CN110935285A - 再生空气部分配比循环voc浓缩工艺 - Google Patents

Abstract

再生空气部分配比循环VOC浓缩工艺,再生温度自动控制装置(8)与温度传感器(9)和VOC浓度传感器(10)通过控制线路连接；再生循环风量自动控制装置(11)与VOC浓度传感器(12)和循环空气调节阀(14)通过控制线路连接；根据处理入口(2)空气中VOC浓度的变化，自动调节再生循环风量，测定处理出口(15)净化后空气的VOC含量，将其作为再生温度自动控制装置(8)再生温度控制信号。浓缩后的VOC浓度变得稳定。在保证高除去率的同时，实现高浓缩倍率。有效保证浓缩后的VOC浓度更高，也可减少燃烧用辅助燃料气体的使用消耗量，实现系统装置进一步优化，降低设备生产成本。

Description

再生空气部分配比循环VOC浓缩工艺

技术领域

本发明属于IPC分类B01D53/00从气体中回收挥发性有机溶剂的蒸气进行空气净化技术领域，涉及VOC处理技术，尤其是再生空气部分配比循环VOC浓缩工艺。

背景技术

VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。普通意义上的VOC就是指挥发性有机物；但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的挥发性有机物。

VOC浓缩装置是将大风量、低浓度的废气浓缩到高浓度、小风量的废气，从而减少设备的投入费用和运行成本，提高VOC废气的高效率处理。在处理大风量、低浓度的废气燃烧和回收的时候，如果没有VOC浓缩装置，直接进行燃烧的情况下，废气处理设备不仅体积庞大，而且产生的运行费用也会很庞大。

VOC浓缩装置基本原理构造中，VOC浓缩区可分为处理区、再生区、冷却区，浓缩转轮在各个区内连续运转。VOC有机废气通过前置过滤器后，通过浓缩转轮装置的处理区。在处理区VOC被吸附剂吸附去除，净化后的空气从浓缩转轮的处理区间排出。吸附于浓缩转轮中的有机废气VOC，在再生区经热风处理而被脱附、浓缩到5-15倍的程度。浓缩转轮在冷却区被冷却，经过冷却区的空气，再经过加热后作为再生空气使用，达到节能的效果。

中国专利申请201710795916.4公开了一种新型VOC浓缩处理方法，VOC废气经过过滤器进入VOC浓缩转轮，通过沸石对VOC废气进行吸附，处理后尾气进入烟囱排入大气；VOC浓缩转轮中的VOC被浓缩成饱和沸石区，利用热交换机、热交换器提供的热流进行脱附，脱附完成后VOC浓缩转轮旋转至冷却区，以常温空气冷却VOC浓缩转轮，再旋转至浓缩区，进行重复操作；脱附出的高浓度VOC气流，抽送至燃烧装置进行焚烧，并排出二氧化碳及水蒸气进入大气。

中国专利申请201810938639.2公开了一种新型VOC浓缩系统，包括蓄热式燃烧器、吸附浓缩装置及气体加热器，吸附浓缩装置一侧设有第一进气管道和第一出气管道；另一侧设有第二进气管道和第二出气管道；吸附浓缩装置内依次设有滤网、第一布气盘、第一吸附层、第二布气盘、第二吸附层及第三布气盘，滤网与吸附浓缩装置的侧板之间形成吸附室，吸附室低端设有积尘斗；第一吸附层内填充有活性炭颗粒，第二吸附层内填充有复合吸附颗粒；蓄热式燃烧器通过第一出气管道与吸附浓缩装置连通；气体加热器通过第二进气管道和吸附浓缩装置连通，且气体加热器的进气端连通有第二出气管道，出气端连通有第二进气管道。

中国专利申请201611001565.7提供一种回收对含有有机溶剂的被干燥物进行干燥的干燥机的排气中所含的有机溶剂蒸汽，并控制初始成本和运转成本的干燥装置。本发明中，使涂布干燥机的排气通过VOC浓缩转子的脱附区，使出自该脱附区的空气通过显热交换转子后将其冷却，使出自该显热交换转子的空气通过进行VOC冷凝回收的冷却盘管，使出自该冷却盘管的空气通过VOC浓缩转子的吸附区，使出自该吸附区的空气通过显热交换转子后对其进行加热，使出自该显热交换转子的空气通过加热盘管，以用于涂布干燥机的干燥用供气。并且，由于在将有机溶剂进行冷却冷凝的冷却盘管和将净化空气作为涂布干燥机的供气而进行加热的加热盘管中采用了热泵，因此干燥装置整体实现节能。

虽然，在已公开的类似专利申请中有再生空气部分循环流程的提案，并能够实现高浓缩倍率。但是为了将再生出口VOC浓度控制在一定的数值范围内，并未采用再生循环风量自动控制。

