[发明专利]一种低浓度有机废气的浓缩-催化净化装置、系统及方法

说明书

本发明公开了一种低浓度有机废气浓缩‑催化净化装置、系统及方法，在大风量低浓度有机废气的吸附过程，各通风阀全部关闭，各吸附床为串联式模式；在吸附完成后进行有机物脱附‑催化燃烧处理过程，第二引风机送入热气体，关闭净气排气阀，第一通风阀至第五通风阀按顺序逐步打开，利用热气体对每一个吸附床进行逐级分步脱附，自高浓度有机废气输出管道输出的脱附气体与第三引风机送入的空气混合后进入热交换器，从而令催化燃烧室出口的净化气体再进入热交换器与脱附气体进行热交换后在第二引风机作用下再进入吸附床。本发明能够有效净化低浓度有机废气中的有害物质，利用脱附气体与净化气体热交换后再次引入吸附床脱附，充分利用能源，净化效率高。

技术领域

本发明属于废气处理技术领域，涉及一种低浓度有机废气的浓缩-催化净化装置、系统及方法。

背景技术

催化燃烧技术是处理挥发性有机物（VOCs）废气的常用技术，能够在较低的温度下将工业生产过程中排放的挥发性有机废气在催化剂表面发生氧化反应，生成无毒无害的二氧化碳和水，同时放出热量；产生的热量与废气中挥发性有机物的浓度和反应转化率有关；由于催化剂的最佳使用温度往往达到250-400℃，因此需要对废气进行加热升温，为此需要消耗大量的能源，这种现象当废气中有机物浓度较低时尤其突出；因此，对于低浓度、大气量的有机废气净化，目前常用的活性炭吸附浓缩+脱附再生+催化燃烧结合的处理方法；

中国专利CN102580523 A公开了一种有机废气浓缩催化燃烧装置，中国专利CN104879761A公开了适于有机废气处理的催化燃烧装置及废气处理工艺，其核心内容是将低浓度大风量有机废气，经过活性炭吸附后，用小风量气体进行脱附，使得脱附过程的有机物浓度得到明显的提高，再结合催化燃烧技术将脱附的有机废气进行净化处理，有效降低处理过程的能耗；然而，目前的活性炭吸附浓缩技术存在脱附过程的有机物浓度控制难度大的问题，有机物浓度过高，导致催化燃烧温度过高，对设备带来安全隐患；业内也常采用转轮浓缩技术，如中国专利CN 103007682A公开的基于浓缩转轮和RTO的净化车间废气处理技术，但由于转轮制作技术难度大，设备成本高，很多企业难以推广。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种低浓度有机废气浓缩-催化净化装置及方法，通过交错叠放的多级吸附床，配合高精度控制的吸附及脱附-催化燃烧过程，能够有效控制脱附过程、浓缩净化有机废气，并提高设备运行的安全性；本发明还将两套浓缩-催化净化装置并联，形成低浓度有机废气的浓缩-催化净化系统；

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低浓度有机废气浓缩-催化净化装置，包括第一引风机、第二引风机、第三引风机、热交换器、预热室、催化燃烧室、以及若干上下错位叠放且装填有吸附剂的吸附床；第一引风机、热交换器、预热室、催化燃烧室依次连接，催化燃烧室出气口连接至热交换器，热交换器另一出口连接至第二引风机进风口，第二引风机出风口与净气进气阀连接；各吸附床之间串联且彼此贯通，各吸附床上均连接有通风阀，各通风阀连接至高浓度有机废气输出管道，高浓度有机废气输出管道连通至第二引风机与热交换器之间，第一级吸附床连接有废气进气阀和净气进气阀，所述废气进气阀与第一引风机连接，最后一级吸附床连接有净气排气阀；还包括第一空气连通阀和第二空气连通阀，两空气连通阀均连通至热交换器与第二引风机之间的管道，第一空气连通阀靠近热交换器，用于向外排气，第二空气连通阀靠近第二引风机进风口，用于向第二引风机通入冷空气；

进一步的，第一级吸附床内设置有第一温度传感器，高浓度有机废气输出管道上设置有第二温度传感器，预热室和催化燃烧室之间设置有第三温度传感器，最后一级吸附床内设置有VOC传感器；

进一步的，第二级吸附床和第三级吸附床之间的空隙里设置有第四温度传感器；

进一步的，吸附床之间连接时，上一级吸附床底部一侧与下一级吸附床顶部另一侧连接；

进一步的，所述吸附剂为活性炭吸附剂或分子筛吸附剂；