有机废气收集反吹扫系统及其反吹扫处理方法与流程

本发明属于环保设备技术领域，涉及一种废气处理设备，尤其涉及一种有机废气收集反吹扫系统及其反吹扫处理方法。

背景技术：

rto(regenerativethermaloxidizer，蓄热式氧化炉)是一种高效有机废气治理设备；与传统的催化燃烧、直燃式热氧化炉(to)相比，具有热效率高(≥95％)、运行成本低、能处理大风量中低浓度废气等特点，浓度稍高时，还可进行二次余热回收，大大降低生产运营成本。其原理是在高温下将废气中的有机物(vocs)氧化成对应的二氧化碳和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，三室rto废气分解效率达到99％以上，热回收效率达到95％以上。rto主体结构由燃烧室、蓄热室和切换阀等组成；根据用户实际需求，选择不同的热能回收方式和切换阀方式。

现有的rto为了提高废气的处理量，其结构较为复杂，所占体积庞大，占地面积大，并且在切换提升阀时容易产生瞬时峰值超标，从而无法满足更为严格的环保要求。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种有机废气收集反吹扫的处理方式，以便克服现有处理方式存在的上述缺陷。

技术实现要素：

本发明提供一种有机废气收集反吹扫系统及其反吹扫处理方法，处理后的有机废气可以稳定达标排放，不存在因提升阀切换产生的瞬时峰值超标，满足更为严格的环保要求，且设备投资及运行费用却大幅减少。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：

一种有机废气收集反吹扫系统，所述系统包括：

蓄热室焚化炉，其内部依次设有第一蓄热室、燃烧室及第二蓄热室，所述第一蓄热室和燃烧室之间设有第一蓄热体，所述第二蓄热室和燃烧室之间设有第二蓄热体；

第一提升阀，与所述第一蓄热室连通；

第二提升阀，与所述第二蓄热室连通；

第三提升阀，分别于所述第一提升阀和第二提升阀连通；所述第一提升阀、第二提升阀和第三提升阀中均设有可升降的阀膜片；

第一引风机，分别与所述第一提升阀和第二提升阀连通；

集气罐，分别与所述第三提升阀和第二提升阀连通；

第二引风机，设置在所述集气罐和所述第二提升阀的连通管道上，且与所述第一引风机的出气口连通；

烟囱，与所述第三提升阀连通；

反吹扫控制模块，用以循环控制所述第一提升阀、第二提升阀和第三提升阀中各阀膜片的位置；

(1)控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀底、第二提升阀中的阀膜片位于阀顶及第三提升阀中的阀膜片位于阀底，持续50～75秒，所述第一引风机、第一提升阀、第一蓄热室、第一蓄热体、燃烧室、第二蓄热体、第二蓄热室、第二提升阀、第三提升阀、集气罐、第二引风机依次连通形成第一气体通路；

(2)控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀底、第二提升阀中的阀膜片位于阀顶及第三提升阀中的阀膜片位于阀顶，持续10～15秒，所述第一引风机、第一提升阀、第一蓄热室、第一蓄热体、燃烧室、第二蓄热体、第二蓄热室、第二提升阀、第三提升阀、烟囱依次连通形成第二气体通路；

(3)控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀顶、第二提升阀中的阀膜片位于阀底及第三提升阀中的阀膜片位于阀底，持续50～75秒，所述第一引风机、第二提升阀、第二蓄热室、第二蓄热体、燃烧室、第一蓄热体、第一蓄热室、第一提升阀、第三提升阀、集气罐、第二引风机依次连通形成第三气体通路；

(4)控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀顶、第二提升阀中的阀膜片位于阀底及第三提升阀中的阀膜片位于阀顶，持续10～15秒，所述第一引风机、第二提升阀、第二蓄热室、第二蓄热体、燃烧室、第一蓄热体、第一蓄热室、第一提升阀、第三提升阀、烟囱依次连通形成第四气体通路。

