一种脱除VOCs的气体净化装置及净化方法与流程

文档序号:12570309阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种脱除VOCs的气体净化装置,包括转动式吸附-脱附床,转动式吸附-脱附床包括中心管(2)、内固定筒(1)、外转动筒(3)、上盖板(4)、下盖板(5),上下两端开口的圆形内固定筒(1)中心设有一侧壁上带通孔的圆管,上下两开口端设有带通孔的孔板,圆管和内固定筒(1)同轴,于圆管和内固定筒(1)之间沿径向均匀设有n个挡板(n为≥2的偶数),挡板与内固定筒(1)的轴平行,挡板二端分别与内固定筒(1)内壁面和圆管外壁面密闭连接,n个挡板将内固定筒(1)分隔成n个相同的腔室,腔室内装填有吸附剂;上下两端开口的圆形外转动筒(3),外转动筒(3)中部固定有中心管(2),外转动筒(3)与中心管(2)同轴,外转动筒(3)内壁面上沿径向均匀设有n个条状隔板,隔板与外转动筒的轴平行,内固定筒(1)置于外转动筒(3)内,内固定筒(1)外壁面与隔板贴接,隔板实现将内固定筒(1)、中心管(2)穿置于圆管相邻的腔室隔离;中心管(2)外壁面与圆管内壁面相贴接,中心管(2)沿轴向均匀设置有n/2个开通孔区,实现与内固定筒(1)相间的腔室相通;外转动筒(3)的上下两开口端分别固定有上盖板(4)和下盖板(5),下盖板(5)包括内部通孔区、中部环状区、外部环状区,外部环状区为同圆心均匀设置的n/2段弧形平板,n/2段弧形平板可构成半圆,中部环状区为同圆心均匀设置的n/2个扇形平板,n/2个扇形平板可构成一半圆环,弧形平板靠圆心的二个顶角与扇形平板远离圆心的二个顶角相连接、且扇形平板未处于弧形平板与内部通孔区之间,扇形平板靠圆心端面与内部通孔区固接,上盖板(4)包括内部圆形区、中部环状区、外部环状区,中部环状区为同圆心均匀设置的n/2个扇形平板,n/2个扇形平板可构成一半圆环,扇形平板远离圆心的端面与外部环状区固接,扇形平板靠圆心端面与内部圆形区固接;这样内固定筒(1)各相间的腔室被分为两个区,即吸附区和脱附区,通过外固定筒(3)、上盖板(4)、下盖板(5)及中心管(2)的同步转动,实现吸附区和脱附区的切换;装置还包括一两端密闭的中空圆筒,转动式吸附-脱附床置于圆筒内,转动式吸附-脱附床的中心管(2)下端通过进气管路(9)与待处理气源相连,于圆筒内转动式吸附-脱附床下方设有脱附电加热器(8),于圆筒内转动式吸附-脱附床上方设有催化燃烧电加热器(7),于圆筒内催化燃烧电加热器(7)上方设有 催化燃烧区(6),于圆筒上端设有出气口,出气口上设有出气管路(10),出气管路(10)上设有支路,支路通过循环管路(11)与圆筒内转动式吸附-脱附床下方的区域相连通,于循环管路(11)上设循环再生风机(12)。

2.按照权利要求1所述的装置,其特征在于:所述催化燃烧区(6)中的充填催化燃烧催化剂、将VOCs气体转化为CO2和H2O,催化燃烧催化剂活性成份为非贵金属氧化物、贵金属中的一种或二种以上在组成或装填方式上的组合。

3.按照权利要求1所述的装置,其特征在于:催化燃烧催化剂,催化剂为负载型,载体包括惰性颗粒、陶瓷蜂窝、金属蜂窝、金属或陶瓷纤维等,但不限于此;催化剂通过机械成型制得具有特定规格和构型的规整材料,或将金属氧化物和/或贵金属负载在惰性颗粒、陶瓷蜂窝、金属蜂窝、陶瓷纤维或金属纤维上制得;所述机械成型包括挤条、压片或滚球的成型方法。

4.按照权利要求1所述的装置,其特征在于:所述内固定筒(1)中的吸附剂为轻质的带孔吸附材料,吸附材料通过挤条、压片或滚球等成型方法制成具有特定规格和构型的规整材料;或将吸附材料负载在惰性颗粒、陶瓷蜂窝、金属蜂窝、金属或陶瓷纤维表面制得。

5.按照权利要求1所述的装置,其特征在于:催化燃烧区(6)下设置电加热器,作为必要的催化燃烧反应预热热源;内固定筒(1)下部设置电加热器,作为脱附再生的预热热源;电加热器为电加热丝和/或电加热棒。

6.按照权利要求1所述的装置,其特征在于:所述的转动式吸附-脱附床,外转动筒(3)或内固定筒(1)可沿其轴线转动,通过外转动筒(3)或内固定筒(1)的周期转动,转动角度为360°/腔室数量,实现吸附/脱附的交替切换。

7.一种采用权利要求1-6任一所述装置脱除VOCs的气体净化方法,其特征在于通过如下步骤实现:

1)向装置中引入的含VOCs的气体,通过中心管(2),沿径向方向进入内固定筒(1)的吸附区,将VOCs气体吸附,得到新风A;

2)新风A沿内固定筒(1)四周径向进入外转动筒(3),之后与循环管路(11)返回的循环气混合并加热,进入内固定筒(1)的脱附区;

3)脱附后的气体经加热后,进入催化燃烧区(6),脱除VOCs气体,部 分气体经循环管路(11)返回装置,部分作为净化气输出。

8.根据权利要求7所述脱除VOCs的气体净化方法,其特征在于:

催化燃烧的反应温度为常温~700℃,优选100~500℃。

9.根据权利要求7所述脱除VOCs的气体净化方法,其特征在于:采用部分净化气作为循环气,与吸附床出口的工艺气混合作为脱附再生气。

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