一种烟气回流式VOCs有机化合物废气处理装置的制作方法

一种烟气回流式vocs有机化合物废气处理装置
技术领域
1.本实用新型涉及vocs治理工艺技术领域，具体为一种烟气回流式vocs有机化合物废气处理装置。应用于含有vocs的有机化合物废气处理领域，更具体的是适用于处理含有vocs和氧气的危险废气。


背景技术：

2.vocs治理包括源头减量、中间控制和末端治理。vocs末端治理技术可分为2类：一类是非破坏性的回收技术，如吸附技术、吸收技术、冷凝技术、膜分离技术等；另一类是具有破坏性的销毁技术，如燃烧技术、光催化降解技术、生物降解技术、等离子体技术等。而通过燃烧技术治理vocs的技术有两种：一是使用催化剂，使氧化反应在较低的温度下在催化剂表面进行；二是加热，使含vocs的废气温度达到氧化反应速度要求的温度，又分为直燃式热氧化法、蓄热式热氧化。除不含氧的直燃式热氧化法外，三种热氧化法均要保持进入氧化器的气体为安全气体，即混合气中的可燃组分占比要低于25%爆炸下限。目前，大多是工艺为在进入氧化器前通过掺空气的方法将气体稀释到25%lel以下。但这种方式使整体系统的所有设备装机容量增大，投资成本提高。


技术实现要素：

3.本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种烟气回流式vocs有机化合物废气处理装置，以使整体系统的所有设备装机容量缩小，降低投资成本，而且可提高热利用率用于副产蒸汽。可用于直燃式热氧化器、蓄热式热氧化器及催化氧化器。
4.为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。
5.一种烟气回流式vocs有机化合物废气处理装置，包括热氧化器，所述热氧化器的进口通过废气风机连接有废气管路；所述热氧化器的燃烧器进口连接有助燃空气管路和燃料气管路；所述热氧化器的出口通过进锅炉烟气管路依次与废热锅炉和废热锅炉省煤器相连接；所述废热锅炉省煤器通过回流烟气管路与废气管路相连接；所述回流烟气管路上设置有回流烟气阀门；所述废气管路上设置有废气管路阀门。
6.进一步的，所述出锅炉烟气管路与烟囱相连接。
7.更进一步，所述废气管路通过旁通管路与烟囱相连接，所述旁通管路上设置有应急旁通阀门。
8.进一步的，所述助燃空气管路通过风机连接至燃烧器进口。
9.进一步的，所述废热锅炉省煤器连接有锅炉给水管路。
10.进一步的，所述废热锅炉的顶部连接有蒸汽管路。
11.所述热氧化器为直燃式热氧化器或蓄热式热氧化器或催化氧化器。
12.本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为：
13.本实用新型无需额外补充空气，用于控制进热氧化器的混合气体的爆炸下限低于25%；其次，经热氧化后可燃物转化为co2和h2o，烟气中惰性气体组分较多，而惰性气体对爆
炸起抑制作用，可使爆炸范围变窄，更容易满足低于25%爆炸下限的要求，即需要较少的烟气量回流即可。因热氧化器处理的气量较少，整体系统的所有设备装机容量均可以缩小，可降低投资成本。
14.本实用新型热利用率高：将出口烟气与废气混合可提高进热氧化器的混合气的温度，故为达到处理温度的吸热量将减少，也可用于副产蒸汽，即提高了热的利用效率。直燃式热氧化器出口烟气温度较高，若将较高的烟气回流，会造成混合气温度较高，温度越高爆炸范围越宽，不利于爆炸下限的控制，故直燃式热氧化工艺可取余热锅炉的出口烟气回流。蓄热式热氧化器出口烟气温度较低，可将出口烟气直接用于回流。
15.本实用新型处理效率高：大多数有机化合物的热氧化（破坏）发生在500℃到900℃之间，废气组分中较难处理的co的引燃温度为609℃，燃烧室温度一般应高于760℃，本装置可以将炉温控制到950℃，要选定的废气处理温度不是反应可以进行的温度，而是反应速度可达到要求时的温度，因此在工艺将废气处理温度定为850-950℃，更能保证处理效率的提高。
附图说明
16.图1为烟气回流式vocs有机化合物废气处理装置的结构示意图；
17.图中，1-废气管路，2-燃料气管路，3-助燃空气管路，4-回流烟气管路，5-热氧化器，6-废气风机，7-蒸汽管路，8-燃烧器，9-回流烟气阀门，10-废气管路阀门，11-进锅炉烟气管路，12-废热锅炉，13-废热锅炉省煤器，14-烟囱，15-旁通管路，16-应急旁通阀门，17-锅炉给水管路。
具体实施方式
18.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。
19.如图1所示，本实施例提供了一种烟气回流式vocs有机化合物废气处理装置，包括热氧化器5，热氧化器5可以为直燃式热氧化器或蓄热式热氧化器或催化氧化器。热氧化器5的进口通过废气风机6连接有废气管路1；热氧化器5的燃烧器8进口连接有助燃空气管路3和燃料气管路2；热氧化器5的出口通过进锅炉烟气管路11依次与废热锅炉12和废热锅炉省煤器13相连接；废热锅炉省煤器13通过出锅炉烟气管路与烟囱14相连接。废热锅炉省煤器13连接有锅炉给水管路17。废热锅炉12的顶部连接有蒸汽管路7。
20.废热锅炉省煤器13通过回流烟气管路4与废气管路1相连接；回流烟气管路4上设置有回流烟气阀门9；废气管路1上设置有废气管路阀门10。废气管路1通过旁通管路15与烟囱14相连接，旁通管路15上设置有应急旁通阀门16。
21.本实施例中热氧化器5为直燃式热氧化器，烟气回流式的热氧化工艺流程为：在处理尾气前，首先对直燃式热氧化器进行预热。预热时燃料气与助燃空气在炉内混合燃烧，将炉膛温度稳定在950℃。预热完成后，保证尾气入口压力稳定在一定范围内，同时调节废气管路1上的废气管路阀门10和旁通管路15上的应急旁通阀门16的开度，缓慢切入废气，直到
废气管路阀门10完全打开，应急旁通阀门16完全关闭，废气切入完成。废气在炉膛内完全氧化，当燃烧室中的温度恒定在设定的温度后，撤出燃料气，依靠尾气靠自身热值维持炉温950℃，达到自供热。燃烧室中设置热电偶，根据炉温调节燃料气气量，维持炉膛温度950℃。同时为了增加vocs与氧气分子的有效碰撞与碰撞时间，设计尾气在直燃式热氧化器内的停留时间为1.5s，保障vocs的去除率≥99%。在锅炉出口引一股烟气经回流烟气管路4到废气风机6入口，管路设置回流烟气阀门9调节回流烟气气量。本工艺取部分锅炉出口烟气进入废气风机6入口，用于与废气预混，满足低于爆炸下限25%的要求。
22.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。


