一种有机废气减污降碳治理设备

摘要

本实用新型涉及一种有机废气减污降碳治理设备，属于废气处理技术领域，包括沸石转轮、RTO装置；RTO装置的高温烟气出口依次连接有第一换热器、第二换热器，使得高温烟气依次经过第一换热器、第二换热器；沸石转轮的冷却气体出口、加热气体进口之间相通并形成第一换热通道，第一换热通道与第一换热器相连，使得冷却气体经过第一换热器时，吸热升温后形成加热气体；沸石转轮的脱附风出口、RTO装置的燃烧气体进口之间相通并形成第二换热通道，第二换热通道与第二换热器相连，使得脱附风经过第二换热器时，吸热升温后形成燃烧气体。本实用新型的有益效果是：加大了对高温燃气的利用率，同时降低了天然气的消耗。

说明书

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，特别是涉及一种有机废气减污降碳治理设备。

背景技术

目前，针对有机废气的处理存在多种处理方式，常采用沸石转轮吸附浓缩和RTO技术。

使用沸石转轮吸附浓缩和RTO技术时，有机废气先进入沸石转轮进行吸附；经沸石转轮吸附的气体成为净气，部分净气进入烟囱；部分净气从沸石转轮出口进入换热器进行吸热升温，这部分气体称为脱附热风；吸热升温后的脱附风再次进入沸石转轮，对吸附的有机物进行脱附。

在现有技术中，上述的脱附热风，普遍采用RTO装置产生的高温烟气(800℃)与沸石转轮冷却出口的气体(110℃)进行换热，利用换热器将沸石转轮冷却出口的气体加热至200℃，然后进入沸石转轮的脱附区进行脱附。而换热后的高温烟气(200℃)通过烟囱直接排放，这就造成高温烟气的热量大量浪费，最终会增大天然气的消耗。

实用新型内容

本发明的目的在于提供一种有机废气减污降碳治理设备，用于解决RTO装置产生的高温烟气浪费热量的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种有机废气减污降碳治理设备，包括沸石转轮、RTO装置；所述RTO装置的高温烟气出口依次连接有第一换热器、第二换热器，使得所述高温烟气依次经过所述第一换热器、所述第二换热器；所述沸石转轮的冷却气体出口、加热气体进口之间相通并形成第一换热通道，所述第一换热通道与所述第一换热器相连，使得所述冷却气体经过所述第一换热器时，吸热升温后形成所述加热气体；所述沸石转轮的脱附风出口、所述RTO装置的燃烧气体进口之间相通并形成第二换热通道，所述第二换热通道与所述第二换热器相连，使得所述脱附风经过所述第二换热器时，吸热升温后形成所述燃烧气体。

优选地，所述冷却气体的温度为90℃～130℃，所述加热气体的温度为180℃～220℃。

优选地，所述脱附风的温度为55℃～65℃，所述所述燃烧气体的温度为75℃～85℃。

优选地，还包括连接于所述第二换热器的第三换热器，所述高温烟气从所述第二换热器逸出后进入所述第三换热器进行换热；所述RTO装置的助燃气体进口连接有助燃风机，所述助燃风机的进口与大气相通，所述助燃风机出口与所述RTO装置的助燃气体进口之间形成第三换热通道，所述第三换热通道与所述第三换热器相连，使得所述助燃气体经过所述第二换热器时进行吸热升温。

优选地，所述助燃风经过所述第三换热器之前的温度为-25℃～20℃，所述助燃风经过所述第三换热器之后的温度为70℃～80℃。

优选地，所述高温烟气的温度为760℃～850℃，所述高温烟气经过所述第一换热器后，温度降为180℃～220℃，所述高温烟气经过所述第二换热器后，温度降为75℃～85℃，所述高温烟气经过所述第三换热器后，温度降为50℃～60℃。

优选地，所述沸石转轮的脱附风出口与所述第二换热器之间设有第一风机，和/或所述RTO装置的燃烧气体进口与所述第二换热器之间设有第二风机。

优选地，所述第一换热通道包括与所述沸石转轮的冷却气体出口相连的冷却气管、与所述沸石转轮的加热气体进口相连的加热气管，所述冷却气管与所述加热气管之间连接有导通管，且所述导通管的一端连接有三通阀。

