一种VOCs沸石浓缩系统的制作方法

本实用新型涉及VOCs治理技术领域，更具体地说，涉及一种VOCs沸石浓缩系统。

背景技术：

电子、半导体、石油化工、涂装等行业在进行工业生产时，会产生大量的VOCs气体，这些气体种类繁多，其风量、浓度和温度都不一样，因此，处理方式也不同。

目前，针对大风量、低浓度的VOCs气体，市面上主流的处理方法有两种：第一种采用活性炭吸附；第二种利用沸石转轮吸附。然而，针对第一种方法，由于活性炭仅适用于吸附沸点为70～150℃的VOCs气体，对于其它种类的VOCs气体，则吸附效率较低。而利用沸石转轮的吸附方法，由于沸石转轮的成本较高、采用整体式安装不利于后期局部更换，且边吸附边脱附的方法，不适用于VOCs气体的间歇式生产排放。

技术实现要素：

本实用新型所提供的VOCs沸石浓缩系统，通过控制电路控制下各阀门开启和闭合，从而实现对废气的循环净化。

本实用新型提供一种VOCs沸石浓缩系统，包括至少三个沸石模块，各所述沸石模块的底部均设有用以连通吸附冷却总路的吸附冷却支路及用以连通脱附总路的第一脱附支路，各所述沸石模块的顶部均设有用以连通第一达标排放总路的达标排放支路及用以连通所述脱附总路的第二脱附支路，所述吸附冷却支路与所述达标排放支路对角设置，且所述第一脱附支路与所述第二脱附支路对角设置；所述吸附冷却支路、所述第一脱附支路、所述达标排放支路以及所述第二脱附支路均安装有阀门；所述脱附总路安装有用以分解VOCs气体的后处理系统和用以将所述VOCs气体加热至脱附温度的加热器；还包括用以连通于所述后处理系统与所述第一达标排放总路的第二达标排放总路，以及用以控制所述阀门开启和关闭的控制电路。

优选的，所述沸石模块的数量具体为五个，包括三个吸附沸石模块、一个冷却沸石模块和一个脱附沸石模块，三个所述吸附沸石模块、所述冷却沸石模块和所述脱附沸石模块沿气体流动方向依次设置，任一个所述吸附沸石模块上的所述达标排放支路上的所述阀门关闭、以使所述VOCs气体与所述吸附沸石模块充分接触。

优选的，所述沸石模块包括多块方形沸石块、外部框架和内部支撑件，所述外部框架与内部支撑件构成用以容纳所述方形沸石块的容纳框架，所述方形沸石块的内部设有蜂窝状孔洞。

优选的，所述外部框架由多个不锈钢钢板拼焊制成，所述内部支撑件由多个不锈钢钢网焊接制成。

优选的，所述容纳框架贴附有密封条。

优选的，所述吸附冷却支路、所述第一脱附支路、所述达标排放支路、所述第二脱附支路、所述吸附冷却总路，以及所述脱附总路均为不锈钢方管。

优选的，所述控制电路具体为PLC控制电路。

优选的，所述后处理系统具体为催化氧化系统或者RTO系统。

本实用新型所提供的VOCs沸石浓缩系统，在控制电路的控制下，实现对各支路上阀门的开启和关闭过程自动化控制，利用沸石材料的超强吸附能力，对废气内的有害物质进行吸附；在加热器和后处理系统的辅助作用下，能够对各沸石模块进行冷却和脱附；由于沸石模块、加热器及后处理系统通过各总路连通成循环回路，因此，可以实现对通入沸石模块中的VOCs气体的循环净化，从而提高了VOCs气体的浓缩效率，节约生产成本，且节能环保。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的VOCs沸石浓缩系统的结构示意图。

其中，1-方形沸石块、2-外部框架、3-内部支撑件、4-阀门、5-加热器、6-后处理系统、7-吸附冷却支路、8-吸附冷却总路、9-第一脱附支路、10-第二脱附支路、11-达标排放支路、12-脱附总路、13-第一达标排放总路、14-第二达标排放总路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的VOCs沸石浓缩系统的结构示意图。

