[发明专利]一种转轮吸附浓缩-催化氧化装置及工艺

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及一种有机废气净化处理装置，特别涉及一种低浓度有机废气的转轮吸附浓缩-催化氧化装置及工艺。

背景技术

随着我国经济的发展，工业固定源的挥发性有机物(VOCs)对我国重点城市群和重点区域大气污染的影响日益凸现。VOCs所涉及的行业众多，包括涂装工艺、石油石化、包装印刷、医药化工等。2010年5月，国务院办公厅提出了加强挥发性有机物污染防治工作的要求，2015年6月19日，根据《中华人民共和国大气污染防治法》、《排污费征收使用管理条例》、《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》等规定，财政部、发改委及环保部三部委联合印发《挥发性有机物排污收费试点办法》，也体现了国家对有机污染物治理的高度重视。

目前，有机废气净化处理技术可分为回收技术与销毁技术两大类。回收技术是通过物理方法采用选择性吸附或选择性渗透实现富集分离有机污染物，包括吸附、吸收、冷凝及膜分离等。销毁技术是通过氧化反应，将有机污染物氧化为二氧化碳和水等无害小分子的方法，包括催化燃烧、催化氧化、生物氧化、低温等离子体和光催化氧化等。常用的蓄热式催化氧化净化技术更适用于有机污染物浓度大于1.0g/m³的情况，处理低浓度有机废气时需要外加热源将有机废气加热至催化氧化反应适宜的温度，能耗较高。然而，低浓度、大风量的有机废气排放在目前我国的有机废气污染中占了较大比重，转轮吸附浓缩-蓄热式催化氧化复合技术成为低浓度有机废气净化中最为经济有效的技术途径。

CN 104096450A公开了一种高效转轮吸附废气处理装置，转轮吸附床被划分为吸附、预热、脱附、预冷四个操作区间，脱附区排出气进入催化燃烧反应器，反应后进入预热区对转轮预热，预热区排出气的一部分与预冷区排出气混合，进入脱附区进行脱附，实现了转轮吸附过程与燃烧反应器的耦合设计，流程简单，能源利用率高。但是，由于催化燃烧后的净化气体温度较高，该装置用催化燃烧后的反应气体对转轮预热，部分预热气体直接排空，不可避免的会造成预热区吸附的部分有机物脱附泄漏。此外，预冷操作通过吸入新鲜空气实现，为了延长转轮吸附床的使用寿命，必然需要采用净化设备对进入预冷区的空气进行除湿、除尘处理，增加了设备投资。

CN 103353118A公开了一种低浓度有机废气处理装置，转轮吸附床被划分为处理区、再生区和冷却区，在冷却区流通管路上设有冷却风机、空气冷却器，在再生区流通管路上设有再生风机、空气加热器，转轮吸附床上的吸附材料可以完全再生，经过再生处理后的吸附材料在冷却区可以被充分冷却。但是，该装置吸附材料的再生和冷却完全依赖于附加的加热及冷却设备，能耗较高。

CN 103394270A公开了一种可移动一体式有机废气处理装置，包括吸附单元、催化反应单元和控制系统，集成设计在可移动的行走支架上，吸附单元为连续旋转转轮式结构，有机废气经转轮吸附床吸附后排空，利用电加热预热新鲜空气对转轮吸附床进行脱附再生，脱附后的有机废气经加热和换热后进入催化燃烧床反应生成二氧化碳和水，装置具有可移动性，可用于环境污染突发事故的应急处理。但是，该装置小型化的特点不适用于工业级有机污染物的净化处理，采用外加热源的方法使装置的能耗较高，采用新鲜空气作为脱附气体，受周边空气质量影响较大，此外，缺乏对脱附区的冷却处理限制了该装置的连 续工作时间。

CN 103216838A公开了一种无泄漏蓄热式催化燃烧装置，包括四个催化氧化装置及五个换向阀，换向阀为升降式三通截止阀，其中每两个催化氧化装置及两个换向阀组成一个工作单元，两个工作单元的两个进气升降式三通截止阀分别与第五个换向阀的两个管口连通，催化氧化装置内装有蓄热材料和催化剂，工作单元内，进气与出气升降式三通截止阀分别通过管道连接在两个催化氧化装置的底部，每个工作单元内换向操作是在不工作的状态下进行。该装置通过一个升降式三通截止阀连接两个两体蓄热式催化燃烧装置，每个工作单元内换向操作是在不工作的状态下进行。但是，该装置设备利用率低，且没有从根本上解决部分待处理废气的泄漏问题。

综上所述，转轮吸附浓缩-蓄热式催化氧化复合技术在工业有机废气净化中的推广仍亟需在提高有机废气净化效率、热量利用效率及装置集成度等方向上进一步发展。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种转轮吸附浓缩-催化氧化装置及工艺，所述装置对有机废气的净化效率高，处理有机废气的过程中热量利用率高并且无污染物泄漏。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：