專利名稱：工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物高效節(jié)能脫附系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)污染物脫附系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是一種工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物高效節(jié)能脫附系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中脫附系統(tǒng)包括催化燃燒床、混流換熱器、脫附電加熱器、脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)以及配合使用的吸附床，混流換熱器出風(fēng)口通過脫附電加熱器以及吸附床連接脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)，脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)將空氣通過管道依次引入混流換熱器以及脫附電加熱器，經(jīng)過升溫后的空氣進(jìn)入吸附床實(shí)現(xiàn)脫附，脫附后的廢氣輸送進(jìn)入催化燃燒床進(jìn)行催化燃燒生成清潔達(dá)標(biāo)的氣體，一部分清潔達(dá)標(biāo)氣體排入大氣，另一部分清潔達(dá)標(biāo)氣體進(jìn)入混流換熱器提供熱能。 該現(xiàn)有系統(tǒng)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)大風(fēng)量低濃度工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物的處理，但存在如下問題 1.由于通過脫附電加熱器升溫后的空氣在進(jìn)入吸附床內(nèi)要對(duì)吸附劑、吸附質(zhì)以及吸附床金屬結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行加熱，這樣吸附床金屬構(gòu)件必然吸收并消耗掉部分熱能，因而延長(zhǎng)了脫附時(shí)間，降低了脫附效率，尤其是在北方的冬季，熱能損失較大，脫附時(shí)間更長(zhǎng)，催化燃燒產(chǎn)生的余熱得不到充分利用還會(huì)加重對(duì)大氣環(huán)境的熱污染；2.在利用催化燃燒床排出的清潔達(dá)標(biāo)高溫氣體的熱能時(shí)，由于采用混流換熱方式，高溫催化尾氣的存在降低了混合氣體的氧分壓，使參與催化反應(yīng)的活性氧減少，催化劑活性降低，因而影響到催化氧化反應(yīng)的持續(xù)穩(wěn)定性和反應(yīng)完全性，使凈化率降低、電加熱能耗增加；3.催化燃燒床的凈化率較低，催化劑使用壽命短，究其原因?yàn)楣I(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物是從下方進(jìn)入現(xiàn)有技術(shù)中的催化燃燒床，從上方排出，下層發(fā)生的催化燃燒對(duì)上層的催化床產(chǎn)生加熱作用，因而整體催化床上部區(qū)域容易因熱能積蓄而超過其允許的工作溫度，使催化劑失去活性，導(dǎo)致凈化率降低，催化劑使用壽命縮短；另外工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物催化燃燒過程自然對(duì)流方向是自下向上運(yùn)行，經(jīng)過催化燃燒床層時(shí)，廢氣開始加速上升，導(dǎo)致廢氣與催化燃燒床層的接觸時(shí)間減少， 導(dǎo)致凈化率降低。綜上所述三方面原因?qū)е抡麄€(gè)現(xiàn)有技術(shù)中的凈化系統(tǒng)能耗高、凈化率低、 催化劑使用壽命縮短、脫附流程時(shí)間較長(zhǎng)、凈化效率較低，運(yùn)行成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠有效降低能耗、提高凈化率、延長(zhǎng)催化劑使用壽命、縮短脫附流程時(shí)間、提高凈化效率，降低運(yùn)行成本的工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物高效節(jié)能脫附系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物高效節(jié)能脫附系統(tǒng)，包括催化燃燒床、吸附床、混流換熱器、脫附電加熱器以及脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)，混流換熱器出風(fēng)口通過脫附