一种VOCs废气净化装置的制作方法

本实用新型涉及挥发性有机物废气净化技术领域，特别是涉及一种vocs废气净化装置。

背景技术：

挥发性有机物(vocs)会刺激人的感官和粘膜，使人产生乏力、头痛的感觉，vocs被认为是pm2.5的前体物质，其与so2和nox生成的硫酸盐、硝酸盐一起在光的作用下，发生一系列的光化学反应，生成pm2.5细小颗粒物为主的霾，造成严重的大气问题。

目前，对于汽车喷涂、印刷、轮胎制造或制药等行业的相对较低浓度的vocs气体，通常采用消除方式处理vocs气体，即通过化学氧化的方法将其高温氧化分解，最终转化为无害的co2和水；消除方式中采用较多的为吸附浓缩后再燃烧破坏以去除废气中的vocs，吸附材料多采用活性炭，但活性炭存在用量大，吸附容量低且高温脱附再生时存在安全隐患等缺点。

也有一些新兴处理vocs的方法，比如等离子体法，等离子体法包括间接氧化法，采用等离子体对o2进行放电，将产生的o3注入进烟道中氧化vocs，该方式存在烟道中前后o3量不均，注入点o3过量，后段o3不足，从而造成氧化效率不高。

有鉴于此，如何设计一种vocs废气净化装置，该装置能够有效去除废气中的vocs，结构紧凑，且安全性高，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种vocs废气净化装置，该装置将间接氧化法和吸附法相结合，能够有效去除废气中的vocs，且设备体积小，安全性高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种vocs废气净化装置，包括流化床，还包括氧化装置，所述氧化装置包括烟道和氧化剂源，所述烟道具有注入部，所述氧化剂源通过管路与所述注入部连接，以便向所述烟道内注入氧化剂；

所述烟道与所述流化床连接，沿废气流动方向，所述流化床包括多层床体，每层所述床体填充有吸附剂。

该vocs废气净化装置，包括相互连接的流化床和氧化装置，其中，氧化装置的烟道设有注入部，通过注入部能够向烟道内注入氧化剂，以氧化废气中的vocs，流化床设有多层床体，每层床体都填充有吸附剂，用以吸附去处废气中的vocs；该装置将氧化和吸附相结合用以去除废气中的vocs，氧化装置的设置，以及流化床的多层设置，能够节约吸附剂的用量，缩小了设备体积，降低了高温脱附时的燃烧风险，同时增加了吸附剂与vocs的接触时间，提高了吸附效率。

如上所述的vocs废气净化装置，所述氧化装置和所述流化床均设有一个，所述烟道的出口与所述流化床的入口连接。

如上所述的vocs废气净化装置，所述流化床和所述氧化装置均设有两个以上，且所述流化床和所述氧化装置交替串联。

如上所述的vocs废气净化装置，所述烟道设有两个以上的所述注入部，两个以上的所述注入部沿所述烟道的长度方向间隔排布。

如上所述的vocs废气净化装置，所述注入部包括多个注入点，多个所述注入点位于所述烟道的同一截面。

如上所述的vocs废气净化装置，多个所述注入点沿所述烟道的周向均匀排布。

如上所述的vocs废气净化装置，多层所述床体竖向排布，相邻两层所述床体通过挡板分隔，所述挡板具有供废气流通的多个通孔，所述挡板的所述通孔尺寸小于位于其下方的所述床体内的所述吸附剂的颗粒尺寸；所述床体设有风机，用于调节所述床体内的所述吸附剂的流化状态；所述流化床的入口与最下层的所述床体连接，出口与最上层的所述床体连接。

如上所述的vocs废气净化装置，最上层的所述床体与最下层的所述床体之间连接有回流管道，所述回流管道与最上层的所述床体的连接处设有分离部件，最上层的所述床体内的部分吸附剂能够经所述分离部件流入所述回流管道。

如上所述的vocs废气净化装置，所述分离部件具体设有网孔的分隔板。

如上所述的vocs废气净化装置，所述吸附剂为活性炭或活性铝；和/或，所述氧化剂为臭氧。

附图说明

图1为本实用新型所提供vocs废气净化装置一种具体实施例的氧化装置的结构简示图；

图2为图1所示氧化装置的烟道的注入部的截面示意图；

图3为本实用新型所提供vocs废气净化装置一种具体实施例的流化床的结构简示图。

其中，图1至图3中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：

烟道10，注入部11，注入点111；

流化床20，入口201，出口202，第一床体211，第二床体212，第三床体213，风机220，回流管道230。

具体实施方式

为了使本技术领域的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至图3，图1为本实用新型所提供vocs废气净化装置一种具体实施例的氧化装置的结构简示图；图2为图1所示氧化装置的烟道的注入部的截面示意图；图3为本实用新型所提供vocs废气净化装置一种具体实施例的流化床的结构简示图。

该实施例中，vocs废气净化装置包括流化床20和氧化装置。

流化床20具有入口201和出口202，流化床20包括多层床体，每层床体填充有吸附剂，可以理解，废气从入口201流入流化床20后，依次经过各床体后从出口202流出，废气流经各层床体时，各层床体内的吸附剂吸附废气中vocs。

氧化装置包括烟道10和氧化剂源，烟道10具有注入部11，氧化济源可通过管路与注入部11连接，以便向烟道10内注入氧化剂，废气流经烟道10时，其中的vocs与注入烟道10内的氧化剂发生氧化反应。

