[发明专利]一种挥发性有机废气处理系统

说明书

本发明公开了一种挥发性有机废气处理系统，主要包括安装在密闭箱体内的沸石浓缩转轮、过滤箱、排气风机、脱附风机、储气罐、浓度检测装置、空气流量计、进排气管道、换热器、汽油机、发电机和余热回收系统。沸石浓缩转轮将废气浓缩，并利用废气以及换热器实现转轮的再生。用汽油机取代回收式热力焚烧技术中的TNV装置，来燃烧VOC废气。汽油机通过曲轴同轴连接发电机，带动发电机发电，从而补偿电能成本,可节省天然气成本。VOC废气在汽油机中燃烧后的排气温度可达600～800℃，高于TNV装置中的排气温度(350～400℃)，可提高换热器中的加热效率，并获得更高的余热回收能量。

技术领域

本发明涉及废气处理系统，尤其涉及挥发性有机废气处理系统。

背景技术

石油化工、印刷、烤漆等工业领域中常会产生大量的挥发性有机物(VOC)废气，如甲苯、二甲苯、乙烯、甲醛等。近年来，VOC重点行业排放政策和标准陆续发布。沸石浓缩转轮结合回收式热力焚烧系统是处理大风量、低浓度VOC排放的有效途径。但此系统中的回收式热力焚烧炉(TNV)装置运行时需要消耗大量天然气。除天然气外，系统运行还需要消耗电能，主要包括排风风机(160kW)、脱附风机(45kW)、TNV风机(55kW)等装置。VOC废气在TNV中燃烧后，仅可通过废气热量的回收利用来补偿成本。沸石转轮结合回收式热力焚烧系统的运行能耗成本有待进一步降低。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种用汽油机代替回收式热力焚烧技术中TNV装置，并带动发电机发电补偿电能成本的挥发性有机废气处理系统。

本发明的一种挥发性有机废气处理系统，包括：

安装在密闭箱体内的沸石浓缩转轮以及安装有过滤材料的过滤箱，在所述的密闭箱体的前壁的上部开有吸附区进气口并且在前壁的下部开有脱附区出气口和冷却区进气口，在所述的密闭箱体的后壁的上部开有吸附区出气口并且在后壁的下部开有脱附区进气口和冷却区出气口；

所述的过滤箱的进口通过进口管线与VOC废气连通，所述的过滤箱的出口通过废气输送管线与吸附区进气口连通，所述的吸附区出气口通过废气排放管线与排气风机的进风口连接，所述的排气风机的排风口与大气连通，位于过滤箱和沸石浓缩转轮之间的废气输送管线通过支管与冷却区进气口连通；

所述的密闭箱体的冷却区出气口通过管道与换热器的壳程流体进口接管连接，所述的换热器的壳程流体出口接管通过管道与所述的密闭箱体的脱附区进气口连接，一根排气管线的进口与密闭箱体的脱附区出气口连通，所述的排气管线的出口依次连接脱附风机、储气罐以及浓度检测装置；

全部四缸四冲程汽油机的进气歧管与一根进气总管连通，所述的四缸四冲程汽油机的台数y根据公式计算得到：

其中，A为进入过滤箱中的有机废气风量，m³/h；B为进入过滤箱中的有机废气浓度，mg/m³；n为汽油机转速，r/min，若计算结果不是整数，则四舍五入取整数；

所述的进气总管与一根进气管道的出口端连通，所述的进气管道的进口端与新鲜空气连通并在所述的进气管道的进口端安装有空气流量计，位于浓度检测装置出口侧的所述的排气管线与进气管道连通；每一台四缸四冲程汽油机的曲轴分别与一台发电机的转轴固定相连，全部四缸四冲程汽油机的排气歧管共同通过一根排气总管与排气管道的进口连通，所述的排气管道的出口侧连接所述的换热器的管程流体入口接管，所述的换热器的管程流体出口接管通过管道连接余热回收系统，所述的余热回收系统与大气连通，各台所述的发电机通过电线连接到排气风机和脱附风机。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

将VOC废气通入汽油机燃烧，VOC废气在汽油机中的压缩冲程中温度升高，通过火花塞点火即可燃烧，从而可节省天然气成本，且由于更高的排气温度可获得更高的余热回收能量。