本发明具体涉及一种有机废气处理装置，尤其是带有移动式脱附催化燃烧装置的活性炭吸附及脱附燃烧处理机废气装置。
背景技术：
在当今工业急速发展的环境下，工业生产带来大量的污染排放，环境保护问题面临越来越严峻的挑战，工业排放包括废水和废气和废渣，其中废气排放进入到大气中，通过空气的流动，造成大面积的空气污染，形成空气中有害物质增多，能见度降低，形成酸雨、雾霾等恶性天气，对人们的生活造成很大的影响，对人们的健康造成侵害。
有机废气是空气污染物之一，在电涂料及相关产品生产时，产生低浓度废气，其废气成分主要为挥发性有机物，不仅影响工厂生产工作环境，危害员工的身心健康，也对周边大气环境造成了污染。为改善大气环境质量，促进企业经济的可持续发展，满足环境与经济的同步协调发展要求，目前市场上出现了有机废气处理方案。
采用活性炭对有机废气进行处理是一种非常行之有效的处理方式，有机废气经管进入活性碳吸附床,经过合理的布风，使其均匀地通过活性炭，并停留一定的时间，由于活性炭表面与有机分子间相互引力的作用产生物理吸附(又称范德华吸附)，其特点是吸附质(有机废气)和吸附剂(活性炭)相互不发生反应；过程进行较快；吸附剂本身性质在吸附过程中不变化；吸附过程可逆。从而将废气中的有机成分吸附在活性炭的表面，从而使废气得到净化并排放。
但是当活性炭吸附有机物达到饱和状态后，需要进行脱附燃烧，利用高温气流将有机物从活性炭中吹过完成脱附，脱附后进入到催化燃烧室时行高温燃烧转化成无毒、无害的二氧化碳和水。
然后一套有机废气活性炭处理设备的成本非常的昂贵，尤其是活性炭脱附催化燃烧装置。催化燃烧装置内设有换热层、催化燃烧层以及蓄热层，有机物在贵金属催化剂作用被转化。对于众多的中小型的企业来讲，如果一套有机废气活性炭处理装置成本过高，会过多地增加了企业的废气处理成本，使企业不堪重负，阻碍企业发展，影响地方经济，或者使很多企业放弃对有机废气的排放的处理，偷偷进行违规排放。同时，机废气活性炭处理设备占地范围还很大，要占用厂区一定的用地。
因此，急需要解决厂区投入活性炭处理有机废气成本高与使用占地问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种投入成本低，使用占地空间小的有机废气活性炭处理设备及运行方案。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：
本发明提供的设置移动式脱附催化燃烧车的有机废气处理装置，包括吸附部分、催化燃烧部分、排放部分，以及各部分的输入端与输出端；还包括脱附风机以及脱附风机的正压端与负压端；催化燃烧部分输出端与脱附风机连接；以及用于各部分的连接管与管上的阀门；还设置有监控装置。所述的吸附部分、排放部分、脱附风机、用于各部分的连接管为固定部分；所述的催化燃烧部分为可移动部分；
所述的吸附部分由至少两组吸附床并联设置构成，分别为第一组吸附床与第二组吸附床；第一组吸附床输入端与第二组吸附床输入端均连接到有机废气输入主管、催化燃烧部分输入端；第一组吸附床输出端与第二组吸附床输出端均连接到排放部分、脱附风机正压端。
所述的催化燃烧部分输入端通过可分离快速接口与吸附部分连接；催化燃烧部分输出端通过可分离快速接口与脱附风机负压端连接；催化燃烧部分设置在移动车体上；
所述的第一组吸附床输出端与第二组吸附床输出端均设置有机物含量监测仪。
所述的有机废气输入主管上设置第一废气输入支管与第二废气输入支管；第一输入支管与第一组吸附床输入端连接，并在第一输入支管上设置第一阀门，第二废气输入支管与第二组吸附床输入端连接，并在第二输入支管上设置第二阀门。
