一种工业排放VOCs尾气现场检测评价装置及方法制造方法及图纸

一种工业排放VOCs尾气现场评价装置及方法，属于环境保护大气污染治理技术领域。其特征在于，评价装置包括前处理装置、催化燃烧装置、吸附/脱附装置、热量耦合装置、溶剂分离装置、在线分析装置和管线；所述的前处理装置包括过滤器、表冷器、增压风机和气体质量流量计；所述的催化燃烧装置包括预热管和反应管；所述的吸附/脱附装置包括吸附管A、吸附管B、蒸汽加热器、汽包、循环计量泵；所述的热量耦合装置包括过滤器、热耦合器。本发明专利技术，可以直接进行企业尾气工况原位评价研究，根据分析评价结果，选择出最适合企业工况的VOCs治理技术，解决了目前一些含VOCs废气排放企业尾气处理方面最困扰技术难题。

Device and method for on-site detection and evaluation of industrial exhaust VOCs tail gas

A field evaluation device and method for industrial exhaust VOCs tail gas belongs to the technical field of air pollution control in environmental protection. It is characterized by a pre treatment device, a catalytic combustion device, an adsorption / desorption device, a heat coupling device, a solvent separation device, an on-line analysis device, and a pipeline. The preprocessing device includes a filter, a surface cooler, a pressurized fan, and a gas mass flow meter, and the catalytic combustion device includes a preconditioning unit. The heat pipe and the reaction tube; the adsorption / desorption device includes the adsorption tube A, the adsorption tube B, the steam heater, the steam drum, the circulating metering pump, and the heat coupling device including the filter and the thermal coupler. This invention can directly conduct in situ evaluation research on the working condition of enterprise tail gas. According to the results of the analysis and evaluation, the VOCs treatment technology which is most suitable for the working conditions of enterprises is selected, and the most difficult technical problems in the treatment of tail gas containing VOCs exhaust enterprises are solved.

【技术实现步骤摘要】
一种工业排放VOCs尾气现场检测评价装置及方法
本专利技术属于环境保护大气污染治理
，具体涉及一种工业排放VOCs尾气现场检测评价装置及方法。
技术介绍
目前工业排放有机废气已经成为我国城市主要污染源之一，工业排放有机废气中含有的VOCs大多数有毒、有害，具有一定的致癌性；参与光化学反应，形成光化学烟雾，或产生二次有机气溶胶，造成城区大面积空气“雾霾”，部分可破坏臭氧层。近几年，从国家到各省区都把VOCs防治作为环保的一项重点工作来抓，因此，工业VOCS废气环保治理迫在眉睫，且形势严峻。迄今为止，VOCs治理技术已经多样化。但每种治理方法都存在一定的适用性和局限性，而且不同排放源废气主要组成、VOCs浓度含量大小等都千差万别。走访众多VOCs尾气治理企业，尤其一些中小企业，目前治理装置几乎处于关闭状态。通过和技术人员深入交流，主要是最初选择治理方法时，没有可靠的设计依据，只是按照常规和经验依据选择治理技术，而实际运行后发现跟企业实际工况相差很大。