[发明专利]混合型复杂工况VOCs净化工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及VOCs废气净化处理技术领域，特别是指一种适用于混合型复杂工况的净化工艺及装置。

背景技术

在我国，VOCs(volatile organic compounds)挥发性有机物，是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下蒸汽压大于或者等于10Pa具有相应挥发性的全部有机化合物。VOCs对人体的危害极大，室内空气中挥发性有机化合物浓度过高时很容易引起急性中毒，轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状；重者会出现肝中毒甚至很快昏迷，有的还可能有生命危险。

现有技术在印刷行业和涂装行业中会产生大量的挥发性有机化合物，印刷行业存在油墨和水性墨混合使用的工况(一般包含三种情况：一个时间段用油墨，另一个时间段用水性墨；部分色用油墨，部分色用水性墨；某些生产线用油墨，另外生产线用水性墨)；而涂装行业也存在油漆和水性漆混合使用的工况(同样包含三种情况：一个时间段用油漆，一个时间段用水性漆；部分色用油漆，部分色用水性漆；某些工序用油漆，另外工序用水性漆)，这些挥发性有机化合物通常存在风量大、浓度低的特点，因此不具备直接燃烧的经济性，而且其运行情况复杂，废气排放波动较大，废气的成分、温度、湿度、浓度、气量以及作业时间非常的不规律，现有的废气处理工艺及装置无法满足处理需要和低成本运行。

由于国家加强了对VOCs的治理要求，从源头上减排是一条重要的途径，国家大力提倡和推广使用水性油墨和水性漆，以期大幅消减VOCs的排放。由于当前水性油墨和水性漆尚处于研发、试用阶段，技术上还不够成熟，加上现有印刷机和喷漆设施需要做相应的技术改造，因此短时间无法大面积推广使用，市场上仍以油性漆和油墨为主。在可以展望的3-5年内，水性漆和水性油墨取代现有的油漆和油墨是趋势，在当前及未来的几年，更多的是两种材料的混合使用。水性漆和水性墨虽然不含苯系物等有机溶剂，但仍然含有甲醇、乙醇等有机溶剂，一样存在减排的问题。因此选择一种既能满足当前处理需要，又能兼顾未来净化要求的工艺是当务之急，两者得到有效解决和兼顾后，可以避免企业重复投资的问题，避免造成大面积的社会性浪费。

发明内容

本发明提出一种混合型复杂工况VOCs净化工艺及装置，解决了现有技术中混合工况下废气无法得到有效处理的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：混合型复杂工况VOCs净化工艺，包括如下步骤

废气净化；将废气进行预处理后，通过吸附床进行吸附，所述吸附床内设有疏水性材料的吸附介质，废气中所含的VOCs成分被吸附介质的疏水性材料吸附，剩余的净化气达标后排放；

吸附介质再生；向富集有有VOCs分子的吸附介质通入脱附气，对吸附介质进行脱附，脱附后产生的高浓度废气进入燃烧炉燃烧处理；

吸附介质冷却；向脱附后的吸附介质通入冷却气，使吸附介质降温恢复吸附能力。

作为一种优选的实施方式，所述废气为水性溶剂废气、油性溶剂废气中的一种或两种的混合，所述废气的废气量、气体浓度及成分为可变量。

作为另一种优选的实施方式，所述吸附床为立式或卧式的转轮结构，吸附床的运行模式包含连续运行模式和间歇运行模式，吸附过程和脱附过程相互独立、互不影响，以适应复杂的工况特点。

作为另一种优选的实施方式，所述脱附气所需的热量来自于燃烧炉产生的热量，所述脱附气经过换热后以所需的温度范围对吸附介质进行脱附。

混合型复杂工况VOCs净化装置，包括吸附区、冷却区和脱附区，所述净化装置内设有疏水性材料的吸附介质；

所述吸附区连接废气源和排放管，所述废气源的废气经所述吸附区后从所述排放管排出净化气；

所述脱附区连接脱附气源和燃烧炉，所述脱附气源的脱附气经脱附区后进入燃烧炉；

所述冷却区连接冷却气源。

作为一种优选的实施方式，所述吸附介质为颗粒状或条状或块状的疏水性材料，包含沸石分子筛、活性炭、硅胶、树脂中的一种或多种。

作为另一种优选的实施方式，所述燃烧炉上连接有换热器，所述脱附气源与所述换热器连通。

作为另一种优选的实施方式，所述吸附区与所述排放管之间设有吸附风机，所述脱附区与燃烧炉之间设有脱附风机，所述脱附风机与燃烧炉之间还设有阻火器。

作为另一种优选的实施方式，所述废气源包括水性废气源和油性废气源，所述废气源与吸附区之间设有预处理装置。