一種VOCs廢氣除濕系統(tǒng)的制作方法

　　本實用新型屬于有機氣體治理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種可揮發(fā)性有機化合物氣體vocs廢氣除濕系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)：

　　大風(fēng)量、低濃度可揮發(fā)性有機化合物氣體vocs排放在我國有機廢氣污染中占了很大比例，吸附濃縮技術(shù)是治理此類廢氣最為經(jīng)濟有效的技術(shù)途徑。早期主要采用活性炭吸附濃縮-催化氧化工藝，但經(jīng)過多年的運行實踐，發(fā)現(xiàn)該工藝存在一些明顯缺陷，如活性炭成本較高、難以判斷是否失活。國外主要采用疏水性蜂窩分子篩(蜂窩沸石)作為吸附劑，移動式沸石轉(zhuǎn)輪作為吸附裝置，具有一些明顯優(yōu)勢：a)安全性能好，采用熱氣流再生時不易發(fā)生著火；b)再生溫度高，適用于低沸點到高沸點vocs的凈化。

　　隨著環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格，沸石轉(zhuǎn)輪組合氧化工藝逐漸成為主流技術(shù)。但沸石轉(zhuǎn)輪的吸附性能受進氣濕度影響較大，針對一些噴涂廢氣，如汽車噴涂，由于排氣中漆霧量大，在涂裝線通常配套濕式除漆霧工序，以水為媒介。經(jīng)此工序后，排氣中相對濕度高達(dá)90％以上，因此在進沸石轉(zhuǎn)輪前，需要對廢氣進行除濕處理。廢氣除濕通常采用升溫除濕的方法，即通過升溫，降低相對濕度。工藝設(shè)計上一般采用沸石轉(zhuǎn)輪的冷卻區(qū)出口排氣同噴漆廢氣混合的方式，受沸石轉(zhuǎn)輪運行情況的影響，此方式存在除濕效果不可控的問題，且常規(guī)系統(tǒng)中脫附區(qū)采用新鮮空氣進行脫附，升溫至脫附溫度需要消耗較多熱量，運行能耗高。

　　技術(shù)實現(xiàn)要素：

　　為此，需要提供一種vocs廢氣除濕系統(tǒng)，所述vocs廢氣除濕系統(tǒng)需能夠有效去除進入沸石轉(zhuǎn)輪之前的vocs廢氣的濕度，從而提高沸石轉(zhuǎn)輪的吸附效果，同時所述系統(tǒng)也被期望能夠降低吸附處理vocs廢氣的運行成本。

　　為實現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了一種vocs廢氣除濕系統(tǒng)，包括依次由管道接通的進氣單元、預(yù)處理單元、混合單元、處理單元和控制單元，所述預(yù)處理單元和混合單元之間的管道上設(shè)置有第一測溫裝置；所述混合單元和處理單元之間的管道上設(shè)置有第二測溫裝置；所述處理單元包括依次由管道接通的移動式濃縮吸附裝置、換熱裝置和氧化處理裝置；所述換熱裝置和氧化處理裝置之間設(shè)置有閥門，用于控制從所述氧化處理裝置中進入換熱裝置的熱氣量，所述第一測溫裝置、第二測溫裝置和閥門均與控制單元電連接。

　　本實用新型中所述的進氣單元中待處理氣體含有vocs廢氣，例如包括但不限于噴涂廢氣、石油冶煉廢氣。所述第一測溫裝置和第二測溫裝置均為溫度檢測儀表，具體實施過程中可以是但不局限于具有測溫功能的熱電偶和熱電阻。所述換熱裝置和氧化處理裝置之間設(shè)置的閥門用于控制從所述氧化處理裝置進入換熱裝置的熱氣量，由此可知，所述閥門作為取熱口供熱氣從所述氧化處理裝置通過管路進入換熱裝置與冷媒進行熱交換。所述第一測溫裝置、第二測溫裝置所測量獲得的溫度數(shù)據(jù)傳輸至控制單元，控制單元通過運算發(fā)出閥門調(diào)控的指令，從而實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)閥門大小控制進入換熱裝置熱氣量，在換熱裝置內(nèi)完成熱交換的氣體進入混合單元，對進入混合單元的vocs廢氣起到升溫除濕的作用。

　　進一步地，所述移動式濃縮吸附裝置包括吸附區(qū)、冷卻區(qū)和脫附區(qū)，所述吸附區(qū)、冷卻區(qū)和脫附區(qū)任意二個之間由密封材料隔絕成密封空間。

