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一种高浓度有机废气高效处理系统

阅读：1030发布：2020-06-22

专利汇可以提供一种高浓度有机废气高效处理系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种高浓度有机废气高效处理系统，由回收模块（吸收或冷凝）和高效焚烧模块（预混式表面燃烧器）实现，废气经过回收模块实现高浓度油气的回收，经回收后的中低浓度废气进入高效焚烧模块实现系统的稳定、达标、超低浓度排放，可以在高浓度油气有效回收的同时，实现尾气的极低VOCs浓度排放。该系统可以实现有机废气的回收及达标排放，同时实现节能的目的。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种高浓度有机废气高效处理系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高浓度有机废气高效处理系统，其特征在于，由回收模块和高效焚烧模块实现，其中，回收模块为吸收系统或冷凝系统，高效焚烧模块为预混式表面燃烧器，废气经过回收模块实现高浓度油气的回收，经回收后的中低浓度废气进入高效焚烧模块实现系统的稳定、达标、超低浓度排放。
2.根据权利要求1所述的高浓度有机废气高效处理系统，其特征在于，回收模块采用吸收系统时，选用的吸收剂25℃时饱和蒸汽压不大于20KPa，吸收剂循环量0.01t/m3废气至
1t/m3废气之间，吸收剂温度介于-10℃至45℃之间。
3.根据权利要求1所述的高浓度有机废气高效处理系统，其特征在于，回收模块采用冷凝系统时，冷凝温度介于-100℃至-5℃之间，所述的冷凝为多级冷凝，其中，第一级为气气换热器，利用冷凝后的气体为废气预冷，以回收部分冷量。
4.根据权利要求1所述的高浓度有机废气高效处理系统，其特征在于，高浓废气经过回收模块处理后，回收模块出口的有机组分浓度介于1%vol至20%vol之间，回收模块出口气体的温度介于5 ℃至45℃之间。
5.根据权利要求1所述的高浓度有机废气高效处理系统，其特征在于，高效焚烧模块为预混式表面燃烧器，来自回收模块的废气与空气、助燃气在燃烧器的混合室充分混合，经充分混合后的混合气在表面燃烧器充分燃烧，燃烧后的尾气通过烟道实现高空达标排放。
6.根据权利要求1所述的高浓度有机废气高效处理系统，其特征在于，预混式表面燃烧器的废气、空气、助燃气通过一系列阀组、监控仪表实现流量、压力、温度的实时调节，燃烧器的混合室由一级或二级气流混合段构成，在气体混合器内，实现有机废气、助燃气、空气的充分混合。
7.根据权利要求1所述的高浓度有机废气高效处理系统，其特征在于，预混式表面燃烧器采用金属纤维燃烧器，金属纤维为铁铬铝合金材料，并通过钢结构支撑，其结构为平面结构、圆柱形、锥形、环形，表面燃烧系统的单位热负荷介于200KW/m2至20000KW/m2。

说明书全文

一种高浓度有机废气高效处理系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及有机废气处理领域，特别是一种高浓度有机废气高效处理系统。

背景技术

[0002] 在有机化学品的生产、储运、装卸环节，有机组分会挥发进入大气，有机组分进入大气后，参与大气化学反应，导致雾霾频发。典型的应用场景如：码头、汽车、火车的油品装卸；生产过程的中间产品及产成品油品罐区储存。典型的组分如：原油、汽油、柴油、航煤、三苯、及其他挥发性组分。

[0003] 上述典型使用环境产生的有机废气具有浓度高、波动大等特点。针对这种变化较大的废气，目前主流采用油气回收工艺，如吸附法（如CN102764562A）、冷凝法（如CN101342427B）、膜法（如CN204502711U）进行回收处理。国际主流的排放标准介于10g/m3至30g/m3范围内，上述油气处理工艺对高浓度废气的降浓、减排有非常好的效果。但是随着行业标准、地方标准出台，上述排放标准已经难以适用，因此单纯采用某一工艺实现尾气的稳定达标排放面临非常大的困难，同时，投入产出比严重失衡。而目前在废气焚烧领域常见采用直接燃烧技术、蓄热燃烧技术、催化燃烧技术，对尾气入口浓度有严格的限制，导致上述燃烧技术的在本专利所述的高浓度废气领域推广应用存在较多的限制。同时，现有的蓄热燃烧及催化燃烧采用的燃烧器是燃气与空气经过燃烧头进入燃烧室后混合燃烧，燃烧室的高温停留时间，火焰温度场分布不均匀，助燃空气混合不均匀等问题，导致烟气中NOX、VOCs排放偏高等问题时有发生。

[0004] 本实用新型开发一种适用于高浓度有机废气治理领域的高效处理系统，以较小的代价实现废气的回收和极低浓度排放，各项排放指标满足国家及行业最新的排放指标。实用新型内容

[0005] 本实用新型提供一种高浓度有机废气高效处理系统，其目的在于实现有机废气的回收及达标排放，同时实现节能的目的。

[0006] 本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种高浓度有机废气高效处理系统，其特征在于，由回收模块和高效焚烧模块实现，其中，回收模块为吸收系统或冷凝系统，高效焚烧模块为预混式表面燃烧器，废气经过回收模块实现高浓度油气的回收，经回收后的中低浓度废气进入高效焚烧模块实现系统的稳定、达标排放。

[0007] 所述的吸收系统按照如下方案开展，选用的吸收剂25℃时饱和蒸汽压不大于20KPa，吸收剂循环量0.01t/m3废气至1t/m3废气之间，吸收剂温度介于-10℃至45℃之间。
所述的吸收剂来自储运环节或专用吸收剂罐。当吸收剂循环使用时，监控吸收剂的饱和蒸汽压不大于20KPa。