本实用新型提供一种VOCs沸石浓缩系统，包括至少三个沸石模块，任一一块沸石模块的底部均安装有吸附冷却支路7和第一脱附支路9，优选为，吸附冷却支路7设置于沸石模块的左端，第一脱附支路9设置于沸石模块的右端，并且，任一一块沸石模块的顶部均安装有达标排放支路11和第二脱附支路10，优选的，第二脱附支路10设于沸石模块的顶部左侧、达标排放支路11设于沸石模块的顶部右侧，无论位置如何，需要保证的是，吸附冷却支路7与达标排放支路11对角设置，相同的，第一脱附支路9与第二脱附支路10对角设置，吸附冷却支路7、第一脱附支路9、达标排放支路11以及第二脱附支路10上均安装有阀门4，与阀门4通过导线相连接还设有控制电路，在控制电路的控制下，可以实现各支路上阀门4的开启或闭合，从而更改气体流向，以实现吸附、冷却和脱附模式之间的转换，由此可以满足连续式排放和间歇式排放的需求，增加了净化模式。

各沸石模块底部的吸附冷却支路7、第一脱附支路9分别与吸附冷却总路8以及脱附总路12相连通，并且，各沸石模块顶部的达标排放支路11、第二脱附支路10分别与第一达标排放总路13以及脱附总路12相连通，VOCs气体经由吸附冷却总路8以及阀门4开启状态下的吸附冷却支路7而进入至相应的沸石模块中，在沸石的吸附力作用下，将VOCs气体中的有害气体除去，得到的达标气体经由达标排放支路11以及第一达标排放总路13而排出装置外部，从而实现VOCs气体的净化。

脱附总路12上安装有用以将VOCs气体进行分解的后处理系统6，以及用以将VOCs气体加热至脱附温度的加热器5，后处理系统6与第一达标排放总路13之间连接有第二达标排放总路14，脱附总路12一端与沸石模块顶部的第二脱附支路10相连通，另一端与沸石模块底部的第一脱附支路9相连通，脱附总路12上连通有上述各第一脱附支路9和第二脱附支路10，这样一来，当相应阀门4开启时，进入至后处理系统6中的VOCs气体被光解，一部分VOCs气体被加热器5加热至脱附温度，例如50℃～200℃，经由脱附总路12以及各第一脱附支路9而从阀门4开启状态下的沸石模块的底部进入至沸石模块中，配合相应阀门4的开启和闭合，从而实现对沸石模块的脱附；另一部分VOCs气体经由第一达标排放总路13而排出装置外部。此外，本实用新型所提供的VOCs沸石浓缩系统，还具有沸石模块冷却功能，处于冷却状态的沸石模块，吸附冷却支路7和第二脱附支路10开启，第一脱附支路9和达标排放支路11闭合，VOCs气体经由吸附冷却总路8和吸附冷却支路7而进入沸石模块内部后，由第二脱附支路10排出，在此过程中实现对沸石模块的冷却。

上述控制电路具体为PLC控制电路，PLC控制电路的结构及原理，请参考现有技术，本文不再赘述。

在一种具体实施例中，上述沸石模块的数量具体为五个，五个沸石模块相互独立，并通过各管路相通。五个沸石模块可以同时完成吸附、脱附和冷却功能，也可以独立完成三种功能。

具体来说，当五个沸石模块同时完成吸附、脱附和冷却功能时，五个沸石模块分别为三个吸附沸石模块、一个冷却沸石模块和一个脱附沸石模块，三个吸附沸石模块、冷却沸石模块和脱附沸石模块依次沿气体流动方向依次设置，也即，沿如图1所示的从左至右的方向依次设置，用以吸附的三个吸附沸石模块，其中两个吸附沸石模块的达标排放支路11开启，另外一个吸附沸石模块的达标排放支路11关闭，从而增加VOCs气体于吸附沸石模块内部的滞留时间，使得VOCs气体与吸附沸石模块充分接触。关闭阀门4的沸石模块可以为三个沸石模块中的任一个，优选为最后一个沸石模块，也即，图1所示的第三个沸石模块。

当装置实现连续式生产时，也即，沸石模块的吸附、脱附和冷却三种功能同时进行时，每个沸石模块相互独立，且通过管道相通，每个沸石模块均具有吸附、脱附和冷却的功能，控制电路存储有预设时间，按照预设时间控制各阀门4的启闭过程，在任何时段下，三个吸附沸石模块进行吸附，脱附沸石模块进行脱附、最后一个冷却沸石模块进行冷却。三个吸附沸石模块中的两个，其达标排放支路11上的阀门4开启，以排出达标气体，第一脱附支路9和第二脱附支路10上的阀门4关闭，以使废气与沸石块充分接触，以增加滞留时间。

