一种利用转轮吸附与氧化铁氧化组合的VOCs处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种利用转轮吸附与氧化铁氧化组合的VOCs处理系统，包括：废气预处理过滤模块、废气吸附脱附处理模块、热氧化处理模块及尾气处理模块，所述废气预处理过滤模块连接所述废气吸附脱附处理模块，所述废气吸附脱附处理模块连接所述热氧化处理模块及尾气处理模块。本实用新型专利技术提供的利用转轮吸附与氧化铁氧化组合的VOCs处理系统，适用于中低浓度、大风量工业源VOCs废气处理，并利用废气中的VOCs作还原剂生产海绵铁，实现了达标排放及高值资源化利用。高值资源化利用。高值资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种利用转轮吸附与氧化铁氧化组合的VOCs处理系统


[0001]本技术涉及挥发性有机物处理
，特别是涉及一种利用转轮吸附与氧化铁氧化组合的VOCs处理系统。

技术介绍

[0002]挥发性有机物(VOCs)暴露在阳光下、大气中能够发生光化学转化，生成臭氧、细颗粒物和光化学烟雾，被视为导致大气复合污染的关键前驱物，加之很多VOC组分(如甲醛、苯、甲苯)直接危害人类健康，所以VOCs是我国需要重点管控的大气污染物，是实施蓝天保卫战的重点内容，对有效治理VOCs 污染的技术具有迫切现实需求。
[0003]现行的常规VOCs污染治理技术主要包括吸收、吸附、热焚烧、催化燃烧、光催化氧化、生物降解等单元处理法或其组合方法。吸收或吸附与冷凝单元技术组合可回收溶剂，但回收溶剂往往是混合物，后续分离纯化困难，导致VOCs 的回收利用价值低；吸附法与催化氧化或蓄热燃烧单元技术组合可提高效率、避免脱附过程的二次污染，但仅能回收利用部分热能，回收利用价值也不高。
[0004]例如，CN 20725404U、CN 208678713U、CN 211084096U公开的都是将吸附单元和催化燃烧组合在一起形成吸附
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催化燃烧处理有机废气的系统，经热脱附得到的浓缩VOCs气体在催化燃烧装置中作为普通有机燃料被焚烧，仅能回收利用部分燃烧热用来得到热脱附气体。CN 110327738A公开了一种沸石转轮吸附浓缩RTO协同低温等离子体废气处理工艺，它是将吸附单元、蓄热式热焚烧单元与等离子氧化降解单元串联组合在一起，用途是进一步强化VOCs 处理效果，保证最终排出的气体为无害无污染的气体。
[0005]CN 211051201U公开了浓缩装置和浓缩系统，其公开的核心吸附装置是吸附转子，然后提出了分别与后置的催化氧化装置、直接燃烧装置、蓄热式燃烧装置、水蒸气脱附式溶剂回收装置、氮气脱附式溶剂回收装置或冷凝装置进行组合，构成处理VOCs的系统，其要解决的是寻求更加有效的有机溶剂废气浓缩装置和系统，从其方案看也仅涉及到混合有机溶剂的回收和部分燃烧热的利用。
[0006]上述技术存在的共性问题是，当用于处理中低浓度、大风量工业废气时，吸附后的VOCs只做简单的冷凝收集或作低价值燃料燃烧处理，必然存在VOCs 回收利用价值低、治理成本高的问题，因此亟需开发一种利用转轮吸附与氧化铁氧化组合的VOCs处理系统。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是提供一种利用转轮吸附与氧化铁氧化组合的VOCs处理系统，适用于中低浓度、大风量工业源VOCs废气处理，并利用废气中的VOCs 作还原剂生产海绵铁，实现了达标排放及高值资源化利用。
[0008]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0009]一种利用转轮吸附与氧化铁氧化组合的VOCs处理系统，包括：废气预处理过滤模块、废气吸附脱附处理模块、热氧化处理模块及尾气处理模块，所述废气预处理过滤模块连
接所述废气吸附脱附处理模块，所述废气吸附脱附处理模块连接所述热氧化处理模块及尾气处理模块；
[0010]所述废气预处理过滤模块用于去除废气中的固体颗粒或粘性杂质；
[0011]所述废气吸附脱附处理模块包括吸附转轮、第一循环风机、第二循环风机、气体热交换器及三通阀，所述吸附转轮上设置有隔板，所述隔板将所述吸附转轮分为吸附区、脱附区及冷却区，所述吸附转轮连接有变频驱动电机，所述变频驱动电机用于驱动所述吸附转轮顺时针旋转，所述废气预处理过滤模块连接所述吸附区及冷却区的左侧，所述吸附区的右侧连接所述废气处理模块，所述冷却区的右侧连接所述第二循环风机，所述脱附区的左侧连接所述第一循环风机，所述第一循环风机及第二循环风机均连接所述气体热交换器的热交换管的进气口，所述热交换管的出气口连接热氧化处理模块的进气口，所述热氧化处理模块的出气口连接气体热交换器的下部进气端，所述气体热交换器的上部出气端连接所述三通阀的第一接口，所述三通阀的第二接口连接所述脱附区的右侧，所述三通阀的第三接口连接尾气处理模块；
