一種低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)及其處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)及其處理工藝，適用于大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣的處理。
【背景技術(shù)】
[0002]大氣污染是我國(guó)目前最突出的環(huán)境問題之一，工業(yè)廢氣是大氣污染物的重要來源。揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Compound，以下簡(jiǎn)稱V0C)是大氣的主要污染物之一，包括烴類、芳烴類、醇類、醛類、酮類、酯類、胺類、有機(jī)酸等。多數(shù)揮發(fā)性有機(jī)化合物具有毒性，其中部分具有致癌作用，因此，揮發(fā)性有機(jī)廢氣對(duì)人體健康和環(huán)境都構(gòu)成極大危害。
[0003]目前，所采用的揮發(fā)性有機(jī)廢氣的回收方法主要有吸附法、冷凝法、催化燃燒法和膜分離法。吸附法多采用活性炭對(duì)V0C進(jìn)行吸附，該技術(shù)最為成熟，但也具有處理設(shè)備容量有限、吸附劑需要再生等問題；冷凝法適用于高沸點(diǎn)、高濃度V0C氣體的處理回收，對(duì)低沸點(diǎn)有機(jī)物效果不佳，需要低溫和高壓，使得設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用很高；催化燃燒法是指在較低溫度下，在催化劑的作用下使廢氣中的可燃組分徹底氧化分解，生成無毒的C0jPH20，從而使廢氣得到凈化處理的方法，然而，催化燃燒法只適合于有機(jī)物濃度較高、組分復(fù)雜且沒有回收價(jià)值的有機(jī)廢氣的凈化處理；膜分離技術(shù)是一種新型的分離技術(shù)，膜分離技術(shù)的基礎(chǔ)就是使用對(duì)有機(jī)物具有滲透選擇性的聚合物復(fù)合膜，該膜對(duì)有機(jī)氣體較空氣更易于滲透10?100倍，當(dāng)廢氣與膜材料表面接觸時(shí)，有機(jī)物可以透過膜從廢氣中分離出來。
[0004]現(xiàn)有的有機(jī)廢氣凈化回收處理方法各有其特點(diǎn)和適用性，然而對(duì)于大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣來說，以上各獨(dú)立的方法均不能很好的適用，因此，考慮一種聯(lián)合的處理方法更有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有單一的有機(jī)廢氣凈化方法不能很好適用于大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣的處理的問題。
[0006]為此，本發(fā)明提供了一種低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，包括依次連接的送入廢氣的吸氣風(fēng)機(jī)、膜分離區(qū)和催化燃燒區(qū)；所述膜分離區(qū)包括膜分離器和真空栗，催化燃燒區(qū)包括空氣加熱器和催化燃燒器，所述吸氣風(fēng)機(jī)出口連接膜分離器入口，膜分離器出口連接真空栗，真空栗出口連接空氣加熱器入口。
[0007]進(jìn)一步地，上述吸氣風(fēng)機(jī)和膜分離器之間連接有氣體緩沖罐。
[0008]進(jìn)一步地，上述真空栗和空氣加熱器之間連接有換熱器。
[0009]進(jìn)一步地，上述燃燒器的出口端與換熱器進(jìn)口端相連接。
[0010]進(jìn)一步地，上述膜分離器內(nèi)布置有對(duì)有機(jī)物具有滲透選擇性的聚合物復(fù)合膜。
[0011 ] 進(jìn)一步地，上述催化燃燒器內(nèi)設(shè)置有多層催化劑層。
[0012]另外，本發(fā)明還提供的該低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的處理工藝，首先，用吸氣風(fēng)機(jī)將低濃度的VOC廢氣送入膜分離器中對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分離，得到高度濃縮了有機(jī)物的滲透氣；然后，將滲透氣送入空氣加熱器中加熱至200?400°C;最后，將被加熱的滲透氣送入催化燃燒器中進(jìn)行催化燃燒，將有機(jī)氣體消解為無毒的0)2和Η 20。
[0013]進(jìn)一步地，上述膜分離器中分離得到的滲透氣先經(jīng)過換熱器預(yù)熱后再進(jìn)入空氣加熱器中。
[0014]進(jìn)一步地，將上述催化燃燒后得到的0)2和Η 20送入換熱器中。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