電加熱器以及吸附床連接脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)，其(1)、催化燃燒床包括催化床體、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、催化電加熱器、布風(fēng)板以及催化床層，出風(fēng)口包括第一出風(fēng)口、第二出風(fēng)口以及第三出風(fēng)口，其催化床體上端制有進(jìn)風(fēng)口，催化床體下端分別制有第一出風(fēng)口、第二出風(fēng)口以及第三出風(fēng)口，催化床體內(nèi)從上至下依次設(shè)置有催化電加熱器、布風(fēng)板以及催化床層，該催化床體外壁固裝耐高溫陶瓷纖維保溫層，催化燃燒床第一出風(fēng)口通過管道連接混流換熱器第一進(jìn)風(fēng)口 ；O)、吸附床包括進(jìn)風(fēng)擴(kuò)口部、活性炭床體以及出風(fēng)縮口部，活性炭床體相對(duì)的兩面分別連接進(jìn)風(fēng)擴(kuò)口部以及出風(fēng)縮口部，在進(jìn)風(fēng)擴(kuò)口部上固裝有布風(fēng)板，活性炭床體內(nèi)設(shè)置多層活性炭隔板，其中活性炭床體相對(duì)兩側(cè)壁均設(shè)置為具有中空結(jié)構(gòu)的側(cè)壁，活性炭隔板設(shè)置為具有中空結(jié)構(gòu)的活性炭隔板，具有中空結(jié)構(gòu)的活性炭隔板與具有中空結(jié)構(gòu)的側(cè)壁連通，具有中空結(jié)構(gòu)的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有熱風(fēng)進(jìn)口以及熱風(fēng)出口 ；(3)、催化燃燒床第二出風(fēng)口通過管道連接一板式換熱器的熱源風(fēng)進(jìn)口，該板式換熱器的第一熱源風(fēng)出口通過一吸附床加熱風(fēng)機(jī)連接吸附床具有中空結(jié)構(gòu)的側(cè)壁熱風(fēng)進(jìn) Π ；(4)、該板式換熱器設(shè)置有第一待加熱氣體進(jìn)口，第一待加熱氣體出口、第二待加熱氣體進(jìn)口以及第二待加熱氣體出口，其中第一待加熱氣體出口通過管道連接混流換熱器第二進(jìn)風(fēng)口，第二待加熱氣體進(jìn)口連接脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)出口，第二待加熱氣體出口連接催化燃燒床進(jìn)風(fēng)口。而且，所述的催化床層包括催化劑載體以及催化劑，催化劑載體為蜂窩陶瓷體，催化劑為三氧化二鋁以及鉬、鈀。而且，所述的在板式換熱器的第二待加熱氣體出口與催化燃燒床進(jìn)風(fēng)口之間加裝一阻火器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為1、本脫附系統(tǒng)的催化燃燒床包括催化床體、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、催化電加熱器、布風(fēng)板以及催化床層，其催化床體上端制有進(jìn)風(fēng)口，催化床體下端制有出風(fēng)口，催化床體內(nèi)從上至下依次設(shè)置有催化電加熱器、布風(fēng)板以及催化床層，該催化床體外壁固裝耐高溫陶瓷纖維保溫層，該結(jié)構(gòu)有效提高了廢氣與催化床層的接觸時(shí)間，避免了催化床上部的過熱，使各個(gè)催化床層之間溫度均衡，提高了催化凈化率，而且催化床體外壁的耐高溫陶瓷纖維能夠有效降低熱能損耗，提高催化燃燒效率和自持燃燒穩(wěn)定性。3、本脫附系統(tǒng)采用板式換熱器，其設(shè)置有第一待加熱氣體進(jìn)口，第一待加熱氣體出口、第二待加熱氣體進(jìn)口以及第二待加熱氣體出口，其中第一待加熱氣體出口通過管道連接混流換熱器第二進(jìn)風(fēng)口，第二待加熱氣體進(jìn)口連接脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)出口，第二待加熱氣體出口連接催化燃燒床進(jìn)風(fēng)口 ；該結(jié)構(gòu)能夠有效對(duì)低溫空氣進(jìn)行換熱，使低溫空氣達(dá)到脫附溫度，并提高了進(jìn)入催化床的VOCs混合氣體中的氧含量，提高了催化燃燒凈化率和脫附效率，充分利用了催化燃燒熱能的同時(shí)降低了對(duì)環(huán)境的熱污染。4、本脫附系統(tǒng)在板式換熱器的第二待加熱氣體出口與催化燃燒床進(jìn)風(fēng)口之間加裝一阻火器，增加了系統(tǒng)的安全性以及可靠性，防止意外事故的發(fā)生。5、本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，能夠有效降低能耗、提高凈化率、延長(zhǎng)催化劑使用壽命、縮短脫附流程時(shí)間、提高凈化效率，降低運(yùn)行成本，是一種安全可靠的工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物高效節(jié)能脫附系統(tǒng)。


