一种有机废气处理一体化设备
技术领域
本发明涉及废气处理领域，更具体地，涉及一种有机废气处理一体化设备。
背景技术
随着我国经济的高速发展，带来的环境问题也日趋严重，特别是在VOCs治理方面，各地、各行业频频出台新标准，不断加强各行业VOCs的工程治理，排放标准也越来越严格。
而在众多工业企业中，存在多种有机废气排放特点，如：大风量低浓度、中小风量高浓度、浓度波动大、杂质多等情况，而针对中小风量高浓度的有机废气排放，目前大部分治理设施在前端的收集系统均未做合理化的设计，导致小风量排放时风机还是大功率运行，造成能源浪费，此外，在目前，针对中小风量的有机废气处理，一般采用RTO蓄热燃烧进行处理，其原理是在高温下将有机废气中的有机物(VOCs)氧化成对应的二氧化碳和水，从而净化有机废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，但是，目前的RTO蓄热燃烧炉体，炉体内的温度一般难以控制，当炉体温度过高，容易出现炸炉的情况，因此，一些RTO蓄热燃烧炉体内设置有爆破片，爆破片的设置可以确保在紧急状态下RTO蓄热燃烧炉体具有最大的安全系数，防止设备受损，但是，市面上的爆破片的结构都比较简单，功能比较单一，不满足目前人们所需。
因此，提出一种解决上述问题的有机废气处理一体化设备实为必要。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种能对RTO蓄热燃烧炉体内的压力进行泄压，并能对风量进行调节的有机废气处理一体化设备。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种有机废气处理一体化设备，包括前处理过滤器、RTO蓄热燃烧炉体和用于控制有机废气排入量的风量控制系统，还包括设置在RTO蓄热燃烧炉体上的压力泄放安全装置；
所述有机废气经过前处理过滤器后，在风量控制系统的控制下进入RTO蓄热燃烧炉体；
所述RTO蓄热燃烧炉体上设有用于监测RTO蓄热燃烧炉体两侧压差的压差变送器；
所述压差变送器与风量控制系统相连接，有机废气通过前处理过滤器的初步过滤后进入RTO蓄热燃烧炉体，其中，压差变送器可以对比进气管道和排气管道之间的压差，从而对风量控制系统的送风量进行控制，起到节能降耗的目的，而在RTO蓄热燃烧炉体上设置的压力泄放安全装置，压力泄放安全装置在达到设定的压力值后进行爆破泄压，可以避免RTO蓄热燃烧炉体在运行过程中由于压力过大而导致受损，此外，压力泄放安全装置还能及时回收在压力泄放时爆裂的碎片，避免人员受伤。
进一步的，所述压力泄放安全装置包括爆破片、夹持器、调节挡网和设置在RTO蓄热燃烧炉体上的限位座；
所述限位座上设有限位卡槽和环形活动锁片；
所述爆破片通过夹持器卡设在限位卡槽内；
所述夹持器上设有定位槽，环形活动锁片可转动的卡设在定位槽上；
所述调节挡网设置在限位座上，并与爆破片顶部相抵靠，通过限位卡槽，可以对夹持器的安装角度进行固定，而环形活动锁片是可以转动的，转动后的环形活动锁片卡设在夹持器的定位槽上，即可对夹持器进行固定，当RTO蓄热燃烧炉体内的压力超过设定值，由不锈钢材料制成的爆破片爆破裂开，此时调节挡网可以避免爆裂的碎片飞溅，起到保护的作用。
更进一步的，所述调节挡网包括第一调节臂、第二调节臂、定位卡座、定位螺栓和挡网；
所述限位座上设有定位孔；
所述第一调节臂和第二调节臂的两端分别与定位卡座相连接；
所述定位卡座通过定位螺栓固定在定位孔上；
所述挡网设置在第一调节臂和第二调节臂之间，通过将挡网的四个边角分别固定在第一调节臂和第二调节臂上，可以对挡网进行固定，避免挡网移位，简单实用。
