權(quán)利要求

1.一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)，包括廢氣濃度控制部、廢氣凈化部和脫附回收部，其特征在于：

廢氣濃度控制部包括緩沖罐(3)，所述緩沖罐(3)上設(shè)有第一氮氣管線、廢氣進口管線和廢氣出口管線，所述廢氣進口管線上設(shè)有止回閥(1)和第一阻火器(2)，所述第一氮氣管線設(shè)有第十氣動模擬量閥門(F-10)，所述廢氣出口管線上設(shè)置有三通管道，一端通過第一氣動開關(guān)量閥門(F-01)連接應(yīng)急處理管線，另一端通過第二氣動開關(guān)量閥門(F-02)連接廢氣凈化部;

廢氣凈化部包括通過管道順序串聯(lián)設(shè)置的表冷過濾器(4)、固定吸附床(5)、吸附風(fēng)機(6)、第二阻火器(7)、預(yù)熱換熱器(8)、催化燃燒床(9)、脫附換熱器(10)和煙囪(11);所述表冷過濾器(4)進口端連接緩沖罐(3)的廢氣出口端，且連接管路上設(shè)有第二氣動開關(guān)量閥門(F-02);

脫附回收部包括熱交換器(12)、冷凝器(13)、脫附風(fēng)機(15)、回收液儲槽(16)和第二氮氣管線，所述第二氮氣管線通過第七氣動開關(guān)量閥門(F-07)與脫附風(fēng)機(15)連接后連接熱交換器(12)，熱交換器(12)出口連接脫附換熱器(10)，且熱交換器(12)和脫附換熱器(10)之間設(shè)置有第十四氣動模擬量閥門(F-14)，再與固定吸附床(5)底部脫附進氣口連通，所述固定吸附床(5)頂部脫附出氣口連通熱交換器(12)，再連通冷凝器(13)，冷凝器(13)的底部出液口連通至回收液儲槽(16)，冷凝器(13)排氣口通過第八氣動開關(guān)量閥門(F-08)與第二氮氣管線中第七氣動開關(guān)量閥門(F-07)出口連接，冷凝器(13)排氣口通過第九氣動開關(guān)量閥門(F-09)與表冷過濾器(4)出氣口連接，所述熱交換器(12)和脫附換熱器(10)連通管道之間與脫附換熱器(10)和固定吸附床(5)連通管道之間設(shè)置管道連通，且管道上設(shè)置有第十三氣動模擬量閥門(F-13)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于：所述固定吸附床(5)并聯(lián)設(shè)置有兩組，兩組固定吸附床(5)各對應(yīng)的進口連通和出口連通，兩組所述固定吸附床(5)吸附進口分別設(shè)置有第三氣動開關(guān)量閥門A(F-03A)和第三氣動開關(guān)量閥門B(F-03B)，兩組所述固定吸附床(5)吸附出口分別設(shè)置有第四氣動開關(guān)量閥門A(F-04A)和第四氣動開關(guān)量閥門B(F-04B)，兩組所述固定吸附床(5)的脫附進口分別設(shè)置有第五氣動開關(guān)量閥門A(F-05A)和第五氣動開關(guān)量閥門B(F-05B)，兩組所述固定吸附床(5)的脫附出口分別設(shè)置有第六氣動開關(guān)量閥門A(F-06A)和第六氣動開關(guān)量閥門B(F-06B)，所述兩組固定吸附床(5)分別命名為固定吸附床A和固定吸附床B。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于：所述緩沖罐(3)廢氣出口連接表冷過濾器(4)的管線上設(shè)置有旁路并連通吸附風(fēng)機進氣端，且其上設(shè)有第十一氣動模擬量閥門(F-11)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于：所述緩沖罐(3)廢氣進口管線上和廢氣出口管線上均安裝有可燃性氣體濃度檢測儀。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于：所述吸附風(fēng)機(6)的進氣處分叉連通有空氣進管，空氣進管上安裝有第十二模擬量閥門(F-12)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于：所述第七氣動開關(guān)量閥門(F-07)后端設(shè)置有氧含量分析儀(14)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)的處理方法，其特征在于：處理方法如下：

步驟一：當(dāng)檢測到進入緩沖罐(3)廢氣濃度低于有機物爆炸下限25%時，第十氣動模擬量閥門(F-10)關(guān)閉，廢氣經(jīng)過緩沖罐(3)排出，當(dāng)檢測到進入緩沖罐(3)廢氣濃度達(dá)到有機物爆炸下限25%時，第十氣動模擬量閥門(F-10)根據(jù)有機物濃度值開啟，使氮氣充入緩沖罐(3)中，并在緩沖罐(3)內(nèi)與高濃度廢氣均勻混合后排出緩沖罐(3);當(dāng)緩沖罐(3)出口檢測到廢氣濃度超過有機物爆炸下限25%時，第二氣動開關(guān)量閥門(F-02)關(guān)閉，緊急外排的第一氣動開關(guān)量閥門(F-01)打開，廢氣處理系統(tǒng)進行停機降溫操作;