发明内容

本发明的目的是提供再生空气部分配比循环VOC浓缩工艺，通过采用再生温度自动控制，将处理出口空气的VOC浓度保证在一定数值以下，实现理想的VOC除去率。

本发明的目的将通过以下技术措施来实现：包括VOC浓缩转轮、处理入口、浓缩出口、新风入口和处理出口；VOC浓缩转轮上有处理区、再生区和冷却区；处理入口接入处理区，新风入口接入冷却区，VOC浓缩转轮通过外排管线接出到处理出口，VOC浓缩转轮通过再生管线接出经再生加热器再接回到再生区，再生区接出一路通过浓缩出口空气调节阀直接连接浓缩出口，另一路通过循环空气调节阀接回到再生加热器；在再生加热器上安装再生温度自动控制装置，同时，在再生加热器和VOC浓缩转轮的连接管线上安装温度传感器，在处理出口与VOC浓缩转轮的连接管线上安装VOC浓度传感器，再生温度自动控制装置与温度传感器和VOC浓度传感器通过控制线路连接，测定处理出口净化后空气的VOC含量，将其作为再生温度自动控制装置再生温度控制信号；在浓缩出口空气调节阀连接浓缩出口的管线上安装VOC浓度传感器，在浓缩出口空气调节阀上安装再生循环风量自动控制装置，再生循环风量自动控制装置与VOC浓度传感器和循环空气调节阀通过控制线路连接。根据处理入口空气中VOC浓度的变化，自动调节再生循环风量。

尤其是，在处理入口接入VOC浓缩转轮上处理区的管线上安装处理风机。

尤其是，VOC浓缩转轮上再生区接出管线上安装再生风机。

尤其是，VOC浓缩转轮的圆形横截面上，处理区扇型面为270-300°、再生区和冷却区各有45-30°。

尤其是，再生加热器再生出口空气的1/3～2/3流量，通过循环空气调节阀引回到再生加热器。

尤其是，VOC浓缩转轮的处理区、再生区、冷却区中，风量比＝冷却：再生：处理＝1：3：20～40(浓缩倍率＝20～40倍)，再生风量比α＝1/25～1/10。

本发明的优点和效果：根据处理入口空气中VOC浓度的变化，自动调节再生循环风量，因此浓缩后的VOC浓度变得稳定。系统配置结构简单，自动化操作，工作连续性强，稳定性高，高效快捷。在保证高除去率的同时，实现高浓缩倍率。有效保证浓缩后的VOC浓度更高，也可减少燃烧用辅助燃料气体的使用消耗量，使得进一步相应配置的VOC燃烧装置体积显著缩小，实现系统装置进一步优化，降低设备生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例1结构示意图。

附图标记包括：

1-VOC浓缩转轮、2-处理入口、3-浓缩出口、4-新风入口、5-处理风机、6-再生风机、7-再生加热器、8-再生温度自动控制装置、9-温度传感器、10-VOC浓度传感器11-再生循环风量自动控制装置、12-VOC浓度传感器、13-浓缩出口空气调节阀、14-循环空气调节阀、15-处理出口、101-处理区、102-再生区、103-冷却区。

具体实施方式

本发明原理在于，在VOC浓缩+燃烧系统中存在多余的排热，在采用增设部分再生加热循环流程，通过研究发现，控制再生加热器7再生出口空气的一部分即1/3～2/3流量，引回到再生加热器7，既能提高浓缩出口空气的浓缩倍率，有利于节能、降低燃烧装置的设备投资，又不会显著增加运行成本。

本发明中，再生空气部分循环VOC浓缩工艺流程的原理还包括:

A、根据处理入口2空气中VOC浓度的变化，自动调节再生循环风量，因此浓缩后的VOC浓度变得稳定。测定处理出口15净化后空气的VOC含量，将其作为再生温度自动控制装置8再生温度控制信号。从而可提高之后的燃烧装置的燃烧分解效率，减少燃烧用辅助燃料的使用量。而且，通过再生温度控制，即使处理入口2空气中的VOC浓度发生变化，也能够稳定的保证除去率或空气净化率。

B、即使净化后空气流量即处理空气风量和浓缩后空气流量即再生排气风量的比例，即浓缩倍率变高，但因为再生空气风量和处理空气风量的比例反而会降低，即投入更多的再生能源，所以除去率并不会明显下降，也就保证高净化率。

D、工艺设计在保证高除去率的同时，实现高浓缩倍率。同时因为浓缩后的VOC浓度更高，所以相应的燃烧装置体积可以变小，这样进一步优化系统装置，降低设备生产成本。另外，由于通往燃烧装置的VOC浓度变高，也可减少燃烧用辅助燃料气体的使用消耗量。