进一步的，所述定位卡座上设有转轴，所述第一调节臂和第二调节臂分别铰接在定位卡座的转轴上，通过将第一调节臂和第二调节臂铰接在定位卡座上，当调节挡网在拆卸后，定位卡座可以转动角度叠起置放，便于安装和搬运。
更进一步的，所述前处理过滤器为活性炭过滤器或分子筛过滤网，有机废气通过活性炭过滤器或分子筛过滤网，可以对有机废气进行过滤，其中，活性炭过滤器对大部分物质都有吸附的作用，可以吸附大部分的颗粒物，而分子筛过滤网能通过控制孔径对指定的颗粒物进行过滤，过滤后只需往活性炭过滤器或分子筛过滤网中通入暖气，即可使得有机物质(VOCs)重新脱附输出，使得气体中的VOCs浓度提高几十倍，方便对VOCs进行集中处理。
更进一步的，所述RTO蓄热燃烧炉体包括燃烧器、燃烧室、烟囱、第一蓄热室、第二蓄热室、第三蓄热室、反吹管道、设置在反吹管道上的反吹风机、与反吹管道相连通的排气管道和与风量控制系统相连通的进气管道；
所述燃烧器设置在燃烧室顶部，第一蓄热室、第二蓄热室和第三蓄热室依次排列在燃烧室底部；
所述第一蓄热室、第二蓄热室和第三蓄热室内分别设有陶瓷蓄热体；
所述第一蓄热室、第二蓄热室和第三蓄热室底部分别设有对应的气动三通阀，第一蓄热室、第二蓄热室和第三蓄热室通过对应的气动三通阀分别与进气管道和排气管道相连通；
所述烟囱与排气管道相连通，有机废气按先后顺序通过第一蓄热室、第二蓄热室和第三蓄热室，使三个蓄热室分别处于有机废气预热阶段、燃烧放热阶段及吹扫冲洗阶段，由于三床式的RTO蓄热燃烧炉体比两床式RTO蓄热燃烧炉体增加了吹扫冲洗过程，有效的避免了两床式RTO在阀门切换过程中造成的废气直接走短路与净化气体一起排入环境而造成的瞬时不合格现象，使得有机废气的处理效果更好。
进一步的，所述陶瓷蓄热体由致密堇青石材料制成，在实际应用中，陶瓷蓄热体也可以由其它材料制成，其均在本发明的保护范围之内。
更进一步的，所述进气管道上设有阻火器，通过阻火器的设置，可以对RTO蓄热燃烧炉体产生的火星进行阻隔，能有效杜绝设备发生火灾的危险。
进一步的，所述压差变送器包括第一压差检测端、第二压差检测端和压差对比芯片；
所述第一压差检测端设置在进气管道上，第二压差检测端设置在排气管道上；
所述压差对比芯片的一端分别与第一压差检测端和第二压差检测端相连接，另一端与风量控制系统相连接，压差变送器分别通过第一压差检测端、第二压差检测端对进气管道和排气管道之间的压差进行检测，检测的结果经压差对比芯片对比后控制风量控制系统进行风量调节。
更进一步的，所述风量控制系统包括与进气管道相连通的主控风机和设置在主控风机上的风量调节阀；
所述主控风机的出风口内侧设有用于防火花的铜片；
所述风量调节阀与压差对比芯片相连接，通过在主控风机的出风口内侧设置铜片，可以起到防火花的作用，强化系统在易燃易爆环境中的安全性能，压差对比芯片对进气管道和排气管道之间的压差进行对比，并将结果反馈到风量调节阀，便于控制主控风机的风力，避免能源浪费。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
(1)本发明公开的有机废气处理一体化设备，有机废气通过前处理过滤器的初步过滤后进入RTO蓄热燃烧炉体，其中，压差变送器可以对比进气管道和排气管道之间的压差，从而对风量控制系统的送风量进行控制，起到节能降耗的目的，而在RTO蓄热燃烧炉体上设置的压力泄放安全装置，压力泄放安全装置在达到设定的压力值后进行爆破泄压，可以避免RTO蓄热燃烧炉体在运行过程中由于压力过大而导致受损，此外，压力泄放安全装置还能及时回收在压力泄放时爆裂的碎片，避免人员受伤。
