一种废气处理系统及其净化处理工艺的制作方法

本发明属于工业废气处理领域，尤其涉及一种废气处理系统及其净化处理工艺。

背景技术：

有机工业废气对环境污染程度很大，而有机废气若完全燃烧，则其燃烧产物大部分为相对不污染的水和二氧化碳，而且燃烧产生的热量还可以供导热油用热设备使用，但是有机工业废气中蕴含大量不稳定的可燃烧能量，直接将工业废气注入锅炉中会产生燃烧状态不稳定，很难将这种不稳定的燃烧热量利用，而且机工业废气中的燃料密度不高，还存在燃烧不充分，不易燃烧等问题。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供针对高浓度有机废气处理系统及其净化处理工艺。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种废气处理系统，有机废气焚烧炉和有机废气预热器和分流器；所述有机废气焚烧炉的排烟端连通连接有导烟管，所述导烟管的出烟端连接所述有机废气预热器的热烟进烟端，所述有机废气预热器的冷烟排出端连通连接有排烟管；

还包括有机废气排出设备，所述有机废气排出设备的废气排出端连接有机废气供给管，所述有机废气供给管上还设置有增压气泵；所述有机废气供给管的出气端连接所述有机废气预热器的冷有机废气进气端，所述有机废气预热器的热有机废气出气端通过有机废气过渡管连接所述分流器的有机废气进气端；所述分流器向下引出若干分流管，各所述分流管的下端均伸入所述有机废气焚烧炉内。

进一步的，还包括用热设备、冷导热油管和热导热油管；所述热导热油管的出油端连通所述用热设备的热油进油端，所述用热设备的冷油排出端连通所述冷导热油管的进油端；所述热导热油管上设置有油气分离器，所述冷导热油管上设置有循环泵和导热油过滤器；所述有机废气焚烧炉内同轴心设置有柱形的焚烧腔，所述导烟管的进气端同轴心连通所述焚烧腔左端，还包括预燃火焰喷射器，所述预燃火焰喷射器的喷嘴同轴心伸入所述焚烧腔右端，所述焚烧腔的内壁还呈螺旋状同轴心盘旋设置有螺旋换热管；所述螺旋换热管的两端分别连通连接所述冷导热油管的出油端和热导热油管的进油端；

还包括增压风机，所述增压风机的出风管连通空气导管，所述空气导管的出气端连通所述预燃火焰喷射器的空气进气端；还包括煤气供给装置，所述煤气供给装置的煤气排出端通过煤气供给管连通连接所述预燃火焰喷射器的煤气进气端。

进一步的，所述有机废气预热器为横向的柱形壳体结构；所述机废气预热器的内部设置有预热腔，所述预热腔的左右两端分别设置有热烟壳体和冷烟壳体；所述预热腔内横向分部有若干呈束状分布的烟气换热管，且各相邻烟气换热管之间间距设置；且各所述烟气换热管的两端分别连通热烟壳体内的热烟腔和冷烟壳体内的冷烟腔；所述冷烟腔连通所述排烟管；所述热烟腔连通所述导烟管；所述预热腔的两端内壁分别设置有第一环槽和第二环槽；所述预热腔的第一环槽所在位置连通所述有机废气过渡管，所述预热腔的第二环槽连通所述有机废气供给管的出气端。

进一步的，所述焚烧腔内同轴心悬空有柱状的内壳体，所述内壳体的右端呈锥形引流壁体，所述锥形引流壁体的尖端朝向所述喷嘴的出口；所述内壳体的内腔中部所在高度水平设置有分隔板，所述分隔板将所述内壳体的内腔分隔成上蒸汽融合腔和下沸腾气化腔；还包括乙醇液体供给管，所述乙醇液体供给管的进液端连接乙醇供给装置的出液端，所述乙醇液体供给管上还设置有液泵，所述乙醇液体供给管的出液端连通所述下沸腾气化腔，所述下沸腾气化腔内设置有液位传感器，所述下沸腾气化腔内的乙醇液体液面低于所述分隔板，所述乙醇液体液面与所述分隔板之间形成气泡破裂飞溅空腔层；