[0008] 所述的冷凝系统按照如下方案实施，冷凝温度介于-100℃至-5℃之间，所述的冷凝为二级或三级冷凝。其中，第一级为气气换热器，利用冷凝后的气体为废气预冷，以回收部分冷量。冷凝后的有机液体收集至储罐，并外送至其他工序进行处理。

[0009] 高浓废气经过回收模块处理后，回收模块出口的有机组分浓度介于1%vol至20%vol之间，回收模块出口气体的温度介于5 ℃至45℃之间。

[0010] 所述的高效焚烧模块为预混式表面燃烧器。来自回收模块的废气与空气、助燃气在燃烧器的混合室充分混合，经充分混合后的混合气在表面燃烧器充分燃烧，燃烧后的尾气通过烟道实现高空达标排放。预混式表面燃烧系统的废气、空气、助燃气通过一系列阀组、监控仪表实现流量、压力、温度的实时调节。燃烧器的混合室由一级或二级气流混合段构成。在气体混合器内，有实现有机废气、助燃气、空气的充分混合。

[0011] 所述的助燃气为天然气、液化石油气、丙烷、丁烷、燃料气、油气等轻质油气。当废气中的可燃烧组分浓度可以维持自持燃烧时，助燃气是非必须的。

[0012] 所述的表面燃烧器采用金属纤维燃烧器，并通过钢结构支撑。所述的金属纤维为铁铬铝合金材料。金属纤维结构可以为平面结构、圆柱形、锥形、环形。优先采用平面结构，2 2
以实现尾气的均匀的燃烧。所述的表面燃烧系统的单位热负荷介于200KW/m至20000KW/m。

[0013] 所述的回收模块和高效焚烧模块通过可编程逻辑控制系统或分布式控制系统实现一体化控制。来自回收模块和高效焚烧模块的控制信号通过一定的控制逻辑实现系统的自动运行。

[0014] 本实用新型具有如下优点：经济效益高，能耗小，运转稳定，VOCs超低排放。附图说明

[0015] 图1、一种典型的吸收模块与高效焚烧模块组合系统示意图。本附图仅作为一种典型应用的展示，附图1中的序号分别代表：1为欲处理的有机废气，2为吸收剂回收液，3为吸收剂，4为助燃气，5为经过吸收的塔顶不凝气（回收模块出口气体），6为预混后的燃烧气，7为达标排放气，8为可编程逻辑控制系统，9为空气，10为吸收剂储罐，11为吸收塔，12为气体混合器，13为表面燃烧系统。

[0016] 图2、一种典型的冷凝模块与高效焚烧模块组合系统示意图。本附图仅作为一种典型应用的展示，附图2中的序号分别代表：1为欲处理的有机废气，4为助燃气，5为经过冷凝处理的不凝气（回收模块出口气体），6为预混后的燃烧气，7为达标排放气，8为可编程逻辑控制系统，9为空气，12为气体混合器，13为表面燃烧系统，14为一级气气换热器，15为二级气液换热器，16为制冷系统，17为储液罐。

具体实施方式

[0017] 以下结合附图对本实用新型做进一步说明，附图及实施例不作为本实用新型的限制性说明。

[0018] 实施例1 实施例1给出一种高浓度有机废气高效处理系统，该系统由吸收模块与高效焚烧模块构成。

[0019] 来自火车装车的VOCs高浓度废气1通过管道输送至吸收塔11，高浓度废气自吸收塔下部进入，来自吸收剂储罐10的吸收剂3（柴油）通过管道输送至吸收塔顶部，气液在吸收塔逆向接触实现VOCs组分的吸收，吸收后的吸收剂回收液2输送至储罐10进一步循环使用。

[0020] 经过吸收的塔顶不凝气（回收模块出口气体）5、助燃气4、空气9在气体混合器12实现充分混合；混合后的燃烧气6进入表面燃烧系统13实现充分燃烧，燃烧后的气体7达标排放。

[0021] 按照本实用新型所述的高浓度有机废气高效处理系统，燃烧后的气体7中的VOCs、NOx含量远低于国家排放指标要求，系统的能耗约为常规油气回收工艺的四分之一。

[0022] 实施例2 实施例2给出一种高浓度有机废气高效处理系统，该系统由冷凝模块与高效焚烧模块构成。

[0023] 来自码头装船的VOCs高浓度废气1通过管道输送至一级气气换热器14进行初步冷凝后，进入二级气液换热器15进行深度冷凝，冷凝后的气体作为一级气气换热器14的冷源使用。二级气液换热器15的冷源来自制冷系统16提供的冷媒。经过冷凝系统冷凝的VOCs组分以液体的形式进入储液罐17储存。

[0024] 经过冷凝处理的不凝气（回收模块出口气体）5、助燃气4、空气9在气体混合器12实现充分混合；混合后的燃烧气6进入表面燃烧系统13实现充分燃烧，燃烧后的气体7达标排放。

[0025] 按照本实用新型所述的高浓度有机废气高效处理系统，燃烧后的气体7中的VOCs、NOx含量远低于国家排放指标要求，系统的能耗约为常规油气回收工艺的三分之一。

[0026] 实施例1、2中的系统通过可编辑逻辑控制系统8实现自动控制，整个操作系统实现无人值守。

[0027] 实施例1、2中所述的助燃气为天然气。

[0028] 本实用新型未涉及的部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

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