接。

10、进一步地，所述树脂吸附装置还包括蒸汽管道，所述蒸汽管道和所述吸附罐的进气口连接。

11、进一步地，所述树脂吸附装置还包括第二冷凝器和分层罐，所述第二冷凝器和所述吸附罐连接，所述分层罐和所述第二冷凝器连接。

12、进一步地，所述树脂吸附装置还包括溶剂罐和废水罐，所述溶剂罐的进液口和所述分层罐的第一出液口连接，所述废水罐的进液口和所述分层罐的第二出液口连接。

13、进一步地，所述溶剂罐、所述分层罐和所述废水罐的出气口均和所述冷凝装置连接。

14、进一步地，所述树脂吸附装置还包括树脂降温结构，所述树脂降温结构包括降温风机和第三冷凝器，所述第三冷凝器和所述降温风机依次通过管道和所述吸附罐连接。

15、本实用新型的有益效果是：沸石转轮吸附浓缩装置和树脂吸附装置的设置，可将大风量低浓度(浓度范围为100～400mg/m3)的挥发性有机物转换成中小风量(为进气风量的3～10％)中高浓度(为进气浓度的10～30倍)的挥发性有机物，然后通过树脂吸附装置进行吸附。与其他治理装置相比，该种组合式挥发性有机物治理系统具有占地面积小、运行成本低、投资少、运行安全可靠、处理效率高以及可回收套用等优点。

技术特征：

1.一种用于大风量低浓度挥发性有机物治理系统，其特征在于，包括:

2.根据权利要求1所述的一种用于大风量低浓度挥发性有机物治理系统，其特征在于，所述沸石转轮吸附浓缩装置(2)还包括旋转机构，所述旋转机构和所述沸石转轮(21)连接，所述沸石转轮(21)的圆心位置设置有转轴，所述沸石转轮(21)在所述旋转机构的作用下能以所述转轴为圆心进行自转。

3.根据权利要求1所述的一种用于大风量低浓度挥发性有机物治理系统，其特征在于，有机物治理系统还包括预处理装置(1)，所述预处理装置(1)包括过滤器(11)和第一冷凝器(12)，所述第一冷凝器(12)的进气口和所述过滤器(11)连接，所述第一冷凝器(12)的出气口和所述沸石转轮吸附浓缩装置(2)连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于大风量低浓度挥发性有机物治理系统，其特征在于，所述沸石转轮(21)为筒式转轮或盘式转轮。

5.根据权利要求1所述的一种用于大风量低浓度挥发性有机物治理系统，其特征在于，有机物治理系统还包括冷凝装置(3)，所述冷凝装置(3)包括相连的第一级冷凝换热器(31)和第二级冷凝换热器(32)，所述第一级冷凝换热器(31)和所述沸石转轮吸附浓缩装置(2)连接，所述第二级冷凝换热器(32)和所述树脂吸附装置(4)连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于大风量低浓度挥发性有机物治理系统，其特征在于，所述树脂吸附装置(4)还包括蒸汽管道(46)，所述蒸汽管道(46)和所述吸附罐(41)的进气口连接。

7.根据权利要求5所述的一种用于大风量低浓度挥发性有机物治理系统，其特征在于，所述树脂吸附装置(4)还包括第二冷凝器(42)和分层罐(43)，所述第二冷凝器(42)和所述吸附罐(41)连接，所述分层罐(43)和所述第二冷凝器(42)连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于大风量低浓度挥发性有机物治理系统，其特征在于，所述树脂吸附装置(4)还包括溶剂罐(44)和废水罐(45)，所述溶剂罐(44)的进液口和所述分层罐(43)的第一出液口连接，所述废水罐(45)的进液口和所述分层罐(43)的第二出液口连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于大风量低浓度挥发性有机物治理系统，其特征在于，所述溶剂罐(44)、所述分层罐(43)和所述废水罐(45)的出气口均和所述冷凝装置(3)连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种用于大风量低浓度挥发性有机物治理系统，其特征在于，所述树脂吸附装置(4)还包括树脂降温结构(48)，所述树脂降温结构(48)包括降温风机(481)和第三冷凝器(482)，所述第三冷凝器(482)和所述降温风机(481)依次通过管道和所述吸附罐(41)连接。

技术总结
本技术公开了一种用于大风量低浓度挥发性有机物治理系统，包括:沸石转轮吸附浓缩装置，沸石转轮吸附浓缩装置包括沸石转轮和热交换器，沸石转轮包括吸附区、脱附区和冷却区，热交换器的进风口和冷却区连接，热交换器的出风口和脱附区连接；树脂吸附装置，树脂吸附装置和脱附区连接，树脂吸附装置包括吸附罐，吸附罐内部设置有树脂吸附材料。沸石转轮吸附浓缩装置和树脂吸附装置的设置，可将大风量低浓度的挥发性有机物转换成中小风量中高浓度的挥发性有机物，然后通过树脂吸附装置进行吸附。与其他治理装置相比，该种组合式挥发性有机物治理系统具有占地面积小、运行成本低、投资少、运行安全可靠、处理效率高以及可回收套用等优点。

技术研发人员：张新民,卢丽敏
受保护的技术使用者：苏州蓝贝环保有限公司
技术研发日：20230317
技术公布日：2024/1/13