一种基于循环流化床的吸附燃烧一体化系统及方法

本发明涉及有机废气处理，具体地，涉及一种基于循环流化床的吸附燃烧一体化系统及方法。

背景技术：

1、挥发性有机物(vocs)包括非甲烷烃类、含氧有机物、含氯有机物、含氮有机物、含硫有机物等，是pm2.5和臭氧污染的重要前体物。近年来国家多次下发相关文件，要求进一步提高vocs治理的科学性、针对性和有效性，深入推进石化、化工、工业涂装、包装印刷、油品储运销等重点行业vocs综合整治，依据废气浓度、组分、风量，以及生产工况等，开发适宜治理技术，加快推进升级改造。

2、相关技术中，采用流化床实现吸附-脱附连续操作以对vocs进行消除，然而，流化床系统结构复杂，吸附剂需要循环使用，在长时间使用后吸附剂的吸附效果差，从而导致流化床组件难以处理大风量有机废气。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种基于循环流化床的吸附燃烧一体化系统，该系统结构简单、且可以处理大量有机废气。

2、本发明的实施例还提出一种基于循环流化床的吸附燃烧一体化方法。

3、本发明实施例的基于循环流化床的吸附燃烧一体化系统包括：

4、吸附装置，所述吸附装置包括进气组件和吸附组件，所述进气组件用于向所述吸附组件中通入vocs，所述吸附组件为多个，多个所述吸附组件依次连通且相邻的两个所述吸附组件可拆卸地相连，所述吸附组件具有吸附腔，所述吸附腔内填充有净化vocs的吸附剂；

5、运输装置和储存装置，所述运输装置用于将所述吸附组件中的所述吸附剂输送至所述储存装置中；

6、循环流化床锅炉，所述储存装置为所述循环流化床锅炉提供所述吸附剂以作为所述循环流化床锅炉的燃料。

7、本发明实施例的基于循环流化床的吸附燃烧一体化系统特别适用于大型工业园区，可针对有vocs治理需求的厂房设置分布式吸附装置，将近吸附饱和的兰炭颗粒集中运储，送至园区自备的循环流化床锅炉内燃烧，循环流化床锅炉产生热能或电能再供园区使用，从而实现vocs大规模集中化治理和低品位资源高效清洁化利用。

8、因此，本发明实施例的基于循环流化床的吸附燃烧一体化系统具有成本低、结构简单和处理vocs的效率高等优点。

9、在一些实施例中，所述吸附装置还包括轨道和移动件，所述移动件为多个，多个所述移动件与多个所述吸附组件一一对应且相连，所述移动件与所述轨道配合且可带动所述吸附组件沿所述轨道移动；

10、在所述轨道的延伸方向上依次设有第一工位、第二工位至第n+1工位，每个所述工位上可容纳一个所述吸附组件。

11、在一些实施例中，所述进气组件设在所述第一工位上，所述进气组件具有进气管路、第一支路和第二支路，所述第一支路的一端和所述第二支路的一端可与所述进气管路连通，所述第一支路的另一端和所述第二支路的另一端可与所述吸附腔连通。

12、在一些实施例中，所述吸附装置具有第一状态和第二状态，在所述第一状态，所述第二支路与所述进气管路断开，所述进气管路通过所述第一支路与所述第一工位上的所述吸附腔连通，且所述第一工位至所述第n工位上的所述吸附腔依次连通；

13、在所述第二状态，所述第一工位上的所述吸附组件脱离所述第一工位，所述第一支路与所述进气管路断开，所述进气管路通过所述第二支路与第二工位上的所述吸附腔连通，且所述第二工位至所述第n工位上的所述吸附腔依次连通。

14、在一些实施例中，所述吸附装置还具有第三状态和第四状态，在所述第三状态，更换所述第一工位上的所述吸附组件内的所述吸附剂，将所述第一工位上的所述吸附组件移动至所述第n+1工位上，且将所述第n+1工位上的所述吸附腔与所述第n工位上的所述吸附腔连通；

15、在所述第四状态，将所述第二工位至所述第n+1工位上的所述吸附组件均向前移动一个工位，所述第二支路与所述进气管路断开，所述进气管路通过所述第一支路与所述第一工位上的所述吸附腔连通，且所述第一工位至所述第n工位上的所述吸附腔依次连通。

16、在一些实施例中，所述吸附装置还包括排气组件，所述排气组件包括排气管路和引风机，所述排气管路的一端与所述第n工位或所述第n+1工位上的所述吸附腔连通，所述排气管路的另一端与所述引风机连通，所述引风机用于将净化后的气体排出。

17、在一些实施例中，所述吸附装置还包括气体分析仪，所述吸附腔上设有废气进口和废气出口，在所述废气进口处设有第一浓度检测点，所述废气出口处设有第二浓度检测点，所述第一浓度检测点和所述第二浓度检测点均与所述气体分析仪相连，当所述第一浓度检测点和所述第二浓度检测点的数值的差值小于20％时，说明所述吸附腔内的所述吸附剂达到吸附饱和。

18、在一些实施例中，所述循环流化床锅炉上设有二次进风口，所述储存装置包括储存仓，所述储存仓上设有出风口，所述出风口与所述二次进风口连通。

19、本发明实施例的基于循环流化床的吸附燃烧一体化方法包括：

20、利用所述吸附装置内的所述吸附剂净化vocs；

21、当所述第一工位上的所述吸附剂饱和时，将所述第一工位上的所述吸附剂输送至所述储存装置内；

22、更换所述第一工位上的所述吸附组件内的所述吸附剂，并将所述第一工位上的所述吸附组件移动至所述第n+1工位上；

23、将所述第二工位至所述第n+1工位上的所述吸附组件向前移动一个工位，重复上述步骤；

24、将所述储存装置内的所述吸附剂输送至所述循环流化床锅炉中作为燃料。

25、本发明实施例的基于循环流化床的吸附燃烧一体化方法将兰炭直接作为吸附剂，一次吸附饱和后即作为循环流化床锅炉的燃料，从而不需要进行吸附——脱附循环，不仅简化了循环流化床锅炉的结构，使得操作简单，而且吸附剂无需循环使用，安全性能更高，从而可以处理大批量的vocs。

26、在一些实施例中，所述循环流化床锅炉包括：

27、炉体，所述炉体内具有燃烧室，所述炉体上设有一次进风口、二次进风口、烟气出口和返料口；

28、给料仓，所述给料仓与所述炉体相连且与所述燃烧室连通；

29、上料组件，所述上料组件用于将所述储存装置内的所述吸附剂输送至所述给料仓中；

30、分离器，所述分离器的一端与所述烟气出口连通，所述分离器的另一端与所述返料口连通；

31、所述吸附剂为兰炭，所述兰炭的粒径为2mm-6mm，所述兰炭的中位直径小于等于3.5mm；

32、所述燃烧室内的温度为870℃-910℃，床温上下偏差小于等于20℃，所述燃烧室内流化风速为4.0m/s-4.5m/s；

33、所述分离器出口处的烟气的氧含量为3.5％-4.5％，所述分离器的切割粒径d50≤15μm，所述分离器的临界粒径d99≤75μm；

34、从所述一次进风口进入所述燃烧室中的气流占从所述一次进风口和所述二次进风口进入所述燃烧室中的总气流的份额为40％-70％。