因此，就出现装置能耗高，设备投资大、存在二次污染等技术问题。因此，如何选择适宜治理方法，是目前各企业最困扰技术难题。目前国内缺乏能够对工业VOCs尾气成分在线分析评价装置及方法。一些环保设备企业采用气体采集袋和铝箔袋或者不锈钢采样筒至现场进行采样,再携回实验室以气相层析质谱分析仪(Gc--MS)进行分析。但是取样时，气体的置换和采集都是手动进行，中间很难避免再进入空气。另外一般采集袋和铝箔袋取样后，就要立即分析，若放置时间较长，由于采集袋和铝箔袋本身对一些气体具有吸附性能，分析结果准确性更差。还有一些科研院所通常在实验室采用模拟配气的方式，进行VOCs治理方法的选择。但在工业实际工况中，排放的尾气由于温度、湿度、以及尾气中VOCs浓度大小等并不是恒定不变的，而实验室模拟配气的方式以上的条件都是很稳定，因此，模拟配气的方式也不能完全模拟工业实际工况。为了满足VOCs挥发性有机废气排放企业对现场尾气进行准确分析评价，急需要开发一种适用于工业废气成分原位评价装置，实现快速、准确评估企业工况废气主要组成、VOCs浓度含量大小、回收溶剂浓度含量、回收溶剂能否回用、回收过程中能耗等。根据以上评价数据，可以使企业准确选择出适宜本企业工况的VOCs治理方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种工业排放VOCs尾气现场检测评价装置及方法，它对工业排放VOCs尾气可以进行现场化、标准化、装置化检测评价，评价装置连接于工业排放VOCs尾气排放口，采用目前工业化净化方法，按照装置化方式逐步进行检测分析评价，最终根据评价结果，准确制定出适宜企业工况的VOCs治理方法。上述的专利技术目的是通过以下的技术方案为实现的：一种工业排放VOCs尾气现场检测评价装置，其要点在于，评价装置包括前处理装置、催化燃烧装置、吸附/脱附装置、热量耦合装置、溶剂分离装置、在线分析装置和管线；所述的前处理装置包括过滤器、表冷器、增压风机和气体质量流量计；所述的催化燃烧装置包括预热管和反应管；所述的吸附/脱附装置包括吸附管A、吸附管B、蒸汽加热器、汽包、循环计量泵；所述的热量耦合装置包括过滤器、热耦合器；所述的溶剂分离装置包括一级冷却器、二级冷却器、油水分离器及上述设备上的温度、压力巡检仪表；所述的在线分析装置包括VOCs气体浓度检测仪和气质联用仪。作为优选，所述的评价装置的前处理装置、催化燃烧装置、吸附/脱附装置、热量耦合装置、溶剂分离装置和在线分析装置它们通过管线的连接关系如下：由前处理装置与催化燃烧装置、吸附/脱附装置、在线分析装置连接，催化燃烧装置、吸附/脱附装置与热量耦合装置、在线分析装置连接，热量耦合装置与溶剂分离装置连接，溶剂分离装置与在线分析装置连接。作为优选，评价装置的前处理装置中，过滤器通过管线与表冷器连接，表冷器通过管线与增压风机连接，增压风机通过管线与气体质量流量计连接；气体质量流量计通过管线与催化燃烧装置的预热管、反应管连接；气体质量流量计通过管线还与吸附/脱附装置的吸附管A、吸附管B连接；吸附/脱附装置的吸附管A、吸附管B与管线的放空口相连接；吸附/脱附装置的循环计量泵输出端与热量耦合装置的热耦合器的输入端相连接；通过管线热耦合器的输出端与吸附/脱附装置的蒸汽加热器输入端相连接，蒸汽加热器输出端与汽包的输入端相连接，汽包的输出端通过气体调节阀与催化燃烧装置的预热管、吸附/脱附装置的吸附管A和吸附管B相连接；热耦合器的输入端与热量耦合装置的过滤器输出端相连接，过滤器输入端与催化燃烧装置的反应管输出端、吸附/脱附装置的吸附管A1和吸附管B的输出端相连接；循环计量泵输入端与溶剂分离装置的油水分离器输出端相连接，油水分离器输入端与一级冷却器、二级冷却器的输出端连接，一级冷却器、二级冷却器的的上端相互连接，二级冷却器上端还与管线的放空口相连接；所述的在线分析装置的VOCs气体浓度检测仪与吸附/脱附装置的吸附管A和吸附管B、前处理装置的气体质量流量计连接；所述的在线分析装置的气质联用仪与热量耦合装置的热耦合器的输出端、溶剂分离装置的油水分离器输出端相连接。一种工业排放VOCs尾气现场检测评价方法，其要点在于，按如下方法进行评价：尾气前处理：首先将尾气排放口排放的含VOCs尾气通过管线接入前处理装置的过滤器进行灰尘、渣类物质过滤，然后通过管线进入表冷器，表冷器将VOCs尾气温度由80-140℃降至30-40℃，然后由管线输送入风机，再由风机输送至气体质量流量计，经气体质量流量计准确剂量后，再按照10-20m3/h流量分别输送至吸附/脱附装置的吸附管A和吸附管B，进行尾气中VOCs成分的吸附评价；或者通过管线输送至催化燃烧装置的预热管进行催化燃烧评价。