吸附部分通过直排管与排放部分连接，具体为，所述的第一组吸附床输出端设置第一排放支管，并在第一排放支管上设置第七阀门；所述的第二组吸附床输出端设置第二排放支管，并在第二排放支管上设置第八阀门；第一排放支管与第二排放支管均连接到直排管上。
所述的有机物含量监测仪、第一阀门、第二阀门、第七阀门、第八阀门均与监控装置连接。
如上所述的设置移动式脱附催化燃烧车的有机废气处理装置，更进一步说明为，所述的吸附部分通过脱附主管与催化燃烧部分连接，具体为，第一组吸附床输入端设置第一脱附支管，并在第一脱附支管上设置第三阀门；第二组吸附床输入端设置第二脱附支管，并在第二脱附支管上设置第四阀门；第一脱附支管与第二脱附支管连接到脱附主管；所述的排放部分包括一个吸附风机，吸附风机负压端连接到直排管，吸附风机正压端连接到直排管，直排管直接排入大气。
如上所述的设置移动式脱附催化燃烧车的有机废气处理装置，更进一步说明为，脱附风机正压端通过循环管与吸附部分连接，具体为，第一组吸附床输出端设置第一循环支管，并在第一循环支管上设置第五阀门；第二组吸附床输出端设置第二循环支管，并在第二循环支管上设置第六阀门；第一循环支管与第二循环支管均与脱附风机正压端连接；循环管上连接有补风支管，补风支管与补风机连接，补风支管上还设置有补风阀门；循环管上设置有净化空气排气管，净化空气排气管与排放部分连接，净化空气排气管上设置第九阀门；循环管上设置有温度计。
如上所述的设置移动式脱附催化燃烧车的有机废气处理装置，更进一步说明为，所述的有机废气输入主管上设置有过滤器，所述的过滤器为箱体，箱体中设置过滤棉，有机废气输入主管分别连接在过滤箱体两侧，有机废气从箱体中通过。
如上所述的设置移动式脱附催化燃烧车的有机废气处理装置，更进一步说明为，所述的催化燃烧部分设置有加热器、温度仪；催化燃烧部分输入端处与催化燃烧部分输出端处均设置有阻火器，所述的阻火器为箱体，箱体内设置金属过滤网，进入催化燃烧部分输入端的气体及从催化燃烧部分输出端排出的气体均从各自处的阻火器中通过。
如上所述的设置移动式脱附催化燃烧车的有机废气处理装置，更进一步说明为，催化燃烧部分设置在运输汽车上；所述的可分离快速接口为消防管牙接口。
如上所述的设置移动式脱附催化燃烧车的有机废气处理装置，更进一步说明为，所述的补风机、加热器、温度仪、温度计、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第九阀门、补风阀门均分别与监控装置连接。
本发明提供的设置移动式脱附催化燃烧车的有机废气处理装置的运行方法，按如下过程运行：
(1)、有机废气输入主管通入有机废气，使有机废气通过第一组吸附床，完成吸附后，通过直排管，然后排放；第一组吸附床内的有机物含量监测仪时实监测第一组吸附床输出端输出气体的有机物含量；
(2)、当第一组吸附床内的有机物含量监测仪监测到第一组吸附床输出端输出气体的有机物含量超过设定值时，反馈至监控装置，监控装置判定第一组吸附床吸附饱和，关闭第一组吸附床，打开第二组吸附床，使有机废气通过第二组吸附床，完成吸附后，通过直排管，然后排放；第二组吸附床内的有机物含量监测仪时实监测第二组吸附床输出端输出气体的有机物含量；
(3)打开催化燃烧部分，对第一组吸附床进行脱附、燃烧；
(4)、当第二组吸附床内的有机物含量监测仪监测到第二组吸附床输出端输出气体的有机物含量超过设定值时，反馈至监控装置，监控装置判定第二组吸附床吸附饱和，关闭第二组吸附床，打开第一组吸附床，使有机废气通过第一组吸附床完成吸附；