优选地，所述第三换热器的高温烟气出口连接有烟囱，且所述烟囱与所述第三换热器的高温烟气出口之间设有阀门。

优选地，所述RTO装置的燃烧气体进口与所述第二换热器之间通过脱附风管连通，所述脱附风管连接有新风装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的有机废气减污降碳治理设备中，高温烟气从RTO装置中逸出后，至少经过了两级换热器，其中第一换热器用于将冷却气体升温为用于脱附的加热气体，第二换热器用于对脱附风进行预热，脱附风进入RTO装置后，需要进行预热后再燃烧，若无第二换热器进行预热，需要燃烧天然气进行加热，本实用新型采用第二换热器，利用了高温燃气的余温进行预热，加大了对高温燃气的利用率，同时降低了天然气的消耗，经实验，采用上述结构，天然气的消耗可减少约13％。

附图说明

附图示出了本实用新型的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本实用新型的原理，其中包括了这些附图以提供对本实用新型的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是一种实施例的结构示意图；

图中：1-沸石转轮，2-RTO装置，3-第一换热器，4-第二换热器，5-第三换热器，6-冷却气体出口，7-加热气体进口，8-第一换热通道，9-脱附风出口，10-燃烧气体进口，11-第二换热通道，12-助燃风机，13-助燃气体进口，14-第三换热通道，15-第一风机，16-第二风机，17-冷却气管，18-加热气管，19-导通管，20-三通阀，21-烟囱，22-阀门，23-新风装置，24-天然气，25-引导火管道，26-主火管道，27-燃嘴。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

如图1所示，一种有机废气减污降碳治理设备，包括沸石转轮1、RTO装置2；RTO装置2的高温烟气出口依次连接有第一换热器3、第二换热器4，使得高温烟气依次经过第一换热器3、第二换热器4；沸石转轮1的冷却气体出口6、加热气体进口7之间相通并形成第一换热通道8，第一换热通道8与第一换热器3相连，使得冷却气体经过第一换热器3时，吸热升温后形成加热气体；沸石转轮1的脱附风出口9、RTO装置2的燃烧气体进口10之间相通并形成第二换热通道11，第二换热通道11与第二换热器4相连，使得脱附风经过第二换热器4时，吸热升温后形成燃烧气体。

高温烟气从RTO装置2中逸出后，至少经过了两级换热器，其中第一换热器3用于将冷却气体升温为用于脱附的加热气体，第二换热器4用于对脱附风进行预热，脱附风进入RTO装置2后，需要进行预热后再燃烧，若无第二换热器4进行预热，需要燃烧天然气24进行加热，本实用新型采用第二换热器4，利用了高温燃气的余温进行预热，加大了对高温燃气的利用率，同时降低了天然气24的消耗，经实验，采用上述结构，天然气24的消耗可减少约13％。

RTO装置2又名蓄热式氧化炉，其原理是把有机废气加热到760摄氏度以上，使废气中的VOC氧化分解成二氧化碳和水。

有机废气进入沸石转轮1后，沸石转轮1会进行VOCs吸附，经沸石转轮1吸附的气体成为净气，部分净气进入烟囱21，另一部分成为冷却气体从冷却气体出口6逸出。

一些实施方式中，高温燃气通过第一换热器3时，对冷却气体进行升温，冷却气体的初始温度为90℃～130℃，吸热升温后形成的加热气体的温度为180℃～220℃，该加热气体从加热气体进口7重新进入沸石转轮1的脱附区，并对吸附的VOCs进行脱附。

一些实施方式中，高温燃气通过第二换热器4时，对脱附风进行预热升温，脱附风的初始温度为55℃～65℃，吸热升温后形成的燃烧气体的温度为75℃～85℃。

一些实施方式中，有机废气减污降碳治理设备还包括连接于第二换热器4的第三换热器5，高温烟气从第二换热器4逸出后进入第三换热器5进行换热；RTO装置2的助燃气体进口13连接有助燃风机12，助燃风机12的进口与大气相通，助燃风机12出口与RTO装置2的助燃气体进口13之间形成第三换热通道14，第三换热通道14与第三换热器5相连，使得助燃气体经过第二换热器4时进行吸热升温。