步驟二：待治理廢氣經(jīng)嚴(yán)格的濃度控制確保廢氣濃度低于有機物爆炸下限25%后，進入表冷過濾器(4)中，經(jīng)表冷過濾器(4)降溫、除塵后，通過吸附風(fēng)機(6)的牽引進入固定吸附床(5)吸附凈化，大部分有機物被吸附劑吸附、攔截，少部分有機物則經(jīng)吸附風(fēng)機(6)的牽引通過預(yù)熱換熱器(8)預(yù)熱后送入到催化燃燒床(9)內(nèi)，有機物在催化燃燒床(9)內(nèi)經(jīng)催化氧化分解產(chǎn)生的高溫尾氣作為熱媒依次通過脫附換熱器(10)及預(yù)熱換熱器(8)換熱后從煙囪(11)達(dá)標(biāo)排放;

步驟三：以固定吸附床A處于廢氣凈化狀態(tài)，此時固定吸附床A上對應(yīng)的吸附閥門第三氣動開關(guān)量閥門A(F-03A)、第四氣動開關(guān)量閥門A(F-04A)打開，脫附閥門第五氣動開關(guān)量閥門A(F-05A)、第六氣動開關(guān)量閥門A(F-06A)關(guān)閉，吸附床B處于脫附再生狀態(tài)，此時吸附床上對應(yīng)的吸附閥門三電磁閥B(F-03B)、第四氣動開關(guān)量閥門B(F-04B)關(guān)閉，脫附閥門第五氣動開關(guān)量閥門B(F-05B)、第六氣動開關(guān)量閥門B(F-06B)打開;高濃度廢氣通過止回閥(1)、第一阻火器(2)，并經(jīng)嚴(yán)格的濃度控制后通過吸附閥門第三氣動開關(guān)量閥門A(F-03A)進入固定吸附床A，在停留吸附時間后從第四氣動開關(guān)量閥門A(F-04A)排出，有機廢氣得到了初步的處理;

步驟四：經(jīng)吸附處理后的廢氣在吸附風(fēng)機(6)的牽引下，通過第二阻火器(7)進入到預(yù)熱換熱器(8)中，預(yù)熱換熱器(8)經(jīng)過催化燃燒床(9)排出的高溫氣體預(yù)熱升溫，使得進入預(yù)熱換熱器(8)的廢氣換熱升溫后進入到催化燃燒床(9)中，有機物被催化降解為無毒的無機物并放出熱量，產(chǎn)生的高溫尾氣作為熱媒依次通過脫附換熱器(10)、預(yù)熱換熱器(8)對脫附氣體、進入催化床的氣體進行換熱后從煙囪(11)排放;

步驟五：固定吸附床(5)吸附達(dá)到吸附時間后，通過閥門的切換進入脫附回收系統(tǒng);以吸附床B處于脫附回收狀態(tài)為例：吸附床B在脫附前通過第七氣動開關(guān)量閥門(F-07)充入純度>99%的氮氣，置換脫附回收系統(tǒng)內(nèi)氣體，減少氣相中的含氧量，并控制脫附系統(tǒng)內(nèi)氧含量低于5%，在提高系統(tǒng)安全的同時減少再生過程中氧化副產(chǎn)物的生成;氮氣置換出來的氣體通過第九氣動開關(guān)量閥門(F-09)排入前端吸附管道表冷過濾器(4)出口端，與前端待治理廢氣混合后經(jīng)廢氣凈化系統(tǒng)處理后排放;置換完成后系統(tǒng)內(nèi)氮氣通過熱交換器(12)、冷凝器(13)、脫附風(fēng)機(15)和脫附換熱器(10)形成循環(huán)的熱氣流持續(xù)吹掃固定吸附床B，高溫下有機物自吸附劑中解吸出來，并通過固定吸附床B第六氣動開關(guān)量閥門B(F-06B)排出，排出的高溫氣體首先經(jīng)熱交換器(12)初步降溫后送入到冷凝器(13)中進行冷凝，冷凝產(chǎn)生的冷凝液存儲于回收液儲槽(16)中，不凝性氣體在脫附風(fēng)機(15)的牽引下，通過氣動開關(guān)量閥門(F-08)進入到熱交換器(12)中，預(yù)熱后再經(jīng)脫附換熱器(10)換熱到所需的脫附溫度后繼續(xù)吹掃固定吸附床B，如此密閉循環(huán)后，吸附劑所吸附的有機物脫附出來，吸附劑得到徹底的再生;當(dāng)炭床脫附完成后，關(guān)閉第十四氣動模擬量閥門(F-14)，開度為0%，打開第十三氣動模擬量閥門(F-13)，開度為100%，對固定吸附床B降溫處理，使吸附劑溫度降低至常溫，以便于下一循環(huán)的吸附使用。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及有機廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