(5)打开催化燃烧部分，对第二组吸附床进行脱附、燃烧。
如上所述的设置移动式脱附催化燃烧车的有机废气处理装置的运行方法，具体为，使有机废气通过第一组吸附床的方法为：
(1)、开启第一阀门、第七阀门、吸附风机，关闭第二阀门、第三阀门、第五阀门，使有机废气通过第一废气输入支管进入到第一组吸附床，然后通过第一排放支管排入直排管；
(2)、使有机废气通过第二组吸附床的方法为：开启第二阀门、第八阀门、吸附风机，关闭第一阀门、第四阀门、第六阀门，使有机废气通过第一废气输入支管进入到第一组吸附床，然后通过第一排放支管排入直排管；
如上所述的设置移动式脱附催化燃烧车的有机废气处理装置的运行方法，具体为，所述的打开催化燃烧部分，对第一组吸附床进行脱附、燃烧，其过程为：
(1)、使有机废气通过第二组吸附床；
(2)、将催化燃烧部分与所述的固定部分对接；
(3)、关闭第四阀门、第六阀门，开启第三阀门、第五阀门、脱附风机、加热器，对催化燃烧部分内的催化剂进行预热并产生一定量的热空气，脱附风机将热空气送入第一组吸附床，第一组吸附床受热解析出高浓度的有机气体并引入催化燃烧部分，完成催化燃烧，转化成二氧化碳和水；
(4)、催化燃烧床出来的气体一部分经过净化空气排气管排放到直排管，另一部分经循环管回流到第一组吸附床，继续解析出高浓度的有机气体；
(5)、当催化燃烧部分内燃烧废气浓度较高、反应温度较高时，补风机自动开启，补充新鲜的冷空气以降低温度、确保催化燃烧床安全、高效运行。
本发明的有益效果为：
1、本发明将活性炭吸附脱附催化燃烧装置分成两个主要部分，一部为有机废气吸附、排放部分,这一部分固定安装在厂区；另一部分为催化燃烧部分，这一部分为移动部分，安装在运输车上。企业在投入环保设备时，仅需要购买和安装成本相对较低，而又需要连接使用的固定在厂区有机废气吸附、排放部分和一些管。而成本相对较高，而使用频率又较低的，间隙使用的催化燃烧部分无需安装与购买，仅需在要使用时，租借安装在运输车上的催化燃烧部分，或让有机废气处理设备生产厂家提供有偿催化燃烧服务，以大大降低有机废气处理设备初期安装成本，并减少催化燃烧部分占地空间。
2、本发明的吸附部分设置两台吸附床(第一组吸附床与第二组吸附床)。当第一组吸附床吸附饱和后，关闭第一组吸附床，第二组吸附床开始工作，然后安排运输车上的催化燃烧部分进场，对第一组吸附床进行脱附燃烧处理。而当第二组吸附床吸附饱和后，又切换到第一组吸附床吸附，第二组脱附处理，以此交替进行，不停工，不担误车间正常的生产。
3、本发明装置的可分离快速接口为消防管牙接口，在移动部分与固定部分对接时，可以快速连接安装。
4、本发明的监控装置可以自动监测第一组吸附床或第二组吸附床内饱和情况，并自动切换第一组吸附床与第二组吸附床的工作。
5、在本发明的催化燃烧过程中由监控装置自动完成，达到最大化利用热能，使本装置节能，并且智能工作。
附图说明
图1为本装置结构图。
其中：1-第一阀门、2-第二阀门、3-第一阀门、4-第一阀门、5-第一阀门、6-第一阀门、7-第一阀门、8-第一阀门、9-有机废气输入主管、10-过滤器、11-催化燃烧部分、12-加热器、13-脱附主管、14-阻火器、15-脱附风机、16-循环管、17-补风机、18-净化空气排气管、19-第二组吸附床、20-吸附风机、21-直排管、22-第一组吸附床。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