(1)本發(fā)明提供的這種低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)采用膜分離將低濃度有機(jī)廢氣中的V0C濃縮，然后送入催化燃燒，可減小催化裝置占地面積，降低能耗，克服了現(xiàn)有催化燃燒裝置對(duì)廢氣的處理效率低、占地面積大的問題。
[0016](2)本發(fā)明提供的這種低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的處理工藝將廢氣中V0C被徹底分解，不污染環(huán)境，同時(shí)，還可將催化燃燒后的氣體余熱對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行了預(yù)熱，節(jié)約能量。
[0017]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明:1、膜分離區(qū)；2、催化燃燒區(qū)；3、吸氣風(fēng)機(jī)；4、氣體緩沖罐；5、換熱器；11、膜分離器；12、真空栗；21、空氣加熱器；22、催化燃燒器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1:
為了克服現(xiàn)有的催化燃燒裝置對(duì)廢氣的處理效率低、占地面積大，不適合于對(duì)大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣處理的問題，本實(shí)施例提供了一種如圖1所示的低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，包括依次連接的送入廢氣的吸氣風(fēng)機(jī)3、膜分離區(qū)1和催化燃燒區(qū)2 ;所述膜分離區(qū)1包括膜分離器11和真空栗12，催化燃燒區(qū)2包括空氣加熱器21和催化燃燒器22，所述吸氣風(fēng)機(jī)3出口連接膜分離器11入口，膜分離器11出口連接真空栗12，真空栗12出口連接空氣加熱器21入口。
[0021]其中，膜分離器11內(nèi)布置有對(duì)有機(jī)物具有滲透選擇性的聚合物復(fù)合膜，有機(jī)廢氣與聚合物復(fù)合膜材料表面接觸時(shí)，有機(jī)物可以透過膜，從廢氣中分離出來，從而將低濃度有機(jī)廢氣進(jìn)行濃縮。所述催化燃燒器22內(nèi)設(shè)置有多層催化劑層，對(duì)進(jìn)入催化燃燒器22的有機(jī)廢氣進(jìn)行充分催化燃燒，使得廢氣中V0C徹底分解。
[0022]另外，作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，吸氣風(fēng)機(jī)3和膜分離器11之間連接有氣體緩沖罐4。有機(jī)廢氣通過吸氣風(fēng)機(jī)3進(jìn)入氣體緩沖罐4進(jìn)行緩沖，氣體緩沖罐4可用于對(duì)進(jìn)入膜分離器11的有機(jī)廢氣進(jìn)行控制。
[0023]利用該低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)處理低濃度有機(jī)廢氣的工藝方法，具體過程如下:
首先，用吸氣風(fēng)機(jī)3將低濃度的V0C廢氣送入膜分離器11中對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分離，真空栗12抽真空使膜分離器11內(nèi)膜的兩側(cè)形成壓力差，達(dá)到膜滲透所需的推動(dòng)力，從而達(dá)到對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分離的目的，有機(jī)物可以透過膜成為高度濃縮了有機(jī)物的滲透氣，不能透過膜的氣體成為滲余氣從膜分離器11排出。
[0024]然后，將滲透氣送入空氣加熱器21中加熱至200?400°C，使?jié)B透氣達(dá)到燃燒溫度。
[0025]最后，將被加熱的滲透氣送入催化燃燒器22中進(jìn)行催化燃燒，將有機(jī)氣體消解為無毒的C0jPH20。其中，真空栗12和空氣加熱器21之間可以連接換熱器5，將燃燒器22的出口端與換熱器5進(jìn)口端相連接。催化燃燒器22產(chǎn)生的高溫0)2和H20氣體送入換熱器5中，與真空栗12出口的滲透氣進(jìn)行換熱，滲透氣在換熱器5中先進(jìn)行預(yù)熱再進(jìn)入空氣加熱器21，充分利用余熱，節(jié)約能量，0)2和H20氣體降溫后從換熱器5排入大氣。