各所述分流管沿所述有机废气焚烧炉的轴线方向等距阵列分布，各所述分流管的下端依次穿过所述有机废气焚烧炉的上壁体、内壳体的上壁体、分隔板，其中各所述分流管外壁与所述有机废气焚烧炉的上壁体和分隔板一体化连接，所述内壳体的上壁体上设置有若干管体穿过孔，各所述分流管分别同轴心穿过所述管体穿过孔，且各所述分流管外壁与所对应的所述管体穿过孔之间形成燃气喷出间隙；各所述燃气喷出间隙将所述上蒸汽融合腔和焚烧腔相互连通；各所述分流管的下端一体化封堵连接所述内壳体的下壁体；位于下沸腾气化腔中的分流管侧壁均设置有若干冒气孔，各所述冒气孔将所述下沸腾气化腔和分流管内的注气通道相互连通，且各所述冒气孔均位于所述乙醇液体液面以下；所述分隔板上还均布镂空设置有若干蒸汽溢出孔，各所述蒸汽溢出孔将所述下沸腾气化腔与所述上蒸汽融合腔相互连通。

进一步的，一种废气处理系统的方法：

有机废气预热方法：

有机废气焚烧炉燃烧产生的高温烟气通过导烟管排出至有机废气预热器左端热烟壳体内的热烟腔中，进而热烟腔中的高温烟气进入各个呈束状分布的烟气换热管中，进而使各个呈束状分布的烟气换热管处于持续高温状态，最终各个烟气换热管中的烟气排出至冷烟壳体内的冷烟腔中，随即冷烟腔中的烟气通过排烟管排出外界；

与此同时增压气泵将有机废气排出装置排出的废气通过有机废气供给管导入到有机废气预热器的预热腔的右端第二环槽位置，进而进入预热腔中的有机废气在预热腔中做向左方向流动，在有机废气在预热腔中做向左方向流动的过程中受到各个呈束状分布的烟气换热管的持续加热，进而被预热的有机废气在预热腔的第一环槽处导出至有机废气过渡管中，随即被预热的有机废气在风压的作用下压入至分流器中，进而分流器中的有机废气通过各个竖向的分流管注入到有机废气焚烧炉内部燃烧；

导热油循环方法：

有机废气焚烧炉的炉内燃烧产生的热量持续对螺旋换热管进行加热，进而对其螺旋换热管内部流动的导热油持续加热，进而被有机废气焚烧炉加热的热导热油在循环泵的驱动下流进热导热油管中，油气分离器将热导热油管中因加热产生的部分气泡分离出来；进而热导热油管中的热导热油持续流进用热设备中，用热设备持续消耗流进自身的热导热油的热量，并且将已消耗热量并冷却的导热油导出到冷导热油管中，在循环泵的作用下冷导热油管中的冷却油持续重新导入到螺旋换热管进行加热；进而实现持续对螺旋换热管供热的效果；

有机废气焚烧方法：

乙醇液体供给装置通过乙醇液体供给管向所述下沸腾气化腔中供给液体乙醇，并在后续步骤中始终维持所述下沸腾气化腔中的乙醇液体液面保持持续不变；与此同时助燃空气供给管和燃气供给管持续向预燃火焰喷射器供给助燃空气和燃气，进而燃气和助燃空气的混合物通过预燃火焰喷射器的喷嘴喷向焚烧腔，进而喷嘴喷出的燃气和助燃空气的混合物被电子打火装置点燃，进而使喷嘴持续喷出火焰；从喷嘴喷出的火焰在锥形引流壁体的引流作用下，火焰均匀进入到内壳体外壁与有机废气焚烧炉之间形成的火焰通道中，并且火焰持续向左方向流动；火焰经过该内壳体外壁与有机废气焚烧炉之间的火焰通道的过程中持续对螺旋换热管和内壳体加热，进而对螺旋换热管内流过的液体加热，并对下沸腾气化腔中的液体乙醇加热；待下沸腾气化腔中的液体乙醇被加热至沸腾；与此同时切断预燃火焰喷射器上的燃气供给管，并且维持助燃空气管向焚烧腔输入助燃空气，此时预燃火焰喷射器的喷嘴单纯的向焚烧腔喷出助燃空气，进而维持焚烧腔内处于持续富氧状态；与此同时分流管内的有机废气通过若干冒气孔以气泡射流的形式横向射出至下沸腾气化腔中沸腾的液体乙醇中，而沸腾的液体乙醇中持续产生气化的乙醇蒸汽，并且持续上浮，该横向射出的有机废气和上浮状态的乙醇蒸汽在乙醇液体液面以下产生持续的冲撞融合，产生乙醇蒸汽和有机废气的混合物气泡，该乙醇蒸汽和有机废气的混合物气泡最终上浮并在乙醇液体液面处破裂，并进入到乙醇液体液面与分隔板之间的气泡破裂飞溅空腔层中，该分隔板还起到防止飞溅液体进入到上蒸汽融合腔中的作用，随即气泡破裂飞溅空腔层中的乙醇蒸汽和有机废气的混合气体通过若干蒸汽溢出孔持续溢出上蒸汽融合腔内，在蒸汽融合腔内的乙醇蒸汽和有机废气的混合气体进一步持续融合，进而上蒸汽融合腔内产生增压的均质化乙醇蒸汽和有机废气的混合气体，进而上蒸汽融合腔内的乙醇蒸汽和有机废气的混合气体通过燃气喷出间隙向上喷出内壳体外壁与有机废气焚烧炉之间形成的火焰通道中，并且进入该火焰通道中的乙醇蒸汽和有机废气的混合气体被前述燃烧余热或电子打火装置点燃，此时从各燃气喷出间隙向上喷出的乙醇蒸汽和有机废气的混合气体射流均喷向有机废气焚烧炉内壁顶部所在位置，进而射向有机废气焚烧炉内壁顶部的乙醇蒸汽和有机废气的混合气体沿着有机废气焚烧炉内壁弧度逐渐向下扩散至有机废气焚烧炉内壁底部所在位置，并且乙醇蒸汽和有机废气的混合气体沿着有机废气焚烧炉内壁弧度逐渐向下扩散至有机废气焚烧炉内壁底部所在位置的过程中处于持续燃烧的状态，进而有机废气在燃烧的过程中被燃烧消耗，并生成相对不污染环境的燃烧产物；最终烟气通过导烟管排出，由于螺旋换热管是盘旋在有机废气焚烧炉内壁的，此时螺旋换热管是被乙醇蒸汽和有机废气的混合气体燃烧火焰的包裹中，进而持续受到加热，进而对其螺旋换热管内流动的液体持续加热；充分燃烧有机废气的过程中还利用了有机废气中蕴含的能量。

