本发明技术涉及环境保护领域，尤其涉及一种定型机低热废气处理工艺和装置。
背景技术：
印染企业的定型机每台每小时产生15000-20000m3的170℃热废气。定型机废气中一般含排放颗粒物150—250mg/m3、油烟40—80mg/m3。且所排放的油、烟、尘包含了醇类、苯类、醛类、胺类、醋酸脂类、丙烯酸酯类等具挥发性有机物，这类有机物，造成大气污染，环境恶臭，生成雾霾，对人类身体健康和环境文明具有很大危害，彻底解决定型机废气的治理，已是越来越迫切的环保任务。
光浙江省绍兴地区就有近2000台定型机，绍兴柯桥区在全国率先制定出确切的限制标准：允许排放颗粒物浓度不超30mg/m3，油烟浓度不超40mg/m3。这是2013年5月1日正式实施的DB330621/T001-2013《印染行业定型机废气排放限量》地方标准。现在看来，离实际要求＜15mg/m3的标准，还有一段较大的距离。
绍兴地区企业2000台定型机，每台每小时产生15000-20000m3的170℃废气热，约可转化产生约25KWH左右的电量。循环回用后，2000台定型机全年可转化产生和节约3.6亿度左右的电量，经济价值可观。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种定型机废气低热发电+降解VOC的装置和工艺。
本发明的定型机废气低热发电+降解VOC的工艺装置，包括定型机废气进气口、废气热交换器、气液热交换装置、热交换器出口、螺杆膨胀动力机、发电机、冷却液排放口、水洗喷雾塔进口、喷雾塔、喷雾头、水洗吸收填料、水洗喷雾塔出口、冷却水洗循环泵、等离子处理器进口、等离子处理器、等离子处理器出口、可调控等离子发生器、等离子电源、尾气吸脱附塔进口、吸脱附塔、吸脱附塔出口、吸脱附催化剂填料、再生热空气进口、空气加热器和鼓风机；
定型机废气进气口连接废气热交换器，废气热交换器的内部设有气液热交换装置，气液热交换装置内部装有热交换介质，气液热交换装置连接螺杆膨胀动力机并通过热交换介质的涨缩推动发电机作功发电，废气热交换器底部装有冷却液排放口；废气热交换器、热交换器出口、水洗喷雾塔进口、喷雾塔顺次相连，喷雾塔内装有多层喷雾头和水洗吸收填料，喷雾塔塔底连接冷却水洗循环泵，冷却水洗循环泵通过管路与多层喷雾头相连；喷雾塔、水洗喷雾塔出口、等离子处理器进口、等离子处理器顺次相连，等离子处理器内装有可调控等离子发生器，可调控等离子发生器连接等离子电源；等离子处理器、等离子处理器出口、尾气吸脱附塔进口、吸脱附塔顺次相连，吸脱附塔通过吸脱附塔出口连接排放口；吸脱附塔内装有吸脱附催化剂填料，吸脱附塔底部连接再生热空气进口，再生热空气进口连接再生空气加热器，再生空气加热器连接鼓风机。
优选的，所述装置还配备有多点在线测温仪、在线VOC测试仪，对各装置和工艺环节进行温度测量和VOC在线监测，实现装置的实时监控。
本发明公开了一种定型机废气低热发电+降解VOC的工艺，步骤如下：
印染定型机产生的热废气从定型机出来进入废气进气口，通过废气热交换器内部的气液热交换装置，液体热交换介质与热废气进行热交换使液体热交换介质气化膨胀，热交换介质连接螺杆膨胀动力机作功并推动发电机发电；冷却后的热废气VOC含量下降，废气热交换器底部装有冷却液排放口定时排放冷凝液，完成一级处理；
冷却废气再通过热交换器出口和水洗喷雾塔进口进入喷雾塔，废气经多层喷雾头和水洗吸收填料洗去大部分水溶性VOC和颗粒物，并降低温度到40℃以下，挥发性VOC和颗粒物基本洗净，喷雾塔连接有冷却水洗循环泵，保持雾状水循环喷淋，并定时换水，完成二级处理；
水洗后的尾气经水洗喷雾塔出口、等离子处理器进口进入等离子处理器，等离子处理器内装有可调控等离子发生器，可调控等离子发生器连接等离子电源，用发生的可调控等离子体降解低沸点的VOC，完成三级处理；
尾气通过等离子处理器出口、尾气吸脱附塔进口进入吸脱附塔，吸脱附催化剂填料吸收残留的低沸点和低分子的VOC，进行脱附催化降解，尾气中低分子和低沸点的VOC基本吸脱干净，干净尾气通过吸脱附塔出口升高排放，完成四级处理；
优选的，所述的吸脱附塔底部连接再生热空气进口，再生热空气进口连接再生空气加热器，再生空气加热器连接鼓风机，当吸附填料吸附VOC到一定程度时，进行脱附工艺操作，开通再生空气加热器和鼓风机，将再生空气加热到140-250℃的热空气鼓吹进吸脱附塔催化脱附，鼓吹一定时间，将吸附填料吸收的VOC脱附干净。
进一步的，热废气经废气热交换器后温度降低到40-80℃，优选为60℃。
进一步的，吸脱附塔的再生空气温度控制在80-250℃范围内操作，优选的，吸脱附塔的再生空气温度控制在140-200℃范围内操作。
发电机发出的电量用作定型机本机的运作动力电、等离子体发生电和再生空气加热电源。
吸脱附塔出口排放的尾气VOC含量＜15mg/m3。
