[发明专利]一种VOCs气体回收处理装置及方法

权利要求书

1.一种VOCs气体回收处理装置，其特征在于，包括鼓风机、循环流化床TCU装置、热泵系统(11)、碳纤维吸附罐(12)、冷凝器(14)、缓冲罐(9)、阀门、泵(13)和分离罐；循环流化床TCU装置包括旋风分离器(8)、流化床TCU装置(7)、三个鼓风机和三个换热器；所述热泵系统(11)通过管道分别与鼓风机、循环流化床TCU装置、碳纤维吸附罐(12)和缓冲罐(9)相连接，所述热泵系统(11)设有两个进口端和两个出口端；

所述碳纤维吸附罐(12)中含有活性炭纤维吸附剂，该吸附剂为多微孔结构；所述碳纤维吸附罐(12)中含有十个网格吸附罐，每次有八个网格吸附罐并联且处于吸附状态，另外两个网格吸附罐处于解吸状态；所述碳纤维吸附罐(12)设有一个进口端和两个出口端，进口端通过管道与热泵系统(11)连接，出口端通过管道分别与热泵系统(11)和冷凝器(14)连接；

所述缓冲罐(9)设有两个进口端和两个出口端，进口端均设于缓冲罐的上端且分别与热泵系统(11)和冷凝器(14)通过管道连接；一个出口端设于缓冲罐(9)的上端，与鼓风机通过管道连接；另一出口端设于缓冲罐(9)的下端，与泵(13)通过管道连接。

2.根据权利要求1所述的一种VOCs回收处理装置，其特征在于：所述流化床TCU装置中放有卤化丁基胶粒，所述流化床TCU装置分为三段且分别为流化床一段、流化床二段和流化床三段，所述流化床二段位于流化床一段和流化床三段之间。

3.根据权利要求1或2所述的一种VOCs气体回收处理装置，其特征在于：所述换热器分别为第一换热器(6)、第二换热器(5)和第三换热器(4)，且分别对应的并排位于流化床一段、流化床二段和流化床三段的正下方。

4.根据权利要求1所述的一种VOCs回收处理装置，其特征在于：所述鼓风机共有五个，分别为第一鼓风机(10)、第二鼓风机(15)、流化床一段鼓风机(3)、流化床二段鼓风机(2)和流化床鼓三段风机(1)；所述第二鼓风机(15)的出口管道与第一鼓风机(10)出口管道连接且贯通并与热泵系统(11)连接，所述第一鼓风机(10)通过管道与循环流化床TCU装置中的旋风分离器(8)连接；所述第二鼓风机(15)通过管道与缓冲罐(9)相连接；所述流化床一段鼓风机(3)、流化床二段鼓风机(2)和流化床三段鼓风机(1)分别位于与之对应的换热器下侧。

5.根据权利要求1所述的一种VOCs气体回收处理装置，其特征在于：所述旋风分离器(8)的一端与流化床一段顶部的出口端通过管道连接，另一端通过管道连接第一鼓风机(10)。

6.一种VOCs气体回收处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将流化床TCU装置中的卤化丁基胶粒在流化床TCU装置下端三个鼓风机和三个换热器的作用下，将卤化丁基胶粒中所含的有的水分、有机溶剂己烷等杂质分离出来，然后在气流的作用下进入旋风分离器(8)中，旋风分离器(8)将所分离出的VOCs气体中所含的卤化丁基胶粒分离出来。

步骤二：VOCs气体通过第一鼓风机送至热泵系统(11)，热泵系统(11)对VOCs气体的热能进行回收使其温度降到约30℃并除湿，并将分离出的水和部分冷凝的己烷从热泵系统(11)底部送至缓冲罐(14)；除湿后的VOCs气体进入碳纤维吸附罐(12)。

步骤三：碳纤维吸附罐(12)对除湿后的VOCs气体，进行吸附，吸附饱和，VOCs气体自动换到备用吸附罐继续处理；碳纤维吸附罐(12)未吸附到的气体经碳纤维吸附罐(12)出口的尾气含量在线测试仪检测，若检测出气体达到排放标准，可通过打开阀门，一部分排放到空气中，另一部分则通过管道返回热泵系统(11)进行加热，当气体加热到60℃-80℃时，进入流化床三段鼓风机(1)入口循环使用；若气体未达到排放标准，关闭阀门，气体通过管道返回热泵系统(11)进行加热，当气体加热到60℃-80℃时，进入循环流化床TCU装置循环使用。

步骤四：对饱和后的吸附罐解通入经过减温减压的蒸汽并解吸，解吸后的吸附罐可重复利用，解吸后的己烷气体经冷凝器(14)冷凝，流入缓冲罐并与热泵系统中流出的液体混合，缓冲罐(9)中的液体由缓冲罐(9)下端出口流出，通过泵(13)输送到己烷分离罐进行回收处理。

步骤五：缓冲罐(9)中未冷凝的气体在缓冲罐(9)的上端出口通过第二鼓风机(15)输送并与第一鼓风机(10)出来的气体混合，一同送至热泵系统(11)，进行循环使用。