用于揮發性有機物治理的安全預處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于揮發性有機物治理的安全預處理裝置。
【背景技術】
[0002]目前的揮發性有機物(VOCs)的治理技術主要有兩類:一類是回收技術，一類是銷毀技術。回收技術是通過物理的方法，例如改變溫度、壓力或采取選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法富集分離有機氣相污染物的方法，主要有吸附技術、吸收技術、冷凝技術及膜分離技術。銷毀技術主要通過化學或生化放映，用熱、光、催化劑和微生物將有機化合物轉變為二氧化碳和水等無毒害或低毒害的無機小分子化合物，主要有直接燃燒法、催化燃燒、生物氧化、光催化氧化、等離子破壞等。
[0003]回收技術主要針對濃度較高或經濟價值高的VOCs氣體進行回收，在某些領域能夠滿足國家環保標準的要求直接排入大氣中。而銷毀技術主要是針對回收技術無法達到標準要求時而采取的VOCs治理技術。《大氣污染物綜合排放標準》要求非甲烷總烴排放濃度彡120mg/m3，一些地區地方標準要求非甲烷總烴排放濃度彡80mg/m3，《石油化學工業污染物排放標準》等意見征求稿要求苯排放指標< lmg/m3，回收技術若要達到以上標準，則技術實現上非常困難，需結合銷毀技術進一步達到標準。
[0004]然而目前的銷毀技術中直接燃燒法操作溫度高達800°C，且設備成本高，在煉制企業應用過程中存在安全隱患；大部分催化燃燒技術不適應用于高濃度的有機污染物場合需進行預處理，且因催化劑工作溫度基本在400°C左右，高于大部分有機物起燃溫度，在使用上也存在爆炸的危險。若對有機污染物進行稀釋預處理，則對空氣的加熱升溫需要耗費大量的熱能(電加熱或者燃料加熱)，在大風量/低濃度的VOCs治理中運行成本過高，造成能源浪費。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是現有技術中安全隱患大的問題，提供一種新的用于揮發性有機物治理的安全預處理裝置。該裝置用于揮發性有機物治理中，具有無安全隱患、起燃溫度低、能耗小的優點。
[0006]為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案如下:一種用于揮發性有機物治理的安全預處理裝置，包括氣體混合室、調節閥、在線濃度分析儀，其特征在于氣體混合室上設有稀釋空氣入口管線、揮發性有機物氣體進入管線、揮發性有機物氣體進風機管線，稀釋空氣入口管線上設有調節閥，調節閥通過信號線與低溫催化氧化床層出口的溫度測量設備相連，所述揮發性有機物氣體進入管線上接有在線濃度分析儀。
[0007]本專利在預處理系統和在線濃度分析儀的作用下，始終保持混合氣體的濃度在爆炸極限的下限25%的范圍內；較未采取預處理的直接燃燒和其他催化氧化技術安全性更高，取得了較好的技術效果。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型所述裝置的流程示意圖。
[0009]圖2為預處理系統流程示意圖。
[0010]圖1、圖2中，I為VOCs高濃度處理裝置；2為安全預處理裝置；3為風機；4為調節閥；5為稀釋空氣管線；6為加熱室；7為低溫催化氧化層；8為高溫催化氧化層；10為在線濃度分析儀；11為煙囪；12為回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體；2a為稀釋空氣管線5上的調節閥；2b為氣體混合室，2c為混合氣體進風機管線；2d為VOCs氣體進氣管線。
[0011]下面通過實施例對本實用新型作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。
【具體實施方式】
[0012]【實施例1】
[0013]一種用于揮發性有機物治理的安全預處理裝置，如圖2所示，包括氣體混合室、調節閥、在線濃度分析儀，其特征在于氣體混合室上設有稀釋空氣入口管線、揮發性有機物氣體進入管線、揮發性有機物氣體進風機管線，稀釋空氣入口管線上設有調節閥，調節閥通過信號線與低溫催化氧化床層出口的溫度測量設備相連，所述揮發性有機物氣體進入管線上接有在線濃度分析儀。
[0014]采用如圖1所示的裝置進行VOCs氣體回收治理，流程走向:VOCs高濃度回收裝置—安全預處理裝置一風機一回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體冷程一加熱器一低溫催化氧化床一高溫催化氧化床一回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體熱程一煙囪。
