[發明專利]工業可揮發有機污染物高效節能凈化系統

有效

• 申請號: 201110073014.2
• 申請日: 2011-03-25
• 公開（公告）號: CN102172462A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 朱殿興;劉光明;馮炘;劉宗瑜;周艷;岳俊杰;李玲
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;B01D46/00;F23G7/07
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于有機污染物凈化系統領域，尤其是一種工業可揮發有機污染物高效節能凈化系統。

背景技術

現有技術中應用吸附系統與脫附催化燃燒系統聯合組成的凈化系統實現對大風量低濃度工業可揮發有機污染物的治理，其主要結構包括吸附系統中的過濾器、阻火器、吸附床、吸附主風機以及脫附催化燃燒系統中的脫附電加熱器、催化燃燒床、混流換熱器、脫附循環風機。吸附系統中的過濾器、阻火器、吸附床以及吸附主風機通過管道依次連接，實現對大風量低濃度工業可揮發有機污染物的吸附，吸附床中的吸附劑達到飽和后，通過閥門動作，將吸附床切換到脫附催化燃燒系統，脫附循環風機將空氣通過管道依次引入混流換熱器以及脫附電加熱器，經過升溫后的空氣進入吸附床實現脫附，脫附后的廢氣輸送進入催化燃燒床進行催化燃燒生成清潔達標的氣體，一部分清潔達標氣體排入大氣，另一部分清潔達標氣體進入混流換熱器提供熱能。該現有系統雖然能夠實現大風量低濃度工業可揮發有機污染物的處理，但存在如下問題：1.由于通過脫附電加熱器升溫后的空氣在進入吸附床內要對吸附劑、吸附質以及吸附床金屬結構同時進行加熱，這樣吸附床金屬結構就消耗掉部分熱能，因而延長了脫附時間，降低了脫附效率，尤其是在北方的冬季，熱能損失較大，脫附時間更長，催化燃燒產生的余熱得不到充分利用還會加重對大氣環境的熱污染；2.在利用催化燃燒床排出的清潔達標高溫氣體的熱能時，由于采用混流換熱方式，高溫催化尾氣的存在降低了混合氣體的氧分壓，使參與催化反應的活性氧減少，催化劑活性降低，因而影響到催化氧化反應的持續穩定性和反應完全性，使凈化率降低、電加熱能耗增加；3.催化燃燒床的凈化率較低，催化劑使用壽命短，究其原因為：工業可揮發有機污染物是從下方進入現有技術中的催化燃燒床，從上方排出，下層發生的催化燃燒對上層的催化床產生加熱作用，因而整體催化床上部區域容易因熱能積蓄而超過其允許的工作溫度，使催化劑失去活性，導致凈化率降低，催化劑使用壽命縮短；另外工業可揮發有機污染物催化燃燒過程自然對流方向是自下向上運行，經過催化燃燒床層時，廢氣開始加速上升，導致廢氣與催化燃燒床層的接觸時間減少，導致凈化率降低。綜上所述三方面原因導致整個現有技術中的凈化系統能耗高、凈化率低、催化劑使用壽命縮短、脫附流程時間較長、凈化效率較低，運行成本較高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種能夠有效降低能耗、提高凈化率、延長催化劑使用壽命、縮短脫附流程時間、提高凈化效率，降低運行成本的工業可揮發有機污染物高效節能凈化系統。

本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種工業可揮發有機污染物高效節能凈化系統，包括過濾器、第一阻火器、吸附床、吸附主風機、催化燃燒床、混流換熱器、脫附電加熱器以及脫附循環風機，過濾器、阻火器、吸附床以及吸附主風機通過管道依次連接，催化燃燒床第一出風口通過管道連接混流換熱器第一進風口，混流換熱器出風口通過脫附電加熱器以及吸附床連接脫附循環風機，其創新點在于：

(1)、吸附床包括進風擴口部、活性炭床體以及出風縮口部，活性炭床體相對的兩面分別連接進風擴口部以及出風縮口部，在進風擴口部上固裝有布風板，活性炭床體內設置多層活性炭隔板，其中活性炭床體相對兩側壁均設置為具有中空結構的側壁，活性炭隔板設置為具有中空結構的活性炭隔板，具有中空結構的活性炭隔板與具有中空結構的側壁連通，具有中空結構的兩側壁上分別設置有熱風進口以及熱風出口；

(2)、催化燃燒床第二出風口通過管道連接一板式換熱器的熱源風進口，該板式換熱器的第一熱源風出口通過一吸附床加熱風機連接吸附床具有中空結構的側壁熱風進口；

(3)、該板式換熱器設置有第一待加熱氣體進口，第一待加熱氣體出口、第二待加熱氣體進口以及第二待加熱氣體出口，其中第一待加熱氣體出口通過管道連接混流換熱器第二進風口，第二待加熱氣體進口連接脫附循環風機出口，第二待加熱氣體出口連接催化燃燒床進風口。

而且，所述的催化燃燒床包括催化床體、進風口、出風口、催化電加熱器、布風板以及催化床層，其催化床體上端制有進風口，催化床體下端制有出風口，催化床體內從上至下依次設置有催化電加熱器、布風板以及催化床層，該催化床體外壁固裝耐高溫陶瓷纖維保溫層。

而且，所述的催化床層包括催化劑載體以及催化劑，催化劑載體為蜂窩陶瓷體，催化劑為三氧化二鋁以及鉑、鈀。

而且，所述的在板式換熱器的第二待加熱氣體出口與催化燃燒床進風口之間加裝一第二阻火器。

本發明的優點和有益效果為：