应用于废气处理的吸附和催化氧化节能系统

1066 编辑：中冶有色技术网来源：扬州海通电子科技有限公司

2024-03-15 13:49:38

权利要求书： 1.应用于废气处理的吸附和催化氧化节能系统，其特征在于，包含吸附单元和脱附单元，其中吸附单元包括吸附风机(1)、吸附浓缩设备(3)和废气入口管道(18)，所述脱附单元包括脱附风机(2)、换热器(4)、加热器(5)、催化氧化设备(6)、脱附混风器(12)、脱附气入口管道(13)；所述废气入口管道(18)依次连接吸附浓缩设备(3)和吸附风机(1)；所述脱附气入口管道(13)依次连接脱附混风器(12)和脱附风机(2)，所述脱附风机(2)的出口分两条支路，一条通过吸附浓缩设备(3)连接换热器(4)，另一条直接连接换热器(4)；所述换热器(4)依次连接加热器(5)、催化氧化设备(6)后接入换热器(4)，换热器(4)的出口分两条支路，一条连接脱附混风器(12)，另一条直接连接排空管道。

2.根据权利要求1所述的应用于废气处理的吸附和催化氧化节能系统，其特征在于，所述脱附风机(2)出口设置第一温度传感器(14)和流量传感器(15)。

3.根据权利要求1所述的应用于废气处理的吸附和催化氧化节能系统，其特征在于，所述催化氧化设备(6)出口设置第二温度传感器(17)。

4.根据权利要求1所述的应用于废气处理的吸附和催化氧化节能系统，其特征在于，所述换热器(4)采用翅片管式换热器。

5.根据权利要求1所述的应用于废气处理的吸附和催化氧化节能系统，其特征在于，所述加热器(5)采用风道式加热器。

6.根据权利要求1所述的应用于废气处理的吸附和催化氧化节能系统，其特征在于，所述催化氧化设备(6)采用固定床式催化反应器。

7.根据权利要求1所述的应用于废气处理的吸附和催化氧化节能系统，其特征在于，所述吸附风机(1)和脱附风机(2)采用皮带传动式离心风机。

说明书：应用于废气处理的吸附和催化氧化节能系统技术领域[0001] 本发明涉及废气处理领域，具体涉及一种应用于废气处理的吸附和催化氧化节能系统及控制方法。

背景技术[0002] 近年来，废气治理需求日益增加，环保监管日益严格。吸附+催化氧化是一种高效的废气处理工艺，但是其昂贵的运行费用很多企业难以接受。目前吸附+催化氧化工艺在

脱附单元，基本都采用两台风机，一台用于脱附，一台用于补充新鲜风，这带来了设备安装

麻烦，占地面积大，设备调试及运行维护困难，运行成本高等多个问题。

发明内容[0003] 本发明的目的在于提出一种应用于废气处理的吸附和催化氧化节能系统及控制方法。

[0004] 实现本发明目的的技术解决方案为：一种应用于废气处理的吸附和催化氧化节能系统，包含吸附单元和脱附单元，其中吸附单元包括吸附风机、吸附浓缩设备和废气入口管

道，所述脱附单元包括脱附风机、换热器、加热器、催化氧化设备、脱附混风器、脱附气入口

管道；所述废气入口管道依次连接吸附浓缩设备和吸附风机；所述脱附气入口管道依次连

接脱附混风器和脱附风机，所述脱附风机的出口分两条支路，一条通过吸附浓缩设备连接

换热器，另一条直接连接换热器；所述换热器依次连接加热器、催化氧化设备后接入换热

器，换热器的出口分两条支路，一条连接脱附混风器，另一条直接连接排空管道。

[0005] 进一步的，所述脱附风机出口设置第一温度传感器和流量传感器。[0006] 进一步的，所述催化氧化设备出口设置第二温度传感器。[0007] 进一步的，所述换热器采用翅片管式换热器。[0008] 进一步的，所述加热器采用风道式加热器。[0009] 进一步的，所述催化氧化设备采用固定床式催化反应器。[0010] 进一步的，所述吸附风机和脱附风机采用皮带传动式离心风机。[0011] 一种基于上述吸附和催化氧化节能系统的控制方法，包括如下步骤：[0012] 吸附阶段，待处理废气从废气入口管道接入，依次经过吸附浓缩设备、吸附风机，然后排空；