(2)本发明公开的有机废气处理一体化设备，通过限位卡槽，可以对夹持器的安装角度进行固定，而环形活动锁片是可以转动的，转动后的环形活动锁片卡设在夹持器的定位槽上，即可对夹持器进行固定，当RTO蓄热燃烧炉体内的压力超过设定值，由不锈钢材料制成的爆破片爆破裂开，此时调节挡网可以避免爆裂的碎片飞溅，起到保护的作用。
(3)本发明公开的有机废气处理一体化设备，通过在主控风机的出风口内侧设置铜片，可以起到防火花的作用，强化系统在易燃易爆环境中的安全性能，压差对比芯片对进气管道和排气管道之间的压差进行对比，并将结果反馈到风量调节阀，便于控制主控风机的风力，避免能源浪费。
附图说明
图1是本发明中有机废气处理一体化设备的结构示意图。
图2是本发明中RTO蓄热燃烧炉体的结构示意图。
图3是本发明中压力泄放安全装置的爆炸图。
图4是本发明中压力泄放安全装置组装后未安装上挡网时的结构示意图。
图5是本发明中第一蓄热室进气时的结构示意图。
图6是本发明中第二蓄热室进气时的结构示意图。
图7是本发明中第三蓄热室进气时的结构示意图。
图8是本发明中压差变送器的结构示意图。
图中，1为前处理过滤器、2为RTO蓄热燃烧炉体、3为风量控制系统、4为压力泄放安全装置、5为压差变送器、6为爆破片、7为夹持器、8为调节挡网、9为限位座、10为限位卡槽、11为环形活动锁片、12为定位槽、13为第一调节臂、14为第二调节臂、15为定位卡座、16为定位螺栓、17为挡网、18为定位孔、19为转轴、20为空心套筒、21为调节连接臂、22为燃烧器、23为燃烧室、24为烟囱、25为第一蓄热室、26为第二蓄热室、27为第三蓄热室、28为反吹管道、29为反吹风机、30为排气管道、31为进气管道、32为陶瓷蓄热体、33为气动三通阀、34为阻火器、35为第一压差检测端、36为第二压差检测端、37为压差对比芯片、38为主控风机、39为风量调节阀。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
如图1-2所示，一种有机废气处理一体化设备，包括前处理过滤器1、RTO蓄热燃烧炉体2和用于控制有机废气排入量的风量控制系统3，还包括设置在RTO蓄热燃烧炉体2上的压力泄放安全装置4；有机废气经过前处理过滤器1后，在风量控制系统3的控制下进入RTO蓄热燃烧炉体2；RTO蓄热燃烧炉体2上设有用于监测RTO蓄热燃烧炉体2两侧压差的压差变送器5；压差变送器5与风量控制系统3相连接，有机废气通过前处理过滤器1的初步过滤后进入RTO蓄热燃烧炉体2，其中，压差变送器5可以对比进气管道和排气管道之间的压差，从而对风量控制系统3的送风量进行控制，能起到节能降耗的目的，而在RTO蓄热燃烧炉体2上设置的压力泄放安全装置4，当压力泄放安全装置4在达到设定的压力值后进行爆破泄压，可以避免RTO蓄热燃烧炉体2在运行过程中由于压力过大而导致受损，此外，压力泄放安全装置4还能及时回收在压力泄放时爆裂的碎片，避免人员受伤。
如图3-4所示，压力泄放安全装置4包括爆破片6、夹持器7、调节挡网8和设置在RTO蓄热燃烧炉体2上的限位座9；限位座9上设有限位卡槽10和环形活动锁片11；爆破片6通过夹持器7卡设在限位卡槽10内；夹持器7上设有定位槽12，环形活动锁片1可转动的卡设在定位槽12上；调节挡网8设置在限位座9上，并与爆破片6顶部相抵靠，通过限位卡槽10，可以对夹持器7的安装角度进行固定，而环形活动锁片11是可以转动的，转动后的环形活动锁片11卡设在夹持器7的定位槽12上，即可对夹持器7进行固定，当RTO蓄热燃烧炉体2内的压力超过设定值，由不锈钢材料制成的爆破片6爆破裂开，此时调节挡网8可以避免爆裂的碎片飞溅，起到保护的作用。