[0002]化工企業(yè)的裝卸站、碼頭、化學(xué)品儲罐等作業(yè)中，排放的大小呼吸廢氣存在排放濃度高，濃度波動大，風(fēng)量小等特點，針對此類廢氣，目前較為行之有效的處理工藝有低溫冷凝+吸附工藝、低溫冷凝+催化氧化工藝。

[0003]低溫冷凝+吸附工藝是將待治理廢氣冷凝到合適的溫度，使大部分有機物冷凝為液態(tài)后回收，少量不凝性低濃度廢氣再通過吸附裝置吸附后達(dá)標(biāo)排放;而低溫冷凝+催化氧化工藝是將低溫冷凝后低濃度廢氣通過催化氧化裝置處理后達(dá)標(biāo)排放。

[0004]現(xiàn)有的工藝存在以下問題：

1)由于有機物多是沸點低，飽和蒸氣壓大的物質(zhì)，因此，低溫冷凝技術(shù)的冷卻溫度較低，且為了實現(xiàn)低溫條件，?需要消耗較多的能源，投資成本及運行成本高;

2)對于排放濃度波動較大的尾氣處理，其穩(wěn)定性較差，而且當(dāng)排放的廢氣濃度處于較低濃度時，運行能耗高;

3)廢氣經(jīng)低溫冷凝后排放的廢氣溫度低，需通過加熱器加熱到270℃后進入催化燃燒床氧化分解，運行成本高;

4)待治理廢氣含水，經(jīng)低溫冷凝后容易結(jié)霜堵塞，且低溫冷凝后排放的低溫氣體需要換熱后排出，換熱設(shè)備冷熱交換頻繁且溫差過大，也易造成設(shè)備內(nèi)部堵塞，存在一定安全隱患;

基于此，本發(fā)明設(shè)計了一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)及方法，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)，包括廢氣濃度控制部、廢氣凈化部和脫附回收部;

廢氣濃度控制部包括緩沖罐，所述緩沖罐上設(shè)有第一氮氣管線、廢氣進口管線和廢氣出口管線，所述廢氣進口管線上設(shè)有止回閥和第一阻火器，所述第一氮氣管線設(shè)有第十氣動模擬量閥門，所述廢氣出口管線上設(shè)置有三通管道，一端通過第一氣動開關(guān)量閥門連接應(yīng)急處理管線，另一端通過第二氣動開關(guān)量閥門連接廢氣凈化部;

廢氣凈化部包括通過管道順序串聯(lián)設(shè)置的表冷過濾器、固定吸附床、吸附風(fēng)機、第二阻火器、預(yù)熱換熱器、催化燃燒床、脫附換熱器和煙囪;所述表冷過濾器進口端連接緩沖罐的廢氣出口端，且連接管路上設(shè)有第二氣動開關(guān)量閥門;

脫附回收部包括熱交換器、冷凝器、脫附風(fēng)機、回收液儲槽和第二氮氣管線，所述第二氮氣管線通過第七氣動開關(guān)量閥門與脫附風(fēng)機連接后連接熱交換器，熱交換器出口連接脫附換熱器，且熱交換器和脫附換熱器之間設(shè)置有第十四氣動模擬量閥門，再與固定吸附床底部脫附進氣口連通，所述固定吸附床頂部脫附出氣口連通熱交換器，再連通冷凝器，冷凝器的底部出液口連通至回收液儲槽，冷凝器排氣口通過第八氣動開關(guān)量閥門與第二氮氣管線中第七氣動開關(guān)量閥門出口連接，冷凝器排氣口通過第九氣動開關(guān)量閥門與表冷過濾器出氣口連接，所述熱交換器和脫附換熱器連通管道之間與脫附換熱器和固定吸附床連通管道之間設(shè)置管道連通，且管道上設(shè)置有第十三氣動模擬量閥門。

[0006]優(yōu)選的，所述固定吸附床并聯(lián)設(shè)置有兩組，兩組固定吸附床各對應(yīng)的進口連通和出口連通，兩組所述固定吸附床吸附進口分別設(shè)置有第三氣動開關(guān)量閥門A和第三氣動開關(guān)量閥門B，兩組所述固定吸附床吸附出口分別設(shè)置有第四氣動開關(guān)量閥門A和第四氣動開關(guān)量閥門B，兩組所述固定吸附床的脫附進口分別設(shè)置有第五氣動開關(guān)量閥門A和第五氣動開關(guān)量閥門B，兩組所述固定吸附床的脫附出口分別設(shè)置有第六氣動開關(guān)量閥門A和第六氣動開關(guān)量閥門B，所述兩組固定吸附床分別命名為固定吸附床A和固定吸附床B。

