[发明专利]一种VOC气体处理系统

说明书

本发明提供一种VOC气体处理系统，低温的脱附气体经过脱附气体管道中的加热装置加热并达到脱附温度,随后流入吸附有大量VOC的吸附装置。其中加热装置包括连接到一个太阳能加热组件的热交换器和一个电加热装置，太阳能加热组件包括多个串联的真空集热管，多个串联的真空集热管逐级加热载热液，使得载热液的温度高于脱附温度。一个控制器根据所述流入热交换器的载热液的温度和流量选择电加热装置的加热功率。

技术领域

本发明涉及废气处理领域，具体涉及一种利用太阳能加热脱附气体的VOC气体吸附和浓缩装置。

背景技术

在半导体领域和化工领域存在许多会产生挥发性有机气体(VOC)的生产工艺，如半导体领域中需要涂覆的光刻胶，化工领域中油漆的制造和喷涂中均会产生大量的VOC。这些气体气味难闻，而且大量吸入人体危害身体健康，所以需要及时的处理。但是由于这些气体在空气中浓度很低，部分领域只有约15ppm，甚至更低，必须浓缩后才能进一步的处理。现有技术中最常见的是采用如图1所示的VOC气体处理系统，该处理系统包括一个由多孔材料制成的吸附滚轮20，其中多孔材料可以是有陶瓷材料或者活性炭等制成。一个处理气体管道一端通过一个风阀12连接到会产生VOC气体的施工空间，处理气体管道内设置有一个处理风机10，推动大量待处理气体F1快速流入吸附滚轮的第一端的吸附区域，随后VOC成分被吸附滚轮中的多孔材料表面吸附固定在吸附滚轮中，处理后的清洁气体通过吸附滚轮的第二端流出处理气体管道，被送回原有施工空间，使得施工空间内的空气质量满足工作人员需求。其中处理风机还将小部分处理气体F2分流送入一个冷却管道作为冷却气体，冷却气体管道通过一个第一密封端口将冷却气体送入吸附滚轮，吸附滚轮上被第一密封端口所围绕而构成滚轮上的冷却区域26，其中第一密封端口包括两个放射状的密封板27、25以及位于滚轮外缘的圆弧形密封板28，这几个密封板围绕构成一个扇形的密封开口。冷却气体管道还包括一个与第一密封端口相同的第二密封端口位于吸附滚轮的第二端。具有室温的冷却气体F2穿过冷却区域26后被加热到一定温度形成预热后的冷却气体F3，其中预热后的冷却气体F3具有100-120度的温度。冷却气体F3随后流入再生(regeneration)气体管道。再生气体管道内设有一个再生风机50用于驱动用于脱附的再生气体流入吸附满VOC气体成分的吸附滚轮20上的脱附再生区域24。再生气体管道内还设置有一个加热装置30用于加热来自冷却气体管道的经过预加热的冷却气体F3，使得再生气体的温度达到200-220度。加热后的再生气体F4加热扇形密封端口围绕而成的再生区域24，加热再生区域中的多孔材料同时使得吸附在多孔材料表面的VOC成分吸热挥发，被再生气体带走，吸附滚轮也得到再生可以在旋转到吸附区域时再次进行吸附。其中放射状密封板23、25、27和圆弧状密封板28共同围绕构成多个扇形的密封端口，实现滚轮上不同区域之间的气体密封。

最终含有高浓度VOC成分的废气被一个排气装置40排出到外部或其它废气处理装置进行进一步处理。一个驱动装置驱动吸附滚轮20慢慢旋转，多个扇形密封端口扫过吸附滚轮20两端所有表面，使得吸附滚轮20上所有区域轮流实现气体吸附-脱附再生-滚轮冷却这样的循环，由于待处理气体F1的流量远大于冷却气体F3/再生气体F4的流量，所以最后排出的废气中VOC浓度也相对待处理气体的增大到原来的F1/F2倍，典型的为20倍，最终实现对VOC气体的浓缩。

上述VOC气体处理系统能够很好的完成对施工空间的空气净化，但是还是存在严重的缺陷，即能源消耗过大，其中大量的能量被用来加热再生气体，所以运行成本高昂。其中加热器30上的电加热功率是主要的消耗部分，所以业内需要寻求一种新的VOC气体处理系统结构或者控制方法来大幅度减少电力消耗，降低运行成本。

发明内容