作为优选，所述的吸附评价：吸附管A和吸附管B可以切换工作，或者并联同时工作；吸附管A中装填工业使用的颗粒或者蜂窝状活性炭、活性氧化铝、硅胶、分子筛工业吸附剂中的一种，吸附管中装填活性炭纤维；吸附后的尾气经管线输送至气体浓度检测仪及时跟踪检测，检测后的尾气直接放空；所述的催化燃烧评价：输送至催化燃烧装置的预热管的VOCs尾气预热至200℃以上，预热后的尾气经预热管输出后进入反应管，预热的VOCs尾气在反应管中进行催化燃烧反应，催化燃烧后反应温度在230℃～210℃，燃烧后的尾气输送至热量耦合装置中进行热量耦合；催化燃烧后尾气热量耦合：催化燃烧后反应温度在230℃～210℃，燃烧后的尾气输送至热量耦合装置的过滤器中，进行催化剂粉末过滤，过滤后的气体输入热耦合器进行热量耦合，热量耦合后尾气的温度由230℃～210℃降至150℃以下，尾气从耦合器输出大部分经管线放空，少量尾气经管线输送至线分析装置的气体浓度检测仪及时跟踪检测，检测后的尾气直接放空；耦合器冷媒温度由室温升至110℃～130℃，经热耦合器输送至吸附/脱附装置的蒸汽加热器中，加热后作为脱附蒸汽循环回用；VOCs脱附：首先将工业软水经管线输送至吸附/脱附装置循环计量泵，然后再经循环计量泵按流量输送至热量耦合装置的热耦合器中，再经热耦合器输送至吸附/脱附装置的蒸汽加热器中，蒸汽加热器准备就绪升温，加热的饱和蒸汽先经蒸汽加热器输送至汽包中缓冲，缓冲后的蒸汽经流量调节阀和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业排放VOCs尾气现场检测评价装置，其特征在于，评价装置包括前处理装置（1101）、催化燃烧装置（1102）、吸附/脱附装置（1103）、热量耦合装置（1104）、溶剂分离装置（1105）、在线分析装置（1106）和管线（1）；所述的前处理装置（1101）包括过滤器（101）、表冷器（102）、增压风机（103）和气体质量流量计（104）；所述的催化燃烧装置（1102）包括预热管（117）和反应管（107）；所述的吸附/脱附装置（1103）包括吸附管A（105）、吸附管B（106）、蒸汽加热器（114）、汽包（115）、循环计量泵（116）；所述的热量耦合装置（1104）包括过滤器（109）、热耦合器（110）；所述的溶剂分离装置（1105）包括一级冷却器（111）、二级冷却器（112）、油水分离器（113）；所述的在线分析装置（1106）包括VOCs气体浓度检测仪（108）和气质联用仪（118）；所述评价装置的前处理装置（1101）、催化燃烧装置（1102）、吸附/脱附装置（1103）、热量耦合装置（1104）、溶剂分离装置（1105）和在线分析装置（1106）它们通过管线（1）的连接关系如下：由前处理装置（1101）与催化燃烧装置（1102）、吸附/脱附装置（1103）、在线分析装置（1106）连接，催化燃烧装置（1102）、吸附/脱附装置（1103）与热量耦合装置（1104）、在线分析装置（1106）连接，热量耦合装置（1104）与溶剂分离装置（1105）连接，溶剂分离装置（1105）与在线分析装置（1106）连接；所述的评价装置的前处理装置（1101）中，过滤器（101）通过管线（1）与表冷器（102）连接，表冷器（102）通过管线（1）与增压风机（103）连接，增压风机（103）通过管线（1）与气体质量流量计（104）连接；气体质量流量计（104）通过管线（1）与催化燃烧装置（1102）的预热管（117）连接，预热管（117）与反应管（107）连接；气体质量流量计（104）通过管线（1）还与吸附/脱附装置（1103）的吸附管A（105）、吸附管B（106）连接；吸附/脱附装置（1103）的吸附管A（105）、吸附管B（106）与管线（1）的放空口相连接；吸附/脱附装置（1103）的循环计量泵（116）输出端与热量耦合装置（1104）的热耦合器（110）的输入端相连接；通过管线（1）热耦合器（110）的输出端与吸附/脱附装置（1103）的蒸汽加热器（114）输入端相连接，蒸汽加热器（114）输出端与汽包（115）的输入端相连接，汽包（115）的输出端通过气体调节阀与催化燃烧装置（1102）的预热管（117）、吸附/脱附装置（1103）的吸附管A（105）和吸附管B（106）相连接；热耦合器（110）的输入端与热量耦合装置（1104）的过滤器（109）输出端相连接，过滤器（109）输入端与催化燃烧装置（1102）的反应管（107）输出端、吸附/脱附装置（1103）的吸附管A（105）和吸附管B（106）的输出端相连接；循环计量泵（116）输入端与溶剂分离装置（1105）的油水分离器（113）输出端相连接，油水分离器（113）输入端与一级冷却器（111）、二级冷却器（112）的输出端连接，一级冷却器（111）、二级冷却器（112）的上端相互连接，二级冷却器（112）上端还与管线（1）的放空口相连接；所述的在线分析装置（1106）的VOCs气体浓