[0007]優(yōu)選的，所述緩沖罐廢氣出口連接表冷過濾器的管線上設(shè)置有旁路并連通吸附風(fēng)機進氣端，且其上設(shè)有第十一氣動模擬量閥門。

[0008]優(yōu)選的，所述緩沖罐廢氣進口管線上和廢氣出口管線上端均安裝有可燃性氣體濃度檢測儀。

[0009]優(yōu)選的，所述吸附風(fēng)機的進氣處分叉連通有空氣進管，空氣進管上安裝有第十二模擬量閥門。

[0010]優(yōu)選的，所述第七氣動開關(guān)量閥門后端設(shè)置有氧含量分析儀。

[0011]一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)的處理方法，處理方法如下：

步驟一：當(dāng)檢測到進入緩沖罐廢氣濃度低于有機物爆炸下限25%時，第十氣動模擬量閥門關(guān)閉，廢氣經(jīng)過緩沖罐排出，當(dāng)檢測到進入緩沖罐廢氣濃度達(dá)到有機物爆炸下限25%時，第十氣動模擬量閥門根據(jù)有機物濃度值開啟開度，使氮氣充入緩沖罐中，并在緩沖罐內(nèi)與高濃度廢氣均勻混合后排出緩沖罐;當(dāng)緩沖罐出口檢測到廢氣濃度超過有機物爆炸下限25%時，第二氣動開關(guān)量閥門關(guān)閉，緊急外排的第一氣動開關(guān)量閥門打開，廢氣處理系統(tǒng)進行停機降溫操作;

步驟二：待治理廢氣經(jīng)嚴(yán)格的濃度控制確保廢氣濃度低于有機物爆炸下限25%后，進入表冷過濾器中，經(jīng)表冷過濾器降溫、除塵后，通過吸附風(fēng)機的牽引進入固定吸附床吸附凈化，大部分有機物被吸附劑吸附、攔截，少部分有機物則經(jīng)吸附風(fēng)機的牽引通過預(yù)熱換熱器預(yù)熱后送入到催化燃燒床內(nèi)，有機物在催化燃燒床內(nèi)經(jīng)催化氧化分解產(chǎn)生的高溫尾氣作為熱媒依次通過脫附換熱器及預(yù)熱換熱器換熱后從煙囪達(dá)標(biāo)排放;

步驟三：以固定吸附床A處于廢氣凈化狀態(tài)，此時固定吸附床A上對應(yīng)的吸附閥門第三氣動開關(guān)量閥門A、第四氣動開關(guān)量閥門A打開，脫附閥門第五氣動開關(guān)量閥門A、第六氣動開關(guān)量閥門A關(guān)閉，吸附床B處于脫附再生狀態(tài)，此時吸附床上對應(yīng)的吸附閥門三電磁閥B、第四氣動開關(guān)量閥門B關(guān)閉，脫附閥門第五氣動開關(guān)量閥門B、第六氣動開關(guān)量閥門B打開;高濃度廢氣通過止回閥、第一阻火器，并經(jīng)嚴(yán)格的濃度控制后通過吸附閥門第三氣動開關(guān)量閥門A進入固定吸附床A，在停留吸附時間后從第四氣動開關(guān)量閥門A排出，有機廢氣得到了初步的處理;

步驟四：經(jīng)吸附處理后的廢氣在吸附風(fēng)機的牽引下，通過第二阻火器進入到預(yù)熱換熱器中，預(yù)熱換熱器經(jīng)過催化燃燒床排出的高溫氣體預(yù)熱升溫，使得進入預(yù)熱換熱器的廢氣換熱升溫后進入到催化燃燒床中，有機物被催化降解為無毒的無機物并放出熱量，產(chǎn)生的高溫尾氣作為熱媒依次通過脫附換熱器、預(yù)熱換熱器對脫附氣體、進入催化床的氣體進行換熱后從煙囪排放;

