一種VOCs廢氣除濕系統(tǒng)的制作方法
本實(shí)用新型屬于有機(jī)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(jī)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(jī)化合物氣體vocs排放在我國(guó)有機(jī)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(jì)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(guò)多年的運(yùn)行實(shí)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(guó)外主要采用疏水性蜂窩分子篩(蜂窩沸石)作為吸附劑，移動(dòng)式沸石轉(zhuǎn)輪作為吸附裝置，具有一些明顯優(yōu)勢(shì)：a)安全性能好，采用熱氣流再生時(shí)不易發(fā)生著火；b)再生溫度高，適用于低沸點(diǎn)到高沸點(diǎn)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(jìn)氣濕度影響較大，針對(duì)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(duì)濕度高達(dá)90％以上，因此在進(jìn)沸石轉(zhuǎn)輪前，需要對(duì)廢氣進(jìn)行除濕處理。廢氣除濕通常采用升溫除濕的方法，即通過(guò)升溫，降低相對(duì)濕度。工藝設(shè)計(jì)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(yùn)行情況的影響，此方式存在除濕效果不可控的問(wèn)題，且常規(guī)系統(tǒng)中脫附區(qū)采用新鮮空氣進(jìn)行脫附，升溫至脫附溫度需要消耗較多熱量，運(yùn)行能耗高。
技術(shù)實(shí)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(jìn)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(shí)所述系統(tǒng)也被期望能夠降低吸附處理vocs廢氣的運(yùn)行成本。
為實(shí)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(jìn)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(cè)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(cè)溫裝置；所述處理單元包括依次由管道接通的移動(dòng)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(jìn)入換熱裝置的熱氣量，所述第一測(cè)溫裝置、第二測(cè)溫裝置和閥門均與控制單元電連接。
本實(shí)用新型中所述的進(jìn)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(cè)溫裝置和第二測(cè)溫裝置均為溫度檢測(cè)儀表，具體實(shí)施過(guò)程中可以是但不局限于具有測(cè)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(jìn)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(guò)管路進(jìn)入換熱裝置與冷媒進(jìn)行熱交換。所述第一測(cè)溫裝置、第二測(cè)溫裝置所測(cè)量獲得的溫度數(shù)據(jù)傳輸至控制單元，控制單元通過(guò)運(yùn)算發(fā)出閥門調(diào)控的指令，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門大小控制進(jìn)入換熱裝置熱氣量，在換熱裝置內(nèi)完成熱交換的氣體進(jìn)入混合單元，對(duì)進(jìn)入混合單元的vocs廢氣起到升溫除濕的作用。
進(jìn)一步地，所述移動(dòng)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(gè)之間由密封材料隔絕成密封空間。
進(jìn)一步地，所述移動(dòng)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(jìn)一步地，所述沸石轉(zhuǎn)輪的數(shù)量為1臺(tái)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(tái)，也可以是多臺(tái)，以串聯(lián)或并聯(lián)形式連接而成。
進(jìn)一步地，所述換熱裝置包括第一進(jìn)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(jìn)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(jìn)氣口，所述換熱裝置的第二出氣口連接至混合單元的進(jìn)氣口。
進(jìn)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(jìn)氣口位置，折流板設(shè)置于混合腔室的內(nèi)壁中部。
進(jìn)一步地，所述換熱裝置為列管式或板式換熱器。
進(jìn)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(jìn)一步地，所述預(yù)處理單元為干式纖維過(guò)濾器，其包括2個(gè)以上相互串聯(lián)的濾料。本實(shí)用新型中所采用的干式纖維過(guò)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(guò)濾板及纖維過(guò)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(cè)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(guò)閥門調(diào)節(jié)控制進(jìn)入換熱裝置，與沸石轉(zhuǎn)輪的冷卻區(qū)進(jìn)入換熱裝置的冷卻氣體進(jìn)行熱交換，換熱裝置中完成熱交換的氣體進(jìn)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(yùn)行能耗；2)脫附氣采用冷卻區(qū)出口排氣，再生溫差小，同時(shí)降低了系統(tǒng)的運(yùn)行能耗低；3)通過(guò)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(jìn)氣口和出氣口之間的溫度差，加強(qiáng)除濕，實(shí)現(xiàn)除濕效果的可控。
附圖說(shuō)明
圖1為具體實(shí)施方式所述vocs廢氣除濕系統(tǒng)。
附圖標(biāo)記說(shuō)明：
10、進(jìn)氣單元；
101、第一測(cè)溫裝置；