[0013] 吸附周期完成前，启动脱附预热流程，新鲜风从脱附气入口管道接入，依次经过脱附混风器、脱附风机、预热阀门、换热器、加热器、催化氧化设备后回到换热器进行换热，部

分热气在脱附风机的负压作用下吸入脱附混风器，进行内循环，其余的直接排空；

[0014] 当脱附系统预热到一定的温度时，启动脱附流程，新鲜风从脱附气入口管道接入，依次经过脱附混风器、脱附风机、附浓缩设备、换热器，经过换热器换热后，部分热气在脱附

风机的负压作用下吸入脱附混风器，进行内循环，其余的直接排空。

[0015] 进一步的，还包括流量控制过程，根据脱附风机出口气体的温度和流量，控制新鲜风和内循环热风的流量。

[0016] 进一步的，还包括内循环通断控制过程，根据换热器(4)出口热气的温度，控制内循环进程的开启和断开。

[0017] 本发明与现有技术相比，其显著优点为：脱附单元仅一台脱附风机，即可实现吸入新鲜风、脱附气预热、脱附气排空，脱附气内循环，脱附气流量与温度调节等功能，设备安装

简单，占地面积小，设备调试及运行维护容易，运行成本低。

附图说明[0018] 图1为本发明应用于废气处理的吸附和催化氧化节能系统的示意图。[0019] 图2为本发明吸附浓缩设备的结构示意图。具体实施方式[0020] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不

用于限定本申请。

[0021] 如图1～图2所示，应用于废气处理的吸附和催化氧化节能系统，包含两个单元，一个为吸附单元，另一个为脱附单元。吸附单元主要由废气入口管道18、吸附浓缩设备3、吸附

风机1组成，吸附浓缩设备3可以有一个或多个，本专利以一个为例进行说明。当设置2个及

以上的吸附浓度浓缩设备时，将所有吸附浓缩设备并联连接，并在每个吸附浓缩设备的废

气进出口安装阀门。脱附单元主要由脱附气入口管道13、脱附混风器12、脱附风机2、换热器

4，加热器5，催化氧化设备6、第一温度传感器14、第二温度传感器17、流量传感器15组成。所

述废气入口管道18依次连接吸附浓缩设备3和吸附风机1。所述脱附气入口管道13通过新鲜

风入口阀门19连接脱附混风器12，所述脱附混风器12连接脱附风机2，所述脱附风机2出口

分两条支路，一条通过第一脱附阀门7连接吸附浓缩设备3后，通过第二脱附阀门8连接换热

器4，另一条通过预热阀门9直接连接换热器4，所述换热器4依次连接加热器5、催化氧化设

备6后再接入换热器4，所述换热器4出口分两条支路，一条通过内循环阀门11连接脱附混

风器12，另一条通过脱附排气阀门10连接排空通道。

[0022] 吸附阶段，待处理废气从废气入口管道18接入，通过管道连接至吸附浓缩设备入口20，从吸附浓缩设备出口21连接至吸附风机1，然后排空。

[0023] 吸附周期完成前，开启脱附风机2，开启阀门19、9、10至100％，开启阀门11至一定开度，启动脱附预热流程，新鲜风从脱附气入口管道13被吸入系统，依次经过脱附混风器

12、脱附风机2、预热阀门9、换热器4、加热器5、催化氧化设备6、换热器4，部分热风经脱附排

气阀门10排空，部分热风由于负压作用从内循环阀门11被吸入脱附混风器12。

[0024] 当脱附系统预热到一定的温度时，关闭预热阀门9，关闭/切换(存在多个吸附浓缩设备时)吸附系统，打开脱附阀门7、8，启动脱附流程。

[0025] 作为一种优选实施方式，所述脱附风机2出口设置第一温度传感器14和流量传感器15。脱附过程中，由于催化氧化反应带来的温度和压力波动，会导致从脱附气入口管道

