[实用新型]沸石分子筛固定床VOCs吸附浓缩脱附再生系统

说明书

本实用新型公开了一种沸石分子筛固定床VOCs吸附浓缩脱附再生系统，该系统由四用一备五个固定在钢架结构上的吸附床单元组成，系统包括吸附模块、脱附模块、催化燃烧模块、补冷模块、氮气保护模块和PLC控制模块。多个运行模块实现了系统的安全稳定运行，系统脱附温度高、吸附效果好，工艺控制简单，适用于间歇或连续工况条件，运行成本低，可净化喷漆、印刷、半导体制造、涂布、化工、制药等涉及有机溶剂的产生行业在生产过程中产生的低浓度、大风量有机废气。

技术领域

本实用新型涉及工业废气处理领域，具体地涉及一种沸石分子筛固定床VOCs吸附浓缩脱附再生系统。

背景技术

随着我国对工业有机废气污染控制力度的不断加强，有机废气治理已成为当前我国环境治理的热点。研究表明，VOCs作为大气污染雾霾产生的重要前体物质，对人类生存环境有着显著影响。我国大气污染物主要由四种成分构成：SO₂、NO_X及其转化形成的硫酸盐和硝酸盐粒子、颗粒物PM以及可挥发性有机物VOCs。有机物是中国PM2.5 中的重要化学物种，二次无机气溶胶是我国东部地区PM2.5 中最主要的成分。VOCs对人体的毒害性主要表现为对呼吸系统、皮肤、眼睛、血液、神经系统、肝肾脏的伤害以及其三致作用。针对各行业VOCs污染问题，开发新型VOCs污染治理技术对我国环境保护具有重要的战略意义。

目前，针对工业VOCs污染问题开发出的有机废气治理技术主要有吸附浓缩技术、热力或催化燃烧技术、生物净化技术、光电一体化技术、回收技术等。针对不同废气特征，采用不同的废气处理技术。对于大风量、中低浓度工业有机废气的治理，主要运用的是吸附浓缩+燃烧或回收处理工艺，吸附技术主要是利用吸附材料的孔隙结构对废气中的污染物进行吸附截留，从而达到净化废气的目的。目前采用的吸附剂主要有颗粒活性炭、蜂窝活性炭、活性碳纤维、颗粒分子筛、蜂窝分子筛、硅胶等。通常采用的再生方式为热力再生以及水蒸汽再生等，近年来开发出了氮气保护再生工艺，一定程度上解决了吸附剂脱附安全性不高的问题。吸附系统目前应用较多的主要分为转轮吸附和固定床吸附两种方式，广泛应用在工业废气治理中的主要为活性炭吸附浓缩+催化燃烧系统以及沸石转轮吸附浓缩+蓄热式热力燃烧系统/蓄热式催化燃烧系统/换热式催化氧化系统等。

目前，固定床吸附系统主要采用活性炭或者活性碳纤维棉作为吸附材料，如中国专利93222819.4中公开的一种处理有机废气的净化装置。该类系统主要的工艺缺陷为活性炭材料作为吸附剂的安全性差，当热气流达到100℃以上时，吸附床容易蓄热产生着火问题；污染物中高沸点有机物容易在吸附材料中积累，长时间不清洗容易造成吸附材料的吸附能力下降等问题。因此，固定床吸附系统对饱和蒸汽压较高的污染物脱附效果较差；活性炭具有一定的吸水性，在处理高湿度的废气时，活性炭的抗压能力下降严重。转轮吸附系统主要采用活性炭纤维棉或陶瓷纤维纸外附分子筛作为吸附材料，整个转轮分为三个区域，分别为吸附区、脱附区、冷却区，系统吸附操作与脱附操作同时进行，连续工作，如中国专利中200820146326.5中公开的一种转轮式有机废气吸附及脱附装置。该类系统主要缺陷为针对工业间歇生产排放废气能耗较高，一旦停止，启动时需要大量的能耗重新启动，且启动时间较长，工艺控制复杂，故障率高。

因此，有必要针对现有技术中存在的问题以及主流工艺的设计缺陷开发一种安全性高、脱附温度高、吸附效果好的吸附浓缩脱附再生系统，使系统能适用于间歇或连续工况条件工作，当吸附材料吸附饱和时脱附系统自动启动进行脱附操作。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型旨在解决大风量、中低浓度废气治理技术目前存在的不足，提供一种沸石分子筛固定床VOCs吸附浓缩脱附再生系统。整套吸附系统采用多用一备的吸附方式进行工作，多个运行模块实现了系统的安全稳定运行，系统脱附温度高、吸附效果好，工艺控制简单，适用于间歇或连续工况条件。