[0026]綜上所述，本發(fā)明提供的這種低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)將膜分離技術(shù)和催化燃燒方法聯(lián)合運(yùn)用，減少了催化燃燒裝置占地面積，降低能耗；廢氣中V0C被徹底分解，不污染環(huán)境；同時(shí)，利用催化燃燒后的氣體余熱對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行預(yù)熱，節(jié)約了能量。
[0027]以上例舉僅僅是對(duì)本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:包括依次連接的送入廢氣的吸氣風(fēng)機(jī)(3)、膜分離區(qū)(1)和催化燃燒區(qū)(2);所述膜分離區(qū)(1)包括膜分離器(11)和真空栗(12)，催化燃燒區(qū)(2)包括空氣加熱器(21)和催化燃燒器(22)，所述吸氣風(fēng)機(jī)(3)出口連接膜分離器(11)入口，膜分離器(11)出口連接真空栗(12)，真空栗(12)出口連接空氣加熱器(21)入口。2.如權(quán)利要求1所述的低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所述吸氣風(fēng)機(jī)(3)和膜分離器(11)之間連接有氣體緩沖罐(4)。3.如權(quán)利要求1所述的低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所述真空栗(12)和空氣加熱器(21)之間連接有換熱器(5)。4.如權(quán)利要求3所述的低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所述燃燒器(22)的出口端與換熱器(5)進(jìn)口端相連接。5.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所述膜分離器(11)內(nèi)布置有對(duì)有機(jī)物具有滲透選擇性的聚合物復(fù)合膜。6.如權(quán)利要求1所述的低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所述催化燃燒器(22)內(nèi)設(shè)置有多層催化劑層。7.如權(quán)利要求1?6任一項(xiàng)所述的低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的處理工藝，其特征在于:首先，用吸氣風(fēng)機(jī)(3)將低濃度的VOC廢氣送入膜分離器(11)中對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分離，得到高度濃縮了有機(jī)物的滲透氣；然后，將滲透氣送入空氣加熱器(21)中加熱至200?400°C ；最后，將被加熱的滲透氣送入催化燃燒器(22)中進(jìn)行催化燃燒，將有機(jī)氣體消解為無毒的C02和 H20。8.如權(quán)利要求7所述的低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的處理工藝，其特征在于:所述膜分離器(11)中分離得到的滲透氣先經(jīng)過換熱器(5)預(yù)熱后再進(jìn)入空氣加熱器(21)中。9.如權(quán)利要求8所述的低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的處理工藝，其特征在于:所述催化燃燒后得到的C0jPH20送入換熱器(5)中。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，包括依次連接的送入廢氣的吸氣風(fēng)機(jī)、膜分離區(qū)和催化燃燒區(qū)；膜分離區(qū)包括膜分離器和真空泵，催化燃燒區(qū)包括空氣加熱器和催化燃燒器，吸氣風(fēng)機(jī)出口連接膜分離器入口，膜分離器出口連接真空泵，真空泵出口連接空氣加熱器入口。該低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)將膜分離技術(shù)和催化燃燒方法聯(lián)合運(yùn)用，減少了催化燃燒裝置占地面積，降低能耗；廢氣中VOC被徹底分解，不污染環(huán)境；同時(shí)，利用催化燃燒后的氣體余熱對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行預(yù)熱，節(jié)約了能量。
【IPC分類】B01D53/22, F23G7/07
【公開號(hào)】CN105351949
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510823246
【發(fā)明人】周全, 黃永紅
【申請(qǐng)人】中冶南方工程技術(shù)有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年11月24日