102、第二測(cè)溫裝置；
20、預(yù)處理單元；
30、混合單元；
40、處理單元；
401、移動(dòng)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(jìn)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(shí)施方式
為詳細(xì)說(shuō)明技術(shù)方案的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合具體實(shí)施例并配合附圖詳予說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本申請(qǐng)而不用于限制本申請(qǐng)的范圍。
在本實(shí)施例中，vocs廢氣除濕系統(tǒng)包括依次由管道接通的進(jìn)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(cè)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(cè)溫裝置102；所述處理單元40包括依次由管道接通的移動(dòng)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(jìn)入換熱裝置402的熱氣量，所述第一測(cè)溫裝置101、第二測(cè)溫裝置102和閥門404均與控制單元50電連接。
本實(shí)施例中第一測(cè)溫裝置101和第二測(cè)溫裝置102均為溫度檢測(cè)儀表，在不同的具體實(shí)施過(guò)程中可以是但不局限于具有測(cè)溫功能的熱電偶和熱電阻。
本實(shí)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(guò)管路進(jìn)入換熱裝置402與冷卻區(qū)進(jìn)入的冷風(fēng)進(jìn)行熱交換。所述第一測(cè)溫裝置101、第二測(cè)溫裝置102所測(cè)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(guò)運(yùn)算發(fā)出閥門調(diào)控的指令，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門大小控制進(jìn)入換熱裝置熱氣量，在換熱裝置內(nèi)完成熱交換的氣體進(jìn)入混合單元，對(duì)進(jìn)入混合單元的vocs廢氣起到升溫除濕的作用。
本實(shí)施例中移動(dòng)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(gè)之間由密封材料隔絕成密封空間。所述移動(dòng)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(tái)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(shí)施例中，沸石轉(zhuǎn)輪的數(shù)量可以為一臺(tái)，也可以是多臺(tái)，以串聯(lián)或并聯(lián)形式由管道連接而成。
本實(shí)施例中換熱裝置402包括第一進(jìn)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(jìn)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(jìn)氣口，所述換熱裝置的第二出氣口4023連接至混合單元的進(jìn)氣口。
本實(shí)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(jìn)氣口位置，折流板設(shè)置于混合腔室的內(nèi)壁中部。
本實(shí)施例中換熱裝置為列管式，不同的實(shí)施例中，換熱裝置還可以是板式換熱器。
本實(shí)施例中氧化處理裝置為蓄熱式熱力焚燒爐rto，在不同的實(shí)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(shí)施例中預(yù)處理單元為干式纖維過(guò)濾器，其包括折流式過(guò)濾板、纖維過(guò)濾棉和玻璃石棉纖維紙3個(gè)過(guò)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(shí)施例中，干式纖維過(guò)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(guò)濾板及纖維過(guò)濾棉等組合形式構(gòu)成的濾料。
采用本實(shí)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(jìn)行充分的除濕。在控制單元上設(shè)置第一測(cè)溫裝置、第二測(cè)溫裝置測(cè)量得到的溫度數(shù)據(jù)以及溫差范圍，利用第一測(cè)溫裝置、第二測(cè)溫裝置和閥門的連鎖，通過(guò)控制單元對(duì)閥門的大小進(jìn)行調(diào)控，以控制氧化處理裝置進(jìn)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(duì)進(jìn)氣單元進(jìn)入混合單元的噴涂廢氣、石油冶煉廢氣等進(jìn)行升溫除濕，同時(shí)，第一測(cè)溫裝置和第二測(cè)溫裝置測(cè)量得到的數(shù)據(jù)傳輸至控制單元，通過(guò)控制單元發(fā)出指令來(lái)調(diào)控閥門開(kāi)口大小。
應(yīng)用本實(shí)用新型提供的vocs廢氣除濕系統(tǒng)有益改進(jìn)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(shí)用新型此部分熱量用以vocs廢氣升溫，降低了運(yùn)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(guò)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(yùn)行能耗低；3)通過(guò)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(shuō)明的是，盡管在本文中已經(jīng)對(duì)上述各實(shí)施例進(jìn)行了描述，但并非因此限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍。因此，基于本實(shí)用新型的創(chuàng)新理念，對(duì)本文所述實(shí)施例進(jìn)行的變更和修改，或利用本實(shí)用新型說(shuō)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(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均包括在本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
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