步驟五：固定吸附床吸附達(dá)到吸附時間后，通過閥門的切換進入脫附回收系統(tǒng);以吸附床B處于脫附回收狀態(tài)為例：吸附床B在脫附前通過第七氣動開關(guān)量閥門充入純度>99%的氮氣，置換脫附回收系統(tǒng)內(nèi)氣體，減少氣相中的含氧量，并控制脫附系統(tǒng)內(nèi)氧含量低于%，在提高系統(tǒng)安全的同時減少再生過程中氧化副產(chǎn)物的生成;氮氣置換出來的氣體通過第九氣動開關(guān)量閥門排入前端吸附管道表冷過濾器出口端，與前端待治理廢氣混合后經(jīng)廢氣凈化系統(tǒng)處理后排放;置換完成后系統(tǒng)內(nèi)氮氣通過熱交換器、冷凝器、脫附風(fēng)機和脫附換熱器形成循環(huán)的熱氣流持續(xù)吹掃固定吸附床B，高溫下有機物自吸附劑中解吸出來，并通過固定吸附床B第六氣動開關(guān)量閥門B排出，排出的高溫氣體首先經(jīng)熱交換器初步降溫后送入到冷凝器中進行冷凝，冷凝產(chǎn)生的冷凝液存儲于回收液儲槽中，不凝性氣體在脫附風(fēng)機的牽引下，通過氣動開關(guān)量閥門進入到熱交換器中，預(yù)熱后再經(jīng)脫附換熱器換熱到所需的脫附溫度后繼續(xù)吹掃固定吸附床B，如此密閉循環(huán)后，吸附劑所吸附的有機物脫附出來，吸附劑得到徹底的再生;當(dāng)炭床脫附完成后，關(guān)閉第十四氣動模擬量閥門，開度為0%，打開第十三氣動模擬量閥門，開度為100%，對固定吸附床B降溫處理，使吸附劑溫度降低至常溫，以便于下一循環(huán)的吸附使用。

[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1.與目前主流的低溫冷凝組合吸附/催化燃燒工藝相比，具有投資小，運行成本低等特點，特別對于濃度波動大的廢氣的治理，其穩(wěn)定性更高;

2.采用催化燃燒床作為二級廢氣處理裝置，并充分回用催化燃燒床產(chǎn)生的熱量，不僅凈化效率高，而且系統(tǒng)運行成本更低;

3 采用吸附凈化系統(tǒng)及旁路控制系統(tǒng)，對波動性排放的高濃度廢氣起到了 “削峰填谷”的作用，大大降低了系統(tǒng)的運行成本及投資成本;

4、采用吸附-脫附處理技術(shù)，對高于催化燃燒床處理能力的有機物進行回收再利用，為企業(yè)節(jié)省了溶劑采購資金，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

[0013]5、采用氮氣作為保護氣及熱載體，系統(tǒng)安全性高，且對于高沸點物質(zhì)亦具有較高的回收效率;

當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。

附圖說明

[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

[0015]圖1為本發(fā)明工藝流程圖;

圖2為本發(fā)明廢氣濃度控制部工藝流程圖;

圖3為本發(fā)明廢氣凈化部工藝流程圖;

圖4為本發(fā)明脫附回收部工藝流程圖。

[0016]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件如下：

1：止回閥，2：第一阻火器，3：緩沖罐，4：表冷過濾器，5：固定吸附床，6：吸附風(fēng)機，7：第二阻火器，8：預(yù)熱換熱器，9：催化燃燒床，10：脫附換熱器，11：煙囪，12：熱交換器，13：冷凝器，14：氧含量分析儀，15：脫附風(fēng)機，16：回收液儲槽，F(xiàn)-01：第一氣動開關(guān)量閥門，F(xiàn)-02：第二氣動開關(guān)量閥門，F(xiàn)-03A：第三氣動開關(guān)量閥門A，F(xiàn)-03B：第三氣動開關(guān)量閥門B，F(xiàn)-04A：第四氣動開關(guān)量閥門A，F(xiàn)-04B：第四氣動開關(guān)量閥門B，F(xiàn)-05A：第五氣動開關(guān)量閥門A，F(xiàn)-05B：第五氣動開關(guān)量閥門B，F(xiàn)-06A：第六氣動開關(guān)量閥門A，F(xiàn)-06B：第六氣動開關(guān)量閥門B，F(xiàn)-07：第七氣動開關(guān)量閥門，F(xiàn)-08：第八氣動開關(guān)量閥門，F(xiàn)-09：第九氣動開關(guān)量閥門，F(xiàn)-10：第十氣動模擬量閥門，F(xiàn)-11：第十一氣動模擬量閥門，F(xiàn)-12：第十二氣動模擬量閥門，F(xiàn)-13：第十三氣動模擬量閥門，F(xiàn)-14：第十四氣動模擬量閥門。

具體實施方式

[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

[0018]請參閱圖1-4，本發(fā)明提供一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)及方法技術(shù)方案：一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)及方法，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)，包括廢氣濃度控制部、廢氣凈化部和脫附回收部;

廢氣濃度控制部包括緩沖罐3，所述緩沖罐3上設(shè)有第一氮氣管線、廢氣進口管線和廢氣出口管線，所述廢氣進口管線上設(shè)有止回閥1和第一阻火器2，所述第一氮氣管線設(shè)有第十氣動模擬量閥門F-10，所述廢氣出口管線上設(shè)置有三通管道，一端通過第一氣動開關(guān)量閥門F-01連接應(yīng)急處理管線，另一端通過第二氣動開關(guān)量閥門F-02連接廢氣凈化部;

