本(ben)實(shi)用新型涉及(ji)工(gong)業廢(fei)(fei)氣處(chu)理技術領(ling)域,尤(you)其涉及(ji)一種含VOCs工(gong)業廢(fei)(fei)氣的處(chu)理系統。
背景技術:
VOCs(volatile organic compounds)即揮發性有機物(wu)(wu),是(shi)(shi)(shi)一(yi)類化學物(wu)(wu)質的(de)統(tong)稱。VOCs是(shi)(shi)(shi)對(dui)(dui)人體(ti)有害物(wu)(wu)質,對(dui)(dui)人體(ti)的(de)危(wei)害主要有兩個方(fang)面:其一(yi)為其有害成分直接(jie)(jie)影(ying)響人體(ti)健康,其二(er)是(shi)(shi)(shi)VOCs會形成PM 2.5前體(ti)物(wu)(wu),從而間接(jie)(jie)影(ying)響人體(ti)健康。
VOCs組成復雜(za),主要包括烷烴、烯(xi)烴、芳(fang)(fang)香烴、鹵代烴、含氧烴、氮烴、硫(liu)烴、低沸點(dian)多環芳(fang)(fang)烴等。其中常見的(de)VOCs種類有甲(jia)苯(ben)、二甲(jia)苯(ben)、對-二氯苯(ben)、乙(yi)(yi)苯(ben)、苯(ben)乙(yi)(yi)烯(xi)、甲(jia)醛、乙(yi)(yi)醛等等。工(gong)業排(pai)放(fang)是主要的(de)VOCs污(wu)染來源,具有排(pai)放(fang)集中、排(pai)放(fang)強(qiang)度大、濃度高、組分(fen)復雜(za)的(de)特點(dian)。
目前工業上對VOCs的(de)治理方(fang)法(fa)主(zhu)要有吸(xi)附法(fa)、吸(xi)收(shou)法(fa)、冷凝法(fa)、膜分離法(fa)、生物(wu)降解法(fa)和焚燒(shao)法(fa)等,簡(jian)要介紹如下:
1)吸(xi)附法(fa):是采用吸(xi)附劑,將(jiang)廢氣(qi)混(hun)合物中的(de)污(wu)染物積聚或凝縮在表面,達到分離去除目的(de)。該方(fang)法(fa)工藝(yi)簡單,凈化效(xiao)率(lv)高(gao),一次投資少,運行費用低,但系統(tong)阻(zu)力(li)較大,容易堵(du)塞,且再生效(xiao)率(lv)不高(gao),適用于(yu)中低濃度(du)的(de)VOCs的(de)凈化。
2)吸(xi)(xi)收法(fa):即(ji)洗滌法(fa),是利用吸(xi)(xi)收劑選擇吸(xi)(xi)收廢(fei)氣中各混合組分或者某種組分,達(da)到凈化(hua)廢(fei)氣的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。該法(fa)設備簡單,維護方(fang)便,系(xi)統(tong)阻力小,能耗低(di),但凈化(hua)效率(lv)不高(gao),處理(li)后的(de)(de)(de)尾氣很難達(da)到國(guo)標(biao)要求。
3)冷凝法(fa):是將廢氣降(jiang)溫(wen)至(zhi)VOCs成分之露點以下,使之凝結為液(ye)態后加以回收(shou)(shou)的方(fang)法(fa)。多用(yong)于高(gao)濃(nong)度、單(dan)一組分有回收(shou)(shou)價(jia)值(zhi)的VOCs的處理(li)。該法(fa)可有效(xiao)回收(shou)(shou)廢氣中的有效(xiao)成分,缺點是處理(li)成本較高(gao),技術復雜。
4)膜分離(li)法:采用人工合(he)成的(de)膜分離(li)VOCs物(wu)質。適(shi)用于高(gao)濃度VOCs處(chu)理。該法可有效回收廢(fei)氣中(zhong)的(de)有效成分,回收效率(lv)高(gao),缺(que)點是成本高(gao),會造成膜污染,另外膜的(de)穩定(ding)性也差。
5)生物(wu)降解法(fa):利用微生物(wu)對廢氣中(zhong)的污染(ran)物(wu)進行消化(hua)代謝,將污染(ran)物(wu)轉化(hua)為無害的水(shui)、二氧化(hua)碳及其它無機鹽類(lei)。該法(fa)能耗(hao)低、費用低,缺點(dian)是(shi)占地面積大,使用范圍有限。
6)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)法:廢(fei)氣中所(suo)含有機物均為(wei)可燃燒(shao)(shao)物質(zhi),焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)法就是將廢(fei)氣直接(jie)引(yin)入專用(yong)的(de)加熱爐焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)。該(gai)法對于低濃度廢(fei)氣焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)徹底,缺點是處理能耗相對較高。
從以上分析比較(jiao)可以看出(chu),現行的各(ge)種(zhong)VOCs治理(li)方(fang)法各(ge)有優(you)點,也都(dou)有其不足之處。隨著新(xin)環保法的實(shi)施,對環保要求越來越高,實(shi)用新(xin)型一種(zhong)工藝簡單(dan),投資低、治理(li)效率(lv)高、適(shi)應性(xing)強(qiang)的工業VOCs治理(li)新(xin)方(fang)法是十(shi)分有意義的。
