[發(fā)明專利]活性炭吸附高溫脫附-催化氧化治理VOCs廢氣的裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110538948.2
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113274840A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟銀燦;壽恬雨;沈敏超;李文勇;陳招妹;屠姍姍;郭高飛
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江菲達環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?/a>
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D53/02;B01D53/86;B01D53/44
• 代理公司: 杭州中利知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33301
• 代理人: 韓洪

本發(fā)明提出了一種活性炭吸附高溫脫附?催化氧化治理VOCs廢氣的裝置及方法。通過限制新鮮空氣的輸入，使脫附氣體對吸附床循環(huán)脫附，脫附氣體氧含量隨VOCs氧化反應(yīng)的進行逐步降低，從而提高吸附床脫附溫度，最終達到高脫附效率。該裝置包括按照吸附順序依次設(shè)置的預(yù)處理裝置、吸附床、吸附風(fēng)機和煙囪；還包括按照脫附順序設(shè)置的吸附床、加熱器、催化氧化裝置、冷卻裝置、脫附風(fēng)機，吸附床與催化氧化裝置的之間設(shè)有氮氣吹掃裝置和補氧裝置，所述催化氧化裝置出口處設(shè)置氧含量表，所述吸附單元包括若干個獨立的吸附床，吸附床中的一個進行脫附操作時，其余多個進行吸附操作。該裝置操作控制簡單，運行費用低，可低成本實現(xiàn)高脫附效果。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及廢氣處理的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種活性炭吸附高溫脫附-催化氧化治理VOCs廢氣的裝置及方法。

【背景技術(shù)】

VOCs是主要大氣污染物之一，化工、涂裝、制藥等諸多工業(yè)均會產(chǎn)生VOCs。吸附-催化氧化法是處理工業(yè)VOCs廢氣的常用方法，該方法先通過吸附法富集低濃度VOCs，再通過熱風(fēng)脫附，將含高濃度VOCs的脫附氣體經(jīng)過催化劑床層，實現(xiàn)低溫燃燒凈化?；钚蕴繛槲?催化氧化法的常用吸附劑，安裝簡單，使用方便，成本較低。采用活性炭為吸附劑時，脫附溫度一般選取在100℃左右，不宜超過120℃?；钚蕴棵摳綔囟容^低，脫附后活性炭內(nèi)部殘留有機物較多，整體脫附效率不高，導(dǎo)致活性炭吸附活性降低，使用壽命縮短。設(shè)置較低的脫附溫度主要考慮了系統(tǒng)安全性，溫度過高會導(dǎo)致富集在活性炭內(nèi)的有機物氧化燃燒，發(fā)生局部過熱，甚至引發(fā)火災(zāi)。目前這個問題是活性炭吸附-催化燃燒治理VOCs廢氣的通病。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種活性炭吸附高溫脫附-催化氧化治理VOCs廢氣的裝置及方法，操作控制簡單，運行費用低，可低成本實現(xiàn)高脫附效果。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種活性炭吸附高溫脫附-催化氧化治理VOCs廢氣的裝置，該裝置包括吸附系統(tǒng)和脫附系統(tǒng)，所述吸附系統(tǒng)包括按照吸附順序依次設(shè)置的預(yù)處理裝置、吸附單元、吸附風(fēng)機和煙囪；所述脫附系統(tǒng)包括按照脫附順序設(shè)置的加熱器、催化氧化裝置、冷卻裝置、脫附風(fēng)機，所述催化氧化裝置內(nèi)設(shè)有催化劑，所述催化氧化裝置的入口與脫附風(fēng)機的出口連接所述吸附單元，所述吸附單元與催化氧化裝置的入口之間按照脫附順序依次設(shè)有氮氣吹掃裝置和補氧裝置，所述催化氧化裝置出口處設(shè)置氧含量表，所述吸附單元包括若干個獨立的吸附床，所述吸附床內(nèi)設(shè)有活性炭吸附劑，所述吸附床的入口、出口分別設(shè)有兩個切換閥門，所述吸附單元中的一個吸附床進行脫附操作時，其余的多個吸附床進行吸附操作，所述吸附床的吸附或脫附操作通過切換閥門進行切換。

作為優(yōu)選，所述冷卻裝置為氣氣換熱器，所述冷卻裝置的冷源入口通過調(diào)節(jié)閥與吸附風(fēng)機的出口相連，從吸附風(fēng)機的出口抽取部分冷風(fēng)，所述冷卻裝置的冷源出口并入吸附風(fēng)機的入口處。

作為優(yōu)選，所述脫附風(fēng)機的出口還通過外排管路閥門與煙囪的入口相連接。

作為優(yōu)選，所述切換閥門包括第一切換閥、第二切換閥、第三切換閥、第四切換閥，所述第一切換閥的入口與預(yù)處理裝置的出口連接，第一切換閥的出口與吸附床連接，所述第三切換閥的入口與吸附床連接，第三切換閥的出口與吸附風(fēng)機的入口連接，所述第二切換閥的入口接入第一切換閥的出口與吸附床之間，第二切換閥的出口與催化氧化裝置的入口相連接，所述第四切換閥的入口與脫附風(fēng)機的出口相連，第四切換閥的出口與吸附床相連接。

本發(fā)明還提出了一種采用上述裝置治理VOCs廢氣的方法，包括吸附系統(tǒng)的吸附方法、脫附系統(tǒng)的脫附方法；

所述吸附方法包括以下步驟：

S11.低濃度VOCs廢氣經(jīng)過預(yù)處理裝置，其攜帶的顆粒物被去除后，進入吸附床；

S12.經(jīng)過吸附床內(nèi)活性炭吸附劑的吸附，有機廢氣分子被富集在活性炭吸附劑內(nèi)，氣體得到凈化；

S13.在吸附風(fēng)機的作用下，潔凈氣體被輸送至煙囪排出；