有益效果：本发明能将有机废气充分焚烧，利用燃烧稳定的乙醇蒸汽将燃烧不稳定的有机废气稀释，使有机废气焚烧炉内的燃烧持续稳定，而且使有机废气焚烧充分，同时还能稳定的利用其有机废气中蕴含的能量，并且有机废气预热器还能充分利用烟气余热，达到节能减排的效果，更多的技术进步详见具体实施方式。

附图说明

附图1为本系统装置的整体立体示意图；

附图2为附图1的俯视图；

附图3为附图1的侧视图；

附图4为机废气焚烧炉、有机废气预热器和分流器的组合示意图；

附图5为附图4的剖开示意图；

附图6为有机废气预热器的剖开结构示意图；

附图7为有机废气焚烧炉的正剖示意图；

附图8为有机废气焚烧炉的横剖示意图；

附图9为附图7的标记12处的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至9所示的一种废气处理系统，有机废气焚烧炉7和有机废气预热器57和分流器63；所述有机废气焚烧炉7的排烟端连通连接有导烟管8，所述导烟管8的出烟端连接所述有机废气预热器57的热烟进烟端，所述有机废气预热器57的冷烟排出端连通连接有排烟管65；

还包括有机废气排出设备，所述有机废气排出设备的废气排出端连接有机废气供给管64，所述有机废气供给管64上还设置有增压气泵；所述有机废气供给管64的出气端连接所述有机废气预热器57的冷有机废气进气端，所述有机废气预热器57的热有机废气出气端通过有机废气过渡管78连接所述分流器63的有机废气进气端；所述分流器63向下引出若干分流管11，各所述分流管11的下端均伸入所述有机废气焚烧炉7内。

还包括用热设备55、冷导热油管60和热导热油管53；所述热导热油管53的出油端连通所述用热设备55的热油进油端，所述用热设备55的冷油排出端连通所述冷导热油管60的进油端；所述热导热油管53上设置有油气分离器54，所述冷导热油管60上设置有循环泵61和导热油过滤器56；所述有机废气焚烧炉7内同轴心设置有柱形的焚烧腔6，所述导烟管8的进气端同轴心连通所述焚烧腔6左端，还包括预燃火焰喷射器13，所述预燃火焰喷射器13的喷嘴14同轴心伸入所述焚烧腔6右端，所述焚烧腔6的内壁还呈螺旋状同轴心盘旋设置有螺旋换热管3；所述螺旋换热管3的两端分别连通连接所述冷导热油管60的出油端和热导热油管53的进油端；

还包括增压风机66，所述增压风机66的出风管连通空气导管67，所述空气导管67的出气端连通所述预燃火焰喷射器13的空气进气端；还包括煤气供给装置51，所述煤气供给装置51的煤气排出端通过煤气供给管52连通连接所述预燃火焰喷射器13的煤气进气端。

