专利名称：一种燃烧排放低浓度有机废气的净化方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明属于烟气中所含有机气体净化技术领域，尤其涉及轻工、电子、化工等产品生产、冶炼、废弃物焚烧以及煤燃烧排放的烟气中有机气体净化的方法及其设备。
有机气体如多环芳烃(PAHs)、酚类、有机酸及含有氮、硫、氯等杂原子的高聚合有机化合物对生态环境及人类健康的危害已经引起各国专家的高度重视。有机气体不仅可以污染水体、破坏植被、在生物体中具有累积作用，而且对人体可以产生致畸、致癌、致突变效应。有机气体吸附在大气细颗粒物上，可对生态环境造成更加严重的危害。因此，对各种燃烧装置排放的有机废气进行净化处理，并通过技术手段的更新提高有机气体的脱除效率，全面避免二次污染，实现达标排放，是一项非常迫切的任务。传统的有机气体净化技术主要分为直接焚烧与催化燃烧两种。其最主要的缺点在于没有考虑焚烧后烟气排出燃烧装置至烟气排空过程中，随着烟气温度的下降，燃烧装置排出的有机化合物中间体可以重新聚合，并且催化剂的使用一定程度上可以促进有机化合物中间体的合成反应，生成有毒害性的有机污染物。上述过程是二次有机污染物形成的一个重要途径。例如，中国专利ZL93222819.4公开了一种将吸附浓缩与催化燃烧相结合处理有机废气的装置，中国专利ZL98204250.7公开了一种催化燃烧有机废气处理装置，上述专利均未将烟气排出净化装置后重新形成二次污染物的因素考虑在内，因此降低了工艺的净化效率。
针对现有技术中的不足和缺陷，本发明的目的和任务是提供一种燃烧排放低浓度有机废气的净化方法及其设备，它可避免烟气排空前二次有机污染物的形成和排放，提高总烃脱除率，从而实现燃烧设备排放的有机废气的高效率净化脱除，完全实现达标排放。
上述的发明目的和任务是通过如下技术方案实现一种燃烧排放低浓度有机废气的净化方法，其步骤是1.燃烧装置产生的有机废气，根据烟气中的含尘量确定是否采用除尘装置除尘，之后进入烟气快速换热装置。
2.经过快速降温的烟气通过阀门的自动控制，进入第一个烟气吸附/脱附复合装置，使烟气中的有机气体被装置中的固定床吸附，净化后的烟气被引风机引入烟囱排放。
3.当上述第一个烟气吸附/脱附复合装置中的吸附位被有机气体吸附饱和后，通过阀门的自动控制，经过快速降温的烟气由主管路自动进入另一个烟气吸附/脱附复合装置，使烟气中的有机气被装置中的固定床吸附，净化后的烟气被引风机引入烟囱排放。同时吸附饱和后的第一个吸附/脱附复合装置经自动控制，将烟气旁路引来的热烟气通入该吸附/脱附复合装置，进行有机气体的脱附处理，脱附后的有机气体被热烟气携带由引风机引入燃烧装置进行二次燃烧。
4.当上述另一个烟气吸附/脱附复合装置中的吸附位被有机气体吸附饱和后，通过阀门的自动控制，经过快速降温的烟气由主管路又自动进入第一个脱附完毕的烟气吸附/脱附复合装置进行净化处理，同时吸附饱和后的另一个吸附/脱附复合装置经自动控制，将烟气旁路引来的热烟气通过该吸附/脱附复合装置，进行有机气体的脱附处理，脱附后的有机气体被热烟气携带由引风机引入燃烧装置进行二次燃烧。
5.上述步骤2--4过程自动切换循环进行。
实现上述燃烧排放低浓度有机废气净化方法的设备，它包括燃烧装置、烟气快速换热装置、两个交替使用的吸附/脱附复合装置。其结构特点是，所述燃烧装置的烟气出口通过主管道与烟气快速换热装置串接。烟气快速换热装置的出口通过阀门一和阀门二分别与所设吸附/脱附复合装置一、阀门三和吸附/脱附复合装置二、阀门四的入口相接。吸附/脱附复合装置一的出口与阀门五的入口相接并由脱附管道一通过引风机一接入燃烧装置入口。吸附/脱附复合装置二的出口与阀门六的入口相接并由脱附管道二通过引风机二接入燃烧装置入口。阀门三、阀门四的出口分别通过脱附管道三和脱附管道四进入烟气快速换热装置前部的主管道中。阀门五、阀门六的出口均通过引风机三接入烟囱。
