[实用新型]一种以液氮为冷源和氮源的车载式VOCs冷凝回收系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及对VOC气体的净化和吸附领域，特别涉及一种以液氮为冷源和氮源的车载式VOCs冷凝回收系统。

背景技术

挥发性工业有机废气（VOCs）是大气环境污染的重要组成部分，其不但能够直接危害人类健康，还是PM2.5、臭氧等其他大气污染源的主要前驱体。目前，对于VOCs气体的处理办法包括生物处理、蓄热燃烧、等离子体催化、光催化等。但实际工程中上述技术往往受到投资成本、运行费用、场地条件的限制而难以广泛应用。相比之下采用物理吸附的方法对VOCs气体进行去除具有效率高、工艺简单、初期投资成本低、便于操作维护的特点。然而物理吸附用于有机废气去除时，吸附剂很快会达到饱和，进而失去了VOCs气体的去除能力，此时工业企业只能选择更换吸附剂或者对其进行原位脱附再生。如果更换吸附剂，需要将饱和的吸附剂交给有资质的单位按固体废物处理；如果对吸附剂进行原位再生，企业还将对再生系统进行投资建设，因此物理吸附技术虽然初期投资成本低，但后续的运行费用依然导致工业企业环境治理成本的增加。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提出一种以液氮为冷源和氮源的车载式VOCs冷凝回收系统，其设计合理，能够实现吸附再生，具有成本低、安全可靠的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种以液氮为冷源和氮源的车载式VOCs冷凝回收系统，其技术要点是，包括液氮储罐、第一开关阀、第一热电偶、第一三通阀、循环离心风机、管道加热器、第二热电偶、第二三通阀、空气冷却器、第三热电偶、液氮冷凝器及第三三通阀，液氮储罐的气体输出端与依次安装有第一开关阀、第一热电偶、第一三通阀、循环离心风机、管道加热器、第二热电偶、第二三通阀、空气冷凝器、第三热电偶、液氮冷凝器、第三三通阀的管道连通后分成两路，一路管道连接回液氮储罐，另一路管道连接外界大气，在管道加热器与第二热电偶之间连接VOCs吸附装置。

在第一三通阀的第一输入端与输出端连通，第二三通阀的输入端与第二输出端连通，第三三通阀的输入端和第二输出端连通的情况下：

在液氮储罐内设置有辅助电加热器，第一三通阀的第一输入端与第一开关阀之间的连接管道上安装有第一热电偶，第一三通阀的输出端与依次安装有循环离心风机、管道加热器、第二热电偶和第二三通阀的管道连接；第二三通阀的输入端连接第二热电偶，第二三通阀的第二输出端与依次安装有空气冷却器、第三热电偶、液氮冷凝器和第三三通阀的管道连接；与第三三通阀的输入端连接的管道上安装有液氮冷凝器，与第三三通阀的第二输出端经安装有用于吸附VOCs气体的活性碳罐的管道后、在与外界大气端连接形成扫气气路，由辅助电加热器产生的氮气经液氮储罐的气体出口进入扫气气路内使管道内氧气被吹扫排空，并经活性碳罐出口排入大气。

在与活性碳罐的输出端连接的管道上设置有用于检测经活性碳罐吸附后排出氧气浓度的氧气传感器和排出VOCs气体浓度的VOCs传感器。

在第一三通阀的输出端与第二输入端连通、第二三通阀的输入端与第一输出端连通的情况下：

第一三通阀的输出端与依次安装有循环离心风机、管道加热器、第二电热偶、第二三通阀的管道连接后，第二三通阀的第一输出端与第一三通阀的第二输入端之间的管道连通形成升温脱附回路，管路内的气体被管道加热器加热，使VOCs吸附装置中的VOCs气体实现升温热脱附。

在第一三通阀的第一输入端和输出端连通，第二三通阀的输入端和第二输出端连通，第三三通阀的输入端和第一输出端连通的情况下：

第一三通阀的第一输入端与安装有第一热电偶的管道连接，第一三通阀的输出端与依次安装有循环离心风机、管道加热器、第二热电偶、用于对含有VOCs高温氮气进行一级冷却的空气冷却器、第三热电偶、液氮冷凝器的管道连通后，经第三三通阀的输入端和第一输出端后与依次安装有第四热电偶、第四开关阀的管道连接，再与液氮储罐的气体输入端连接在一起；液氮储罐的液体输出端与液氮冷凝器之间的管道上还依次连接有用于抽取氮液进行二级冷却的液氮循环泵和第二开关阀。

在液氮储罐的气体输出端连接有压力表。

在第二三通阀的第二输出端与空气冷却器之间的管道上还安装有VOCs传感器。

在第一三通阀的输出端与循环风机之间的管道上还安装有气体流量剂。

VOCs吸附装置通过不锈钢软管连接于循环离心风机与第二热电偶之间。

与液氮冷凝器的输出端的管道上安装有第三开关阀。