[0015]VOCs高濃度回收裝置可以是吸附系統、冷凝回收系統、膜分離系統等，主要用于回收濃度達到100g/m3?1000g/m3以上的高濃度VOCs氣體。安全預處理裝置(如圖2所示)由稀釋空氣管線上的調節閥門(2a)和氣體混合室(2b)組成，主要用于稀釋低濃度的VOCs氣體，使其濃度降至低溫催化氧化裝置使用的安全范圍內。風機通過變頻工作始終保持其風機前端進口處于微正壓的工作范圍內。調節閥(4)用于調節經換熱器后出口管路內氣體溫度，并與加熱器配合使管路內氣體在進入低溫催化氧化床層之前處于合理的工作范圍內；低溫催化氧化層、高溫催化氧化層、回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體用于凈化消除VOCs氣體，并使其濃度降至所需達到的標準要求以下；在線濃度分析儀用于監控來料氣體濃度、催化氧化前端反應濃度以及排出口濃度；系統實時檢測進入系統的濃度、溫度及流量變化情況，在線濃度分析儀實時測量防爆風機前、后端濃度情況。當風機后端VOCs濃度高于爆炸極限下限的25%時，則預處理系統的調節閥門(2a)加大稀釋力度，使其濃度降至在爆炸極限下限的25%以下，使低溫催化氧化系統始終處于安全操作范圍以內。煙囪主要用于排放達標氣體；回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體可分為不同倉室，蓄熱體通過回轉馬達帶動下旋轉。混合氣體首先經過已蓄熱的倉室內的蓄熱體，從而帶走蓄熱體的熱量達到所需催化溫度；同時其他倉室內的蓄熱體用于回收高溫凈化氣體的熱量。
[0016]系統中供電設備主要是風機和加熱器，此外相應管路及設備上設置有溫度、流量、壓力及濃度檢測變送器，各檢測信號及控制變量匯集進入一個PLC (可編程邏輯控制器)控制系統，并通過監控電腦控制整套系統運行。通過監控電腦啟動運行系統，加熱器首先開始工作，當加熱器達到系統設定的溫度時，防爆風機開始工作，VOCs氣體通過前端高濃度回收裝置進入低溫催化氧化治理系統。
[0017]同時監控電腦實時監控經過回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體后VOCs氣體溫度，當溫度低于低溫催化氧化床層所需溫度時，加熱器開始工作；當溫度高于低溫催化氧化床層溫度時，調節閥(4)實時調節開度，降低VOCs氣體溫度，使其維持在低溫催化氧化床層所需要的工作溫度范圍內；VOCs氣體經過低溫氧化床層后，90%以上的VOCs氣體已在低溫催化氧化床層內被分解為0)2和H2O,同時釋放出熱量并進入高溫催化氧化床層，同時當此時氣體溫度較高時，預處理系統增加稀釋力度，降低VOCs氣體燃燒溫度；高溫催化氧化床層內填充不同于低溫催化氧化床層的貴金屬Pt等為代表的高溫催化劑，該催化劑所需要工作溫度高于低溫催化氧化床層所需溫度。剩余少部分VOCs氣體在此區間內進一步分解成0)2和H2O,同時釋放出熱量進入回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體，在回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體內進一步高溫燃燒，達到99%以上的處理效率。
[0018]以處理汽油揮發的油氣為例，進口濃度為60g/m3的常溫汽油油氣，經系統預處理后濃度稀釋為6g/m3(爆炸極限的下限的25%為9.4g/m3)，已低于爆炸極限的下限的25%，經回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體換熱后溫度升高至230°C左右，此時加熱器停止工作，經低溫催化氧化床層、高溫催化氧化床層以及陶瓷蓄熱體的處理后，出口濃度可以達到80mg/m3以下，處理效率達到99%以上。
[0019]通過密閉的回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體實現蓄熱和換熱的合二為一，該方式可以提高換熱效率，提高蓄熱能力。通過回轉型蜂窩陶瓷蓄熱體的旋轉馬達，帶動蓄熱體旋轉。當回轉型蓄熱體某一蓄熱體作為蓄熱功能使用時，不僅可以進一步凈化VOCs氣體，而且可以進行蓄熱，進行熱回收利用；此時另一蓄熱體已蓄熱完成等待系統換熱；而還有一個蓄熱體正在給來料VOCs氣體進行加熱。
【主權項】
1.一種用于揮發性有機物治理的安全預處理裝置，包括氣體混合室、調節閥、在線濃度分析儀，其特征在于氣體混合室上設有稀釋空氣入口管線、揮發性有機物氣體進入管線、揮發性有機物氣體進風機管線，稀釋空氣入口管線上設有調節閥，調節閥通過信號線與低溫催化氧化床層出口的溫度測量設備相連，所述揮發性有機物氣體進入管線上接有在線濃度分析儀。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于揮發性有機物治理的安全預處理裝置，主要解決現有技術中安全隱患大的問題。本實用新型通過采用一種用于揮發性有機物治理的安全預處理裝置，包括氣體混合室、調節閥、在線濃度分析儀，氣體混合室上設有稀釋空氣入口管線、揮發性有機物氣體進入管線、揮發性有機物氣體進風機管線，稀釋空氣入口管線上設有調節閥，調節閥通過信號線與低溫催化氧化床層出口的溫度測量設備相連，所述揮發性有機物氣體進入管線上接有在線濃度分析儀的技術方案較好地解決了上述問題，可用于揮發性有機物治理中。
【IPC分類】G05D27/02, G01N33/00
【公開號】CN204903499
【申請號】CN201520609163
【發明人】王林, 尹樹孟, 單小雯
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月13日