圖1為本發(fā)明的工藝流程框圖2為本發(fā)明吸附床的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的右視圖(省略出風(fēng)縮口部以及蜂窩狀活性炭)；圖4為圖2的俯視圖；圖5為本發(fā)明催化燃燒床的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。一種工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物高效節(jié)能脫附系統(tǒng)，包括催化燃燒床、吸附床、混流換熱器、脫附電加熱器以及脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)，混流換熱器出風(fēng)口通過脫附電加熱器以及吸附床連接脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)，其創(chuàng)新點(diǎn)在于(1)、催化床體21、進(jìn)風(fēng)口 15、出風(fēng)口 20、電加熱器16、布風(fēng)板17以及催化床層18，
催化床體外壁固裝有保溫層19，該保溫層為耐高溫陶瓷纖維，出風(fēng)口包括第一出風(fēng)口、第二出風(fēng)口以及第三出風(fēng)口，催化床層包括催化劑載體以及催化劑，催化劑載體為蜂窩陶瓷載體，催化劑為三氧化二鋁以及鉬、鈀，三氧化二鋁為一載，鉬、鈀為二載，其催化床體上端制有進(jìn)風(fēng)口，催化床體下端制有出風(fēng)口，催化床體內(nèi)從上至下依次設(shè)置有電加熱器、布風(fēng)板以及催化床層，催化燃燒床第一出風(fēng)口通過管道連接混流換熱器第一進(jìn)風(fēng)口，催化燃燒床設(shè)置第三出風(fēng)口用于直接排出達(dá)標(biāo)氣體；O)、吸附床包括進(jìn)風(fēng)擴(kuò)口部12、活性炭床體5以及出風(fēng)縮口部6，進(jìn)風(fēng)擴(kuò)口部的小口徑端連接進(jìn)風(fēng)管1，該進(jìn)風(fēng)管可以通過三通以及閥門分別連接第一阻火器以及脫附電加熱器，出風(fēng)縮口部的小口徑端連接出風(fēng)管7，該出風(fēng)管可以連接吸附主風(fēng)機(jī)和脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)，出風(fēng)縮口部下部開設(shè)有人孔8，該人孔安裝有換料門，活性炭床體上部開設(shè)有防爆泄壓口 3，活性炭床體相對(duì)的兩面分別連接進(jìn)風(fēng)擴(kuò)口部以及出風(fēng)縮口部，在進(jìn)風(fēng)擴(kuò)口部上固裝有布風(fēng)板11，該布風(fēng)板可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工況進(jìn)行布置，其主要是將含有工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物的廢氣均勻引向活性炭隔板上的活性炭，活性炭床體內(nèi)設(shè)置多層活性炭隔板，該活性炭隔板上放置蜂窩狀活性炭10，活性炭床體側(cè)壁上均布設(shè)置有熱電阻連接件14，用于連接熱電阻，從而第一時(shí)間監(jiān)測(cè)吸附床各部溫度數(shù)據(jù)，活性炭床體四角采用截面為矩形的鋼管作為支撐，方便活性炭床體的成型，為后續(xù)結(jié)構(gòu)的連接打好基礎(chǔ)，活性炭床體相對(duì)兩側(cè)壁均設(shè)置為具有中空結(jié)構(gòu)的側(cè)壁13，活性炭隔板設(shè)置為具有中空結(jié)構(gòu)的活性炭隔板9，具有中空結(jié)構(gòu)的活性炭隔板與具有中空結(jié)構(gòu)的側(cè)壁連通，具有中空結(jié)構(gòu)的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有熱風(fēng)進(jìn)口 2以及熱風(fēng)出口 4，連通后的具有中空結(jié)構(gòu)的活性炭隔板與具有中空結(jié)構(gòu)的側(cè)壁能夠達(dá)到熱風(fēng)從熱風(fēng)進(jìn)口進(jìn)入在具有中空結(jié)構(gòu)的活性炭隔板以及具有中空結(jié)構(gòu)的側(cè)壁流動(dòng)后從熱風(fēng)出口排出，該熱風(fēng)進(jìn)口、熱風(fēng)出口、具有中空結(jié)構(gòu)的活性炭隔板以及具有中空結(jié)構(gòu)的側(cè)壁結(jié)合起來主要用于引入催化燃燒尾氣加熱吸附床金屬結(jié)構(gòu)。