一种VOCs废气浓缩装置的制作方法

一种vocs废气浓缩装置
技术领域
[0001]
本实用新型涉及废气处理技术领域，特别是涉及一种vocs废气浓缩装置。


背景技术：

[0002]
vocs(volatile organic compounds)挥发性有机物，是指常温下饱和蒸汽压大于70.91pa、标准大气压101.3kpa下沸点在50～260℃以下且初馏点等于250摄氏度的有机化合物，或在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体。
[0003]
目前在工业上，针对大风量、低浓度的vocs废气主要采用浓缩后焚烧的处理方式，上述处理方式存在以下弊端：1、焚烧后不仅会产生二次污染物如nox等，还会耗用大量燃料，且燃烧的产物不可回收；2、对输送过来的vocs废气没有进行布气处理，气体逸散速度快， vocs会集中进入vocs浓缩转轮吸附区某一区域，从而导致吸附区域不能有效利用。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、吸脱附效率高、净化效率高且节能减排的vocs废气浓缩装置。
[0005]
本实用新型提供一种vocs废气浓缩装置，包括吸附浓缩装置、气体缓冲罐、风机、冷却器、冷凝器和汽液分离器；
[0006]
所述吸附浓缩装置包括筒体，所述筒体的下部连接有第一进气管道、第一出气管道，所述第一进气管道上设有第一阀门，所述第一出气管道上设有第六阀门，所述筒体的上部连接有第二进气管道、第二出气管道，所述第二出气管道与第二进气管道之间连接有加热器，所述第二出气管道上设有第二阀门，所述第二进气管道上设有第五阀门，所述第二出气管道还与出气支管连接，所述出气支管上设有第三阀门、抽吸泵，所述筒体内由下至上依次设有第一布气装置、第一吸附层、第二吸附层、第二布气装置；
[0007]
所述第一出气管道依次与气体缓冲罐、风机、冷却器、冷凝器、汽液分离器连接，所述汽液分离器的出汽口进一步依次与冷却器、第一进气管道连接，所述汽液分离器的出液口进一步与储液罐连接。
[0008]
优选的是，所述第一布气装置和第二布气装置包括布气盘、透气板和电机，所述电机安装在筒体上，所述电机的输出端与转轴连接，所述转轴依次贯穿布气盘、透气板，所述布气盘与转轴转动连接，所述透气板与转轴转动连接，所述布气盘和透气板上分别设有多个大小相同且位置对应的布气孔。
[0009]
在上述任一方案优选的是，所述转轴的上端螺接有圆柱上盖。
[0010]
在上述任一方案优选的是，所述第一布气装置上还设有过滤组件，所述过滤组件设在布气盘的下方，所述过滤组件包括由下至上依次设置的过滤网、过滤棉。
[0011]
在上述任一方案优选的是，所述第一吸附层内填充有活性炭颗粒，所述第二吸附层内填充有复合吸附颗粒。
[0012]
在上述任一方案优选的是，所述筒体的底部侧端设有积尘斗，所述积尘斗与出尘
管连接，所述出尘管上设有第二阀门。
[0013]
与现有技术相比，本实用新型所具有的优点和有益效果为：
[0014]
1、第一布气装置在吸附时，能够对输送过来的vocs废气进行均匀分布，使vocs废气能够均匀分散至吸附层，提高吸附效率；第二布气装置在脱附时，能够对输送过来的热空气进行均匀分布，使热空气能够均匀分散至吸附层，提高热空气与吸附剂的接触面积，有利于提高脱附效率。
[0015]
2、通过对脱附得到的高浓度vocs废气进行冷凝处理，得到vocs冷凝液，能够实现有机物质的资源化回收，大大减少废气中vocs的含量，所得到的净化气体再次经吸附浓缩装置中的吸附层进一步净化后排出，与采用焚烧的处理方式相比，不会产生二次污染物，节约能源，净化效率高。
[0016]
3、气体缓冲罐用于缓冲输送过来的高浓度vocs废气压力波动，使系统工作更平稳。冷却器一方面用于对输送过来的高浓度vocs废气进行预降温，在一定程度上可减轻后续冷凝器工作的热负荷，起到降低耗能的目的；另一方面能够回收被冷凝器冷却后的气体所携带的冷量，并利用这部分冷量与高浓度vocs废气进行换热，减轻冷却器工作的热负荷，达到节约能源的目的。
[0017]
4、第一布气装置和第二布气装置的结构中布气盘和透气板上的布气孔均匀设置，以达到布气装置均匀布气的作用。此外，电机的输出端通过转轴带动透气板相对布气盘旋转，以改变布气孔的截面积大小，进而调节布气装置布气流速的大小。
[0018]
下面结合附图对本实用新型的一种vocs废气浓缩装置作进一步说明。
附图说明
[0019]
图1为本实用新型一种vocs废气浓缩装置的结构示意图；
[0020]
图2为本实用新型一种vocs废气浓缩装置中吸附浓缩装置的结构示意图；
[0021]
图3为本实用新型一种vocs废气浓缩装置中第一布气装置和第二布气装置的结构示意图；
[0022]
其中：1、吸附浓缩装置；2、气体缓冲罐；3、风机；4、冷却器；5、冷凝器；6、汽液分离器；7、第一进气管道；8、第一阀门；9、积尘斗；10、第二阀门；11、出尘管；12、第一布气装置；13、第一吸附层；14、第二吸附层；15、第二布气装置；16、出气支管；17、抽吸泵；18、第三阀门；19、第四阀门；20、第二出气管道；21、加热器；22、第二进气管道；23、第五阀门；24、第一出气管道；25、第六阀门；26、电机；27、转轴；28、布气盘； 29、透气板；30、圆柱上盖。