一种有机废气收集反吹扫系统，所述系统包括：

蓄热室焚化炉，其内部依次设有第一蓄热室、燃烧室及第二蓄热室，所述第一蓄热室和燃烧室之间设有第一蓄热体，所述第二蓄热室和燃烧室之间设有第二蓄热体；

第一提升阀，与所述第一蓄热室连通；

第二提升阀，与所述第二蓄热室连通；

第三提升阀，分别于所述第一提升阀和第二提升阀连通；

第一引风机，分别与所述第一提升阀和第二提升阀连通；

集气罐，分别与所述第三提升阀和第二提升阀连通；

烟囱，与所述第三提升阀连通。

作为本发明的一种实施方式，所述第一提升阀、第二提升阀和第三提升阀中均设有可升降的阀膜片。

作为本发明的一种实施方式，所述系统还包括第二引风机，设置在所述集气罐和所述第二提升阀的连通管道上，且与所述第一引风机的出气口连通。

作为本发明的一种实施方式，在所述第一提升阀中的阀膜片位于阀底、第二提升阀中的阀膜片位于阀顶及第三提升阀中的阀膜片位于阀底时，所述第一引风机、第一提升阀、第一蓄热室、第一蓄热体、燃烧室、第二蓄热体、第二蓄热室、第二提升阀、第三提升阀、集气罐、第二引风机依次连通形成第一气体通路。

作为本发明的一种实施方式，在所述第一提升阀中的阀膜片位于阀底、第二提升阀中的阀膜片位于阀顶及第三提升阀中的阀膜片位于阀顶时，所述第一引风机、第一提升阀、第一蓄热室、第一蓄热体、燃烧室、第二蓄热体、第二蓄热室、第二提升阀、第三提升阀、烟囱依次连通形成第二气体通路。

作为本发明的一种实施方式，在所述第一提升阀中的阀膜片位于阀顶、第二提升阀中的阀膜片位于阀底及第三提升阀中的阀膜片位于阀底时，所述第一引风机、第二提升阀、第二蓄热室、第二蓄热体、燃烧室、第一蓄热体、第一蓄热室、第一提升阀、第三提升阀、集气罐、第二引风机依次连通形成第三气体通路。

作为本发明的一种实施方式，在所述第一提升阀中的阀膜片位于阀顶、第二提升阀中的阀膜片位于阀底及第三提升阀中的阀膜片位于阀顶时，所述第一引风机、第二提升阀、第二蓄热室、第二蓄热体、燃烧室、第一蓄热体、第一蓄热室、第一提升阀、第三提升阀、烟囱依次连通形成第四气体通路。

作为本发明的一种实施方式，所述反吹扫系统还包括反吹扫控制模块，用以循环控制所述第一提升阀、第二提升阀和第三提升阀中各阀膜片的位置；

(1)控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀底、第二提升阀中的阀膜片位于阀顶及第三提升阀中的阀膜片位于阀底，持续50～75秒，所述第一引风机、第一提升阀、第一蓄热室、第一蓄热体、燃烧室、第二蓄热体、第二蓄热室、第二提升阀、第三提升阀、集气罐、第二引风机依次连通形成第一气体通路；

(2)控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀底、第二提升阀中的阀膜片位于阀顶及第三提升阀中的阀膜片位于阀顶，持续10～15秒，所述第一引风机、第一提升阀、第一蓄热室、第一蓄热体、燃烧室、第二蓄热体、第二蓄热室、第二提升阀、第三提升阀、烟囱依次连通形成第二气体通路；

(3)控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀顶、第二提升阀中的阀膜片位于阀底及第三提升阀中的阀膜片位于阀底，持续50～75秒，所述第一引风机、第二提升阀、第二蓄热室、第二蓄热体、燃烧室、第一蓄热体、第一蓄热室、第一提升阀、第三提升阀、集气罐、第二引风机依次连通形成第三气体通路；

(4)控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀顶、第二提升阀中的阀膜片位于阀底及第三提升阀中的阀膜片位于阀顶，持续10～15秒，所述第一引风机、第二提升阀、第二蓄热室、第二蓄热体、燃烧室、第一蓄热体、第一蓄热室、第一提升阀、第三提升阀、烟囱依次连通形成第四气体通路。

一种上述有机废气收集反吹扫系统的反吹扫处理方法，所述反吹扫处理方法包括循环执行的如下步骤：

步骤s1、控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀底、第二提升阀中的阀膜片位于阀顶及第三提升阀中的阀膜片位于阀底，持续50～75秒，所述第一引风机、第一提升阀、第一蓄热室、第一蓄热体、燃烧室、第二蓄热体、第二蓄热室、第二提升阀、第三提升阀、集气罐、第二引风机依次连通形成第一气体通路；

