[发明专利]一种用于VOCs吸附-催化燃烧一体化的反应系统及方法

权利要求书

1.一种用于VOCs吸附-催化燃烧一体化的反应系统，其特征在于：包括催化燃烧室(1)、左侧吸附室(2-1)、右侧吸附室(2-2)、加热层(3)、均流装置(4)、布风板(5)、吸附剂(6)、催化剂(7)、一级催化剂颗粒捕集装置(8)、二级催化剂颗粒捕集装置(9)、振打装置(10)、三级催化剂颗粒捕集装置(11)、蓄热式换热器(12)、气水分离装置(13)、CO₂储存罐(14)和H₂O储存罐(15)，加热层(3)位于催化燃烧室(1)的外侧周围，左侧吸附室(2-1)和右侧吸附室(2-2)分别位于加热层(3)外的左侧和右侧，均流装置(4)位于催化燃烧室(1)的进气口附近，吸附剂(6)位于吸附室(2)内，催化剂(7)位于催化燃烧室(1)中的布风板(5)上，一级催化剂颗粒捕集装置(8)位于催化燃烧室(1)的上部，二级催化剂颗粒捕集装置(9)和振打装置(10)位于催化燃烧室(1)顶部内侧周围，三级催化剂颗粒捕集装置(11)与催化燃烧室(1)的排气口相连，蓄热式换热器(12)位于三级催化剂颗粒捕集装置(11)与气水分离装置(13)之间，气水分离装置(13)分别与CO₂储存罐(14)和H₂O储存罐(15)相连；

所述用于VOCs吸附-催化燃烧一体化的反应系统还包括浓度检测仪(16)、阀门控制器(17)、左侧低浓度VOCs进气阀门(18)、右侧低浓度VOCs进气阀门(19)、高浓度VOCs进气阀门(20)、O₂/空气进气阀门(21)、左侧脱附VOCs进气阀门(22)、右侧脱附VOCs进气阀门(23)、左侧N₂进气阀门(24)和右侧N₂进气阀门(25)，浓度检测仪(16)和阀门控制器(17)与VOCs进气口、左侧吸附室(2-1)上部进气或排气口和下部进气或排气口以及右侧吸附室(2-2)上部进气或排气口和下部进气或排气口相连接，左侧低浓度VOCs进气阀门(18)和右侧低浓度VOCs进气阀门(19)分别与左侧吸附室(2-1)和右侧吸附室(2-2)下部的进气或排气口相连接，高浓度VOCs进气阀门(20)和O₂/空气进气阀门(21)与催化燃烧室(1)下部的进气口相连接，左侧脱附VOCs进气阀门(22)和右侧脱附VOCs进气阀门(23)分别位于左侧吸附室(2-1)和右侧吸附室(2-2)下部的进气或排气口与催化燃烧室(1)下部的进气口之间，左侧N₂进气阀门(24)和右侧N₂进气阀门(25)分别位于蓄热式换热器(12)与左侧吸附室(2-1)和右侧吸附室(2-2)上部的进气或排气口之间。

2.根据权利要求1所述的一种用于VOCs吸附-催化燃烧一体化的反应系统，其特征在于：根据进气口VOCs的种类选择适配的吸附剂(6)和催化剂(7)并进行更换。

3.根据权利要求1所述的一种用于VOCs吸附-催化燃烧一体化的反应系统，其特征在于：通过浓度检测仪(16)检测进气口VOCs的浓度并通过阀门控制器(17)选择和控制VOCs的吸附、脱附与催化燃烧过程。

4.根据权利要求1所述的一种用于VOCs吸附-催化燃烧一体化的反应系统，其特征在于：左侧吸附室(2-1)和右侧吸附室(2-2)中的吸附剂(6)以螺旋方式布置。

5.根据权利要求1所述的一种用于VOCs吸附-催化燃烧一体化的反应系统，其特征在于：通过控制O₂/空气进气流量使催化剂(7)处于悬浮状态并在催化燃烧室(1)中位于一定高度，实现VOCs的流化床催化燃烧。

6.根据权利要求1所述的一种用于VOCs吸附-催化燃烧一体化的反应系统，其特征在于：设置了三级不同的催化剂颗粒捕集装置对催化燃烧过程中的细微催化剂颗粒进行回收。