一种基于沸石转轮的VOCs回收与治理系统的制作方法

一种基于沸石转轮的vocs回收与治理系统
【技术领域】
1.本实用新型涉及挥发性有机废气(vocs)治理的技术领域，特别是一种基于沸石转轮的vocs回收与治理系统。


背景技术：

2.vocs排放种类多样，浓度多变。某些成份简单、浓度高的vocs具有回收价值。成份简单、浓度较高但无法直接回收的vocs，可通过浓缩操作后进行回收，沸石转轮浓缩-冷凝回收是一种可选的组合工艺。但冷凝操作后气相中废气浓度可能无法达标。沸石转轮-催化燃烧/蓄热燃烧属于高效处理技术，能够满足严格的排放标准，但能耗较高，在“碳达峰、碳中和”背景下，不符合低碳技术的发展方向。为了开发低碳、高效的vocs处理技术，现提出一种基于沸石转轮的vocs回收与治理系统。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种基于沸石转轮的 vocs回收与治理系统，通过结合沸石转轮浓缩、冷凝回收、燃烧三种工艺，在回收部分有价值的有机物的同时，满足达标排放的要求，达到低碳、高效治理 vocs的目的。
4.为实现上述目的，本实用新型提出了一种基于沸石转轮的vocs回收与治理系统，包括沸石转轮吸附系统、沸石转轮脱附系统、冷凝回收系统、燃烧系统，所述沸石转轮脱附系统、冷凝回收系统、燃烧系统串联，所述沸石转轮脱附系统还通过旁路直接连接燃烧系统，所述沸石转轮脱附系统、冷凝回收系统、燃烧系统组成的串联系统与沸石转轮吸附系统并联。
5.作为优选，所述沸石转轮脱附系统并接第一调节阀、第二调节阀后，分别接入冷凝回收系统、燃烧系统，所述第一调节阀打开，第二调节阀部分打开或关闭时，沸石转轮脱附系统、冷凝回收系统、燃烧系统工作；所述第一调节阀关闭，第二调节阀打开时，冷凝回收系统不工作，沸石转轮脱附系统与燃烧系统串联工作。
6.作为优选，所述沸石转轮吸附系统包括沸石转轮的吸附区、吸附风机、排气筒，所述沸石转轮的吸附区出口与吸附风机入口相连，所述吸附风机出口与排气筒相连。
7.作为优选，所述沸石转轮脱附系统包括沸石转轮的冷却区、第一换热器，所述沸石转轮的冷却区出口与第一换热器的冷流入口相连，所述第一换热器的冷流出口与沸石转轮的脱附区入口相连，所述沸石转轮的脱附区出口并接第一调节阀、第二调节阀后，分别接入冷凝回收系统、燃烧系统。
8.作为优选，所述冷凝回收系统包括预冷器、冷却器，所述沸石转轮脱附系统连接第一调节阀后，与预冷器的热流入口相连，所述预冷器的热流出口与冷却器的热流入口相连，所述冷却器的热流出口与预冷器的冷流入口相连，所述预冷器的冷流出口连接燃烧系统。
9.作为优选，所述预冷器的冷源为冷却器中经冷凝操作后的废气，冷却器的冷源为外部输入，经冷源进口管路流入并经冷源出口管路流出。
10.作为优选，所述冷凝回收系统还包括第一输液泵、第二输液泵、第三输液泵、集液罐，所述预冷器的液相产品输出端经第一输液泵连接至集液罐，所述冷却器的液相产品输出端经第二输液泵连接至集液罐，所述集液罐的输出端连接第三输液泵。
11.作为优选，所述燃烧系统包括排气筒、第一换热器、增压风机、第二换热器、燃烧装置，所述增压风机的入口并接沸石转轮脱附系统的旁路、冷凝回收系统，所述增压风机的出口与第二换热器的冷流入口相连，所述第二换热器的冷流出口与燃烧装置入口相连，所述燃烧装置的出口与第一换热器的热流入口相连，所述第一换热器的热流出口与第二换热器的热流入口相连，所述第二换热器的热流出口与排气筒相连。
12.作为优选，所述沸石转轮脱附系统的旁路上串接有第二调节阀。
13.作为优选，所述燃烧装置为催化燃烧装置或蓄热式燃烧装置，内部自带加热模块。
14.本实用新型的有益效果：
15.1、回收部分有价值且较易回收的有机物，实现循环利用。
16.2、以沸石转轮-催化燃烧/蓄热燃烧技术为基础，能够保证稳定达到排放要求。
17.3、减少了燃烧装置处理有机废气的浓度，减少了co2的排放，满足低碳技术的发展需求。
18.4、通过合理设置换热器、预冷器以及第一调节阀、第二调节阀的开度，合理利用系统内部热源、冷源，减少了系统运行能耗。
19.本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
20.图1是本实用新型一种基于沸石转轮的vocs回收与治理系统的示意图；
21.附图标记说明：
22.1-沸石转轮、101-吸附区、102-冷却区、103-脱附区、2-吸附风机、3-排气筒、4-第一换热器、5-第一调节阀、6-第二调节阀、7-预冷器、8-冷却器、801
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冷源进口管路、802-冷源出口管路、9-集液罐、901-第一输液泵、902-第二输液泵、903-第三输液泵、10-增压风机、11-第二换热器、12-燃烧装置。