在使用時(shí)如果需要給本吸附裝置快速降溫，以提高使用效率，還可以從熱風(fēng)進(jìn)口直接通過三通以及風(fēng)機(jī)引入空氣進(jìn)行冷卻，從而更快速地從脫附過程進(jìn)入再吸附過程；(3)、催化燃燒床第二出風(fēng)口通過管道連接一板式換熱器的熱源風(fēng)進(jìn)口，該板式換熱器的第一熱源風(fēng)出口通過一吸附床加熱風(fēng)機(jī)連接吸附床具有中空結(jié)構(gòu)的側(cè)壁熱風(fēng)進(jìn)口，板式換熱器設(shè)置有第二熱風(fēng)出口，用于直接排放經(jīng)過熱交換的達(dá)標(biāo)氣體；(4)、該板式換熱器設(shè)置有第一待加熱氣體進(jìn)口，第一待加熱氣體出口、第二待加熱氣體進(jìn)口以及第二待加熱氣體出口，其中第一待加熱氣體出口通過管道連接混流換熱器第二進(jìn)風(fēng)口，第二待加熱氣體進(jìn)口連接脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)出口，第二待加熱氣體出口連接催化燃燒床進(jìn)風(fēng)口，在板式換熱器的第二待加熱氣體出口與催化燃燒床進(jìn)風(fēng)口之間加裝一阻火
ο本發(fā)明在使用時(shí)，工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物的廢氣源通過管道依次經(jīng)過過濾器、第一阻火器到達(dá)吸附床，工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物的廢氣經(jīng)過吸附床處理后的氣體可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)直接排放，當(dāng)吸附床上的蜂窩狀活性炭達(dá)到飽和后，電控箱通過預(yù)設(shè)程序以及線路控制相應(yīng)吸附設(shè)備切換進(jìn)入脫附流程，啟動(dòng)脫附催化燃燒系統(tǒng)，打開脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)新鮮空氣從管道新風(fēng)進(jìn)口進(jìn)入通過混流換熱器以及脫附電加熱器進(jìn)入吸附床進(jìn)行脫附，脫附后的氣體通過板式換熱器以及第二阻火器進(jìn)入催化燃燒床進(jìn)行催化燃燒凈化，從催化燃燒床中出來的尾氣已經(jīng)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，為實(shí)現(xiàn)余熱利用、節(jié)能降耗，將該高溫尾氣繼續(xù)引入板式換熱器以及混流換熱器提供熱源，這時(shí)從新風(fēng)進(jìn)口進(jìn)入的新鮮空氣首先可以通過板式換熱器進(jìn)行熱交換，再通過混流換熱器輔助加熱進(jìn)入吸附床，由于流過混流換熱器的空氣已經(jīng)達(dá)到了脫附要求的溫度，所以可以關(guān)閉脫附電加熱器，也就是說剛開始啟動(dòng)脫附催化燃燒系統(tǒng)時(shí)，需要開啟脫附電加熱器，催化燃燒過程啟動(dòng)成功并穩(wěn)定后，即可以關(guān)閉脫附電加熱器，節(jié)省電能，另外催化燃燒床排出的尾氣通過板式換熱器后溫度仍在100°c左右，通過吸附床加熱風(fēng)機(jī)直接將其送入吸附床熱風(fēng)進(jìn)口，該熱風(fēng)從具有中空結(jié)構(gòu)的活性炭隔板以及具有中空結(jié)構(gòu)的側(cè)壁內(nèi)流動(dòng)，從熱風(fēng)出口排出，通過直接加熱吸附床內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)，使吸附床脫附升溫速度加快，通過充分利用催化燃燒余熱實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，在北方地區(qū)冬季運(yùn)行時(shí)效果尤為顯著。