[实用新型]一种有机废气吸附浓缩-催化氧化一体化装置

说明书

本实用新型公开了一种有机废气吸附浓缩‑催化氧化一体化装置。该装置包括筒状转轮、加热器、吸附风机、脱附风机和集气管。所述筒状转轮包括吸附区、冷却区和催化氧化区，其中均有双功能材料模块；所述转轮吸附区对有机废气进行吸附处理，吸附后洁净的气体在集气管的收集下排出；所述转轮催化氧化区通过脱附风机将高温气体引入双功能材料模块，使其吸附的有机废气被催化氧化成CO₂和H₂O后达标排放；所述转轮冷却区对双功能材料进行降温，使其可以再次吸附，保证连续运行。本申请装置，可以对工业有机废气进行连续的吸附浓缩和催化氧化，实现装置一体化。该装置适合处理低浓度的有机废气，具有占地面积小、节能减排的优势。

技术领域

本实用新型涉及环保装备技术领域，尤其涉及一种有机废气吸附浓缩-催化氧化一体化装置。

背景技术

随着社会经济的发展和文明程度的提高，大气环境问题也越来越受到社会和人民的关注。作为PM_2.5和O₃的主要前体物，挥发性有机物(VOCs)主要来源于石化、有机化工、表面涂装、包装印刷等重点行业，尤其是制药、印刷、印染、电子工业、炼油、化工、橡胶等行业，所产生的 VOCs组分各异、种类繁多。然而，尽管工业生产活动产生的废气风量大，但其中VOCs浓度却很低，常规针对高浓度VOCs的处理方法难以有效应对。因此，低浓度VOCs废气的处理是一项重要的、持续的挑战，具有长期的环境和经济意义。

目前国内外针对VOCs的主流处理技术为吸附技术和催化技术。其中，催化技术包括光催化技术、光热催化技术、催化氧化技术以及臭氧催化技术等。吸附技术是通过吸附材料与废气中的VOCs进行物理和化学相互作用，从而达到富集和分离VOCs的目的，具有成本效益低，操作灵活和能耗低的特点，但存在二次污染的问题；光催化氧化技术则是利用催化剂在光辐射下产生具有强氧化能力的自由基，从而将VOCs氧化降解成无害的CO₂和H₂O，具有反应条件温和，常温常压条件操作，能耗低和环境友好等优点，但具有催化效率不高的问题；光热催化技术是一种以太阳光作为能量源，通过光热转换使催化材料升温并降低热催化过程的操作温度，同时促进电荷的迁移，加快光驱动过程动力学，从而提高催化反应速率的光热催化协同去除 VOCs的新型催化氧化技术，但目前报道的光热催化剂对可再生太阳能利用率不高，且光热转换效率低；催化氧化法主要指在较低温度下， VOCs在催化剂的作用下氧化成CO₂和H₂O，有着降解效果好，二次污染少等优点，但往往存在着能耗高的缺点；臭氧催化技术是利用臭氧的强氧化性将VOCs氧化降解，通常需要结合催化剂使用，但O₃本身对人体和环境具有危害，且氧化过程中易产生有害副产物。针对上述问题，目前一种基于沸石转轮吸附浓缩+催化氧化处理装置在低浓度VOCs治理中广泛应用。该处理装置具有处理效率高的优势。但其存在吸附剂的吸附容量小、浓缩效果差而导致的难以自持燃烧的问题，装置上存在结构不紧凑、成本造价及运行维护费用高的缺点，材料上存在吸附剂和催化剂两种材料的使用使得成本增加的不足。

现有的VOCs吸附-催化氧化装置通常都是吸附剂和催化剂的联合使用以及吸附装置和催化燃烧装置的联合使用。如公告号为 CN208824192U的“一种VOCs废气高效吸附脱附催化燃烧处理系统”先使用了活性炭吸附层对VOCs进行吸附，然后对其进行脱附，脱附出浓缩的有机物送至催化燃烧装置进行催化燃烧，催化剂采用了贵金属负载型催化剂。同时，还设置至少两套吸附器进行交替使用。此技术方案存在的问题：吸附剂和催化剂的共同使用，以及吸附装置(及其备用装置)和催化燃烧装置的使用均使得整体系统结构分散，占地面积增大，成本提高。因此，为了保证对VOCs的处理效率的同时，实现材料及装置成本大幅降低，需要对现有技术进行改进。

实用新型内容

为克服现有技术上的不足，本实用新型提供了一种有机废气吸附浓缩-催化氧化一体化装置。该装置利用了吸附技术和催化技术的协同作用，实现了结构和材料上的一体化。该装置结构紧凑、成本造价以及材料开发成本低。该装置能处理多种类低浓度有机废气，具备广阔的应用空间。