本发明首先从废气热中交换回收低废热,用于发电；同时冷却废气,尽量冷凝尾气中的VOC含量；再用喷雾水洗处理，充分洗去尾气中残存的水溶性VOC和颗粒物,尽量减轻后续等离子工艺降解处理VOC的负荷；尾气再进入可调控等离子处理工段降解低沸点难降解的VOC，等离子的降解处理效果明显优于静电捕捉；用等离子处理后的尾气中残留的微量VOC，再进入吸脱附塔用吸附脱附催化技术降解去除干净，使排放尾气＜15mg/m3达标排放；使组合技术的理论设计和实际功效发挥到最大作用；废气热利用发生的电量，定型机本机系统内消化，用于定型机提供动力电源、发生等离子体电源和再生空气升温加热电源。整套处理工艺科学、充分、合理，暨节能又完全减排。
本发明内容与现有技术相比具有的创新效果：
1.有效将定型机废气低热回收利用于发电，节约能源，减少废热排放。
2.废热交换用于发电后，冷凝了露点以下的有机物蒸发气体和降低了尾气的温度，提高了后续等离子降解处理的效果和质量。
3.等离子的处理效果要明显优于静电捕捉工艺，并且等离子会起到降解换热器装置表面的油垢自清洁作用。
4.吸脱附催化装置在200℃左右高温度空气下再生，能强烈降解VOC和脱除净残留物，保证四级处理后，完全去除定型机废气中的VOC，达标排放，不污染环境。
5.废气低热利用发出的电量本机回用，基本能满足定型机循环运作的电源量，不增加能源费用。
6.整套新工艺可扩展用于含VOC的热废气处理。
附图说明
图1为本发明的定型机废气低热发电+降解VOC的工艺装置图。
具体实施方法
如图1所示，定型机废气进气口1连接废气热交换器2，废气热交换器2的内部设有气液热交换装置3，气液热交换装置3内部装有热交换介质，气液热交换装置3连接螺杆膨胀动力机5并通过热交换介质的涨缩推动发电机6作功发电，废气热交换器2底部装有冷却液排放口7；废气热交换器2、热交换器出口4、水洗喷雾塔进口8、喷雾塔9顺次相连，喷雾塔9内装有多层喷雾头10和水洗吸收填料11，喷雾塔9塔底连接冷却水洗循环泵13，冷却水洗循环泵13通过管路与多层喷雾头10相连；喷雾塔9、水洗喷雾塔出口12、等离子处理器进口14、等离子处理器15顺次相连，等离子处理器15内装有可调控等离子发生器17，可调控等离子发生器17连接等离子电源18；等离子处理器15、等离子处理器出口16、尾气吸脱附塔进口19、吸脱附塔20顺次相连，吸脱附塔20通过吸脱附塔出口21连接排放口；吸脱附塔20内装有吸脱附催化剂填料22，吸脱附塔20底部连接再生热空气进口23，再生热空气进口23连接再生空气加热器24，再生空气加热器24连接鼓风机30。
定型机废气低热发电+降解VOC的工艺装置的具体实施方法为：印染定型机每小时产生15000-20000m3的170℃热废气，废气中含排放颗粒物150—250mg/m3、油烟40—80mg/m3。废气从定型机出来，进入本装置废气进气口1，通过废气热交换器2的内部装有专用吸热介质的气液热交换装置3，用液体吸热介质交换废气低热，使液体气化膨胀，连接螺杆膨胀动力机5作功，推动发电机6发电；冷却到60℃左右后的废气VOC含量下降60％-80％，废气热交换器2底部装有冷却液排放口7定时排放冷凝液，完成一级处理；冷却废气再通过热交换器出口4连接水洗喷雾塔进口8，进入喷雾塔9，经过多层喷雾头10和水洗吸收填料11的废气洗去大部分水溶性VOC和颗粒物，再降低温度到40℃以下的常温，挥发性VOC和颗粒物基本洗净，喷雾塔连接装有冷却水洗循环泵13，保持雾状水循环喷淋，并定时换水，完成二级处理；水洗后的尾气从水洗喷雾塔出口12通过等离子处理器进口14进入等离子处理器15，等离子处理器15内装有与等离子电源18相连的可调控等离子发生器17，用发生的可调控等离子体降解低沸点的VOC，降解效率在50％左右，完成三级处理；尾气通过等离子处理器出口16、尾气吸脱附塔进口19连接进入吸脱附塔20，吸脱附催化剂填料22，吸收残留的低沸点和低分子的VOC，进行脱附催化降解，尾气中低分子和低沸点的VOC基本吸脱干净，VOC含量＜15mg/m3，干净尾气通过吸脱附塔出口21升高排放，完成四级处理；吸脱附塔20底部连接再生热空气进口23、再生空气加热器24和鼓风机30，当吸附填料吸附VOC到一定程度时，进行脱附工艺操作，开通再生空气加热器24和鼓风机30，将再生空气加热到140-250℃的热空气鼓吹进脱附塔20催化脱附，鼓吹一定时间，将吸附填料吸收的VOC脱附干净；重复吸附、脱附、催化，再生，吸附；废气完成四级工艺处理，达到＜15mg/m3标准排放。
选择热交换器可将废气低热温度交换降低到40-80℃，最佳在60℃左右经济效率内操作。选择吸脱附塔的再生空气温度，可控制在80-250℃范围调节，最佳在140-200℃经济安全范围内操作。
低热废气发出的电量，循环用作于定型机本机的运作动力电、等离子体发生电和再生空气加热电源。
工艺装置配备多点在线测温仪、在线VOC测试仪、显示、记录、报警、防火防爆的自动智能控制系统，设置自动操作和手动操作转换。