也即是，本实用新型可设置三级换热，对高温燃气进行充分的利用，经试验，第二换热器4可降低天然气24的消耗约为13％，第三换热器5可降低天然气24的消耗约为3％，与现有技术相比，增加了两级换热器，天然气24可减少16％左右，显著降低了天然气24的消耗，提高了对高温燃气余温的利用，是一项重要的节能降碳措施。

具体实施方式中，助燃风经过第三换热器5之前的温度为-25℃～20℃，助燃风为大气中的空气，其温度与室温相同，助燃风经过第三换热器5之后的温度为70℃～80℃，第三换热器5可显著提高助燃风的温度，起到预热的作用。

上述实施方式中，高温烟气的从RTO装置2中逸出时的温度至少为760℃，可选地温度为760℃～850℃，高温烟气经过第一换热器3后，温度降为180℃～220℃，高温烟气经过第二换热器4后，温度降为75℃～85℃，高温烟气经过第三换热器5后，温度降为50℃～60℃，增大对高温烟气的利用率，同时还降低了高温烟气排放后对周围环境的影响。

一些实施方式中，沸石转轮1的脱附风出口9与第二换热器4之间设有第一风机15，第一风机15用于给脱附风提供输送的动力，和/或RTO装置2的燃烧气体进口10与第二换热器4之间设有第二风机16，第二风机16用于给燃烧气体提供输送的动力。

一些实施方式中，第一换热通道8包括与沸石转轮1的冷却气体出口6相连的冷却气管17、与沸石转轮1的加热气体进口7相连的加热气管18，冷却气管17与加热气管18之间连接有导通管19，且导通管19的一端连接有三通阀20。三通阀20可采用电动三通阀20，通过外部系统进行控制，可以用于精准控制用于脱附的加热器气体的温度，当冷却气体在第一换热器3中吸收的热量太高时，可启动三通阀20，使得导通管19接通，平衡加热气体的温度，采用这种方式，可精准控制加热气体的温度，提高脱附的效率。

一些实施方式中，第三换热器5的高温烟气出口连接有烟囱21，且烟囱21与第三换热器5的高温烟气出口之间设有阀门22。经过三级换热之后的高温烟气通过烟囱21进行排放，此处的阀门22可采用电动切断阀，当高温烟气的温度较低，或者换热不充分时，使得上述加热气体或燃烧气体或助燃气体的升温不足时，可关闭阀门22，提高高温烟气的换热效果和余温利用率。

一些实施方式中，RTO装置2的燃烧气体进口10与第二换热器4之间通过脱附风管连通，脱附风管连接有新风装置23，RTO装置2正常运行过程中，控制装置会监测RTO装置2的燃烧室的温度，当燃烧室温度高于报警值时，控制装置控制新风装置23按比例开启，向燃烧室送入新风，温度越高，新风装置23送入的新风越多，新风装置23用于补充新风，降低燃烧室温度，保护RTO装置2的炉体的安全。

RTO装置2还设置有燃嘴27，输送助燃气体的管道、输送天然气24的管道均与燃嘴27连通。

且天然气24通过两个管道与燃嘴27连通，其中一个为引导火管道25，用于输送天然气24进行点火，另一个为主火管道26，用于持续为RTO装置2提供燃料，同时，输送助燃空气的管道与主火管道26通过之间连接有比例阀，控制装置检测管道内的压力并反馈给比例阀，控制装置调节比例阀的开度，控制好流量，从而达到最佳的空燃比，使燃烧更充分。

本实用新型公开的有机废气减污降碳治理设备工作流程如下：

将有机废气送入沸石转轮1中进行VOCs吸附，经沸石转轮1吸附的气体成为净气，部分净气进入烟囱21；部分成为冷却气体进入第一换热器3吸热形成加热气体；吸热升温后的加热气体再次进入沸石转轮1，对VOCs进行脱附；脱附风携带较高浓度的VOCs进入RTO装置2，脱附风进入第二换热器4进行预热升温，再进入RTO装置2的炉膛进行氧化分解；烧后的高温烟气依次经过第一换热器3、第二换热器4、第三换热器5并放热，成为低温烟气后然后进入烟囱21进行排放；在这过程中，助燃气体进入第三换热器5进行吸热升温。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本实用新型，而并非是对本实用新型的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本实用新型的范围内。