步骤s2、控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀底、第二提升阀中的阀膜片位于阀顶及第三提升阀中的阀膜片位于阀顶，持续10～15秒，所述第一引风机、第一提升阀、第一蓄热室、第一蓄热体、燃烧室、第二蓄热体、第二蓄热室、第二提升阀、第三提升阀、烟囱依次连通形成第二气体通路；

步骤s3、控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀顶、第二提升阀中的阀膜片位于阀底及第三提升阀中的阀膜片位于阀底，持续50～75秒，所述第一引风机、第二提升阀、第二蓄热室、第二蓄热体、燃烧室、第一蓄热体、第一蓄热室、第一提升阀、第三提升阀、集气罐、第二引风机依次连通形成第三气体通路；

步骤s4、控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀顶、第二提升阀中的阀膜片位于阀底及第三提升阀中的阀膜片位于阀顶，持续10～15秒，所述第一引风机、第二提升阀、第二蓄热室、第二蓄热体、燃烧室、第一蓄热体、第一蓄热室、第一提升阀、第三提升阀、烟囱依次连通形成第四气体通路。

本发明的有益效果在于：本发明提出的有机废气收集反吹扫系统及其反吹扫处理方法，先通过第一蓄热体加热，在经过燃烧室氧化燃烧，燃烧后的气体经过第二蓄热体后与第二蓄热室底部残留的废气经过第二提升阀进入到第三提升阀中，第三提升阀通过切换提升阀中阀膜片的位置将第二蓄热室底部残留的废气收集到集气罐中，燃烧后的气体经管道连接烟囱排放。集气罐中收集到的废气经第二引风机引至第一引风机出口管道，与后续有机废气混合经第二蓄热室和第二蓄热体加热后进入燃烧室氧化燃烧，燃烧后的气体经过第一蓄热体后与第一蓄热室底部残留的废气经过第一提升阀进入到第三提升阀中，第三提升阀通过切换提升阀中阀膜片的位置将第一蓄热室底部残留的废气收集到集气罐中，燃烧后的气体经管道连接烟囱排放。与传统两塔式rto相比，本发明的有机废气可以稳定达标排放，不存在因提升阀切换产生的瞬时峰值超标，满足更为严格的环保要求，与传统三塔式rto相比，处理废气的效率相当，但是其设备投资及运行费用却大幅减少。

本发明的处理系统中单个蓄热室体积约为有机废气风量(单位m3/h)的万分之五，收集罐体积为单个蓄热室体积的1.5～2倍，这样设置时，处理系统运行更安全，处理废气的效率最高。本发明的处理系统通过控制系统来控制三个提升阀中阀膜片的升降，从而使整个系统可以连续稳定运行。

附图说明

图1为本发明一实施例中有机废气收集反吹扫系统的组成示意图。

附图标号说明：

蓄热室焚化炉10、第一蓄热室11、第一蓄热体12、燃烧室13、第二蓄热体14、第二蓄热室15、燃烧器16、第一提升阀21、第二提升阀22、第三提升阀23、第一引风机31、第二引风机32、集气罐40、烟囱50。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。

本发明揭示了一种有机废气收集反吹扫系统，图1为本发明一实施例中有机废气收集反吹扫系统的组成示意图；请参阅图1，在本发明的一实施例中，所述有机废气收集反吹扫系统包括：蓄热室焚化炉10、第一提升阀21、第二提升阀22、第三提升阀23、第一引风机31、集气罐40、第二引风机32、烟囱50、反吹扫控制模块。

蓄热室焚化炉10的内部依次设有第一蓄热室11、燃烧室13及第二蓄热室15，第一蓄热室11和燃烧室13之间设有第一蓄热体12，第二蓄热室15和燃烧室13之间设有第二蓄热体14。第一提升阀21与第一蓄热室11连通；第二提升阀22与第二蓄热室15连通；第三提升阀23分别与第一提升阀21和第二提升阀22连通。第一引风机31与第一提升阀21和第二提升阀22连通；集气罐40分别与第三提升阀23和第二提升阀22连通；第二引风机32设置在集气罐40和第二提升阀22的连通管道上，且与第一引风机31的出气口连通。烟囱50与第三提升阀23连通。第一提升阀21、第二提升阀22和第三提升阀23中均设有可升降的阀膜片。