技术特征：
1.一种烟气回流式vocs有机化合物废气处理装置，其特征在于，包括热氧化器（5），所述热氧化器（5）的进口通过废气风机（6）连接有废气管路（1）；所述热氧化器（5）的燃烧器（8）进口连接有助燃空气管路（3）和燃料气管路（2）；所述热氧化器（5）的出口通过进锅炉烟气管路（11）依次与废热锅炉（12）和废热锅炉省煤器（13）相连接；所述废热锅炉省煤器（13）通过回流烟气管路（4）与废气管路（1）相连接；所述回流烟气管路（4）上设置有回流烟气阀门（9）；所述废气管路（1）上设置有废气管路阀门（10）。2.根据权利要求1所述的一种烟气回流式vocs有机化合物废气处理装置，其特征在于，所述废热锅炉省煤器（13）通过出锅炉烟气管路与烟囱（14）相连接。3.根据权利要求2所述的一种烟气回流式vocs有机化合物废气处理装置，其特征在于，所述废气管路（1）通过旁通管路（15）与烟囱（14）相连接，所述旁通管路（15）上设置有应急旁通阀门（16）。4.根据权利要求1所述的一种烟气回流式vocs有机化合物废气处理装置，其特征在于，所述助燃空气管路（3）通过风机连接至燃烧器（8）进口。5.根据权利要求1所述的一种烟气回流式vocs有机化合物废气处理装置，其特征在于，所述废热锅炉省煤器（13）连接有锅炉给水管路（17）。6.根据权利要求1所述的一种烟气回流式vocs有机化合物废气处理装置，其特征在于，所述废热锅炉（12）的顶部连接有蒸汽管路（7）。7.根据权利要求1所述的一种烟气回流式vocs有机化合物废气处理装置，其特征在于，所述热氧化器（5）为直燃式热氧化器或蓄热式热氧化器或催化氧化器。

技术总结
本实用新型涉及VOCs治理工艺技术领域，是一种烟气回流式VOCs有机化合物废气处理装置，包括热氧化器，热氧化器的进口通过废气风机连接有废气管路；热氧化器的燃烧器进口连接有助燃空气管路和燃料气管路；热氧化器的出口通过进锅炉烟气管路依次与废热锅炉和废热锅炉省煤器相连接；废热锅炉省煤器通过回流烟气管路与废气管路相连接；回流烟气管路上设置有回流烟气阀门；废气管路上设置有废气管路阀门；本实用新型使整体系统的所有设备装机容量缩小，降低投资成本，提高热利用率用于副产蒸汽；可用于直燃式热氧化器、蓄热式热氧化器及催化氧化器。化器。化器。


技术研发人员：邬坤 邵永涛 郭艳军
受保护的技术使用者：山西亚乐士环保技术股份有限公司
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2022/8/26