度检测仪（108）与吸附/脱附装置（1103）的吸附管A（105）和吸附管B（106）、前处理装置（1101）的气体质量流量计（104）连接；所述的在线分析装置（1106）的气质联用仪（118）与热量耦合装置（1104）的热耦合器（110）的输出端、溶剂分离装置（1105）的油水分离器（113）输出端相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种工业排放VOCs尾气现场检测评价装置，其特征在于，评价装置包括前处理装置（1101）、催化燃烧装置（1102）、吸附/脱附装置（1103）、热量耦合装置（1104）、溶剂分离装置（1105）、在线分析装置（1106）和管线（1）；所述的前处理装置（1101）包括过滤器（101）、表冷器（102）、增压风机（103）和气体质量流量计（104）；所述的催化燃烧装置（1102）包括预热管（117）和反应管（107）；所述的吸附/脱附装置（1103）包括吸附管A（105）、吸附管B（106）、蒸汽加热器（114）、汽包（115）、循环计量泵（116）；所述的热量耦合装置（1104）包括过滤器（109）、热耦合器（110）；所述的溶剂分离装置（1105）包括一级冷却器（111）、二级冷却器（112）、油水分离器（113）；所述的在线分析装置（1106）包括VOCs气体浓度检测仪（108）和气质联用仪（118）；所述评价装置的前处理装置（1101）、催化燃烧装置（1102）、吸附/脱附装置（1103）、热量耦合装置（1104）、溶剂分离装置（1105）和在线分析装置（1106）它们通过管线（1）的连接关系如下：由前处理装置（1101）与催化燃烧装置（1102）、吸附/脱附装置（1103）、在线分析装置（1106）连接，催化燃烧装置（1102）、吸附/脱附装置（1103）与热量耦合装置（1104）、在线分析装置（1106）连接，热量耦合装置（1104）与溶剂分离装置（1105）连接，溶剂分离装置（1105）与在线分析装置（1106）连接；所述的评价装置的前处理装置（1101）中，过滤器（101）通过管线（1）与表冷器（102）连接，表冷器（102）通过管线（1）与增压风机（103）连接，增压风机（103）通过管线（1）与气体质量流量计（104）连接；气体质量流量计（104）通过管线（1）与催化燃烧装置（1102）的预热管（117）连接，预热管（117）与反应管（107）连接；气体质量流量计（104）通过管线（1）还与吸附/脱附装置（1103）的吸附管A（105）、吸附管B（106）连接；吸附/脱附装置（1103）的吸附管A（105）、吸附管B（106）与管线（1）的放空口相连接；吸附/脱附装置（1103）的循环计量泵（116）输出端与热量耦合装置（1104）的热耦合器（110）的输入端相连接；通过管线（1）热耦合器（110）的输出端与吸附/脱附装置（1103）的蒸汽加热器（114）输入端相连接，蒸汽加热器（114）输出端与汽包（115）的输入端相连接，汽包（115）的输出端通过气体调节阀与催化燃烧装置（1102）的预热管（117）、吸附/脱附装置（1103）的吸附管A（105）和吸附管B（106）相连接；热耦合器（110）的输入端与热量耦合装置（1104）的过滤器（109）输出端相连接，过滤器（109）输入端与催化燃烧装置（1102）的反应管（107）输出端、吸附/脱附装置（1103）的吸附管A（105）和吸附管B（106）的输出端相连接；循环计量泵（116）输入端与溶剂分离装置（1105）的油水分离器（113）输出端相连接，油水分离器（113）输入端与一级冷却器（111）、二级冷却器（112）的输出端连接，一级冷却器（111）、二级冷却器（112）的上端相互连接，二级冷却器（112）上端还与管线（1）的放空口相连接；所述的在线分析装置（1106）的VOCs气体浓度检测仪（108）与吸附/脱附装置（1103）的吸附管A（105）和吸附管B（106）、前处理装置（1101）的气体质量流量计（104）连接；所述的在线分析装置（1106）的气质联用仪（118）与热量耦合装置（1104）的热耦合器（110）的输出端、溶剂分离装置（1105）的油水分离器（113）输出端相连接。2.一种工业排放VOCs尾气现场检测评价方法，其特征在于，按如下方法进行评价：尾气前处理：首先将尾气排放口排放的含VOCs尾气通过管线（1）接入前处理装置（1101）的过滤器（109）进行灰尘、渣类物质过滤，然后通过管线（...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金梅，陈革新，刘文清，姚彩兰，苟明霞，于超英，方荣刚，赵培庆，
申请(专利权)人：义乌市中科院兰州化物所功能材料中心，
类型：发明
国别省市：浙江,33