廢氣凈化部包括通過管道順序串聯(lián)設(shè)置的表冷過濾器4、固定吸附床5、吸附風(fēng)機6、第二阻火器7、預(yù)熱換熱器8、催化燃燒床9、脫附換熱器10和煙囪11;所述表冷過濾器4進口端連接緩沖罐3的廢氣出口端，且連接管路上設(shè)有第二氣動開關(guān)量閥門F-02;

脫附回收部包括熱交換器12、冷凝器13、脫附風(fēng)機15、回收液儲槽16和第二氮氣管線，所述第二氮氣管線通過第七氣動開關(guān)量閥門F-07與脫附風(fēng)機15連接后連接熱交換器12，熱交換器12出口連接脫附換熱器10，且熱交換器12和脫附換熱器10之間設(shè)置有第十四氣動模擬量閥門F-14，再與固定吸附床5底部脫附進氣口連通，所述固定吸附床5頂部脫附出氣口連通熱交換器12，再連通冷凝器13，冷凝器13的底部出液口連通至回收液儲槽16，冷凝器13排氣口通過第八氣動開關(guān)量閥門F-08與第二氮氣管線中第七氣動開關(guān)量閥門F-07出口連接，冷凝器13排氣口通過第九氣動開關(guān)量閥門F-09與表冷過濾器4出氣口連接，所述熱交換器12和脫附換熱器10連通管道之間與脫附換熱器10和固定吸附床5連通管道之間設(shè)置管道連通，且管道上設(shè)置有第十三氣動模擬量閥門F-13;

進一步的，所述固定吸附床5并聯(lián)設(shè)置有兩組，兩組固定吸附床5各對應(yīng)的進口連通和出口連通，兩組所述固定吸附床5吸附進口分別設(shè)置有第三氣動開關(guān)量閥門A和第三氣動開關(guān)量閥門B，兩組所述固定吸附床5吸附出口分別設(shè)置有第四氣動開關(guān)量閥門A和第四氣動開關(guān)量閥門B，兩組所述固定吸附床5的脫附進口分別設(shè)置有第五氣動開關(guān)量閥門A和第五氣動開關(guān)量閥門B，兩組所述固定吸附床5的脫附出口分別設(shè)置有第六氣動開關(guān)量閥門A和第六氣動開關(guān)量閥門B，所述兩組固定吸附床5分別命名為固定吸附床A和固定吸附床B;

進一步的，所述緩沖罐3廢氣出口連接表冷過濾器4的管線上設(shè)置有旁路并連通吸附風(fēng)機進氣端，且其上設(shè)有第十一氣動模擬量閥門F-11;

進一步的，所述緩沖罐3廢氣進口管線上和廢氣出口管線上端均安裝有可燃性氣體濃度檢測儀;

進一步的，所述吸附風(fēng)機6的進氣處分叉連通有空氣進管，空氣進管上安裝有第十二氣動模擬量閥門F-12;

進一步的，所述第七氣動開關(guān)量閥門F-07后端設(shè)置有氧含量分析儀14;

一種節(jié)能高效的高濃度有機廢氣處理系統(tǒng)的處理方法，處理方法如下：

步驟一：當(dāng)檢測到進入緩沖罐3廢氣濃度低于有機物爆炸下限25%時，第十氣動模擬量閥門F-10關(guān)閉，廢氣經(jīng)過緩沖罐3排出，當(dāng)檢測到進入緩沖罐3廢氣濃度達(dá)到有機物爆炸下限25%時，第十氣動模擬量閥門F-10根據(jù)有機物濃度值開啟開度，使氮氣充入緩沖罐3中，并在緩沖罐3內(nèi)與高濃度廢氣均勻混合后排出緩沖罐3;當(dāng)緩沖罐3出口檢測到廢氣濃度超過有機物爆炸下限25%時，第二氣動開關(guān)量閥門F-02關(guān)閉，緊急外排的第一氣動開關(guān)量閥門F-01打開，廢氣處理系統(tǒng)進行停機降溫操作;

步驟二：待治理廢氣經(jīng)嚴(yán)格的濃度控制確保廢氣濃度低于有機物爆炸下限25%后，進入表冷過濾器4中，經(jīng)表冷過濾器4降溫、除塵后，通過吸附風(fēng)機6的牽引進入固定吸附床5吸附凈化，大部分有機物被吸附劑吸附、攔截，少部分有機物則經(jīng)吸附風(fēng)機6的牽引通過預(yù)熱換熱器8預(yù)熱后送入到催化燃燒床9內(nèi)，有機物在催化燃燒床9內(nèi)經(jīng)催化氧化分解產(chǎn)生的高溫尾氣作為熱媒依次通過脫附換熱器10及預(yù)熱換熱器8換熱后從煙囪11達(dá)標(biāo)排放;

