阅读说明：本技术 一种具有浓度缓冲作用的废气处理系统 (Waste gas treatment system with concentration buffer effect ) 是由 张友春 付永泉 李玉萌 于 2020-06-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及废气处理技术领域,具体涉及一种具有浓度缓冲作用的废气处理系统,该系统包括VOC浓度缓冲系统、废气处理装置、风机、烟囱,所述VOC浓度缓冲系统的输出端连接废气处理装置的输入端,所述风机用于将废气处理装置处理后的废气经所述烟囱排出；本发明可调节、缓冲大风量、VOC排放浓度波动较大的废气,使得待处理废气浓度较为均一；可提高部分操作弹性较差的废气处理装置的处理能力,降低投资和运行成本。(The invention relates to the technical field of waste gas treatment, in particular to a waste gas treatment system with a concentration buffering function, which comprises a VOC concentration buffering system, a waste gas treatment device, a fan and a chimney, wherein the output end of the VOC concentration buffering system is connected with the input end of the waste gas treatment device, and the fan is used for discharging waste gas treated by the waste gas treatment device through the chimney; the waste gas treatment device can adjust and buffer waste gas with large air volume and large VOC emission concentration fluctuation, so that the concentration of the waste gas to be treated is uniform; the treatment capacity of part of the waste gas treatment device with poor operation flexibility can be improved, and the investment and the operation cost are reduced.)

一种具有浓度缓冲作用的废气处理系统

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，具体涉及一种具有浓度缓冲作用的废气处理系统。

背景技术

含VOC废气广泛产生于石化、制药、涂装、包装印刷等行业中，其中很多生产过程的废气具有大风量、非连续排放的特点。例如在涂装生产过程中，为保证换气次数4-8次/小时，风量往往达到数万立方米/小时。但是一些喷涂和包装印刷过程是非连续的，只有在集中作业或者大件作业时才会有较高浓度的废气，这些过程只占到整个生产时间的1/10-1/5。现有废气处理设备中，活性炭吸脱附+冷凝回收、光催化、等离子体等工艺有着广泛的应用，在设计处理能力条件下，可以满足排放要求，但这些设备普遍操作弹性小，废气中VOC浓度一旦有较大波动，排放出口的VOC浓度极易超标。若相应的废气处理装置按照最大排放浓度设计，会增加投资和运行费用；若相应的废气处理装置按照平均排放浓度设计，会存在短时间排放超标的问题。因此，如果废气处理系统本身具有调节废气浓度的功能，为其中废气处理设备提供一个相对稳定的处理负荷，可进一步实现对废气的深度治理，减少对环境的危害，实现大风量、非连续排放废气中VOC的高效治理。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种具有浓度缓冲作用的废气处理系统，针对大风量、非连续排放废气浓度波动大，高浓度排放时超过处理设备的处理负荷导致排放超标，低浓度时处理设备存在能源浪费等缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有浓度缓冲作用的废气处理系统，该系统包括VOC浓度缓冲系统、废气处理装置、风机、烟囱，所述VOC浓度缓冲系统的输出端连接废气处理装置的输入端，所述风机用于将废气处理装置处理后的废气经所述烟囱排出。

优选的，所述VOC浓度缓冲系统包括VOC浓度检测仪、阀门、VOC浓度缓冲罐、气体加热器；所述VOC浓度缓冲罐包括缓冲罐A和缓冲罐B，所述阀门包括第一阀门和第二阀门，所述VOC浓度检测仪安装于总排风管道入口后端，用以实时在线检测排放废气中的VOC浓度；

所述VOC浓度检测仪的输出端连接控制器，所述控制器的输出端连接所述第一阀门与第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门分别用于控制缓冲罐A和缓冲罐B的进气管道的导通或封闭；