反吹扫控制模块用以循环控制所述第一提升阀、第二提升阀和第三提升阀中各阀膜片的位置。

(1)控制第一提升阀21中的阀膜片位于阀底、第二提升阀22中的阀膜片位于阀顶及第三提升阀23中的阀膜片位于阀底，持续50～75秒，第一引风机31、第一提升阀21、第一蓄热室11、第一蓄热体12、燃烧室13、第二蓄热体14、第二蓄热室15、第二提升阀22、第三提升阀23、集气罐40、第二引风机32依次连通形成第一气体通路。

(2)控制第一提升阀21中的阀膜片位于阀底、第二提升阀22中的阀膜片位于阀顶及第三提升阀23中的阀膜片位于阀顶，持续10～15秒，第一引风机31、第一提升阀21、第一蓄热室11、第一蓄热体12、燃烧室13、第二蓄热体14、第二蓄热室15、第二提升阀22、第三提升阀23、烟囱50依次连通形成第二气体通路。

(3)控制第一提升阀21中的阀膜片位于阀顶、第二提升阀22中的阀膜片位于阀底及第三提升阀23中的阀膜片位于阀，持续50～75秒，第一引风机31、第二提升阀22、第二蓄热室15、第二蓄热体14、燃烧室13、第一蓄热体12、第一蓄热室11、第一提升阀21、第三提升阀23、集气罐40、第二引风机32依次连通形成第三气体通路。

(4)控制第一提升阀21中的阀膜片位于阀顶、第二提升阀22中的阀膜片位于阀底及第三提升阀23中的阀膜片位于阀顶，持续10～15秒，第一引风机31、第二提升阀22、第二蓄热室15、第二蓄热体14、燃烧室13、第一蓄热体12、第一蓄热室11、第一提升阀21、第三提升阀23、烟囱50依次连通形成第四气体通路。

(5)转步骤(1)循环执行上述动作。

在本发明的一实施例中，第一蓄热室11的体积和第二蓄热室15的体积相同，集气罐40的体积为第一蓄热室11体积的1.5～2倍，并且，单个蓄热室体积约为有机废气风量的万分之五，这样设置可以有效提高本处理系统的处理效率。

在本发明的一实施例中，集气罐40和第二提升阀22之间设有第二引风机32，第二引风机32可以将集气罐中40的气体引流至第二提升阀22中。另外，第一蓄热体12和第二蓄热体14均由具有蓄热功能的陶瓷材料制得。

在本发明的一实施例中，有机废气收集反吹扫的处理系统还包括控制系统，控制系统分别与第一提升阀21、第二提升阀22和第三提升阀23连接，用于分别控制三个提升阀中的阀膜片的升降。

当然了，在其他具体实施例中，集气罐的体积与第一蓄热室的体积的比例还可以根据实际需要进行调整；第二引风机可以选择性设置；两个蓄热体还可以选择其他具有蓄热功能的材料制得，此处不再赘述。

在本发明的一实施例中，本发明的有机废气收集反吹扫系统的具体应用情况如下所述：

(1)有机废气经第一引风机31增压通过第一提升阀21(此时第一提升阀21中的阀膜片位于阀底)进入第一蓄热室11，废气在第一蓄热体12(特殊陶瓷材料制成，具有蓄热功能)加热作用下被加热到一定温度(例如750～850℃)时进入燃烧室13，并在燃烧器16作用下氧化燃烧(但此时第一蓄热室11内仍残留有小部分废气)；

(2)燃烧后的高温气体进入第二蓄热室15，气体经过第二蓄热体14时将温度传递给第二蓄热体14储存，此时第二蓄热室15内仍残留的上一次未参与燃烧的废气也一起在第二引风机32的作用下，经第二提升阀22(此时第二提升阀22中的阀膜片位于阀顶)导出，通过第三提升阀23分离；

(3)气体经过第三提升阀23，若第三提升阀22中的阀膜片位于阀底，气体第三提升阀进入到集气罐40中，若第三提升阀22中的阀膜片位于阀顶，气体经过第三提升阀的底部通过烟囱50排放；

(4)调整第一提升阀21和第二提升阀22中阀膜片的位置；

(5)集气罐40中的气体经过第二引风机32的引流与第一引风机31出口处的气体汇合，经第二提升阀22(此时第二提升阀22中的阀膜片位于阀底)进入第二蓄热室15，废气在第二蓄热体14作用下被加热到一定温度时进入燃烧室13在燃烧器16作用下氧化燃烧(但此时第二蓄热室15内部仍残留有小部分废气)，燃烧后的高温气体进入第一蓄热室11，经过第一蓄热体12时将温度传递给第一蓄热体12储存，而此时第一蓄热室11内残留的上一次未参与燃烧的废气也一起在风机作用下，经第一提升阀21(此时第一提升阀21中的阀膜片位于阀顶)导出，通过第三提升阀23分离；