参考图1，本实施例提供的设置移动式脱附催化燃烧车的有机废气处理装置，主要由移动部分与固定部分组成，固定部分安装在有机废气排放地，即工厂厂区。
其中的固定部分包括：吸附部分、排放部分、脱附风机15、用于各部分的连接管。
可移动部分为催化燃烧部分。
吸附部分由两组吸附床并联构成，每一组的吸附床输入端均连接到有机废气输入主管9、催化燃烧部分输入端；每组吸附床输出端均连接到排放部分、脱附风机正压端。
催化燃烧部分输入端通过可分离快速接口与吸附部分连接；催化燃烧部分输出端通过可分离快速接口与脱附风机负压端连接；催化燃烧部分设置在移动车体上。将催化燃烧部分与固定部分对接，对接方法为：脱附主管道安装管牙接口，催化燃烧部分输入端安装管牙接口，催化燃烧部分输出端安装管牙接口，脱附风机负压端安装管牙接口。催化燃烧部分输入端对接到脱附主管道；催化燃烧部分输出端对接到与脱附风机负压端。可分离快速接口的形式不限于管牙接口，只在能顺利有效地将固定部分与移动部分对接即可，比如使用法兰接口，套入式接口，螺纹接口均可，优先选择用接口稳定，安装快速的连接方式。
有机废气输入主管上9设置第一废气输入支管与第二废气输入支管；第一输入支管与第一组吸附床输入端连接，并在第一输入支管上设置第一阀门1，第二废气输入支管与第二组吸附床输入端连接，并在第二输入支管上设置第二阀门2。
吸附部分通过脱附主管13与催化燃烧部分11连接，具体为，第一组吸附床输入端设置第一脱附支管，并在第一脱附支管上设置第三阀门3；第二组吸附床输入端设置第二脱附支管，并在第二脱附支管上设置第四阀门4；第一脱附支管与第二脱附支管连接到脱附主管13。
脱附风机正压端通过循环管与吸附部分连接，具体为，第一组吸附床输出端设置第一循环支管，并在第一循环支管上设置第五阀门5；第二组吸附床输出端设置第二循环支管，并在第二循环支管上设置第六阀门6；第一循环支管与第二循环支管均与脱附风机正压端连接；循环管16上设置有净化空气排气管18，净化空气排气管18与排放部分连接。
吸附部分通过直排管21与排放部分连接，具体为，所述的第一组吸附床输出端设置第一排放支管，并在第一排放支管上设置第七阀门7；所述的第二组吸附床输出端设置第二排放支管，并在第二排放支管上设置第八阀门8；第一排放支管与第二排放支管均连接到直排管21上。
有机废气输入主管9上设置有过滤器10，所述的过滤器10为箱体，箱体中设置过滤棉，有机废气输入主管分别连接在过滤箱体两侧，有机废气从箱体中通过。
催化燃烧部分输入端处与催化燃烧部分输出端处均设置有阻火器14，所述的阻火器为箱体，箱体内设置金属过滤网，进入催化燃烧部分输入端的气体及从催化燃烧部分输出端排出的气体均从各自处的阻火器14中通过。
循环管16上连接有补风支管，补风支管与补风机17连接，补风支管上还设置有补风阀门。
排放部分包括一个吸附风机20，吸附风机负压端连接到直排管21，吸附风机正压端连接到直排管，直排管直接排入大气。
催化燃烧部分设置在运输汽车上。可分离快速接口为消防管牙接口，其原理可参照用于消防管连接的水管接头。
本发明的监控装置包括plc电控柜、触摸屏、仪表、电气管线等。监控装置直接对主要设备的启停/开关，接收温度计与温度仪的传感器信号，并配置报警灯及蜂鸣器。本发明中所有的阀门(包括第一阀门至第九阀门等)均可采用电控阀门，由监控装置对阀门进行控制。吸附风机、脱附风机、补风机、加热器均由监控装置控制。其中补风机、吸附风机、脱附风机为变频风机，监控装置是通过变频器对补风机、吸附风机、脱附风机进行控制的控制的过程包括启停/开关，包括输出功率。发明中所有的阀门(包括第一阀门至第九阀门等)可以设置为可控制开关大小的阀门，以进一步实现精准控制。