该vocs废气净化装置，包括相互连接的流化床20和氧化装置，其中，氧化装置的烟道10设有注入部11，通过注入部11能够向烟道10内注入氧化剂，以氧化废气中的vocs，流化床20设有多层床体，每层床体都填充有吸附剂，用以吸附去处废气中的vocs；该装置将氧化和吸附相结合用以去除废气中的vocs，氧化装置的设置，以及流化床20的多层床体设置，能够节约吸附剂的用量，缩小了设备体积，降低了高温脱附时的燃烧风险，同时增加了吸附剂与vocs的接触时间，提高了吸附效率。

实际应用中，vocs废气净化装置可以只设有一个氧化装置和一个流化床20，其中，氧化装置的烟道10的出口与流化床20的入口201连接，也就是说，vocs废气先经过氧化装置，再经过流化床20。

这样，经过氧化装置后，废气中的vocs被氧化为h2o和co2以及一些低炭链的有机物，再经过流化床20时，各层床体内的吸附剂能够最大程度地去除vocs，同时，还能够减轻吸附剂的负荷，延长脱附周期，节约能源。经过氧化装置后，剩余的与氧化剂还能活化吸附剂以提高其吸附性能。

具体的方案中，氧化装置的烟道10设有两个以上的注入部11，两个以上的注入部11沿烟道10的长度方向间隔排布，也即两个以上的注入部11沿废气的流动方向排布。这样，氧化剂分段注入烟道10，能够提高烟道10中氧化剂的均匀度，避免前段氧化剂浓度过量，而后段氧化剂不足的现象。

相对来说，沿着废气的流动方向，靠近上游处的注入部11注入的氧化剂量大于靠近下游的注入部11注入的氧化剂量，因为随着废气的流动，在上游注入氧化剂的氧化作用下，vocs负荷减小，相应地，氧化剂的注入量也可减小。如此，可进一步地减轻后续吸附剂的负荷。

图1所示方案中，烟道10设有四个注入部11，相邻两注入部11之间的间隔距离一致，可以理解，实际设置时，注入部11的具体数目，以及相邻两注入部11之间的间隔距离可以根据需要进行设置。

具体的方案中，烟道10的每个注入部11具有多个注入点111，显然，对于每个注入部11来说，多个注入点111位于烟道10的同一截面，这样能够提高烟道10内氧化剂的均匀性。

更具体地，每个注入部11的多个注入点111沿烟道10的周向均匀分布，图2示例性地示出了烟道10的一个注入部11具有八个注入点111的结构。

当然，实际设置时，每个注入部11的注入点111的数目及各注入点111的排布可以根据需要来设计。

需要指出的是，在烟道10设置两个以上的注入部11时，每个注入部11注入的氧化剂可以相同，也可以不相同。

具体地，氧化剂可以为臭氧，也可以为空气或氧气等气体放电产生的高能活性粒子。

具体的方案中，流化床20的多层床体竖向排布，相邻两层床体通过挡板分隔，挡板具有供废气流通的多个通孔，挡板的通孔尺寸小于位于其下方的床体内吸附剂的颗粒尺寸，每个床体都设有风机220，用于调节床体内吸附剂的流化状态；流化床20的入口201与最下层的床体连接，出口202与最上层的床体连接，也就是说，废气自下至上流经流化床20。

以图3所示示例，流化床20自下至上被分隔为三层床体，即与入口201连通的第一床体211，位于第一床体211上方的第二床体212，及位于第二床体212上方且与出口202连通的第三床体213。

流化床20的各床体内填充的吸附剂的种类和颗粒大小可以不同，也可以相同设置，通过控制每层床体内的风机220的风速和流量，可以使对应床体内的吸附剂呈流化状态，实际中可根据需要来调节。

通常来说，最下层的床体的风机220使用较大的风力，以使吸附剂具有较高的流化高度，处于中间位置的床体的风机220可以适当减小风力，以保证流化状态，增加废气与吸附剂的接触时间，最上层的床体的风机220可以使用相对更小的风力，以保证流化状态和较低的流化高度，避免吸附剂外溢。

因挡板的通孔尺寸设计，可以避免下层床体内的吸附剂流入上层床体，确保每层床体都有足够量的吸附剂。但是，在实际运行中，仍可能会存在有部分细小颗粒的吸附剂随废气由下层床体进入上层床体，且平衡各层床体的吸附剂，流体床20还设有回流管道230。

具体地，回流管道230连接于最上层的床体与最下层的床体之间，以图3所示示例，第一床体211和第三床体213之间连接有回流管道230，回流管道230与第三床体213的连接处设有分离部件(图中未示出)，第三床体213内的部分吸附剂能够经分离部件流入回流管道230，从而进入第一床体211。

具体地，分离部件可以为设有网孔的分隔板，其中网孔大小可根据需要来设计。

具体地，流化床20中的吸附剂可以选用活性炭，当然也可以选用活性铝等其他吸附剂。

另外，在实际应用中，vocs废气净化装置还可以设有两个以上的流化床20和两个以上的氧化装置，此时，流化床20和氧化装置可以交替串联，比如氧化装置-流化床20-氧化装置-流化床20等，氧化和吸附交替进行。单个氧化装置和单个流化床20的结构为上述介绍的结构，此处不再赘述。

具体地，流化床20和氧化装置的数目可根据需要来设置。

以上对本实用新型所提供的一种vocs废气净化装置进行了详细介绍。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。