[发明专利]一种二级冷却的沸石转轮催化氧化VOCs治理系统及方法

说明书

本发明提出了一种二级冷却的沸石转轮催化氧化VOCs治理系统及方法，该系统包括吸附系统和脱附系统，吸附系统包括顺次设置的沸石转轮吸附区、吸附风机、排气筒；脱附系统包括顺次设置的沸石转轮二级冷却区、沸石转轮一级冷却区、第一换热器冷流、沸石转轮脱附区、脱附风机、第二换热器冷流、催化燃烧炉、第一换热器热流、第二换热器热流、排气筒。该系统的核心装备为设置有二级冷却的沸石转轮，沸石转轮的高温吸附区通过二级降温，在得到有效冷却后进入吸附区进行吸附工作。温度降低可使沸石吸附容量增大，因此该系统可有效增加沸石转轮吸附区的净化效率。

【技术领域】

本发明涉及挥发性有机废气治理的技术领域，特别是一种二级冷却的沸石转轮催化氧化VOCs治理系统及方法。

【背景技术】

VOCs排放种类多样，情况复杂，单一VOCs处理技术很难应对实际工业VOCs排放，沸石转轮-催化氧化技术在涂装、涂料、印刷等行业VOCs处理中被认为是先进、可靠的组合技术。沸石转轮主要包括吸附区、脱附区和冷却区。吸附区用于VOCs吸附；脱附区用于沸石转轮再生；冷却区用于冷却高温脱附后的沸石模块，为吸附操作做准备。由于冷却区采用常温废气进行风冷，风量与脱附区相同，无法有效将脱附区的高温模块冷却至常温。这会导致冷却区床层进入吸附区仍带有一定温度，废气通过吸附区后，温度会升高3-5℃，而吸附温度高会导致吸附量减少。为了强化VOCs吸附过程，降低进入脱附区的沸石模块的温度是一种有效的途径，现提出一种二级冷却的沸石转轮催化氧化VOCs治理系统及方法。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种二级冷却的沸石转轮催化氧化VOCs治理系统及方法，利用多级冷却解决沸石转轮模块进入吸附区后温度过高的问题，强化吸附过程。

为实现上述目的，本发明提出了一种二级冷却的沸石转轮催化氧化VOCs治理系统，包括沸石转轮、吸附风机、排气筒、脱附风机、催化燃烧炉、第一换热器和第二换热器，所述沸石转轮上周向顺次布置有吸附区、脱附区、一级冷却区、二级冷却区，所述沸石转轮的吸附区出口与吸附风机入口相连，所述吸附风机出口与排气筒相连，所述沸石转轮的二级冷却区出口与一级冷却区入口相连，所述沸石转轮的一级冷却区出口与第一换热器的冷流入口相连，所述第一换热器的冷流出口与沸石转轮脱附区入口相连，所述沸石转轮的脱附区出口与脱附风机入口相连，所述脱附风机出口与第二换热器的冷流入口相连，所述第二换热器的冷流出口与催化燃烧炉入口相连，所述催化燃烧炉出口与第一换热器的热流入口相连，所述第一换热器的热流出口与第二换热器的热流入口相连，所述第二换热器的热流出口与排气筒相连。

作为优选，所述沸石转轮通过单向转动控制其内部同一扇形区域逐一经过吸附区、脱附区、一级冷却区、二级冷却区，并依次进行常温吸附浓缩、高温脱附再生、高温初冷、二级冷却至常温四个过程。

作为优选，所述催化燃烧炉用于将脱附产生的高浓VOCs废气通过催化氧化进行净化，包括沿废气处理方向依次设置的加热系统和催化剂床层。

本发明还提出了一种二级冷却的沸石转轮催化氧化VOCs治理方法，包括以下步骤：

S1.吸附过程：废气先进入沸石转轮的吸附区进行吸附净化，之后经吸附风机牵引，进入排气筒排放；

S2.脱附过程：废气先进入沸石转轮的二级冷却区进行一次预热，再进入沸石转轮的一级冷却区进行二次预热，之后进入第一换热器的冷流管路加热至脱附温度，再进入沸石转轮脱附区完成脱附操作，富集成为高浓VOCs废气，随后经脱附风机输送，进入第二换热器冷流进行预热，再进入催化燃烧炉进行氧化净化，随后逐次经过第一换热器和第二换热器热流管路，分别加热沸石转轮脱附区入口废气和催化燃烧炉进口废气，最后进入排气筒排放。

作为优选，所述沸石转轮通过单向旋转，使脱附区经高温脱附后，依次通过一级冷却区和二级冷却区进行冷却，最终进入吸附区进行吸附工作。