[发明专利]一种余热利用型沸石转轮催化氧化VOCs治理系统及方法

说明书

本发明提出了一种余热利用型沸石转轮催化氧化VOCs治理系统及方法，该系统包括吸附系统、脱附系统、热回收系统，所述吸附系统包括沿废气处理方向依次设置的沸石转轮的吸附区、吸附风机、排气筒，所述脱附系统包括沿废气处理方向依次设置的沸石转轮的冷却区、沸石转轮的脱附区、脱附风机、催化燃烧炉、排气筒，所述热回收系统包括换热器和吸收式制冷机，所述催化燃烧炉出口依次连接换热器、吸收式制冷机后与所述排气筒相连，所述吸收式制冷机与沸石转轮的吸附区、冷却区的进气口相连接，利用废气余热冷却沸石转轮的进口废气。利用余热制冷技术，低能耗解决沸石转轮吸附区进口废气温度过高的问题，强化吸附过程。

【技术领域】

本发明涉及挥发性有机废气治理的技术领域，特别是一种余热利用型沸石转轮催化氧化VOCs治理系统及方法。

【背景技术】

沸石转轮-催化氧化技术是一种常见的VOCs处理技术，运行稳定，净化效率高，在国内VOCs排放标准日益严格的形势下得到广泛应用。沸石转轮主要包括吸附区、脱附区和冷却区。废气通过吸附区得到净化，有机废气则在沸石转轮上浓缩；同时用另一股废气加热后对脱附区进行脱附再生，脱附温度在180-220℃之间，脱附后高浓VOCs废气进行下一步净化处理，高温脱附区继续进行吸附操作。沸石材料具有低温吸附、高温脱附的物理特性，床层温度过高则无法进行正常吸附操作。因而加入冷却区，对高温脱附区进行冷却后，再进行吸附操作。

实际运行中，冷却区由于采用常温废气进行风冷，风量与脱附区相同，无法有效将高温床层冷却至常温。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，降低废气进口温度是一种有效途径，现提出一种余热利用型沸石转轮催化氧化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，提出一种余热利用型沸石转轮催化氧化VOCs治理系统及方法，利用余热制冷技术，低能耗解决沸石转轮吸附区进口废气温度过高的问题，强化吸附过程。

为实现上述目的，本发明提出了一种余热利用型沸石转轮催化氧化VOCs治理系统包括吸附系统、脱附系统、热回收系统，所述吸附系统包括沿废气处理方向依次设置的沸石转轮的吸附区、吸附风机、排气筒，所述脱附系统包括沿废气处理方向依次设置的沸石转轮的冷却区、沸石转轮的脱附区、脱附风机、催化燃烧炉、排气筒，所述热回收系统包括换热器和吸收式制冷机，所述催化燃烧炉出口依次连接换热器、吸收式制冷机后与所述排气筒相连，所述吸收式制冷机与沸石转轮的吸附区、冷却区的进气口相连接，利用废气余热冷却沸石转轮的进口废气。

作为优选，所述换热器包括第一换热器、第二换热器，所述催化燃烧炉的出口依次连接第一换热器、第二换热器、吸收式制冷机后，再与所述排气筒相连。

作为优选，所述沸石转轮的冷却区出口连接第一换热器后，再与沸石转轮的脱附区入口相连，所述第一换热器利用催化燃烧炉出口热废气加热脱附区入口废气。

作为优选，所述脱附风机的出口连接第二换热器后，再与催化燃烧炉入口相连，所述第二换热器利用催化燃烧炉出口经第一换热器初步冷却后的余热废气对催化燃烧炉入口废气进行预热，所述第二换热器还包括用于调节其热流出口废气温度的冷流旁路。

作为优选，所述催化燃烧炉内部沿废气处理方向依次设置有加热区和催化区，所述加热区的进口连接脱附风机的出口，所述加热区的出口连接催化区的进口，所述催化区的出口连接换热器的进口。

本发明还提出了一种余热利用型沸石转轮催化氧化VOCs治理方法，具体包括以下步骤：

S1.吸附步骤：废气经过吸收式制冷机后，温度降低，之后进入沸石转轮吸附区，完成吸附净化，经吸附风机牵引至排气筒排放；有机分子在沸石转轮吸附区浓缩；