技術實現要素:
本實用新(xin)型提供了(le)一種含VOCs工(gong)業廢氣的(de)處理(li)系統,采用吸(xi)收(shou)與焚燒相結合的(de)方法有(you)效脫(tuo)除(chu)工(gong)業廢氣中的(de)VOCs,特別適用于中小規模(mo)的(de)工(gong)業廢氣排放系統;其工(gong)藝簡單,投資少,工(gong)業廢氣中VOCs成分脫(tuo)除(chu)效率高,適應性(xing)強。
為了(le)達到上述目的,本實(shi)用新(xin)型采用以下(xia)技(ji)術方案實(shi)現:
一種含VOCs工業廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)的(de)處理(li)系統(tong),包括排(pai)氣(qi)(qi)洗(xi)凈(jing)器、吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)循(xun)環(huan)槽、排(pai)氣(qi)(qi)洗(xi)凈(jing)塔(ta)、吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)冷卻器和(he)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)焚(fen)燒爐(lu);所述吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)循(xun)環(huan)槽底部設(she)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)出(chu)口(kou),頂(ding)部設(she)混(hun)合物入(ru)口(kou)和(he)排(pai)氣(qi)(qi)洗(xi)凈(jing)塔(ta),吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)出(chu)口(kou)通(tong)過吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)送(song)管道(dao)連接排(pai)氣(qi)(qi)洗(xi)凈(jing)器上(shang)的(de)噴(pen)嘴,吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)送(song)管道(dao)上(shang)依次設(she)有吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)循(xun)環(huan)泵和(he)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)冷卻器;吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)冷卻器后的(de)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)送(song)管道(dao)另外(wai)連接排(pai)氣(qi)(qi)洗(xi)凈(jing)塔(ta)的(de)上(shang)部吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)入(ru)口(kou);排(pai)氣(qi)(qi)洗(xi)凈(jing)器的(de)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)入(ru)口(kou)連接工業廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)管道(dao),排(pai)氣(qi)(qi)洗(xi)凈(jing)器的(de)混(hun)合物出(chu)口(kou)連接吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)循(xun)環(huan)槽的(de)混(hun)合物入(ru)口(kou);排(pai)氣(qi)(qi)洗(xi)凈(jing)塔(ta)的(de)頂(ding)部廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)出(chu)口(kou)通(tong)過廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)引風機連接廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)焚(fen)燒爐(lu)底部的(de)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)燃燒器,廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)焚(fen)燒爐(lu)上(shang)設(she)有助燃空(kong)氣(qi)(qi)入(ru)口(kou),通(tong)過空(kong)氣(qi)(qi)風機連通(tong)外(wai)部大氣(qi)(qi);廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)焚(fen)燒爐(lu)頂(ding)部設(she)煙囪。