在设置移动式脱附催化燃烧车的有机废气处理装置的运行方法，所述的打开催化燃烧部分，对第二组吸附床进行脱附、燃烧，其过程为与第一组相对应，具体为：
(1)、使有机废气通过第一组吸附床；
(2)、将催化燃烧部分与所述的固定部分对接；
(3)、关闭第三阀门、第五阀门，开启第四阀门、第六阀门、脱附风机、加热器，对催化燃烧部分内的催化剂进行预热并产生一定量的热空气，脱附风机将热空气送入第二组吸附床，第二组吸附床受热解析出高浓度的有机气体并引入催化燃烧部分，完成催化燃烧，转化成二氧化碳和水；
(4)、催化燃烧床出来的气体一部分经过净化空气排气管排放到直排管，另一部分经循环管回流到第二组吸附床，继续解析出高浓度的有机气体；
(5)、当催化燃烧部分内燃烧废气浓度较高、反应温度较高时，补风机自动开启，补充新鲜的冷空气以降低温度、确保催化燃烧床安全、高效运行。
示例一：
实验环境：有机废气输入主管输入风量45000m3/h，vocs废气浓度＜60mg/m3。废气成分：丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、乙二醇、丙二醇、乙酸乙烯酯乙烯、胺等等挥发性有机物。
排放要求：保证在生产线正常运行的前提下，挥发性有机物vocs经过环保设备处理后达《四川省固定污染源大气大气挥发性有机物排放标准》(db51/2377-2017)排放。
设备配置第一组吸附床22、第二组吸附床19，一备一用。每组吸附床配置3个处理能力为15000m3/h风量的标准活性炭吸附箱。
工艺说明：有机废气汇入有机废气输入主管9后，首先经过过滤器10去除粉尘、颗粒物等，防止后续处理活性炭层表面发生粉尘堆积或堵塞，影响活性炭吸附效率和使用寿命。从过滤器处理后，进入vocs核心处理模块。首先进入第一组吸附床22，此时第一阀门1、第七阀门7处于打开状态，其余阀门均处于关闭状态。挥发性有机污染物在第一组吸附床被吸附，然后空气达标排放。当第一组吸附床即将进入饱和状态后，第二阀门2、第八阀门8打开，其余阀门关闭，废气进入第二组吸附床19。然后安排运输车上的催化燃烧部分11进场，对第一组吸附床进行脱附燃烧处理。而第二组吸附床进入饱和状态后，又切换到第一组吸附床进行吸附，并安排运输车上的催化燃烧部分11进场，对第二组吸附床进行脱附燃烧处理。如此交替进行。
挥发性有机废气从第一组吸附床或第二组吸附床内脱附后直接接入运输车上的催化燃烧部分11，进行燃烧处理，达标排放。
废气处理工作原理说明：有机废气进入第一组吸附床,经过合理的布风，使其均匀地通过固定在第一组吸附床内活性炭层的过流断面，在一定的停留时间，由于活性炭表面与有机分子间相互引力的作用产生物理吸附，又称范德华吸附，范德华吸附其特点是吸附质(有机废气)和吸附剂(活性炭)相互不发生反应；过程进行较快；吸附剂本身性质在吸附过程中不变化；吸附过程可逆。从而将废气中的有机成分吸附在活性炭的表面，从而使废气得到净化。
达到饱和状态的第一组吸附床停止吸附，通过阀门切换，废气进入第二组吸附床进行vocs去除。已饱和的第一组吸附床开始进入脱附状态。
运输车上的催化燃烧部分对饱和的第一组吸附床脱附燃烧过程如下：启动脱附风机，开启相应阀门(第三阀门、第五阀门)，关闭第一阀门、第七阀门、第六阀门、第四阀门，开启加热器，对催化燃烧部分内的催化剂进行预热，同时产生一定量的热空气，将热空气送入第一组吸附床，活性炭受热解吸出高浓度的有机气体，经脱附风机引入催化燃烧部分内的催化燃烧床。