步驟三：以固定吸附床A處于廢氣凈化狀態(tài)，此時固定吸附床A上對應(yīng)的吸附閥門第三氣動開關(guān)量閥門A、第四氣動開關(guān)量閥門A打開，脫附閥門第五氣動開關(guān)量閥門A、第六氣動開關(guān)量閥門A關(guān)閉，吸附床B處于脫附再生狀態(tài)，此時吸附床上對應(yīng)的吸附閥門三電磁閥B、第四氣動開關(guān)量閥門B關(guān)閉，脫附閥門第五氣動開關(guān)量閥門B、第六氣動開關(guān)量閥門B打開;高濃度廢氣通過止回閥1、第一阻火器2，并經(jīng)嚴(yán)格的濃度控制后通過吸附閥門第三氣動開關(guān)量閥門A進入固定吸附床A，在停留吸附時間后從第四氣動開關(guān)量閥門A排出，有機廢氣得到了初步的處理;

步驟四：經(jīng)吸附處理后的廢氣在吸附風(fēng)機6的牽引下，通過第二阻火器7進入到預(yù)熱換熱器8中，預(yù)熱換熱器8經(jīng)過催化燃燒床9排出的高溫氣體預(yù)熱升溫，使得進入預(yù)熱換熱器8的廢氣換熱升溫后進入到催化燃燒床9中，有機物被催化降解為無毒的無機物并放出熱量，產(chǎn)生的高溫尾氣作為熱媒依次通過脫附換熱器10、預(yù)熱換熱器8對脫附氣體、進入催化床的氣體進行換熱后從煙囪11排放;

步驟五：固定吸附床5吸附達(dá)到吸附時間后，通過閥門的切換進入脫附回收系統(tǒng);以吸附床B處于脫附回收狀態(tài)為例：吸附床B在脫附前通過第七氣動開關(guān)量閥門F-07充入純度>99%的氮氣，置換脫附回收系統(tǒng)內(nèi)氣體，減少氣相中的含氧量，并控制脫附系統(tǒng)內(nèi)氧含量低于5%，在提高系統(tǒng)安全的同時減少再生過程中氧化副產(chǎn)物的生成;氮氣置換出來的氣體通過第九氣動開關(guān)量閥門F-09排入前端吸附管道表冷過濾器4出口端，與前端待治理廢氣混合后經(jīng)廢氣凈化系統(tǒng)處理后排放;置換完成后系統(tǒng)內(nèi)氮氣通過熱交換器12、冷凝器13、脫附風(fēng)機15和脫附換熱器10形成循環(huán)的熱氣流持續(xù)吹掃固定吸附床B，高溫下有機物自吸附劑中解吸出來，并通過固定吸附床B第六氣動開關(guān)量閥門B排出，排出的高溫氣體首先經(jīng)熱交換器12初步降溫后送入到冷凝器13中進行冷凝，冷凝產(chǎn)生的冷凝液存儲于回收液儲槽16中，不凝性氣體在脫附風(fēng)機15的牽引下，通過氣動開關(guān)量閥門F-08進入到熱交換器12中預(yù)熱后再經(jīng)脫附換熱器10換熱到所需的脫附溫度后繼續(xù)吹掃固定吸附床B，如此密閉循環(huán)后，吸附劑所吸附的有機物脫附出來，吸附劑得到徹底的再生;當(dāng)炭床脫附完成后，關(guān)閉第十四氣動模擬量閥門F-14，開度為0%，打開第十三氣動模擬量閥門F-13，開度為100%，對固定吸附床B降溫處理，使吸附劑溫度降低至常溫，以便于下一循環(huán)的吸附使用。

[0019]本發(fā)明吸附劑可根據(jù)工況要求選用活性炭、分子篩等吸附材料對廢氣進行回收治理;

對于排放的高濃廢氣屬于無氧廢氣時，在有機物進入催化燃燒裝置前設(shè)置有模擬量調(diào)節(jié)閥即第十二氣動模擬量閥門F-12，該閥門除了催化燃燒床預(yù)熱時作為新風(fēng)閥開啟外，當(dāng)廢氣氧含量較低時，該閥門開啟，適量的新鮮空氣經(jīng)吸附風(fēng)機6的牽引進入廢氣處理系統(tǒng)，以滿足有機物催化氧化所需的氧濃度的需求。

[0020]本發(fā)明的工藝流程由PLC控制程序系統(tǒng)通過對系統(tǒng)的LEL濃度、溫度、壓力、氧含量、時間等檢測數(shù)據(jù)的分析處理完成，整個過程自動控制。