(6)气体经过第三提升阀23，若第三提升阀22中的阀膜片位于阀底，气体第三提升阀进入到集气罐40中，若第三提升阀22中的阀膜片位于阀顶，气体经过第三提升阀底部通过烟囱50排放。

本发明还揭示一种上述有机废气收集反吹扫系统的反吹扫处理方法，所述反吹扫处理方法包括循环执行的如下步骤：

步骤s1、控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀底、第二提升阀中的阀膜片位于阀顶及第三提升阀中的阀膜片位于阀底，持续50～75秒，所述第一引风机、第一提升阀、第一蓄热室、第一蓄热体、燃烧室、第二蓄热体、第二蓄热室、第二提升阀、第三提升阀、集气罐、第二引风机依次连通形成第一气体通路；

步骤s2、控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀底、第二提升阀中的阀膜片位于阀顶及第三提升阀中的阀膜片位于阀顶，持续10～15秒，所述第一引风机、第一提升阀、第一蓄热室、第一蓄热体、燃烧室、第二蓄热体、第二蓄热室、第二提升阀、第三提升阀、烟囱依次连通形成第二气体通路；

步骤s3、控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀顶、第二提升阀中的阀膜片位于阀底及第三提升阀中的阀膜片位于阀底，持续50～75秒，所述第一引风机、第二提升阀、第二蓄热室、第二蓄热体、燃烧室、第一蓄热体、第一蓄热室、第一提升阀、第三提升阀、集气罐、第二引风机依次连通形成第三气体通路；

步骤s4、控制所述第一提升阀中的阀膜片位于阀顶、第二提升阀中的阀膜片位于阀底及第三提升阀中的阀膜片位于阀顶，持续10～15秒，所述第一引风机、第二提升阀、第二蓄热室、第二蓄热体、燃烧室、第一蓄热体、第一蓄热室、第一提升阀、第三提升阀、烟囱依次连通形成第四气体通路。

步骤s5、转步骤1循环执行上述动作。

本发明的处理系统与传统两塔式rto相比，可以实现有机废气的稳定达标排放，不存在因提升阀切换产生的瞬时峰值超标，满足更为严格的环保要求。本发明的处理系统与传统三塔式rto的废气处理效率相当，但是设备投资及运行费用大幅减少。本发明的处理系统通过控制系统可以实现连续稳定运行，且整个系统的占地面积小，操作及维护简单便捷，运行稳定可靠。应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

综上所述，本发明提出的有机废气收集反吹扫系统及其反吹扫处理方法，先通过第一蓄热体加热，在经过燃烧室氧化燃烧，燃烧后的气体经过第二蓄热体后与第二蓄热室底部残留的废气经过第二提升阀进入到第三提升阀中，第三提升阀通过切换提升阀中阀膜片的位置将第二蓄热室底部残留的废气收集到集气罐中，燃烧后的气体经管道连接烟囱排放。集气罐中收集到的废气经第二引风机引至第一引风机出口管道，与后续有机废气混合经第二蓄热室和第二蓄热体加热后进入燃烧室氧化燃烧，燃烧后的气体经过第一蓄热体后与第一蓄热室底部残留的废气经过第一提升阀进入到第三提升阀中，第三提升阀通过切换提升阀中阀膜片的位置将第一蓄热室底部残留的废气收集到集气罐中，燃烧后的气体经管道连接烟囱排放。与传统两塔式rto相比，本发明的有机废气可以稳定达标排放，不存在因提升阀切换产生的瞬时峰值超标，满足更为严格的环保要求，与传统三塔式rto相比，处理废气的效率相当，但是其设备投资及运行费用却大幅减少。

本发明的处理系统中单个蓄热室体积约为有机废气风量(单位m3/h)的万分之五，收集罐体积为单个蓄热室体积的1.5～2倍，这样设置时，处理系统运行更安全，处理废气的效率最高。本发明的处理系统通过控制系统来控制三个提升阀中阀膜片的升降，从而使整个系统可以连续稳定运行。

以上所述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。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

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