按照上述的技术方案，所述燃烧装置与烟气快速换热装置之间还连接有除尘装置；所述各阀门均为可通过计算机自动控制的电磁阀；所述各吸附/脱附复合装置的吸附方式采用以蜂窝状活性碳固定床为主体。
本发明与现有技术比较，具有以下优点及有益的效果1.本发明采用了烟气快速换热装置，使含有有机气体中间体的烟气在数秒时间内完成降温过程，充分减少了有机气体中间体的扩散接触机率，同时大大减少了中间体二次合成有机污染物的数量，可以高效控制二次污染物的重新生成烟气快速换热装置所产生的余热可以充分利用，提高热利用效率。
2.本发明采用两套烟气吸附/脱附复合装置交替切换使用，并且脱附后含有机气体的烟气重新引入燃烧装置进行完全裂解和充分燃烧，上述过程反复循环，可使有机气体得到充分的降解，减少了主管道排出的烟气有机气体含量，同时提高了吸附/脱附复合装置的效果和利用效率。
3.本发明通过对各阀门的自动控制，使两套烟气脱附/吸附装置进行自动切换，烟气净化过程在不间断地进行；大大提高了自动化程度。
4.本发明没有采用烟气催化净化装置，有效地避免了有机化合物中间体在催化剂作用下的二次合成。
5.本发明采用蜂窝状活性炭固定床作为烟气吸附/脱附复合装置的主体，对整个系统的烟气阻力没有影响。
6.本发明将烟气快速换热装置和吸附/脱附复合装置组合布置，节省了设备占地面积，降低了工艺的复杂程度，设备的投资和运行费用也较低。
下面结合附图
对本发明方法的实施做进一步说明。
附图是实施本发明方法的设备结构连接图。
本发明方法的具体步骤与技术方案中所述的完全相同，在此不再赘述。
参看附图实施本发明方法的设备包括燃烧装置1、除尘装置2、烟气快速换热装置3、两个交替使用吸附方式以蜂窝状活性碳固定床为主体的吸附/脱附复合装置4和5。燃烧装置1的烟气出口通过主管道19与除尘装置2、烟气快速换热装置3串接。烟气快速换热装置3的出口通过阀门7和阀门8分别与吸附/脱附复合装置4、阀门6和吸附/脱附复合装置5、阀门9的入口相接。吸附/脱附复合装置4的出口与阀门10的入口相接并由脱附管道12通过引风机18接入燃烧装置1入口。吸附/脱附复合装置5的出口与阀门11的入口相接并由脱附管道15通过引风机17接入燃烧装置1入口。阀门6、阀门9的出口分别通过脱附管道13和脱附管道14进入烟气快速换热装置3前部的主管道19中。阀门10、阀门11的出口均通过引风机16接入烟囱22。所述阀门6、7、8、9、10、11均为可通过计算机自动控制的电磁阀。
本发明运行时，从燃烧装置1中排放的含有机气体的烟气经过主管道19进入除尘装置2，除尘后的气体进入烟气快速换热装置3进行快速降温处理，烟气快速换热装置后的主管道19分为两路，关闭阀门6、阀门8、阀门9、阀门11和引风机17、引风机18及其调节风门，烟气从分支管道20进入吸附/脱附复合装置4进行有机气体的吸附处理，净化后的烟气由引风机16引入烟囱22排放。当吸附/脱附复合装置4中有机气体吸附饱和时，阀门7、阀门10自动关闭，阀门6、阀门8、阀门11、风机18及其调节风门自动打开，并通过调节阀门8的开度，进行烟气流量的调节，使主管道19中的大部分烟气进入分支管道21，通过吸附/脱附复合装置5进行有机气体的吸附处理，同时将烟气快速换热装置3之前的一部分热烟气通过脱附管道13，分支管道20进入吸附/脱附复合装置4，对吸附饱和的有机气体进行脱附处理，处理后的烟气携带脱附的有机气体经由脱附管道12，由引风机18引入燃烧装置1中二次燃烧。上述过程中，通过各阀门自动调节，实现吸附/脱附复合装置4和吸附/脱附复合装置5之间的交替切换使用。对吸附/脱附复合装置5进行脱附处理时，脱附管道14和脱附管道15自动连通使用，由引风机17将处理后的烟气携带脱附的有机气体由引风机17引入燃烧装置1中二次燃烧。