所述(shu)排氣洗凈(jing)器(qi)為引射(she)式文(wen)丘(qiu)里洗滌器(qi),具有噴射(she)混合功能。
所述排氣洗(xi)凈塔采用高(gao)效填料塔。
所述(shu)廢氣焚燒(shao)(shao)爐采用立式焚燒(shao)(shao)爐。
所述廢(fei)氣(qi)燃燒器(qi)為擴散(san)式高(gao)效型(xing)燃燒器(qi),采用二級點火方式,并設置(zhi)長(chang)明燈。
所(suo)述廢氣燃(ran)燒器設有火焰(yan)檢測器、推進器和點火器。
所述吸(xi)收(shou)劑(ji)(ji)循環(huan)槽與排(pai)(pai)氣洗凈塔(ta)為一體(ti)化結構(gou),排(pai)(pai)氣洗凈塔(ta)設(she)置在吸(xi)收(shou)劑(ji)(ji)循環(huan)槽的(de)頂部;廢氣焚燒爐與煙囪也為一體(ti)化結構(gou),煙囪設(she)置在廢氣焚燒爐的(de)頂部。
與現(xian)有技術相比,本實用新型的有益效果(guo)是(shi):
1)采用吸(xi)收與焚燒相結合的工(gong)藝技術,工(gong)業廢氣凈化效率(lv)高,VOCs脫除率(lv)可達99.9%以上;
2)在廢氣(qi)焚燒(shao)爐前設排氣(qi)洗(xi)凈系統,首(shou)先(xian)對工業廢氣(qi)進行洗(xi)滌(di)吸(xi)收(shou),減少焚燒(shao)爐負荷;
3)廢氣焚(fen)燒爐的布置方式為立(li)式,結(jie)構簡單小巧,煙囪(cong)坐落在焚(fen)燒爐上,占地面積小;
4)廢(fei)氣(qi)焚燒爐(lu)爐(lu)膛焚燒溫度維(wei)持在(zai)800~1200℃左右,使廢(fei)氣(qi)中(zhong)有害物在(zai)爐(lu)內達到完全燃燒分解,不產生二次(ci)污染;
5)廢(fei)氣燃(ran)燒器采用二級點(dian)火方式,即點(dian)火時首先點(dian)燃(ran)長明燈(deng)(deng),再由長明燈(deng)(deng)點(dian)燃(ran)廢(fei)氣;長明燈(deng)(deng)長燃(ran)能夠在工業廢(fei)氣的(de)成分與流(liu)量波動(dong)時,保證進入爐膛(tang)都能夠及時充分的(de)燃(ran)燒,安(an)全可(ke)靠;
6)對于工業廢(fei)氣(qi)處理(li)量比較少的系(xi)統,為了簡化操作,可(ke)不設煙氣(qi)余熱回收,直接采用風(feng)冷;既(ji)簡化操作,占地面積也小(xiao),特別適(shi)合(he)原(yuan)有廢(fei)氣(qi)處理(li)系(xi)統的改造;
7)系統(tong)運行(xing)時,廢(fei)氣焚(fen)燒爐始終(zhong)處于負壓狀態,避免有(you)害氣體逸出(chu),有(you)效地保護環境。
附圖說明
圖1是(shi)本實用(yong)新型所述一種含(han)VOCs工業(ye)廢氣的處理系統的結構示意圖。
圖中:1.廢(fei)氣燃燒器(qi) 2.廢(fei)氣焚燒爐 3.煙囪(cong) 4.空氣風(feng)機(ji) 5.廢(fei)氣引風(feng)機(ji) 6.排氣洗(xi)凈塔 7.排氣洗(xi)凈器(qi) 8.吸(xi)收(shou)劑循(xun)環(huan)槽 9.吸(xi)收(shou)劑循(xun)環(huan)泵 10.吸(xi)收(shou)劑冷卻器(qi) 11.火(huo)焰(yan)檢測器(qi) 12.推進器(qi) 13.點(dian)火(huo)器(qi)
具體實施方式
下(xia)面(mian)結(jie)合附圖對本實用新型(xing)的具體實施方(fang)式(shi)作進一步說明:
如圖1所示,本實用新型所述(shu)一種含VOCs工(gong)業廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)處理系統,包括排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)洗(xi)(xi)凈(jing)(jing)(jing)器(qi)(qi)7、吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑循環(huan)槽8、排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)洗(xi)(xi)凈(jing)(jing)(jing)塔6、吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑冷(leng)(leng)卻器(qi)(qi)10和(he)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)焚燒(shao)爐2;所述(shu)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑循環(huan)槽8底部設吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑出(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou),頂(ding)部設混(hun)(hun)合(he)物入(ru)口(kou)(kou)(kou)和(he)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)洗(xi)(xi)凈(jing)(jing)(jing)塔6,吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑出(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)通(tong)(tong)過(guo)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑輸送管道連(lian)接(jie)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)洗(xi)(xi)凈(jing)(jing)(jing)器(qi)(qi)7上(shang)的(de)噴嘴,吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑輸送管道上(shang)依次(ci)設有吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑循環(huan)泵(beng)9和(he)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑冷(leng)(leng)卻器(qi)(qi)10;吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑冷(leng)(leng)卻器(qi)(qi)10后的(de)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑輸送管道另外(wai)連(lian)接(jie)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)洗(xi)(xi)凈(jing)(jing)(jing)塔6的(de)上(shang)部吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑入(ru)口(kou)(kou)(kou);排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)洗(xi)(xi)凈(jing)(jing)(jing)器(qi)(qi)7的(de)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)入(ru)口(kou)(kou)(kou)連(lian)接(jie)工(gong)業廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)管道,排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)洗(xi)(xi)凈(jing)(jing)(jing)器(qi)(qi)7的(de)混(hun)(hun)合(he)物出(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)連(lian)接(jie)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑循環(huan)槽8的(de)混(hun)(hun)合(he)物入(ru)口(kou)(kou)(kou);排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)洗(xi)(xi)凈(jing)(jing)(jing)塔6的(de)頂(ding)部廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)出(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)通(tong)(tong)過(guo)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)引風(feng)機(ji)5連(lian)接(jie)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)焚燒(shao)爐2底部的(de)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)燃燒(shao)器(qi)(qi)1,廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)焚燒(shao)爐2上(shang)設有助燃空氣(qi)(qi)(qi)(qi)入(ru)口(kou)(kou)(kou),通(tong)(tong)過(guo)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)風(feng)機(ji)4連(lian)通(tong)(tong)外(wai)部大氣(qi)(qi)(qi)(qi);廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)焚燒(shao)爐2頂(ding)部設煙(yan)囪3。
所述排氣洗凈器(qi)7為(wei)引射(she)式文丘里洗滌器(qi),具(ju)有噴射(she)混合(he)功能。
所述(shu)排氣洗凈塔6采用高效填料塔。
所述廢氣焚(fen)(fen)燒(shao)爐2采(cai)用(yong)立式(shi)焚(fen)(fen)燒(shao)爐。
所述廢氣燃燒(shao)器1為擴散(san)式高效型燃燒(shao)器,采用二級點火方式,并設(she)置長明燈(deng)。