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物高效節(jié)能脫附系統(tǒng)，包括催化燃燒床、吸附床、混流換熱器、脫附電加熱器以及脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)，混流換熱器出風(fēng)口通過脫附電加熱器以及吸附床連接脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)，其特征在于(1)、催化燃燒床包括催化床體、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、催化電加熱器、布風(fēng)板以及催化床層， 出風(fēng)口包括第一出風(fēng)口、第二出風(fēng)口以及第三出風(fēng)口，其催化床體上端制有進(jìn)風(fēng)口，催化床體下端分別制有第一出風(fēng)口、第二出風(fēng)口以及第三出風(fēng)口，催化床體內(nèi)從上至下依次設(shè)置有催化電加熱器、布風(fēng)板以及催化床層，該催化床體外壁固裝耐高溫陶瓷纖維保溫層，催化燃燒床第一出風(fēng)口通過管道連接混流換熱器第一進(jìn)風(fēng)口；O)、吸附床包括進(jìn)風(fēng)擴(kuò)口部、活性炭床體以及出風(fēng)縮口部，活性炭床體相對(duì)的兩面分別連接進(jìn)風(fēng)擴(kuò)口部以及出風(fēng)縮口部，在進(jìn)風(fēng)擴(kuò)口部上固裝有布風(fēng)板，活性炭床體內(nèi)設(shè)置多層活性炭隔板，其中活性炭床體相對(duì)兩側(cè)壁均設(shè)置為具有中空結(jié)構(gòu)的側(cè)壁，活性炭隔板設(shè)置為具有中空結(jié)構(gòu)的活性炭隔板，具有中空結(jié)構(gòu)的活性炭隔板與具有中空結(jié)構(gòu)的側(cè)壁連通，具有中空結(jié)構(gòu)的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有熱風(fēng)進(jìn)口以及熱風(fēng)出口；(3)、催化燃燒床第二出風(fēng)口通過管道連接一板式換熱器的熱源風(fēng)進(jìn)口，該板式換熱器的第一熱源風(fēng)出口通過一吸附床加熱風(fēng)機(jī)連接吸附床具有中空結(jié)構(gòu)的側(cè)壁熱風(fēng)進(jìn)口 ；(4)、該板式換熱器設(shè)置有第一待加熱氣體進(jìn)口，第一待加熱氣體出口、第二待加熱氣體進(jìn)口以及第二待加熱氣體出口，其中第一待加熱氣體出口通過管道連接混流換熱器第二進(jìn)風(fēng)口，第二待加熱氣體進(jìn)口連接脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)出口，第二待加熱氣體出口連接催化燃燒床進(jìn)風(fēng)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物高效節(jié)能脫附系統(tǒng)，其特征在于所述的催化床層包括催化劑載體以及催化劑，催化劑載體為蜂窩陶瓷體，催化劑為三氧化二鋁以及鉬、鈀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物高效節(jié)能脫附系統(tǒng)，其特征在于所述的在板式換熱器的第二待加熱氣體出口與催化燃燒床進(jìn)風(fēng)口之間加裝一阻火器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物高效節(jié)能脫附系統(tǒng)，包括催化燃燒床、吸附床、混流換熱器、脫附電加熱器以及脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)，(1)催化燃燒床包括催化床體、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、催化電加熱器、布風(fēng)板以及催化床層，催化床體內(nèi)從上至下依次設(shè)置有催化電加熱器、布風(fēng)板以及催化床層；(2)吸附床包括具有中空結(jié)構(gòu)的活性炭隔板與具有中空結(jié)構(gòu)的側(cè)壁連通，具有中空結(jié)構(gòu)的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有熱風(fēng)進(jìn)口以及熱風(fēng)出口。本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，能夠有效降低能耗、提高凈化率、延長(zhǎng)催化劑使用壽命、縮短脫附流程時(shí)間、提高凈化效率，降低運(yùn)行成本，是一種安全可靠的工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物高效節(jié)能脫附系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B01D53/04GK102188877SQ201110073448
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者馮炘, 劉光明, 劉宗瑜, 朱殿興, 李勤科, 熊樹濤, 耿兆玲, 趙崇光 申請(qǐng)人:天津賽智科技發(fā)展有限公司