[實用新型]一種有機廢氣處理系統

有效

• 申請號: 201720664291.3
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN206778069U
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 王志強;戶英杰;程星星;馬春元
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B01D46/02
• 分類號: B01D46/02;B01D53/06;F23G7/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張曉鵬

技術領域

本實用新型屬于有機廢氣污染控制領域，具體涉及一種有機廢氣處理系統。

背景技術

目前國內外處理工業有機廢氣的方法主要有吸附法、燃燒法和生物凈化法；吸附法適用于大排量、低濃度的有機廢氣處理，燃燒法適用于高濃度、無回收價值的有機廢氣處理，生物凈化法適用于低濃度、毒性的有機廢氣處理。在實際的工業有機廢氣處理中，需要根據不同有機廢氣的特點，采用多種技術相結合的方法來提高廢氣處理的效率。針對石油化工、涂料、印刷、包裝等行業產生的低濃度、大風量、無回收價值的有機廢氣，通常采用吸附濃縮燃燒法處理。

傳統的吸附濃縮燃燒法利用燃燒后的高溫煙氣通過熱交換器加熱冷空氣，冷空氣吸熱后溫度升高，用于活性炭的脫附再生；但由于熱空氣中氧氣的存在，容易導致設備生銹、腐蝕和脫附后的有機廢氣自燃，存在安全隱患。另外，在燃燒工藝中，主要有高溫焚燒法和催化燃燒法；高溫焚燒法由于燃燒溫度較高，對設備的質量要求較高，并且高溫下易生成NO_x，容易產生二次污染。催化燃燒法雖然燃燒溫度低，但是設備復雜，而且有機廢氣中常出現雜質，催化劑容易中毒、燒結，增加了運行費用。此外，燃燒法會產生的大量CO₂氣體，同時也會造成溫室效應。

綜上所述，現有技術中有機廢氣處理方法存在的設備要求高、容易產生二次污染、燃燒煙氣熱利用率低等問題，尚缺乏有效的解決方案。

實用新型內容

針對現有技術中存在的上述問題，本實用新型的目的在于提供一種有機廢氣處理系統及處理方法，該有機廢氣處理系統可以處理中、低濃度的有機廢氣，處理風量范圍大，處理效率高，性能穩定，不會產生二次污染，設備簡單，節能環保。

為實現上述目的，本實用新型提供的技術方案為：

一種有機廢氣處理系統，包括除塵器、吸附器、燃燒器和氧氣源，除塵器入口與有機廢氣源連接，除塵器出口與吸附器的吸附入口連接，吸附器脫附出口與燃燒器入口連接，燃燒器出口與吸附器脫附入口連接，氧氣源與燃燒器入口連接；

其中，所述燃燒器從下往上依次設混合室、氣體均勻分配器和燃燒室；所述混合室設有有機廢氣管道和氧氣管道；

所述燃燒室內填充有非均勻式蜂窩結構多孔介質，非均勻式蜂窩結構多孔介質包括下層、中層和上層，其中，中層為燃燒區，下層和上層的孔徑小于中層的孔徑；自下往上，中層的孔徑和孔隙率遞增；

下層和中層的交界處設置有電熱絲點火器。

吸附富集后的有機廢氣與用于脫附的CO₂一起與氧氣混合后通入燃燒器中燃燒，是將富氧燃燒技術引入到有機廢氣的處理中，可以降低有機廢氣的燃點，減少燃燼時間，加快燃燒速度，提高有機廢氣處理的效率和安全性，減少氮氧化物的產生，避免產生二次污染。

燃燒器中放置于氣體均勻分配器上的小孔徑多孔介質，吸收來自燃燒區的熱量進行蓄熱，對混合氣體進行預熱，同時將部分熱量通過導熱性好的氣體均勻分配器傳遞到外界，防止回火的發生；放置于燃燒器出口的小孔徑多孔介質可以防止火焰漂移到外界。中間段采用孔隙率和孔徑遞增的大孔徑多孔介質，使混合氣體中不同組分的揮發性有機物在多孔介質材料的不同位置進行穩定燃燒分解。該燃燒器減小了設備體積，具有較大的負荷調節范圍，進一步降低了二次污染，提高了燃燒速率，使有機廢氣燃燒更加安全穩定。

由于多孔介質材料的存在，可以使有機廢氣燃燒產生的熱量快速傳遞出去，降低燃燒溫度峰值，使燃燒火焰面附近溫度分布均勻，降低NO_X的生成；通過多孔介質本身的蓄熱功能，可以預熱有機廢氣，提高燃燒效率，同時可以回收高溫煙氣余熱，用于沸石分子篩轉輪的脫附；有機廢氣在多孔介質孔隙內發生湍流效應，強化氣體的混合和彌散效應，提高有機廢氣燃燒分解速率；多孔介質燃燒器具有較大的負荷調節范圍，可以有效適應有機廢氣組分濃度的波動，防止發生火焰波動甚至熄火現象。

燃燒器中的燃燒熱風部分進入吸附器中進行脫附，由于熱風具有較高的溫度，不需設置換熱器，減少了設備體積，提高了系統的熱量利用率。同時熱風中的主要成分是二氧化碳，不含有氧氣，利用熱風作用脫附介質時，在脫附過程中未引入氧氣，避免了設備氧化、吸附材料著火和有機廢氣自燃等安全隱患。

進一步的，所述除塵器為袋式除塵器。袋式除塵器可以去除廢氣中的顆粒物和粘性成分，防止吸附材料表面堵塞，延長吸附材料使用壽命，然后通過到吸附器中進行吸附，凈化后的氣體通過引風機排空。

進一步的，所述吸附器為沸石分子篩轉輪。該吸附器可以實現脫附和吸附過程同時進行，實現了連續工作。