所述有机废气预热器57为横向的柱形壳体结构；所述机废气预热器57的内部设置有预热腔72，所述预热腔72的左右两端分别设置有热烟壳体68和冷烟壳体75；所述预热腔72内横向分部有若干呈束状分布的烟气换热管73，且各相邻烟气换热管73之间间距设置；且各所述烟气换热管73的两端分别连通热烟壳体68内的热烟腔69和冷烟壳体75内的冷烟腔76；所述冷烟腔76连通所述排烟管65；所述热烟腔69连通所述导烟管8；所述预热腔72的两端内壁分别设置有第一环槽70和第二环槽74；所述预热腔72的第一环槽70所在位置连通所述有机废气过渡管78，所述预热腔72的第二环槽74连通所述有机废气供给管64的出气端。

所述焚烧腔6内同轴心悬空有柱状的内壳体5，所述内壳体5的右端呈锥形引流壁体16，所述锥形引流壁体16的尖端朝向所述喷嘴14的出口；所述内壳体5的内腔中部所在高度水平设置有分隔板2，所述分隔板2将所述内壳体5的内腔分隔成上蒸汽融合腔9和下沸腾气化腔4；还包括乙醇液体供给管1，所述乙醇液体供给管1的进液端连接乙醇供给装置59的出液端，所述乙醇液体供给管1上还设置有液泵79，所述乙醇液体供给管1的出液端连通所述下沸腾气化腔4，所述下沸腾气化腔4内设置有液位传感器，所述下沸腾气化腔4内的乙醇液体液面10低于所述分隔板2，所述乙醇液体液面10与所述分隔板2之间形成气泡破裂飞溅空腔层；

各所述分流管11沿所述有机废气焚烧炉7的轴线方向等距阵列分布，各所述分流管11的下端依次穿过所述有机废气焚烧炉7的上壁体、内壳体5的上壁体、分隔板2，其中各所述分流管11外壁与所述有机废气焚烧炉7的上壁体和分隔板2一体化连接，所述内壳体5的上壁体上设置有若干管体穿过孔，各所述分流管11分别同轴心穿过所述管体穿过孔，且各所述分流管11外壁与所对应的所述管体穿过孔之间形成燃气喷出间隙19；各所述燃气喷出间隙19将所述上蒸汽融合腔9和焚烧腔6相互连通；各所述分流管11的下端一体化封堵连接所述内壳体5的下壁体；位于下沸腾气化腔4中的分流管11侧壁均设置有若干冒气孔20，各所述冒气孔20将所述下沸腾气化腔4和分流管11内的注气通道相互连通，且各所述冒气孔20均位于所述乙醇液体液面10以下；所述分隔板2上还均布镂空设置有若干蒸汽溢出孔18，各所述蒸汽溢出孔18将所述下沸腾气化腔4与所述上蒸汽融合腔9相互连通。

本实施例中，乙醇液体供给管1和各分流管11内均设置有防止液体回流的单向阀；所述螺旋换热管3的螺旋距大于所述分流管11的管外径；各所述分流管11分别穿过螺旋换热管3的各螺旋距所形成的间隙；所述焚烧腔6内设置有电子打火装置。

本方案的方法工艺过程以及技术进步整理如下：

有机废气预热方法：

有机废气焚烧炉7燃烧产生的高温烟气通过导烟管8排出至有机废气预热器57左端热烟壳体68内的热烟腔69中，进而热烟腔69中的高温烟气进入各个呈束状分布的烟气换热管73中，进而使各个呈束状分布的烟气换热管73处于持续高温状态，最终各个烟气换热管73中的烟气排出至冷烟壳体75内的冷烟腔76中，随即冷烟腔76中的烟气通过排烟管65排出外界；

与此同时增压气泵将有机废气排出装置排出的废气通过有机废气供给管64导入到有机废气预热器57的预热腔72的右端第二环槽74位置，进而进入预热腔72中的有机废气在预热腔72中做向左方向流动，在有机废气在预热腔72中做向左方向流动的过程中受到各个呈束状分布的烟气换热管73的持续加热，进而被预热的有机废气在预热腔72的第一环槽70处导出至有机废气过渡管78中，随即被预热的有机废气在风压的作用下压入至分流器63中，进而分流器63中的有机废气通过各个竖向的分流管11注入到有机废气焚烧炉7内部燃烧；