催化燃烧床内设有换热层、催化燃烧层以及蓄热层。进入催化燃烧床的气体首先与燃烧后的气体换热、升温，vocs在贵金属催化剂作用下于一个较低的温度进行无焰燃烧，被转化成无毒、无害的二氧化碳和水，反应方程如下：
反应的同时释放出大量的热量，可维持后续有机气体进入催化燃烧床燃烧所需的起燃温度，使有机废气燃烧过程不需要外加的能耗(电能)，从而大大降低了能耗。燃烧后的气体通过蓄热层保存部分热量，再经过换热层，进入下一个环节。催化燃烧床出来的气体一部分外排，另一部分回流到托付系统(热量回用)。外排的气体由补风机进行补充冷风。
当催化燃烧床内燃烧废气浓度较高、反应温度较高时，补风机自动开启，补充新鲜的冷空气以降低温度、确保催化燃烧床安全、高效运行。
完成整个脱附系统工作的主要动力是脱附风机，在脱附刚开始时，开启脱附风机及加热器12，使催化燃烧床内产生热空气，当催化燃烧床内温度达到一定值时，开启相应阀门，将热空气引入到第一组吸附床进行脱附；热空气进入第一组吸附床后，活性炭所吸附的有机废气就被解析出来，解析出的有机废气通过脱附风机送到催化燃烧床内。
第一组吸附床设计风量15000m3/h，活性炭的装碳量为460kg，活性炭穿透取值20％，吸附平均浓度取值60mg/m3，净化效率按90％设计，则第一组吸附床的理论吸附周期为＝(装碳量*活性炭穿透值)/(风量*浓度*净化效率)＝460*0.2*1000000/(15000*60*0.9)＝113.5h。每天工作时间按8h计算，则第一组吸附床最多可连续工作14天。所以第一组吸附床每月至少脱附一次。第一组吸附床与第二组吸附床每月至少脱附二次，正常工况下一般两次，不会超过三次；活性炭箱实际饱和时间根据用户实际生产情况所产排的vocs绝对量决定。
以上对第一组吸附床的工作示例说明适用于第二组吸附箱。
本示例的过滤器内装有初效过滤棉，用以过滤投料、搅拌过程中挥发出的少量粉尘，和废气抽送过程中携带的粉尘、颗粒物等，防止堆积、堵塞后续处理设备中的活性炭层而影响活性炭吸附效率、使用寿命。同时起到均匀各位点废气浓度的作用。过滤器设检修门，检修维护时可方便操作。
第一组吸附床包括吸附箱本体、活性碳层，吸附床内设计活性炭层，经过合理的布风，使有机废气均匀地通过活性炭层，吸附有机物。
催化燃烧部分前后设有阻火器，该阻火器内部为滤网结构，当气流中夹带火星时，阻火器内部的金属丝网由于器壁效应转化为热能使火焰熄灭，阻止火焰蔓延而发生安全事故。设备壳体材料由t＝1.5mm镀锌板材料制作，滤网为铜质筛网。
催化燃烧部分包括换热器、预热室、催化室、热电阻、防爆装置、连接管、仪表阀门、电加热管、风机电机等。
换热器：板式换热结构，作用是利用催化反应放出的热量，加热进气，提高热能利用率，减少加热电能。
预热室：废气加热采用无污染、运行稳定的电加热方式。
热电阻：采用不锈钢保护管测量进气加热及净化温度。
贵金属催化床：由多层蜂窝状催化剂组成，为本装置的核心。贵金属催化剂是采用堇青石蜂窝陶瓷作为第一载体，y-al203为第二载体，以贵金属pd、pt等为主要活性组分，是一种新型的有机废气净化催化剂，气体流动阻力低，反应起始温度低、活性高、空速适应范围宽，净化效率≥99％，稳定性好，耐热性能好，使用寿命长。
上述实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。