13、内循环阀门11吸入的风量发生改变，而这会进一步改变脱附风机2出口的温度和流量，

使得系统脱附过程偏离设计值。因此在脱附风机2出口设置了第一温度传感器14和流量传

感器15分别连锁控制内循环阀门11和新鲜风入口阀门19，通过PLC或DCS等通讯自动调节。

[0026] 作为一种优选实施方式，所述催化氧化设备6出口设置第二温度传感器17。若在脱附过程中，第二温度传感器17监测到温度过高，说明脱附温度或脱附浓度过高，系统偏离了

正常反应，此时系统可自动关闭内循环阀门11，根据离心风机的特性曲线，新鲜风风量会增

大，从而降低了脱附温度，进一步降低脱附浓度和反应温度，会逐渐使系统回到正常温度。

当温度进一步降低后，逐步打开内循环阀门11，温度开始上升，直至内循环阀门11，达到前

述的一定开度，系统重新回到正常的脱附进程中。

[0027] 此外，作为一种优选实施方式，所述换热器4可以采用翅片管式换热器。所述加热器5可以采用风道式加热器。所述催化氧化设备6可以采用固定床式催化反应器。所述吸附

风机1和脱附风机2可以采用皮带传动式离心风机。

[0028] 本发明还提出一种吸附和催化氧化节能系统的控制方法，步骤如下：[0029] 步骤1，吸附阶段，待处理废气从废气入口管道18接入，依次经过吸附浓缩设备3、吸附风机1，然后排空；

[0030] 步骤2，吸附周期完成前，启动脱附预热流程，新鲜风从脱附气入口管道13接入，依次经过脱附混风器12、脱附风机2、预热阀门9、换热器4、加热器5、催化氧化设备6后回到

换热器4进行换热，部分热气在脱附风机2的负压作用下吸入脱附混风器12，进行内循环，其

余的直接排空；

[0031] 步骤3，当脱附系统预热到一定的温度时，启动脱附流程，新鲜风从脱附气入口管道13接入，依次经过脱附混风器12、脱附风机2、附浓缩设备3、换热器4，经过换热器4换热

后，部分热气在脱附风机2的负压作用下吸入脱附混风器12，进行内循环，其余的直接排空。

[0032] 作为一种优选实施方式，所述控制方法还包括流量控制过程，根据脱附风机2出口气体的温度和流量，控制新鲜风和内循环热风的流量。

[0033] 作为一种优选实施方式，所述控制方法还包括内循环通断控制过程，根据换热器4出口热气的温度，控制内循环进程的开启和断开。

[0034] 一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

[0035] 步骤1，吸附阶段，待处理废气从废气入口管道18接入，依次经过吸附浓缩设备3、吸附风机1，然后排空；

[0036] 步骤2，吸附周期完成前，启动脱附预热流程，新鲜风从脱附气入口管道13接入，依次经过脱附混风器12、脱附风机2、预热阀门9、换热器4、加热器5、催化氧化设备6后回到

换热器4进行换热，部分热气在脱附风机2的负压作用下吸入脱附混风器12，进行内循环，其

余的直接排空；

[0037] 步骤3，当脱附系统预热到一定的温度时，启动脱附流程，新鲜风从脱附气入口管道13接入，依次经过脱附混风器12、脱附风机2、附浓缩设备3、换热器4，经过换热器4换热

后，部分热气在脱附风机2的负压作用下吸入脱附混风器12，进行内循环，其余的直接排空。

[0038] 一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

[0039] 步骤1，吸附阶段，待处理废气从废气入口管道18接入，依次经过吸附浓缩设备3、吸附风机1，然后排空；

[0040] 步骤2，吸附周期完成前，启动脱附预热流程，新鲜风从脱附气入口管道13接入，依次经过脱附混风器12、脱附风机2、预热阀门9、换热器4、加热器5、催化氧化设备6后回到

换热器4进行换热，部分热气在脱附风机2的负压作用下吸入脱附混风器12，进行内循环，其

余的直接排空；

[0041] 步骤3，当脱附系统预热到一定的温度时，启动脱附流程，新鲜风从脱附气入口管道13接入，依次经过脱附混风器12、脱附风机2、附浓缩设备3、换热器4，经过换热器4换热

后，部分热气在脱附风机2的负压作用下吸入脱附混风器12，进行内循环，其余的直接排空。

[0042] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机

可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，

本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可

包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM

(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括

随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可

得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、

增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM

(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

[0043] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛

盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0044] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来

说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护

范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。