本发明包括：

VOC浓缩转轮1、处理入口2、浓缩出口3、新风入口4和处理出口15。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：如附图1所示，VOC浓缩转轮1上有处理区101、再生区102和冷却区103；处理入口2接入处理区101，新风入口4接入冷却区103，VOC浓缩转轮1通过外排管线接出到处理出口15，VOC浓缩转轮1通过再生管线接出经再生加热器7再接回到再生区102，再生区102接出一路通过浓缩出口空气调节阀13直接连接浓缩出口3，另一路通过循环空气调节阀14接回到再生加热器7；在再生加热器7上安装再生温度自动控制装置8，同时，在再生加热器7和VOC浓缩转轮1的连接管线上安装温度传感器9，在处理出口15与VOC浓缩转轮1的连接管线上安装VOC浓度传感器10，再生温度自动控制装置8与温度传感器9和VOC浓度传感器10通过控制线路连接；在浓缩出口空气调节阀13连接浓缩出口3的管线上安装VOC浓度传感器12，在浓缩出口空气调节阀13上安装再生循环风量自动控制装置11，再生循环风量自动控制装置11与VOC浓度传感器12和循环空气调节阀14通过控制线路连接。

前述中，在处理入口2接入VOC浓缩转轮1上处理区101的管线上安装处理风机5。

前述中，VOC浓缩转轮1上再生区102接出管线上安装再生风机6。

前述中，VOC浓缩转轮1的圆形横截面上，处理区101扇型面为270-300°、再生区102和冷却区103各有45-30°。

前述中，再生加热器7再生出口空气的1/3～2/3流量，通过循环空气调节阀14引回到再生加热器7。

本发明实施例中，处理入口2含VOC的空气风量为20～40单位，浓缩出口3浓缩后的VOC空气风量1～3单位，处理出口15净化后的空气风量20～40单位。VOC浓缩转轮1的处理区101、再生区102、冷却区103中，风量比＝冷却：再生：处理＝1：3：20～40(浓缩倍率＝20～40倍)，再生风量比α＝1/25～1/10。

本发明实施例中，在通常情况下，再生加热器7再生风量不循环，VOC浓缩转轮1浓缩倍率只有7倍，但如果是再生加热器7新的再生风量部分进入循环流程，则VOC浓缩转轮1浓缩倍率大约会有21倍。除去率预计可达到相当于通常流程10倍浓缩情况的高水平。在保证净化率的前提下，浓缩倍率可以比没有再生循环的通常流程提高3倍以上。

Claims (6)

1.再生空气部分配比循环VOC浓缩工艺,包括VOC浓缩转轮(1)、处理入口(2)、浓缩出口(3)、新风入口(4)和处理出口(15)；VOC浓缩转轮(1)上有处理区(101)、再生区(102)和冷却区(103)；处理入口(2)接入处理区(101)，新风入口(4)接入冷却区(103)，VOC浓缩转轮(1)通过外排管线接出到处理出口(15)，VOC浓缩转轮(1)通过再生管线接出经再生加热器(7)再接回到再生区(102)，再生区(102)接出一路通过浓缩出口空气调节阀(13)直接连接浓缩出口(3)，另一路通过循环空气调节阀(14)接回到再生加热器(7)；其特征在于，在再生加热器(7)上安装再生温度自动控制装置(8)，同时，在再生加热器(7)和VOC浓缩转轮(1)的连接管线上安装温度传感器(9)，在处理出口(15)与VOC浓缩转轮(1)的连接管线上安装VOC浓度传感器(10)，再生温度自动控制装置(8)与温度传感器(9)和VOC浓度传感器(10)通过控制线路连接；在浓缩出口空气调节阀(13)连接浓缩出口(3)的管线上安装VOC浓度传感器(12)，在浓缩出口空气调节阀(13)上安装再生循环风量自动控制装置(11)，再生循环风量自动控制装置(11)与VOC浓度传感器(12)和循环空气调节阀(14)通过控制线路连接；根据处理入口(2)空气中VOC浓度的变化，自动调节再生循环风量，测定处理出口(15)净化后空气的VOC含量，将其作为再生温度自动控制装置(8)再生温度控制信号。

2.如权利要求1所述的再生空气部分配比循环VOC浓缩工艺，其特征在于，在处理入口(2)接入VOC浓缩转轮(1)上处理区(101)的管线上安装处理风机(5)。

3.如权利要求1所述的再生空气部分配比循环VOC浓缩工艺，其特征在于，VOC浓缩转轮(1)上再生区(102)接出管线上安装再生风机(6)。

4.如权利要求1所述的再生空气部分配比循环VOC浓缩工艺，其特征在于，VOC浓缩转轮(1)的圆形横截面上，处理区(101)扇型面为270-300°、再生区(102)和冷却区(103)各有45-30°。

5.如权利要求1所述的再生空气部分配比循环VOC浓缩工艺，其特征在于，再生加热器(7)再生出口空气的1/3～2/3流量，通过循环空气调节阀(14)引回到再生加热器(7)。

6.如权利要求1所述的再生空气部分配比循环VOC浓缩工艺，其特征在于，VOC浓缩转轮(1)的处理区(101)、再生区(102)、冷却区(103)中，风量比＝冷却：再生：处理＝1：3：20～40,即浓缩倍率＝20～40倍，再生风量比α＝1/25～1/10。

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