[發明專利]可在線測量VOC濃度的VOC吸附設備及其方法

在審

• 申請號: 201610308413.5
• 申請日: 2016-05-11
• 公開（公告）號: CN107362652A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 劉汝春;張任戎;周品良;羅力
• 申請（專利權）人: 中微惠創科技（上海）有限公司
• 主分類號: B01D53/06
• 分類號: B01D53/06
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙)31249
• 代理人: 張靜潔,徐雯瓊

技術領域

本發明涉及氣體清潔設備與方法，尤其涉及一種在加工過程中對揮發性有機氣體進行清潔的技術，其可在保持高效凈化氣體的同時，大幅節約能耗。

背景技術

在涂敷工廠、半導體工廠或印刷工廠等中，使用大量的有機溶劑，有機溶劑容易揮發出氣態的揮發性有機化合物（Volatile Organic Compounds 簡稱VOC）至空氣中。眾所周知，從工廠排出到大氣中的VOC，與太陽光、臭氧等反應，形成有害的有機性微粒子，并且使大氣中的臭氧濃度增大等，對大氣環境產生很不好的影響，同時，也會對工廠內接觸VOC的工作人員的人身健康產生不利影響。因此，工業生產中產生的VOC要經過處理后才能排放到大氣中或進入工廠的車間循環使用。

現有技術中廣泛采用吸附法對含有VOC氣體進行處理，利用吸附劑多孔的性質，可將產業排氣中揮發性有機氣體、臭味或毒性氣體產生物理的吸附，而將之吸附于吸附劑的孔隙內，以達凈化產業排氣的目的。然而吸附劑在吸附飽和之后，必須經由再生的程序，將充填于吸附劑內的被吸附質(例如揮發性有機分子、高沸點化學物質…等)去除，才可重復使用。其中轉輪式吸附系統是近年來開發成功的一種連續式線上再生操作系統。通過在轉輪內設置吸附劑，并設置轉輪式吸附設備的轉輪為吸附區域和脫附再生區域，驅動轉輪以一定速度轉動，含有揮發性有機成分或臭味成分或毒性化合物的產業廢氣經轉輪的吸附區域時，轉輪上的吸附劑將揮發性有機物質或臭味成分或毒性物質吸附，而達廢氣凈化的目的。當轉輪轉入脫附再生區域(也可稱解吸附區域)時，加熱裝置預先加熱一股再生氣流并將其輸送到脫附再生區域，用于將吸附于轉輪表面吸附劑內的揮發性有機物質脫附出來，使吸附劑再生以便繼續使用，脫附出來的濃縮廢氣導入下一環節的濃縮焚化器進行燃燒分解，或導入一冷凝器進行冷凝回收。為了能將再生氣流加熱到能夠解吸附揮發性有機物質的溫度，加熱裝置通常要提供較大能耗，且由于工廠的揮發性有機物質全天都在產生，因此，持續加熱的加熱裝置將消耗大量的電能，增加工廠的成本。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種VOC吸附設備，包括：

凈化腔，包括吸附區域與脫附再生區域；

可轉動的吸附滾輪，設置在凈化腔內，表面形成有吸附劑；

處理風機，將含VOC成分的處理氣體輸送至吸附區域；轉動至吸附區域的吸附滾輪表面的吸附劑吸附VOC成分；

處理氣體出口，穿過吸附滾輪的處理氣體可由處理氣體出口自凈化腔流出；

再生風機，輸送解吸附氣體至脫附再生區域；

加熱裝置，加熱解吸附氣體；轉動至脫附再生區域時，已吸附VOC成分的吸附劑在受熱的解吸附氣體的作用下，釋放VOC成分；

VOC出口，在脫附再生區域被釋放的VOC成分由VOC出口自凈化腔流出；

加熱控制器，對加熱裝置的工作狀態進行控制，使加熱裝置具有至少兩個加熱階段，解吸附氣體在不同加熱階段被加熱至不同的溫度。

可選的，處理氣體中含有具有不同沸點的多種VOC成分；具有較低沸點的VOC成分在溫度較低的加熱階段被吸附劑釋放，具有較高沸點的VOC成分在溫度較高的加熱階段被吸附劑釋放。

可選的，凈化腔還包括冷卻區域，隨著吸附滾輪的轉動，已釋放VOC成分的吸附劑在離開脫附再生區域后，先進入冷卻區域，而后進入吸附區域；

由處理風機輸送至凈化腔的處理氣體包括兩路，其中一路被輸送至吸附區域，另一路被輸送至冷卻區域，并在穿過冷卻區域的吸附滾輪后被用作解吸附氣體進入再生風機。

可選的，脫附再生區域的溫度高于冷卻區域，冷卻區域的溫度高于吸附區域。

可選的，所述加熱控制器包括：

溫度參數獲取模塊，用于獲取每一加熱階段所需的溫度參數；

溫度轉化模塊，根據所述溫度參數生成加熱裝置在各加熱階段所需的功率參數。

可選的，所述溫度參數獲取模塊包括手動獲取子模塊，所述手動獲取子模塊包括：

階段數目輸入單元，用戶通過該單元設定所包含的加熱階段數量；

階段溫度輸入單元，用戶通過該單元設定各個加熱階段的溫度參數。

可選的，所述溫度參數獲取模塊包括自動獲取子模塊，所述自動獲取子模塊包括：

階段數目確定單元，根據處理氣體中所含VOC成分的種類數目，確定所包含的加熱階段數量；

階段溫度確定單元，根據處理氣體中各VOC成分的具體種類和所占的比重，確定各個加熱階段的溫度參數和各個加熱階段的執行時長。