[發明專利]車間環境有機廢氣治理系統

在審

• 申請號: 202010473341.6
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111514700A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 郭文泰;徐徜徉;紀海峰
• 申請（專利權）人: 天邦膜技術國家工程研究中心有限責任公司
• 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任公司 21119
• 代理人: 佟蕊

本發明提供了一種車間環境有機廢氣治理系統，將活性炭吸附設備、催化燃燒設備和膜分離設備通過管道有機連接，工藝耦合充分作用，實現節能和廢氣環保凈化達標排放。與現有和傳統工藝相比，取得優化和創新，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對氧氣濃度需求。利用膜分離制取氮氣并可調節氮氣濃度，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。催化燃燒系統補充新鮮氣由壓力富氮氣代替，有利于選取高催化轉化率的顆粒催化劑，以克服其較高的流通阻力降。膜分離制氮副產富氧氣，可作為室內空調補充富氧新風，改善工作環境含氧量。

技術領域

本發明涉及有機廢氣治理技術，適用于凈化處理常溫、大風量、低濃度的有機廢氣，可處理的有機溶劑包括苯、甲苯、二甲苯、酮、脂、醇、烴等有機揮發物，在汽車、造船、家電、印染、粘膠等行業均可應用，特別適用于汽車和造船廠噴漆涂裝車間的產生的有機廢氣治理。

背景技術

對于噴涂車間VOCs的治理，由于其VOC濃度較低不能直接燃燒，需要先進行吸附提濃，現有的組合治理技術主要有分子篩轉輪+RTO技術、活性炭吸附+催化燃燒技術。分子篩轉輪+RTO技術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較低風壓工況，但有機物催化轉化率卻不夠高（通常小于97%）。

隨著環境保護對廢氣VOCs排放標準的進一步提高，迫切需要一種投資和能耗較低、凈化率高的VOCs治理技術，來滿足環保需求。本專利技術應運而生，可以在活性炭吸附+催化燃燒組合技術基礎上，創新性應用膜分離制氮及調節技術，提高活性炭熱再生溫度到120℃，解決活性炭再生不徹底問題。通過更為優化的工藝處理廢氣，節能并達標排放。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明提供了一種車間環境有機廢氣治理系統，將活性炭吸附設備、催化燃燒設備和膜分離設備通過管道有機連接，工藝耦合充分作用，實現節能和廢氣環保凈化達標排放。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：車間環境有機廢氣治理系統，包括活性炭吸附單元、催化氧化單元、膜分離氮氣制調單元；

所述活性炭吸附單元包括收集過濾器（還可在過濾器前設置噴淋塔）、活性炭吸附箱，有機廢氣通過收集過濾器收集后由風機送入活性炭吸附箱，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，通過高溫風機，將熱能送入活性炭吸附單元進行脫附。

所述催化氧化單元：包括催化燃燒設備，催化燃燒設備出口管路連接高溫風機再連接到活性炭吸附箱脫附風進口，活性炭吸附箱脫附風出口通過管道與催化燃燒設備進口連接；

膜分離氮氣制調單元：包括依次順序連接的空氣收集過濾器、空壓機、冷干機、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氣口，氮氣儲罐出氣口分兩路管道分別連接催化燃燒設備的進口管路和活性炭吸附箱脫附風進口與高溫風機出口之間管路，兩路管道上均設有流量閥。活性炭脫附經預熱、加熱、冷吹過程，冷吹氣由氮氣儲罐提供，設定流量控制；催化燃燒所需新鮮氣也由氮氣儲罐提供，流量根據催化燃燒出口氣中余氧含量調節控制。

進一步地，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風機。

進一步地，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，分時輪換吸附和再生。

進一步地，膜分離器組是一組并聯或串聯組合的氮氧分離膜組，通常是又不限于是中空纖維有機高分子膜。

進一步地，高溫風機出口管道上設有超溫、超壓排放氣管道與室外排氣筒相連。