所述气体加热器连接于缓冲罐A和缓冲罐B的其中任一个，用于对小流量空气、氮气的加热后将气体输送至缓冲罐A或缓冲罐B。

优选的，废气处理装置包括气体混合器和VOC废气处理单元，所述气体混合器的输入端连接缓冲罐A和缓冲罐B的共同输出端，所述气体混合器的输出端连接VOC废气处理单元的输入端，所述VOC废气处理单元的输出端排出的处理后的废气由风机排至烟囱。

优选的，所述缓冲罐A和缓冲罐B尺寸相同，且填装有包括但不限于活性炭、硅胶、分子筛中的至少一种吸附材料。

优选的，所述VOC浓度检测仪设有VOC浓度阈值，当检测到废气中VOC浓度不超过阈值时，第一阀门呈关闭状态，第二阀门呈开启状态；当检测到废气中VOC浓度超过阈值时，第一阀门呈开启状态，第二阀门呈关闭状态。

优选的，所述控制器采用PLC。

优选的，所述VOC废气处理单元包括但不限于活性炭吸脱附+冷凝回收装置、紫外光催化装置、离子净化装置、生物法净化装置中的至少一种。

优选的，所述缓冲罐A或缓冲罐B内的吸附材料可进行再生处理。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

(1)本发明可调节、缓冲大风量、VOC排放浓度波动较大的废气，使得待处理废气浓度较为均一。

(2)本发明可提高部分操作弹性较差的废气处理装置的处理能力，降低投资和运行成本。

附图说明

图1为本发明整体流程结构示意图。

附图标记：

1、VOC浓度检测仪；2-1、第一阀门；2-2、第二阀门；3-1、缓冲罐A；3-2、缓冲罐B；4、气体加热器；5、气体混合器；6、VOC废气处理单元；7、风机；8、烟囱。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

涂装生产车间产生含VOC废气，因生产工艺的限制，废气中VOC浓度是不稳定的，连续喷涂时会产生高浓度废气；小批量喷涂或者工作间歇产生低浓度废气。不同工况下废风量均为10000m³/h。

产生的废气浓度(非甲烷总烃值)波动范围在200-2000mg/m³,平均排放浓度800mg/m³，若以最高排放浓度2000mg/m³为设计依据进行VOC处理单元7的设计制造，会造成过度设计；若以平均排放浓度800mg/m³为设计依据进行VOC处理单元7的设计制造，会造成出口浓度短时超标。以上两种情况均不利于污染物的控制。

本发明提出的一种具有浓度缓冲作用的废气处理系统的方案如下：

参照图1。

一种具有浓度缓冲作用的废气处理系统，该系统包括VOC浓度缓冲系统、废气处理装置、风机7、烟囱8，所述VOC浓度缓冲系统的输出端连接废气处理装置的输入端，所述风机7用于将废气处理装置处理后的废气经所述烟囱8排出。

在本实施例中，所述VOC浓度缓冲系统包括VOC浓度检测仪1、阀门、VOC浓度缓冲罐、气体加热器4；所述VOC浓度缓冲罐包括缓冲罐A3-1和缓冲罐B3-2，所述阀门包括第一阀门2-1和第二阀门2-2，所述VOC浓度检测仪1安装于总排风管道入口后端，用以实时在线检测排放废气中的VOC浓度；

所述VOC浓度检测仪1的输出端连接控制器，所述控制器的输出端连接所述第一阀门2-1与第二阀门2-2，所述第一阀门2-1和所述第二阀门2-2分别用于控制缓冲罐A3-1和缓冲罐B3-2的进气管道的导通或封闭；

所述气体加热器4连接于缓冲罐A3-1和缓冲罐B3-2的其中任一个，用于对小流量空气、氮气的加热后将气体输送至缓冲罐A3-1或缓冲罐B3-2。

所述控制器采用PLC。

所述VOC废气处理单元6包括但不限于活性炭吸脱附+冷凝回收装置、紫外光催化装置、离子净化装置、生物法净化装置中的至少一种。例如，活性炭吸脱附+冷凝回收装置。

所述缓冲罐A3-1和缓冲罐B3-2尺寸相同，且填装有包括但不限于活性炭、硅胶、分子筛中的至少一种吸附材料。在本实施例中包含了活性炭、硅胶、分子筛。

在一个实施例中，废气处理装置包括气体混合器5和VOC废气处理单元6，所述气体混合器5的输入端连接缓冲罐A3-1和缓冲罐B3-2的共同输出端，所述气体混合器5的输出端连接VOC废气处理单元6的输入端，所述VOC废气处理单元6的输出端排出的处理后的废气由风机7排至烟囱8。