【具体实施方式】
23.参阅图1，本实用新型一种基于沸石转轮的vocs回收与治理系统，包括沸石转轮吸附系统、沸石转轮脱附系统、冷凝回收系统、燃烧系统，所述沸石转轮脱附系统、冷凝回收系统、燃烧系统串联，所述沸石转轮脱附系统还通过旁路直接连接燃烧系统，所述沸石转轮脱附系统、冷凝回收系统、燃烧系统组成的串联系统与沸石转轮吸附系统并联。所述沸石转轮脱附系统并接第一调节阀 5、第二调节阀6后，分别接入冷凝回收系统、燃烧系统，所述第一调节阀5打开，第二调节阀6部分打开或关闭时，沸石转轮脱附系统、冷凝回收系统、燃烧系统工作；所述第一调节阀5关闭，第二调节阀6打开时，冷凝回收系统不工作，沸石转轮脱附系统与燃烧系统串联工作。
24.进一步地，在本实施例中，所述沸石转轮吸附系统包括沸石转轮1的吸附区101、吸附风机2、排气筒3，所述沸石转轮1的吸附区101出口与吸附风机 2入口相连，所述吸附风机2出口与排气筒3相连。
25.进一步地，在本实施例中，所述沸石转轮脱附系统包括沸石转轮1的冷却区102、第一换热器4，所述沸石转轮1的冷却区102出口与第一换热器4的冷流入口相连，所述第一换热器4的冷流出口与沸石转轮1的脱附区103入口相连，所述沸石转轮1的脱附区103出口并接第一调节阀5、第二调节阀6后，分别接入冷凝回收系统、燃烧系统。
26.进一步地，在本实施例中，所述冷凝回收系统包括预冷器7、冷却器8，所述沸石转轮脱附系统连接第一调节阀5后，与预冷器7的热流入口相连，所述预冷器7的热流出口与冷却器8的热流入口相连，所述冷却器8的热流出口与预冷器7的冷流入口相连，所述预冷器7的冷流出口连接燃烧系统。并且预冷器7、冷却器8为冷凝产生液相产品的关键设备，所述预冷器7的冷源为冷却器 8中经冷凝操作后的废气，冷却器8的冷源为外部输入，经冷源进口管路801流入并经冷源出口管路802流出。
27.更进一步地，所述冷凝回收系统还包括第一输液泵901、第二输液泵902、第三输液泵903、集液罐9，所述预冷器7的液相产品输出端经第一输液泵901 连接至集液罐9，所述冷却器8的液相产品输出端经第二输液泵902连接至集液罐9，所述集液罐9的输出端连接第三输液泵903。
28.进一步地，所述燃烧系统包括排气筒3、第一换热器4、增压风机10、第二换热器11、燃烧装置12，所述增压风机10的入口并接沸石转轮脱附系统的旁路、冷凝回收系统，所述沸石转轮脱附系统的旁路上串接有第二调节阀6，所述增压风机10的出口与第二换热器11的冷流入口相连，所述第二换热器11的冷流出口与燃烧装置12入口相连，所述燃烧装置12的出口与第一换热器4的热流入口相连，所述第一换热器4的热流出口与第二换热器11的热流入口相连，所述第二换热器11的热流出口与排气筒3相连。
29.进一步地，燃烧装置12可为催化燃烧装置或蓄热式燃烧装置，内部自带加热模块，第一调节阀5、第二调节阀6的开度由燃烧装置12能否维持自持燃烧决定，根据所处理vocs废气的浓度、热值，通过调节第一调节阀5和第二调节阀6的开度，保证燃烧装置12能够维持自持燃烧，减少加热模块的工作，即减少外部能源的使用。
30.本实用新型一种基于沸石转轮的vocs回收与治理系统的工作原理包括如下几个部分：
31.1、沸石转轮吸附系统的工作过程：废气进入沸石转轮1吸附区101浓缩，经吸附风机2牵引，进入排气筒3排放。
32.2、沸石转轮脱附系统的工作过程：根据沸石转轮1浓缩倍率，部分废气进入沸石转轮1冷却区102预热，随后进入第一换热器4冷流加热至脱附温度，并进入沸石转轮1脱附区103，使脱附区103再生，并得到高浓度vocs废气，而沸石转轮1脱附区103出口与第一调节阀5和第二调节阀6相连。
33.3、冷凝回收系统的工作过程：浓缩后的废气通过第一调节阀5进入冷凝回收系统，随后进入预冷器7进行冷却，同时产生部分液相产品，随后进入冷却器8进行深度冷却，同时产生液相产品，气体随后回到预冷器7冷流管路，作为预冷器7的冷源，预冷器7冷流出口连接燃烧系统；冷却器8的冷源为外部输入，经冷源进口管路801流入并经冷源出口管路802流出；预冷器7和冷却器8产生的液相产品分别通过第一输液泵901、第二输液泵902输送至集液罐9，集液罐9中的液相产品经第三输液泵903输送进行提纯、生产工艺循环利用或对外销售。
34.4、燃烧系统的工作过程：沸石转轮脱附系统和冷凝回收系统出口废气进入增压风机10，或沸石转轮脱附系统的出口废气不经过冷凝回收系统直接进入增压风机10，经过增压风机10输送，进入第二换热器11冷流预热，随后进入燃烧装置12燃烧净化，洁净废气随后进入第一换热器4热流与第二换热器11热流管路，进行余热回收，分别加热沸石转轮1脱附区103入口废气和燃烧装置 12入口废气，最后通过排气筒3排放。
35.上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。