[0012]所述热氧化处理模块包括绝热式固定床反应器、阻火器及干式热除尘装置，所述绝热式固定床反应器的顶部设置所述氧化铁进料口，所述绝热式固定床反应器的底部设置有锥形多孔板，所述锥形多孔板的底部设置有所述卸料阀门及冷却存储容器，所述冷却存储容器的侧部设置有铁粉出口，所述绝热式固定床反应器的进气口通过所述阻火器连接所述热交换管的出气口，所述绝热式固定床反应器的出气口通过干式热除尘装置连接所述气体热交换器的下部进气端；
[0013]所述尾气处理模块包括第一排风机、第二排风机、排放气处理装置、二氧化碳捕集装置，所述三通阀的第三接口连接所述第二排风机，所述第二排风机连接所述二氧化碳捕集装置，所述吸附区的右侧连接所述第一排风机，所述第一排风机连接所述排放气处理装置。
[0014]可选的，所述废气预处理过滤模块包括预处理过滤装置及送风机，所述预处理过滤装置的内部从左到右依次设置有粗效过滤器、中效过滤器及高效过滤器，用于逐级除去不同尺寸的固体颗粒或粘性杂质，所述送风机通过阀门连接所述预处理过滤装置的输入端，所述预处理过滤装置的输出端通过阀门及气体流量计连接吸附转轮的吸附区及冷却区的左侧，所述粗效过滤器、中效过滤器及高效过滤器为不同孔径的板式玻璃纤维、袋式合成纤维、蓬松毡式纤维等颗粒物过滤器中的一种或几种组合。
[0015]可选的，所述吸附区占所述吸附转轮的有效面积或体积的三分之二，所述脱附区及冷却区分别占所述吸附转轮的有效面积或体积的六分之一，所述冷却区按顺时针方向设置在所述脱附区及吸附区之间，所述吸附转轮内部设置有吸附材料，所述吸附转轮为基体涂覆式圆筒或圆盘型吸附转轮或可拆卸组装的蜂窝状成型模块式圆筒或圆盘型吸附转轮，所述吸附材料为结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐分子筛、沸石、活性氧化铝、活性碳纤维或活性炭。
[0016]可选的，所述吸附区与所述第一排风机之间以及所述干式热除尘装置与所述气体热交换器的下部进气端之间均设置有气体浓度分析传感器，所述气体热交换器的上部出气端与所述三通阀的第一接口间设置有温度传感器，所述三通阀的第三接口与所述第二排风机之间以及所述三通阀与所述脱附区的右侧之间均设置有气体流量计，所述气体热交换器
的底部设置有排水口，所述排水口上设置有排水阀门，用于排出热交换过程中的水分。
[0017]可选的，所述绝热式固定床反应器上设置有多个控温段，所述控温段包括加热元件、控温器及保温层，所述保温层设置在所述绝热式固定床反应器的外部，所述加热元件设置在所述保温层与所述绝热式固定床反应器之间，并电性连接所述控温器，用于对绝热式固定床反应器进行加热。
[0018]可选的，所述排放气处理装置由消音器及高空排放气筒组合构成。
[0019]根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：本技术提供的利用转轮吸附与氧化铁氧化组合的VOCs处理系统，该系统将铁氧化物热还原制备海绵铁的过程改进引本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用转轮吸附与氧化铁氧化组合的VOCs处理系统，其特征在于，包括：废气预处理过滤模块、废气吸附脱附处理模块、热氧化处理模块及尾气处理模块，所述废气预处理过滤模块连接所述废气吸附脱附处理模块，所述废气吸附脱附处理模块连接所述热氧化处理模块及尾气处理模块；所述废气预处理过滤模块用于去除废气中的固体颗粒或粘性杂质；所述废气吸附脱附处理模块包括吸附转轮、第一循环风机、第二循环风机、气体热交换器及三通阀，所述吸附转轮上设置有隔板，所述隔板将所述吸附转轮分为吸附区、脱附区及冷却区，所述吸附转轮连接有变频驱动电机，所述变频驱动电机用于驱动所述吸附转轮顺时针旋转，所述废气预处理过滤模块连接所述吸附区及冷却区的左侧，所述吸附区的右侧连接废气处理模块，所述冷却区的右侧连接所述第二循环风机，所述脱附区的左侧连接所述第一循环风机，所述第一循环风机及第二循环风机均连接所述气体热交换器的热交换管的进气口，所述热交换管的出气口连接热氧化处理模块的进气口，所述热氧化处理模块的出气口连接气体热交换器的下部进气端，所述气体热交换器的上部出气端连接所述三通阀的第一接口，所述三通阀的第二接口连接所述脱附区的右侧，所述三通阀的第三接口连接尾气处理模块；所述热氧化处理模块包括绝热式固定床反应器、阻火器及干式热除尘装置，所述绝热式固定床反应器的顶部设置氧化铁进料口，所述绝热式固定床反应器的底部设置有锥形多孔板，所述锥形多孔板的底部设置有卸料阀门及冷却存储容器，所述冷却存储容器的侧部设置有铁粉出口，所述绝热式固定床反应器的进气口通过所述阻火器连接所述热交换管的出气口，所述绝热式固定床反应器的出气口通过干式热除尘装置连接所述气体热交换器的下部进气端；所述尾气处理模块包括第一排风机、第二排风机、排放气处理装置、二氧化碳捕集装置，所述三通阀的第三接口连接所述第二排风机，所述第二排风机连接所述二氧化碳捕集装置，所述吸附区的右侧连接所述第一排风机，所述第一排风机连接所述排放气处理装置。2.根据权利要求1所述的利用转轮吸附与氧化铁氧化组合的VOCs处...

【专利技术属性】
技术研发人员：马子川，马小龙，赵丹丹，钱金金，
申请(专利权)人：河北师范大学，
类型：新型
国别省市：