所述(shu)廢氣燃燒器(qi)1設有火(huo)焰(yan)檢測器(qi)、推進(jin)器(qi)和點火(huo)器(qi)。
所(suo)述吸收劑(ji)循環(huan)槽(cao)(cao)8與排氣(qi)洗凈塔(ta)6為一體化結構,排氣(qi)洗凈塔(ta)6設置在(zai)吸收劑(ji)循環(huan)槽(cao)(cao)8的頂(ding)部;廢氣(qi)焚燒爐(lu)2與煙囪(cong)3也為一體化結構,煙囪(cong)3設置在(zai)廢氣(qi)焚燒爐(lu)2的頂(ding)部。
本實用新型所述一種含VOCs工(gong)業廢氣的處理系統的工(gong)藝過程如下(xia):
1)通過吸(xi)收(shou)(shou)劑(ji)(ji)循環泵9將吸(xi)收(shou)(shou)劑(ji)(ji)循環槽8中的(de)吸(xi)收(shou)(shou)劑(ji)(ji)抽出,經吸(xi)收(shou)(shou)劑(ji)(ji)冷卻器(qi)10冷卻到(dao)30~80℃后(hou),送入排(pai)氣(qi)洗(xi)(xi)凈(jing)器(qi)7的(de)噴(pen)嘴(zui)中,進(jin)入排(pai)氣(qi)洗(xi)(xi)凈(jing)器(qi)7的(de)吸(xi)收(shou)(shou)劑(ji)(ji)壓力為0.4~1.0Mpa;排(pai)氣(qi)洗(xi)(xi)凈(jing)器(qi)7內廢(fei)(fei)氣(qi)入口的(de)壓力為-1~-5kPa,利(li)用該負壓將含(han)VOCs工業廢(fei)(fei)氣(qi)吸(xi)入排(pai)氣(qi)洗(xi)(xi)凈(jing)器(qi)7,使(shi)含(han)VOCs工業廢(fei)(fei)氣(qi)與吸(xi)收(shou)(shou)劑(ji)(ji)充分混合(he),發生物理化學(xue)反應(ying);
2)含VOCs工業廢氣及吸收(shou)劑(ji)的混(hun)合物進入到吸收(shou)劑(ji)循環槽8中(zhong),吸收(shou)了(le)VOCs的吸收(shou)劑(ji)由吸收(shou)劑(ji)循環槽8收(shou)集后循環利(li)用(yong);不凝性氣體再(zai)進入排(pai)氣洗凈塔6;
3)在排氣洗凈塔6中,吸收劑從排氣洗凈塔6上方向下噴灑,噴灑密度為2~20m3/m2·h;不凝性氣體自排氣洗凈塔(ta)6塔(ta)底(di)進(jin)入,在上行(xing)的(de)過程中與吸(xi)收(shou)劑(ji)逆流接(jie)觸,反(fan)應后的(de)吸(xi)收(shou)劑(ji)也回(hui)到吸(xi)收(shou)劑(ji)循(xun)環槽8;經過排氣洗凈器和排氣洗凈塔(ta)兩步吸(xi)收(shou),含VOCs工業廢氣中的(de)大部分VOCs成分被吸(xi)收(shou)劑(ji)吸(xi)收(shou);
4)經排(pai)氣(qi)(qi)洗凈(jing)塔(ta)6洗滌后的尾氣(qi)(qi)由廢(fei)氣(qi)(qi)引風機5抽(chou)送至(zhi)廢(fei)氣(qi)(qi)焚燒(shao)爐(lu)2,并配入助燃空氣(qi)(qi)進(jin)行焚燒(shao),爐(lu)內焚燒(shao)溫度800~1200℃,爐(lu)膛內壓力-100~-200Pa,工(gong)業(ye)廢(fei)氣(qi)(qi)在廢(fei)氣(qi)(qi)焚燒(shao)爐(lu)2內燃燒(shao)停留(liu)時間為1~3s;
5)經廢氣(qi)焚燒爐(lu)2焚燒后(hou)的凈尾(wei)氣(qi)冷卻至150℃以下后(hou),通過煙囪3排(pai)放。
所述(shu)吸(xi)收劑(ji)(ji)采用有機溶劑(ji)(ji)、洗(xi)油或(huo)柴油。
所述廢氣焚燒爐2后凈尾氣的冷卻方式根據處理規模確定,所處理工業廢氣量≤3000m3/h時,采用風冷方式;所處理工業廢氣量>10000m3/h時(shi),采用在空氣預熱器內換熱的(de)方式回收熱量(liang)。
吸收(shou)劑需定(ding)期更換(huan),廢(fei)(fei)吸收(shou)劑可(ke)根據(ju)其性質進行不同方式的后(hou)續處(chu)理。采用(yong)洗油(you)和(he)(he)柴油(you)作(zuo)吸收(shou)劑時,可(ke)將(jiang)廢(fei)(fei)吸收(shou)劑送(song)(song)入(ru)煤焦(jiao)油(you)和(he)(he)原油(you),重新加工;采用(yong)有機溶劑作(zuo)吸收(shou)劑時,可(ke)將(jiang)廢(fei)(fei)吸收(shou)劑送(song)(song)入(ru)再生單(dan)元,再生后(hou)循(xun)環使用(yong)。
以上(shang)所述(shu),僅為本(ben)實(shi)(shi)用(yong)新型(xing)較佳的(de)具體實(shi)(shi)施方式,但本(ben)實(shi)(shi)用(yong)新型(xing)的(de)保護(hu)范(fan)圍并不局限于此(ci),任何熟悉本(ben)技術領(ling)域的(de)技術人員在本(ben)實(shi)(shi)用(yong)新型(xing)揭露的(de)技術范(fan)圍內,根據本(ben)實(shi)(shi)用(yong)新型(xing)的(de)技術方案及其實(shi)(shi)用(yong)新型(xing)構思加以等同替換或改變,都應(ying)涵蓋在本(ben)實(shi)(shi)用(yong)新型(xing)的(de)保護(hu)范(fan)圍之內。