[0021](1)LEL濃度控制連鎖控制說明：緩沖罐3進口管道設(shè)置可燃性氣體濃度檢測儀LEL-101，與補氮用的第十氣動模擬量閥門F-10連鎖，并通過LEL濃度區(qū)間調(diào)節(jié)第十氣動模擬量閥門F-10開度的控制方式充入氮氣至緩沖罐3中，與高濃度廢氣進行均勻混合后排出;如：當(dāng)檢測到LEL濃度低于25%，補氮用第十氣動模擬量閥門F-10關(guān)閉;當(dāng)檢測到LEL濃度達(dá)到25%，補氮用第十氣動模擬量閥門F-10逐漸開啟20%的開度;當(dāng)檢測到LEL濃度達(dá)到30%時，補氮用第十氣動模擬量閥門F-10逐漸開啟40%的開度;當(dāng)檢測到LEL濃度達(dá)到40%時，補氮用第十氣動模擬量閥門F-10逐漸開啟60%的開度;當(dāng)檢測到LEL濃度達(dá)到50%時，補氮用第十氣動模擬量閥門F-10逐漸開啟80%的開度(由于各項目工況不同，LEL濃度區(qū)間與閥門開度應(yīng)根據(jù)實際運行情況調(diào)試后確定);通過多區(qū)間控制方式嚴(yán)格控制廢氣濃度在有機物爆炸下限25%以內(nèi);

當(dāng)緩沖罐出口可燃性氣體濃度檢測儀LEL-102檢測到廢氣濃度達(dá)到25%時，切斷第二氣動開關(guān)量閥門F-02關(guān)閉，緊急外排第一氣動開關(guān)量閥門F-01打開，廢氣處理系統(tǒng)進行停機降溫操作;

(2)吸附床吸附-脫附切換連鎖控制說明：當(dāng)檢測到催化燃燒床溫度達(dá)到設(shè)定的最高限值溫度(550℃)時，系統(tǒng)自動進行吸附-脫附切換，如吸附床A切換為脫附狀態(tài)：第三氣動開關(guān)量閥門A、第四氣動開關(guān)量閥門A關(guān)閉，第五氣動開關(guān)量閥門A、第六氣動開關(guān)量閥門A打開;吸附床B切換為吸附狀態(tài)：第三氣動開關(guān)量閥門B、第四氣動開關(guān)量閥門B打開，第五氣動開關(guān)量閥門B、第六氣動開關(guān)量閥門B關(guān)閉;

(3) “填谷”連鎖控制說明：第十一氣動模擬量閥門F-11的開度與催化燃燒床溫度TIC-201進行連鎖控制，通過分溫度區(qū)間調(diào)節(jié)第十一氣動模擬量閥門F-11的開度來控制：如，當(dāng)檢測到催化燃燒床溫度低于330℃時，第十一氣動模擬量閥門F-11閥門開度逐步開啟至20%的開度;當(dāng)催化燃燒床溫度TIC-201降低至300℃時，第十一氣動模擬量閥門F-11閥門開度逐步開啟至60%;當(dāng)溫度TIC-201達(dá)到280℃時，第十一氣動模擬量閥門F-11閥門開啟100%的開度;當(dāng)催化燃燒床溫度TIC-201達(dá)到350℃時，第十一氣動模擬量閥門F-11閥門開度逐漸關(guān)閉(由于各項目工況不同，催化燃燒床溫度控制區(qū)間與閥門開度應(yīng)根據(jù)實際運行情況調(diào)試后確定)。通過將前端高濃度廢氣(有機物濃度低于爆炸下限25%)通過旁路直接引入到催化燃燒床來滿足催化燃燒床自熱運行的要求，降低運行成本。

[0022](4)脫附溫度的連鎖控制說明：通過第十三氣動模擬量閥門F-13、第十四氣動模擬量閥門F-14的開度調(diào)節(jié)脫附氣體的溫度TIC-202，使脫附氣體溫度達(dá)到所需的脫附溫度要求，當(dāng)脫附溫度低于所需的脫附溫度時，第十四氣動模擬量閥門F-14開度增大，第十三氣動模擬量閥門F-13開度減小，使更多脫附氣體流經(jīng)脫附換熱器10，以達(dá)到所需脫附溫度的要求;當(dāng)脫附氣體溫度高于脫附溫度時，第十四氣動模擬量閥門F-14開度減小，第十三氣動模擬量閥門F-13開度增大，減少流經(jīng)脫附換熱器10的脫附氣體流量，從而達(dá)到降低脫附溫度的目的。

[0023](5)脫附過程中脫附系統(tǒng)內(nèi)氧含量連鎖控制說明：為了確保脫附系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，脫附過程應(yīng)嚴(yán)格控制系統(tǒng)內(nèi)氧濃度<5%，通過配套的在線氧含量分析儀14與補氮用第七氣動開關(guān)量閥門F-07連鎖，當(dāng)檢測到系統(tǒng)氧濃度達(dá)到5%時，開啟補氮用第七氣動開關(guān)量閥門F-07，往系統(tǒng)內(nèi)充入氮氣，從而減低脫附系統(tǒng)內(nèi)氧濃度;當(dāng)檢測到氧濃度達(dá)到4%時，關(guān)閉補氮閥門。

[0024]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

[0025]以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。

說明書附圖(4)