在本发明中，调节挡网8包括第一调节臂13、第二调节臂14、定位卡座15、定位螺栓16和挡网17；限位座9上设有定位孔18；第一调节臂13和第二调节臂14的两端分别与定位卡座15相连接；定位卡座15通过定位螺栓16固定在定位孔18上；挡网17设置在第一调节臂13和第二调节臂14之间，通过将挡网17的四个边角分别固定在第一调节臂13和第二调节臂14上，可以对挡网进行固定，避免挡网17移位，简单实用，在实际应用中，挡网17为弹性的挡网，便于收叠或伸缩，此外，在定位卡座15上设有转轴19，第一调节臂13和第二调节臂14分别铰接在定位卡座15的转轴19上，通过将第一调节臂13和第二调节臂14铰接在定位卡座15上，当调节挡网8在拆卸后，定位卡座15可以转动角度叠起置放，便于安装和搬运，其中，第一调节臂13和第二调节臂14的结构是相同的，其分别包括一空心套筒20和调节连接臂21，其中，在空心套筒20内设置强力弹簧，调节连接臂21通过强力弹簧可在空心套筒20内微调一定的长度，便于对不同大小的爆破片6进行覆盖，此外，也能适合不同定位孔的位置进行安装固定，通过这样的方式，使得调节挡网8能适合更多规格的爆破片6使用，同时也能避免定位孔18的设计误差而导致调节挡网8安装不上的问题，简单实用，其中，前处理过滤器1为活性炭过滤器或分子筛过滤网，有机废气通过活性炭过滤器或分子筛过滤网，可以对有机废气进行过滤，其中，活性炭过滤器对大部分物质都有吸附的作用，可以吸附大部分的颗粒物，而分子筛过滤网能通过控制孔径对指定的颗粒物进行过滤，过滤后只需往活性炭过滤器或分子筛过滤网中通入暖气，即可使得有机物质(VOCs)重新脱附输出，使得气体中的VOCs浓度提高几十倍，方便对VOCs进行集中处理。
如图5-7所示，RTO蓄热燃烧炉体2包括燃烧器22、燃烧室23、烟囱24、第一蓄热室25、第二蓄热室26、第三蓄热室27、反吹管道28、设置在反吹管道28上的反吹风机29、与反吹管道28相连通的排气管道30和与风量控制系统3相连通的进气管道31；燃烧器22设置在燃烧室23顶部，第一蓄热室25、第二蓄热室26和第三蓄热室27依次排列在燃烧室23底部；第一蓄热室25、第二蓄热室26和第三蓄热室27内分别设有陶瓷蓄热体32；第一蓄热室25、第二蓄热室26和第三蓄热室27底部分别设有对应的气动三通阀33，第一蓄热室25、第二蓄热室26和第三蓄热室27通过对应的气动三通阀33分别与进气管道31和排气管道30相连通；烟囱24与排气管道30相连通，有机废气按先后顺序通过第一蓄热室25、第二蓄热室26和第三蓄热室27，使三个蓄热室分别处于废气预热阶段、烟气放热阶段及吹扫冲洗阶段，由于三床式的RTO蓄热燃烧炉体2比两床式RTO蓄热燃烧炉体2增加了吹扫冲洗过程，有效的避免了两床式RTO在阀门切换过程中造成的有机废气直接走短路与净化气体一起排入环境而造成的瞬时不合格现象，使得有机废气的处理效果更好，在本发明中，陶瓷蓄热体32由致密堇青石材料制成，在实际应用中，陶瓷蓄热体32也可以由其它材料制成，其均在本发明的保护范围之内。
如图8所示，在进气管道31上设有阻火器34，通过阻火器34的设置，可以对RTO蓄热燃烧炉体2产生的火星进行阻隔，能有效杜绝设备发生火灾的危险，压差变送器5包括第一压差检测端35、第二压差检测端36和压差对比芯片37；第一压差检测端35设置在进气管道31上，第二压差检测端36设置在排气管道30上；压差对比芯片37的一端分别与第一压差检测端35和第二压差检测端36相连接，另一端与风量控制系统3相连接，压差变送器5分别通过第一压差检测端35、第二压差检测端36对进气管道31和排气管道30之间的压差进行检测