具体实施方式
[0023]
如图1、图2所示，本实用新型提供一种vocs废气浓缩装置，包括吸附浓缩装置1、气体缓冲罐2、风机3、冷却器4、冷凝器5和汽液分离器6；
[0024]
吸附浓缩装置1包括筒体，筒体的下部连接有第一进气管道7、第一出气管道24，第一进气管道7上设有第一阀门8，第一出气管道24上设有第六阀门25，筒体的上部连接有第二进气管道22、第二出气管道20，第二出气管道20与第二进气管道22之间连接有加热器21，第二出气管道20上设有第二阀门10，第二进气管道22上设有第五阀门23，第二出气管道 20还与出气支管16连接，出气支管16上设有第三阀门18、抽吸泵17，筒体内由下至上依次设有
第一布气装置12、第一吸附层13、第二吸附层14、第二布气装置15；
[0025]
第一出气管道24依次与气体缓冲罐2、风机3、冷却器4、冷凝器5、汽液分离器6连接，汽液分离器6的出汽口进一步依次与冷却器4、第一进气管道7连接，汽液分离器6的出液口进一步与储液罐连接。
[0026]
vocs废气的吸附过程：其余阀门关闭，第一阀门8打开，vocs废气经第一进气管道7 进入筒体内，依次经第一布气装置12、第一吸附层13、第二吸附层14、第二布气装置15处理后，第三阀门18打开，净化后的气体在抽吸泵17的作用下经出气支管16排出。
[0027]
具体的，出气支管16处会设有气体检测仪，以对排出气体中vocs含量进行检测，当检测到vocs含量大于设定值时，第一阀门8关闭，结束吸附过程，开始脱附过程，此时第一阀门8关闭，其余阀门打开，抽吸泵17将外界空气经出气支管16送至第二出气管道20。
[0028]
vocs废气的脱附过程：加热器21对第二出气管道20内的气体进行加热至一定温度后，第五阀门23打开，使热空气经第二进气管道22进入筒体内，再依次经第二布气装置15、第二吸附层14、第一吸附层13、第一布气装置12，对吸附层上所吸附的vocs进行反冲加热脱附处理，以得到高浓度的vocs废气。打开第六阀门25，使浓缩的vocs依次经气体缓冲罐2、风机3、冷却器4、冷凝器5、汽液分离器6，以得到液化的vocs冷凝液和气体。其中，vocs冷凝液输送至储液罐，气体因温度较低，输送至冷却器4与经风机3输送过来的高浓度vocs废气进行换热后，再输送至吸附浓缩装置1，对气体再进一步进行净化处理后，得到净化气体，并经出气支管16排出。
[0029]
具体的，气体缓冲罐2用于缓冲输送过来的高浓度vocs废气压力波动，使系统工作更平稳。冷却器4一方面用于对输送过来的高浓度vocs废气进行预降温，在一定程度上可减轻后续冷凝器5工作的热负荷，起到降低耗能的目的；另一方面能够回收被冷凝器5冷却后的气体所携带的冷量，并利用这部分冷量与高浓度vocs废气进行换热，减轻冷却器4工作的热负荷，达到节约能源的目的。冷凝器5用于对高浓度vocs废气进行冷凝处理，其中vocs 废气中存在一些不溶气体再进一步经吸附浓缩装置1净化处理后排出。
[0030]
本实施例中，第一布气装置12在吸附时，能够对输送过来的vocs废气进行均匀分布，使vocs废气能够均匀分散至吸附层，提高吸附效率；第二布气装置15在脱附时，能够对输送过来的热空气进行均匀分布，使热空气能够均匀分散至吸附层，提高热空气与吸附剂的接触面积，有利于提高脱附效率。
[0031]
通过对脱附得到的高浓度vocs废气进行冷凝处理，得到vocs冷凝液，能够实现有机物质的资源化回收，大大减少废气中vocs的含量，所得到的净化气体再次经吸附浓缩装置 1中的吸附层进一步净化后排出，与采用焚烧的处理方式相比，不会产生二次污染物，节约能源，净化效率高。
[0032]
进一步的，如图3所示，第一布气装置12和第二布气装置15包括布气盘28、透气板29 和电机26，电机26安装在筒体上，电机26的输出端与转轴27连接，转轴27依次贯穿布气盘28、透气板29，布气盘28与转轴27转动连接，透气板29与转轴27转动连接，布气盘 28和透气板29上分别设有多个大小相同且位置对应的布气孔。该结构中，布气盘28和透气板29上的布气孔均匀设置，以达到布气装置均匀布气的作用。此外，电机26的输出端通过转轴27带动透气板29相对布气盘28旋转，以改变布气孔的截面积大小，进而调节布气装置布气流速的大小。
[0033]
进一步的，转轴27的上端螺接有圆柱上盖30，以对透气板29起到固定作用。
[0034]
进一步的，第一布气装置12上还设有过滤组件，过滤组件设在布气盘28的下方。过滤组件的设置以对经第一进气管道7输入的vocs废气进行初步过滤，过滤vocs废气中的固体颗粒，以及对经汽液分离后输入的气体进行过滤。过滤组件包括由下至上依次设置的过滤网、过滤棉。其中，过滤网的孔径为50-100μm，过滤棉采用玻璃纤维过滤棉。
[0035]
进一步的，第一吸附层13内填充有活性炭颗粒，第二吸附层14内填充有复合吸附颗粒。其中，复合吸附颗粒为水镁石纤维与叶蜡石混合。
[0036]
进一步的，筒体的底部侧端设有积尘斗9，积尘斗9与出尘管11连接，出尘管11上设有第二阀门10。经过滤组件阻拦的固体颗粒落至积尘斗9内蓄积，并定期开启第二阀门10，将积尘斗9内的污物排出进行填埋或用作建筑材料。
[0037]
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。