本系统中的VOC废气处理单元6的处理能力按照平均排放浓度800mg/m3为设计依据进行设计制造。

通过第一阀门2-1和第二阀门2-2控制废气通过缓冲罐A3-1和缓冲罐3-2，如图1所示，在本实施例中，第一阀门2-1和第二阀门2-2分别对应控制缓冲罐A3-1和缓冲罐3-2，气体加热器4通过管道连接于缓冲罐A3-1。

在一个实施例中，缓冲罐A3-1和缓冲罐B3-2为两只相同规格的缓冲罐，缓冲罐内装填有相同规格、相同装填量的活性炭，活性炭比表面积500-2500m2/g，碘值400-1300。

所述VOC浓度检测仪1设有VOC浓度阈值，当检测到废气中VOC浓度不超过阈值时，第一阀门2-1呈关闭状态，第二阀门2-2呈开启状态；当检测到废气中VOC浓度超过阈值时，第一阀门2-1呈开启状态，第二阀门2-3呈关闭状态。

若生产车间产生的废气，经过收集装置收集到总排风管道，总排风管道入口后端设置有VOC浓度检测仪1,实时在线检测排放废气中的VOC浓度，若排放废气中VOC浓度低于平均排放浓度，则调节切换第一阀门2-1关闭，切换第二阀门2-2打开，废气依次通过缓冲罐A3-2、气体混合器5、VOC废气处理单元6，经过处理达到排放标准后通过风机7和烟囱8排放至大气中。

若VOC浓度检测仪1检测到进入排放总管废气中VOC浓度高于平均排放浓度，则调节切换第一阀门2-1打开，切换第二阀门2-2关闭，废气通入缓冲罐A3-1，高浓度的VOC废气被其中的活性炭吸附。上述的第一阀门2-1和第二阀门2-2均有PLC控制，其控制方式采用常规的PLC控制阀门启闭，再次不做赘述。

此时缓冲罐A3-1排出的废气浓度低于VOC废气处理单元6的设计处理能力，废气依次通过缓冲罐B3-2、气体混合器5、VOC处理单元6，经过处理达到排放标准后通过风机7和烟囱8排放至大气中。

可以理解的是，当再次检测到VOC浓度检测仪1检测到进入排放总管废气中VOC浓度低于平均排放浓度后，再进行第一阀门2-1和第二阀门2-2之间的切换。

阀门切换后，500m3/h的氮气或者空气经过气体加热器4，加热至150℃，后通入缓冲罐A3-1中，对吸附了VOC的吸附材料进行再生，排出低风量、高浓度的含VOC气体(150m3/h，5000mg/m3)。

同时，大风量低浓度的废气通过缓冲罐B3-2后，与通过缓冲罐A3-1的低风量、高浓度气体在气体混合器5内进行混合，混合后风量10000m3/h，经混合后的气体VOC浓度低于VOC废气处理单元6的设计处理能力800mg/m3，废气依次通过缓冲罐B3-2、气体混合器5、VOC处理单元6，经过处理达到排放标准后通过风机7和烟囱8排放至大气中。

在本实施例中，缓冲罐A3-1和缓冲罐B3-2装填相同填料的目的是为了系统压力平衡。

优选的，所述缓冲罐A3-1或缓冲罐B3-2内的吸附材料可进行再生处理。

可以理解的是，在某些实施例中，缓冲罐A3-1或缓冲罐B3-2中(本实施例中以缓冲罐A3-1作为实例)吸附材料的再生可以不通过气体加热器4，而是直接通入一定温度(150-180℃)的空气或者氮气。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。