更具体地说，在阀门4的控制作用下，五个沸石模块均能进行吸附、脱附和冷却过程，由于阀门4的开启和关闭有多种组合方式，以下述一种方式为例进行说明。

图1中的从左至右的三个沸石模块为吸附沸石模块，第四个沸石模块为冷却模块，第五个沸石模块为脱附模块。三个吸附沸石模块同时吸附，此时，前两个吸附冷却支路7、达标排放支路11上的阀门4均开启，第三个吸附沸石模块的吸附冷却支路7上的阀门4开启、达标排放支部11上的阀门4关闭，且其余阀门4关闭，以增加气体的滞留时间；与此同时，冷却沸石模块上的吸附冷却支路7和第二脱附支路10开启，其余阀门4关闭，以实现对沸石的冷却；冷却后的气体经由脱附总路12而输送至后处理系统6中，进行催化氧化处理；与此同时，脱附沸石模块上的第一脱附支路9和第二脱附支路10上的阀门4开启，其余阀门4关闭，经脱附处理的气体进入至处理系统6中，进行催化氧化处理。

当装置实现间歇式生产时，即沸石模块的吸附、脱附和冷却三种功能分开单独进行时，也就是说，五个沸石模块同时执行吸附动作、或者同时执行冷却动作、亦或者同时执行脱附动作。

当五个沸石模块同时执行吸附动作时，五个沸石模块均为吸附沸石模块，其中，四个沸石模块的吸附冷却支路7及达标排放支路11上的阀门4开启，其余阀门4关闭，另一个沸石模块的吸附冷却支路7开启，达标排放支路11以及其他支路上的阀门4关闭，以增加气体的滞留时间。

相似的，五个沸石模块都同时冷却时，五个沸石模块上的吸附冷却支路7和第二脱附支路10上的阀门4均开启，其余支路上的阀门4暂时关闭，气体进入后处理系统6中，进行催化氧化处理，最终排出达标气体。

相似的，五个沸石模块都同时脱附时，五个沸石模块上的第一脱附支路9和第二脱附支路10上的阀门4均开启，其余支路上的阀门4暂时关闭，气体进入后处理系统6中，进行催化氧化处理，最终排出达标气体。

上述各沸石模块均包括多块方形沸石块1、外部框架2和内部支撑件3，外部框架2与内部支撑件3构成容纳框架，以容纳方形沸石块1，也即，外部框架2与内部支撑件3为方形沸石块1提供支撑作用，方形沸石块1安装在外部框架2与内部支撑件3所构成的容纳框架上，以使方形沸石块1安装稳固。由于方形沸石块1的内部设有蜂窝状孔洞，优选为自下向上螺纹上升式结构，以增加废气与方形沸石块的接触面积，从而实现对废气有害物质的充分吸附及过滤。

外部框架2具体为由多个不锈钢钢板拼焊制成，内部支撑件3同样为由多个不锈钢网焊接制成，由于外部框架2和内部支撑件3均为焊接结构，由此可以提高外部框架2与内部支撑件3的连接强度，从而提高方形沸石块1的安装牢固性。

上述容纳框架内部贴附有密封条，也即密封条设置于容纳框架与方形沸石块1之间，优选为贴附于容纳框架上，密封条的材质优选为PTFE，密封条的设置，可以对方形沸石块1进行良好的密封，以提高吸附效果，此外，密封条还具有良好的防水性能，由此可以延长方形沸石块1的使用寿命。

为了延长各管路的使用寿命，上述吸附冷却支路7、第一脱附支路9、达标排放支路11、第二脱附支路10、吸附冷却总路8，以及脱附总路12均为不锈钢方管，利用不锈钢方管的成本低、强度高、耐锈蚀性好等优点，可以延长各管路的使用寿命。

上述后处理系统6具体为催化氧化系统或者RTO系统。以催化氧化系统为例，其包括风机、换热器、加热器和催化氧化反应器，其中，加热器、催化氧化反应器和换热器通过管路连通成循环回路，风机用以将VOCs气体提供给换热器，换热器通过热交换来冷却VOCs气体，加热器用以对VOCs气体进行加热，加热后的VOCs气体进入催化氧化反应器中，与其内部的催化剂发生化学反应，从而将VOCs气体进行分解，由此将残留于的废气进一步分解，从而得到纯净的气体。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的VOCs沸石浓缩系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。