　　進一步地，所述移動式濃縮吸附裝置為沸石轉(zhuǎn)輪，所述吸附區(qū)、冷卻區(qū)和脫附區(qū)在沸石轉(zhuǎn)輪上周向布設(shè)。

　　進一步地，所述沸石轉(zhuǎn)輪的數(shù)量為1臺以上。為處理不同的廢氣以及達(dá)到不同的處理效果，沸石轉(zhuǎn)輪的數(shù)量可以為一臺，也可以是多臺，以串聯(lián)或并聯(lián)形式連接而成。

　　進一步地，所述換熱裝置包括第一進氣口、第一出氣口和第二出氣口，所述冷卻區(qū)的出氣口連接至換熱裝置的第一進氣口，所述換熱裝置的第一出氣口連接至所述脫附區(qū)的進氣口，所述換熱裝置的第二出氣口連接至混合單元的進氣口。

　　進一步地，所述混合單元包括混合腔室，所述混合腔室的內(nèi)壁固設(shè)有導(dǎo)流板和折流板，所述導(dǎo)流板設(shè)置于靠近混合單元進氣口位置，折流板設(shè)置于混合腔室的內(nèi)壁中部。

　　進一步地，所述換熱裝置為列管式或板式換熱器。

　　進一步地，所述氧化處理裝置選自蓄熱式熱力焚燒爐rto、蓄熱式催化氧化爐rco或催化氧化爐co中的一種。

　　進一步地，所述預(yù)處理單元為干式纖維過濾器，其包括2個以上相互串聯(lián)的濾料。本實用新型中所采用的干式纖維過濾器用以去除粉塵、漆霧、顆粒物等，可以是玻璃纖維、合成纖維、玻璃石棉纖維紙、折流式過濾板及纖維過濾棉等組合形式構(gòu)成的濾料。

　　區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述技術(shù)方案中在出入混風(fēng)箱的出口和入口分別設(shè)置溫度檢測裝置，在氧化處理系統(tǒng)和換熱裝置之間設(shè)置閥門，使氧化處理系統(tǒng)產(chǎn)生的高溫氣體可通過閥門調(diào)節(jié)控制進入換熱裝置，與沸石轉(zhuǎn)輪的冷卻區(qū)進入換熱裝置的冷卻氣體進行熱交換，換熱裝置中完成熱交換的氣體進入混風(fēng)箱，將氧化處理裝置高溫氣體熱量用以vocs廢氣升溫，降低了系統(tǒng)的運行能耗；2)脫附氣采用冷卻區(qū)出口排氣，再生溫差小，同時降低了系統(tǒng)的運行能耗低；3)通過混合單元前后溫度差同氧化處理裝置閥門的連鎖，控制混合單元進氣口和出氣口之間的溫度差，加強除濕，實現(xiàn)除濕效果的可控。

　　附圖說明

　　圖1為具體實施方式所述vocs廢氣除濕系統(tǒng)。

　　附圖標(biāo)記說明：

　　10、進氣單元；

　　101、第一測溫裝置；

　　102、第二測溫裝置；

　　20、預(yù)處理單元；

　　30、混合單元；

　　40、處理單元；

　　401、移動式濃縮吸附裝置；

　　4011、吸附區(qū)；4012、冷卻區(qū)；4013、脫附區(qū)；

　　402、換熱裝置；

　　4021、第一進氣口；4022、第一出氣口；4023、第二出氣口；

　　403、氧化處理裝置；

　　404、閥門；

　　50、控制單元。

　　具體實施方式

　　為詳細(xì)說明技術(shù)方案的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合具體實施例并配合附圖詳予說明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本申請而不用于限制本申請的范圍。

　　在本實施例中，vocs廢氣除濕系統(tǒng)包括依次由管道接通的進氣單元10、預(yù)處理單元20、混合單元30、處理單元40和控制單元50，所述預(yù)處理單元20和混合單元30之間的管道上設(shè)置有第一測溫裝置101；所述混合單元30和處理單元40之間的管道上設(shè)置有第二測溫裝置102；所述處理單元40包括依次由管道接通的移動式濃縮吸附裝置401、換熱裝置402和氧化處理裝置403；所述換熱裝置402和氧化處理裝置403之間設(shè)置有閥門404，用于控制從所述氧化處理裝置403中進入換熱裝置402的熱氣量，所述第一測溫裝置101、第二測溫裝置102和閥門404均與控制單元50電連接。

　　本實施例中第一測溫裝置101和第二測溫裝置102均為溫度檢測儀表，在不同的具體實施過程中可以是但不局限于具有測溫功能的熱電偶和熱電阻。

　　本實施例中閥門404作為取熱口供熱氣從所述氧化處理裝置403通過管路進入換熱裝置402與冷卻區(qū)進入的冷風(fēng)進行熱交換。所述第一測溫裝置101、第二測溫裝置102所測量獲得的溫度數(shù)據(jù)傳輸至控制單元50，控制單元50通過運算發(fā)出閥門調(diào)控的指令，從而實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)閥門大小控制進入換熱裝置熱氣量，在換熱裝置內(nèi)完成熱交換的氣體進入混合單元，對進入混合單元的vocs廢氣起到升溫除濕的作用。