，检测的结果经压差对比芯片37对比后控制风量控制系统3进行风量调节，其中，风量控制系统3包括与进气管道31相连通的主控风机38和设置在主控风机38上的风量调节阀39；主控风机38的出风口内侧设有用于防火花的铜片；风量调节阀39与压差对比芯片37相连接，通过在主控风机38的出风口内侧设置铜片，可以起到防火花的作用，强化系统在易燃易爆环境中的安全性能，压差对比芯片37对进气管道31和排气管道30之间的压差进行对比，并将结果反馈到风量调节阀39，便于控制主控风机38的风力，避免能源浪费。
实施例
在本实施例中，在针对中小风量的有机废气处理时，先将有机废气经过前处理过滤器进行过滤，其中，前处理过滤器可以为活性炭过滤器或分子筛过滤网，采用活性炭过滤器作为前处理过滤器的方式，活性炭过滤器能对大部分的颗粒物和有机物质(VOCs)具有吸附的效果，但是指向性不强，而采用分子筛过滤网的方式，可以对指定直径的颗粒物和有机物质(VOCs)进行吸附，指向性强。
当有机废气在经过前处理过滤器的过滤后，颗粒物和有机物质(VOCs)吸附在前处理过滤器上，此时，只需要往前处理过滤器通入暖气，即可使得前处理过滤器内的颗粒物和有机物质(VOCs)脱附，脱附后的气体在主控风机的控制下传送到RTO蓄热燃烧炉体。
阶段一：脱附后的有机废气通过第一蓄热室，被第一蓄热室内的陶瓷蓄热体预热，预热后的有机废气进入燃烧室，此时，第三蓄热室中残留未处理废气被净化后的气体反吹回燃烧室进行焚烧处理，有机废气和反吹回燃烧室的气体在燃烧室内被燃烧器点燃后燃烧，并分解成二氧化碳和水蒸气，分解后的气体经过第二蓄热室排出，同时第二蓄热室内的陶瓷蓄热体被加热。
阶段二：有机废气通过第二蓄热室，被第二蓄热室内的陶瓷蓄热体预热，预热后的有机废气进入燃烧室燃烧，此时，第一蓄热室中残留未处理干净的有机废气被净化后的气体反吹回燃烧室，并与第二蓄热室内通入的有机废气进行焚烧处理，分解后二氧化碳和水蒸气经过第三蓄热室排出，同时第三蓄热室内的陶瓷蓄热体被加热。
阶段三：有机废气通过第三蓄热室，被第三蓄热室内的陶瓷蓄热体预热，然后进入燃烧室燃烧，第二蓄热室中残留未处理有机废气被净化后的气体反吹回燃烧室，和第三蓄热室通入的有机废气一起焚烧处理，燃烧分解后的二氧化碳和水蒸气经过第一蓄热室排出，同时第一蓄热室内的陶瓷蓄热体被加热，如此周期性的运行，有机废气在燃烧室内被氧化分解，燃烧室内温度维持在设定温度(一般为800-850摄氏度)，当RTO进气口的废气浓度达到一定值时，VOCs氧化释放的热量能够维持RTO蓄热和放热的能量储备，则此时RTO不需要使用燃料就能够维持燃烧室内的温度。
大量工程应用表明：三床式RTO的VOCs的最高分解效率可达99％，最大综合热效率可达95％，进出口温差在40摄氏度左右，在阀切换时，废气管道内的压力波动在±250pa，三床式RTO的VOCs处理浓度不能超过5g/m3，不然会超过北京和上海的地方排放标准，另外由于其比表面积较大所以自身运行散热量较大，降低了可供回用的余热量。
在本发明中，可以通过在进气管道和排气管道上设置压差变送器，压差变送器可以检测进气管道和排气管道之间的压差，并根据压差调节风量控制系统的送风量，达到精确控制风量的目的，避免资源浪费，此外，在本发明中，通过在RTO蓄热燃烧炉体上设置的压力泄放安全装置，当压力泄放安全装置在达到设定的压力值后进行爆破泄压，可以避免RTO蓄热燃烧炉体在运行过程中由于压力过大而导致受损，此外，压力泄放安全装置还能及时回收在压力泄放时爆裂的碎片，避免人员受伤。
图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
