[發(fā)明專利]車間環(huán)境有機(jī)廢氣治理系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010473341.6
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111514700A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭文泰;徐徜徉;紀(jì)海峰
• 申請（專利權(quán)）人: 天邦膜技術(shù)國家工程研究中心有限責(zé)任公司
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;B01D53/22;F23G7/07;B01D46/00
• 代理公司: 大連科技專利代理有限責(zé)任公司 21119
• 代理人: 佟蕊

本發(fā)明提供了一種車間環(huán)境有機(jī)廢氣治理系統(tǒng)，將活性炭吸附設(shè)備、催化燃燒設(shè)備和膜分離設(shè)備通過管道有機(jī)連接，工藝耦合充分作用，實現(xiàn)節(jié)能和廢氣環(huán)保凈化達(dá)標(biāo)排放。與現(xiàn)有和傳統(tǒng)工藝相比，取得優(yōu)化和創(chuàng)新，分別滿足了活性炭再生氣對氮氣濃度要求和催化燃燒新風(fēng)對氧氣濃度需求。利用膜分離制取氮氣并可調(diào)節(jié)氮氣濃度，用作活性炭加熱再生氣，可顯著提高活性炭再生加熱溫度，使得活性炭的再生更徹底。催化燃燒系統(tǒng)補(bǔ)充新鮮氣由壓力富氮氣代替，有利于選取高催化轉(zhuǎn)化率的顆粒催化劑，以克服其較高的流通阻力降。膜分離制氮副產(chǎn)富氧氣，可作為室內(nèi)空調(diào)補(bǔ)充富氧新風(fēng)，改善工作環(huán)境含氧量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)廢氣治理技術(shù)，適用于凈化處理常溫、大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣，可處理的有機(jī)溶劑包括苯、甲苯、二甲苯、酮、脂、醇、烴等有機(jī)揮發(fā)物，在汽車、造船、家電、印染、粘膠等行業(yè)均可應(yīng)用，特別適用于汽車和造船廠噴漆涂裝車間的產(chǎn)生的有機(jī)廢氣治理。

背景技術(shù)

對于噴涂車間VOCs的治理，由于其VOC濃度較低不能直接燃燒，需要先進(jìn)行吸附提濃，現(xiàn)有的組合治理技術(shù)主要有分子篩轉(zhuǎn)輪+RTO技術(shù)、活性炭吸附+催化燃燒技術(shù)。分子篩轉(zhuǎn)輪+RTO技術(shù)對廢氣的凈化較為徹底，但缺點是投資和能耗比較大。活性炭吸附+催化燃燒技術(shù)投資和能耗較低，但對廢氣的凈化效果并不理想，原因是活性炭再生氣采用的空氣受安全限制加熱溫度控制比較低（60～100℃），活性炭再生不徹底，導(dǎo)致吸附凈化能力較低（通常低于90%）；催化燃燒通常采用的蜂窩狀催化劑可以適應(yīng)較低風(fēng)壓工況，但有機(jī)物催化轉(zhuǎn)化率卻不夠高（通常小于97%）。

隨著環(huán)境保護(hù)對廢氣VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提高，迫切需要一種投資和能耗較低、凈化率高的VOCs治理技術(shù)，來滿足環(huán)保需求。本專利技術(shù)應(yīng)運而生，可以在活性炭吸附+催化燃燒組合技術(shù)基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性應(yīng)用膜分離制氮及調(diào)節(jié)技術(shù)，提高活性炭熱再生溫度到120℃，解決活性炭再生不徹底問題。通過更為優(yōu)化的工藝處理廢氣，節(jié)能并達(dá)標(biāo)排放。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種車間環(huán)境有機(jī)廢氣治理系統(tǒng)，將活性炭吸附設(shè)備、催化燃燒設(shè)備和膜分離設(shè)備通過管道有機(jī)連接，工藝耦合充分作用，實現(xiàn)節(jié)能和廢氣環(huán)保凈化達(dá)標(biāo)排放。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：車間環(huán)境有機(jī)廢氣治理系統(tǒng)，包括活性炭吸附單元、催化氧化單元、膜分離氮氣制調(diào)單元；

所述活性炭吸附單元包括收集過濾器（還可在過濾器前設(shè)置噴淋塔）、活性炭吸附箱，有機(jī)廢氣通過收集過濾器收集后由風(fēng)機(jī)送入活性炭吸附箱，吸附凈化后排放到大氣中；吸附單元吸附飽和后，利用催化氧化單元的熱量，通過高溫風(fēng)機(jī)，將熱能送入活性炭吸附單元進(jìn)行脫附。

所述催化氧化單元：包括催化燃燒設(shè)備，催化燃燒設(shè)備出口管路連接高溫風(fēng)機(jī)再連接到活性炭吸附箱脫附風(fēng)進(jìn)口，活性炭吸附箱脫附風(fēng)出口通過管道與催化燃燒設(shè)備進(jìn)口連接；

膜分離氮氣制調(diào)單元：包括依次順序連接的空氣收集過濾器、空壓機(jī)、冷干機(jī)、多級過濾器、膜分離器組，膜分離器組滲余氣出口連接氮氣儲罐進(jìn)氣口，氮氣儲罐出氣口分兩路管道分別連接催化燃燒設(shè)備的進(jìn)口管路和活性炭吸附箱脫附風(fēng)進(jìn)口與高溫風(fēng)機(jī)出口之間管路，兩路管道上均設(shè)有流量閥。活性炭脫附經(jīng)預(yù)熱、加熱、冷吹過程，冷吹氣由氮氣儲罐提供，設(shè)定流量控制；催化燃燒所需新鮮氣也由氮氣儲罐提供，流量根據(jù)催化燃燒出口氣中余氧含量調(diào)節(jié)控制。

進(jìn)一步地，活性炭吸附箱是一級顆粒活性炭吸附箱或者兩級蜂窩活性炭吸附箱，兩級活性炭吸附箱之間增設(shè)風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步地，吸附箱共三個（或組，每組至少一個），兩個分級吸附，一個脫附再生，通過控制閥組的切換實現(xiàn)分時輪換；也可以是一級顆粒活性炭吸附，多吸附箱，至少一個吸附箱處于再生狀態(tài)，分時輪換吸附和再生。

進(jìn)一步地，膜分離器組是一組并聯(lián)或串聯(lián)組合的氮氧分離膜組，通常是又不限于是中空纖維有機(jī)高分子膜。

進(jìn)一步地，高溫風(fēng)機(jī)出口管道上設(shè)有超溫、超壓排放氣管道與室外排氣筒相連。