　　本實施例中移動式濃縮吸附裝置包括吸附區(qū)4011、冷卻區(qū)4012和脫附區(qū)4013，吸附區(qū)、冷卻區(qū)和脫附區(qū)任意二個之間由密封材料隔絕成密封空間。所述移動式濃縮吸附裝置4011為沸石轉(zhuǎn)輪，所述吸附區(qū)、冷卻區(qū)和脫附區(qū)在沸石轉(zhuǎn)輪上周向布設(shè)。所述沸石轉(zhuǎn)輪的數(shù)量為1臺以上。為處理不同的廢氣以及達(dá)到不同的處理效果，不同的實施例中，沸石轉(zhuǎn)輪的數(shù)量可以為一臺，也可以是多臺，以串聯(lián)或并聯(lián)形式由管道連接而成。

　　本實施例中換熱裝置402包括第一進氣口4021、第一出氣口4022和第二出氣口4023，冷卻區(qū)的出氣口連接至換熱裝置的第一進氣口4021，換熱裝置的第一出氣口4022連接至所述脫附區(qū)的進氣口，所述換熱裝置的第二出氣口4023連接至混合單元的進氣口。

　　本實施例中混合單元包括混合腔室，混合腔室的內(nèi)壁固設(shè)有導(dǎo)流板(圖中未示出)和折流板(圖中未示出)，導(dǎo)流板設(shè)置于靠近混合單元進氣口位置，折流板設(shè)置于混合腔室的內(nèi)壁中部。

　　本實施例中換熱裝置為列管式，不同的實施例中，換熱裝置還可以是板式換熱器。

　　本實施例中氧化處理裝置為蓄熱式熱力焚燒爐rto，在不同的實施例中氧化處理裝置還可以是蓄熱式催化氧化爐rco或催化氧化爐co。

　　本實施例中預(yù)處理單元為干式纖維過濾器，其包括折流式過濾板、纖維過濾棉和玻璃石棉纖維紙3個過濾孔徑依次減小的相互串聯(lián)濾料，用以去除粉塵、漆霧、顆粒物等雜質(zhì)。在其他不同的實施例中，干式纖維過濾器的濾料還可以是玻璃纖維、合成纖維、玻璃石棉纖維紙、折流式過濾板及纖維過濾棉等組合形式構(gòu)成的濾料。

　　采用本實用新型提供的vocs廢氣除濕系統(tǒng)可以在吸附處理含vocs廢氣之前進行充分的除濕。在控制單元上設(shè)置第一測溫裝置、第二測溫裝置測量得到的溫度數(shù)據(jù)以及溫差范圍，利用第一測溫裝置、第二測溫裝置和閥門的連鎖，通過控制單元對閥門的大小進行調(diào)控，以控制氧化處理裝置進入換熱裝置的高溫風(fēng)氣量，從而調(diào)節(jié)換熱裝置的第二出氣口回流到混合單元的高溫氣流量，對進氣單元進入混合單元的噴涂廢氣、石油冶煉廢氣等進行升溫除濕，同時，第一測溫裝置和第二測溫裝置測量得到的數(shù)據(jù)傳輸至控制單元，通過控制單元發(fā)出指令來調(diào)控閥門開口大小。

　　應(yīng)用本實用新型提供的vocs廢氣除濕系統(tǒng)有益改進在于：1)現(xiàn)有的vocs廢氣除濕系統(tǒng)中，氧化處理裝置的高溫風(fēng)同脫附區(qū)再生氣換熱后，以200℃左右的溫度外排，而本實用新型此部分熱量用以vocs廢氣升溫，降低了運行能耗；2)現(xiàn)有系統(tǒng)的冷卻區(qū)出氣(一般100-120℃)被用于除濕，然后采用常溫新鮮空氣或部分吸附凈化尾氣作為脫附再生氣，通過氧化處理裝置高溫風(fēng)換熱，升溫至200-220℃，能耗大，本工藝脫附氣采用冷卻區(qū)出口排氣，再生溫差小，運行能耗低；3)通過混合單元前后溫度差同氧化處理裝置閥門的連鎖，能耗降低50％左右，除濕效果約為75％。

　　需要說明的是，盡管在本文中已經(jīng)對上述各實施例進行了描述，但并非因此限制本實用新型的專利保護范圍。因此，基于本實用新型的創(chuàng)新理念，對本文所述實施例進行的變更和修改，或利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，直接或間接地將以上技術(shù)方案運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均包括在本實用新型專利的保護范圍之內(nèi)。