导热油循环方法：

有机废气焚烧炉7的炉内燃烧产生的热量持续对螺旋换热管3进行加热，进而对其螺旋换热管3内部流动的导热油持续加热，进而被有机废气焚烧炉7加热的热导热油在循环泵61的驱动下流进热导热油管53中，油气分离器54将热导热油管53中因加热产生的部分气泡分离出来；进而热导热油管53中的热导热油持续流进用热设备55中，用热设备55持续消耗流进自身的热导热油的热量，并且将已消耗热量并冷却的导热油导出到冷导热油管60中，在循环泵61的作用下冷导热油管60中的冷却油持续重新导入到螺旋换热管3进行加热；进而实现持续对螺旋换热管3供热的效果；

有机废气焚烧方法：

乙醇液体供给装置59通过乙醇液体供给管1向所述下沸腾气化腔4中供给液体乙醇，并在后续步骤中始终维持所述下沸腾气化腔4中的乙醇液体液面10保持持续不变；与此同时助燃空气供给管和燃气供给管持续向预燃火焰喷射器13供给助燃空气和燃气，进而燃气和助燃空气的混合物通过预燃火焰喷射器13的喷嘴14喷向焚烧腔6，进而喷嘴14喷出的燃气和助燃空气的混合物被电子打火装置点燃，进而使喷嘴14持续喷出火焰；从喷嘴14喷出的火焰在锥形引流壁体16的引流作用下，火焰均匀进入到内壳体5外壁与有机废气焚烧炉7之间形成的火焰通道中，并且火焰持续向左方向流动；火焰经过该内壳体5外壁与有机废气焚烧炉7之间的火焰通道的过程中持续对螺旋换热管3和内壳体5加热，进而对螺旋换热管3内流过的液体加热，并对下沸腾气化腔4中的液体乙醇加热；待下沸腾气化腔4中的液体乙醇被加热至沸腾；与此同时切断预燃火焰喷射器13上的燃气供给管，并且维持助燃空气管向焚烧腔6输入助燃空气，此时预燃火焰喷射器13的喷嘴14单纯的向焚烧腔6喷出助燃空气，进而维持焚烧腔6内处于持续富氧状态；与此同时分流管11内的有机废气通过若干冒气孔20以气泡射流的形式横向射出至下沸腾气化腔4中沸腾的液体乙醇中，而沸腾的液体乙醇中持续产生气化的乙醇蒸汽，并且持续上浮，该横向射出的有机废气和上浮状态的乙醇蒸汽在乙醇液体液面10以下产生持续的冲撞融合，产生乙醇蒸汽和有机废气的混合物气泡，该乙醇蒸汽和有机废气的混合物气泡最终上浮并在乙醇液体液面10处破裂，并进入到乙醇液体液面10与分隔板2之间的气泡破裂飞溅空腔层中，该分隔板2还起到防止飞溅液体进入到上蒸汽融合腔9中的作用，随即气泡破裂飞溅空腔层中的乙醇蒸汽和有机废气的混合气体通过若干蒸汽溢出孔18持续溢出上蒸汽融合腔9内，在蒸汽融合腔9内的乙醇蒸汽和有机废气的混合气体进一步持续融合，进而上蒸汽融合腔9内产生增压的均质化乙醇蒸汽和有机废气的混合气体，进而上蒸汽融合腔9内的乙醇蒸汽和有机废气的混合气体通过燃气喷出间隙19向上喷出内壳体5外壁与有机废气焚烧炉7之间形成的火焰通道中，并且进入该火焰通道中的乙醇蒸汽和有机废气的混合气体被前述燃烧余热或电子打火装置点燃，此时从各燃气喷出间隙19向上喷出的乙醇蒸汽和有机废气的混合气体射流均喷向有机废气焚烧炉7内壁顶部所在位置，进而射向有机废气焚烧炉7内壁顶部的乙醇蒸汽和有机废气的混合气体沿着有机废气焚烧炉7内壁弧度逐渐向下扩散至有机废气焚烧炉7内壁底部所在位置，并且乙醇蒸汽和有机废气的混合气体沿着有机废气焚烧炉7内壁弧度逐渐向下扩散至有机废气焚烧炉7内壁底部所在位置的过程中处于持续燃烧的状态，进而有机废气在燃烧的过程中被燃烧消耗，并生成相对不污染环境的燃烧产物；最终烟气通过导烟管8排出，由于螺旋换热管3是盘旋在有机废气焚烧炉7内壁的，此时螺旋换热管3是被乙醇蒸汽和有机废气的混合气体燃烧火焰的包裹中，进而持续受到加热，进而对其螺旋换热管3内流动的液体持续加热；充分燃烧有机废气的过程中还利用了有机废气中蕴含的能量，乙醇蒸汽和有机废气的混合物气体融合均匀，使单位燃烧气体蕴含的能量持续均匀，保证燃烧炉体内的燃烧稳定性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。