[发明专利]一种VOCs废气处理工艺及处理装置

说明书

技术领域

本发明属于气体分离技术领域，涉及一种VOCs废气处理工艺及处理装置。

背景技术

近年来，膜分离技术已经用在海水淡化、水净化、气体分离、血液净化等领域中。考虑到环境保护，将膜分离技术应用于废气处理的研究正在不断进。现有技术中，膜分离器应用在废气处理时，具备安全性好、回收率高、无二次污染、使用寿命长的优点，但是，膜分离器中膜的通量较小，造成处理量小的缺点，不能实时处理产生的大风量低浓度废气，因此不能广泛应用在废气处理中。而现有技术中废气处理工艺和装置存在回收率不高的缺点，不能满足环保的要求。因此，发明一种上述问题的废气处理工艺和处理装置还是很有必要的。

发明内容

本发明的技术方案是这样实现的：

一种VOCs废气处理工艺，包括以下步骤：

(1)低浓度大风量的VOCs废气经吸附浓缩转轮先吸附净化浓缩处理，得到高浓度废气；

(2)高浓度废气降温处理；

(3)降温后的高浓度废气经膜净化器进行分离处理，得到浓缩废气；

进一步，还包括步骤(4)：浓缩废气进行降温冷凝，得到VOCs回收液和未冷凝尾气，且将步骤(4)中未冷凝尾气通入步骤(1)中低浓度大风量的VOCs废气，或通入步骤(2)中的高浓度废气。

进一步，步骤(1)中吸附浓缩转轮吸附VOCs废气后进行吹脱再生和吹凉，其中，吹脱再生气源与吹脱再生得到的高浓度废气换热，换热后的吹脱再生气源加热后进入吹脱再生流程。

进一步，步骤(1)中低浓度大风量的VOCs废气先经除尘和调温后再进行吸附净化浓缩处理。

本发明还提出了一种VOCs废气处理装置，包括

依次连接的处理风机、吸附转轮装置、换热器三、再生风机和膜净化器，所述吸附转轮装置周向上分为吸附区、再生区和冷却区，所述吸附区的吸附进风口与所述处理风机连接，所述再生区的脱附出风口与所述换热器三连接。

进一步，还包括设置在所述处理风机前的除尘器和换热器一、设置在所述膜净化器后且依次连接的真空泵、换热器二、气液分离器和储罐。

进一步，所述吸附区还设置有吸附出风口，所述再生区设置有脱附进风口和脱附出风口，所述脱附进风口依次与加热器和再生气源连接，所述冷却区设置有冷却出风口和与冷却气源连接的冷却进风口。

进一步，所述吸附出风口和所述再生气源分别与所述换热器一的高浓度气体入口和再生气源入口连接，所述换热器一的再生气源出口与所述加热器的入口连接。

进一步，所述气液分离器尾气出口与除臭装置或所述吸附进风口或再生风机的入风口连接。

进一步，所述膜净化器包括设置有膜组件的壳体，所述壳体上设置有排气口、与所述再生风机连接的高浓度进气口和与所述真空泵连接的浓缩气出口。

本发明使用原理为：

含有机物的废气先经除尘器出去废气中的粉尘，经换热器一将废气调整至合适温度，再经处理风机将废气输送至吸附转轮装置的吸附区，吸附区将废气中的有机物吸附，洁净的空气从吸附出风口排出，吸附区吸附了有机物的区域，转动至再生区，经加热的再生气源对再生区进行加热，将再生区上的有机物脱附至热风中，形成高浓度废气，高浓度的废气与进入再生区未加热的再生气源进行换热，将高浓度废气降温，并将再生气源加热；高浓度废气再经再生风机 输送至膜净化器，膜净化器将高浓度废气分离成洁净空气和浓缩废气，洁净空气从排气口排出，浓缩废气在真空泵的作用下输送至换热器二进行降温，再在气液分离器中进行气液分离，将浓缩的废气冷凝回收，未冷凝气经除臭装置排放至大气或回送至吸附区或膜净化器，防止未冷凝气直接排放造成的环境污染。

本发明有益效果为：

本发明将有机废气先通过转轮进行预处理，经吸附转轮装置处理后的高浓度废气相比处理前的废气有机物浓度增加了很多倍，再将高浓度废气经膜净化器处理，膜净化器主要是分离原理，在过滤过程中废气通过泵的加压，以一定流速沿着滤膜的表面流过，大于膜截留分子量的分子不透过膜，形成浓缩气并经浓缩气出口输送至真空泵，小于膜截留分子量的分子透过膜，形成洁净空气。

对于不同组成的有机物，根据有机物的分子量，选择不同的膜，选择合适的膜工艺，从而达到最好的膜通量和截留率，从而提高生产效率、减少投资规模和运行成本。