当然，若烟气中的含尘量较少，不使用除尘装置2形成的技术方案也属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种燃烧排放低浓度有机废气的净化方法，其步骤是(1)将燃烧装置产生的有机废气，根据烟气中的含尘量确定是否采用除尘装置除尘，之后进入烟气快速换热装置；(2)经过快速降温的烟气通过阀门的自动控制，进入第一个烟气吸附/脱附复合装置，使烟气中的有机气体被装置中的固定床吸附，净化后的烟气被引风机引入烟囱排放；(3)当上述第一个烟气吸附/脱附复合装置中的吸附位被有机气体吸附饱和后，通过阀门的自动控制，经过快速降温的烟气由主管路自动进入另一个烟气吸附/脱附复合装置，使烟气中的有机气被装置中的固定床吸附，净化后的烟气被引风机引入烟囱排放，同时吸附饱和后的第一个吸附/脱附复合装置经自动控制，将烟气旁路引来的热烟气通入该吸附/脱附复合装置，进行有机气体的脱附处理，脱附后的有机气体被热烟气携带由引风机引入燃烧装置进行二次燃烧；(4)当上述另一个烟气吸附/脱附复合装置中的吸附位被有机气体吸附饱和后，通过阀门的自动控制，经过快速降温的烟气由主管路又自动进入第一个脱附完毕的烟气吸附/脱附复合装置进行净化处理，同时吸附饱和后的另一个吸附/脱附复合装置经自动控制，将烟气旁路引来的热烟气通入该吸附/脱附复合装置，进行有机气体的脱附处理，脱附后的有机气体被热烟气携带由引风机引入燃烧装置进行二次燃烧；(5)上述步骤(2)～(4)过程自动切换循环进行。
2.实施权利要求1所述的燃烧排放低浓度有机废气净化方法的设备，它包括燃烧装置(1)、烟气快速换热装置(3)、两个交替使用的吸附/脱附复合装置(4)和(5)，其特征在于所述燃烧装置(1)的烟气出口通过主管道(19)与烟气快速换热装置(3)串接烟气快速换热装置(3)的出口通过阀门(7)和阀门(8)分别与吸附/脱附复合装置(4)、阀门(6)和吸附/脱附复合装置(5)、阀门(9)的入口相接，吸附/脱附复合装置(4)的出口与阀门(10)的入口相接并由脱附管道(12)通过引风机(18)接入燃烧装置(1)入口，吸附/脱附复合装置(5)的出口与阀门(11)的入口相接并由脱附管道(15)通过引内机(17)接入燃烧装置(1)入口，阀门(6)、阀门(9)的出口分别通过脱附管道(13)和脱附管道(14)进入烟气快速换热装置(3)前部的主管道(19)中，阀门(10)、阀门(11)的出口均通过引风机(16)接入烟囱(22)。
3.按照权利要求2所述的燃烧排放低浓度有机废气净化方法的设备，其特征在于所述燃烧装置(1)与烟气快速换热装置(3)之间连接有除尘装置(2)。
4.按照权利要求2或3所述的燃烧排放低浓度有机废气净化方法的设备，其特征在于所述阀门(6～11)均为可通过计算机自动控制的电磁阀。
5.按照权利要求4所述的燃烧排放低浓度有机废气净化方法的设备，其特征在于所述吸附/脱附复合装置(4，5)的吸附方式采用以蜂窝状活性碳固定床为主体。
全文摘要
一种燃烧排放低浓度有机废气的净化方法及其设备。其特点是将燃烧装置产生的有机废气进入烟气快速换热装置,通过各阀门的自动控制分别交替进入两个吸附/脱附复合装置,使有机气体进行吸附与脱附处理,吸附剂得到充分的再生利用,脱附出的有机气体重新返回燃烧装置二次燃烧,净化后的烟气引入烟囱排放。同现有技术比,本发明可避免烟气排空前二次有机污染物的形成和排放,提高总烃脱除率,实现有机废气的高效率净化脱除达标排放。
文档编号B01D53/04GK1381298SQ0111534
公开日2002年11月27日 申请日期2001年4月20日 优先权日2001年4月20日
发明者刘惠永, 姚强, 徐纪清, 孙俊民, 徐旭常, 项光明 申请人:清华大学, 清华同方股份有限公司