一种吸附冷凝移动式VOCs处理装置及处理方法与流程

一种吸附冷凝移动式vocs处理装置及处理方法
技术领域
1.本发明涉及冷凝脱附技术领域，尤其涉及一种吸附冷凝移动式vocs处理装置及处理方法。


背景技术：

2.vocs通常分为非甲烷碳氢化合物(简称nmhcs)、含氧有机化合物、卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物等几大类，普遍具有令人不适的特殊气味，是导致城市灰霾和光化学烟雾的重要前体物，具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用，主要来源于煤化工、石油化工等制造与使用过程，燃料涂料、溶剂等精细化工制造行业和资源回收业行业等生产过程。当前，vocs污染源包括大量中小企业或工厂，具有数量多、分布广，废气成分复杂、排放浓度低，治理难度大、成本高等特点，在治理过程中面临投资成本过高或工艺技术难以稳定满足达标要求的问题。
3.此外，目前的vocs处理设备对脱附尾气多采用燃烧或催化燃烧处理，产物以co2形式排放。


技术实现要素：

4.本发明克服了现有技术的不足，提供了一种吸附冷凝移动式vocs处理装置及处理方法。
5.为达上述目的，本发明采用的技术方案为：
6.本发明第一方面提供了一种吸附冷凝移动式vocs处理装置，所述装置包括：吸附系统、冷凝系统以及装载车，所述吸附系统、冷凝系统均设置于所述装载车上，
7.所述吸附系统包括待处理气体驳接口，所述待处理气体驳接口通过管道接通预加热器，气体通过所述预加热器后进入到循环脱附风机中，所述循环脱附风机接通吸附剂脱附床，所述吸附剂脱附床中至少设置有两层脱附剂，气体经过所述吸附剂脱附床进行第一次处理后进入旋风除尘器中进行除尘，所述旋风除尘器接通缓冲罐；
8.所述冷凝系统包括接通所述缓冲罐的多级深冷组件，所多级深冷组件包括机体外壳，所述机体外壳内设置有若干深冷罐，所述深冷罐内部中分为若干个冷却区域，每个所述冷区区域之中均通过第一隔板相接通，每个第一隔板的下方均设置有呈线性阵列的第二隔板，所述第二隔板上均设置有若干通孔，其中一组的深冷罐接通所述缓冲罐，经过若干深冷罐冷却后，其中最后一次冷却的深冷罐接通尾气处理罐，并经过所述尾气处理罐处理尾气后，气体排出所述尾气处理罐。
9.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述机体壳体的一侧上还通过管道接通液氮储存罐，所述液氮储存罐中存储有液态的氮气，经过外界泵的加压作用将液态的氮气导入到所述机体壳体内。
10.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述机体壳体的顶部上设置有排气口，所述排气口的另一端接通所述氮气罐，所述氮气罐其中的一端还接通所述吸附剂脱附床以及
所述旋风除尘器之间连接的管道且在该管道中设置有控制阀门，且所述氮气罐储存有氮气，且所述氮气由氮气发生器提供。
11.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，每个所述深冷罐的底部上均开有通孔，并通过该通孔接通管道并汇合，汇合之后的管道接通vocs回收罐。
12.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述待处理气体驳接口端处的管道中设置有可燃性气体检测仪，以通过所述可燃性气体检测仪获取当前待处理气体的可燃性气体的信息，以根据所述可燃性气体的信息确定当前管道的传输气压值，进而控制所述氮气罐的供气补充气压。
13.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述机体壳体内部的顶部上设置有红外检测仪，所述红外检测仪能够获取到当前所述机体壳体内部的液态氮气的液面高度值，当所述液面高度值低于预设液面高度值时，传输控制信号至智能控制系统。
14.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述吸附剂脱附床与所述循环脱附风机之间的管道中设置有第一管道压力检测仪，所述第一管道压力检测仪能够获取当前管道内的进气气体压力值。
15.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述吸附剂脱附床的气体出口处中设置有第二管道压力检测仪，通过第二管道检测仪能够获取当前吸附剂脱附床的出气气压压力值，以根据所述进气气体压力值以及所述出气气压压力值计算出待补充压力值，以生成所述待补充压力值的控制信号并传输至智能控制系统。
16.本发明第二方面提供了一种吸附冷凝移动式vocs处理装置的处理方法，应用于任一项所述的一种吸附冷凝移动式vocs处理装置，包括以下步骤：
17.通过第一管道压力检测仪获取当前管道内的进气气体压力值，并基于所述进气气体压力值生成第一压力信息；
18.通过第二管道压力检测仪获取当前吸附剂脱附床的出气气压压力值，并基于所述出气气压压力值生成第二压力信息；
19.根据所述第一压力信息以及所述第二压力信息计算出待补充压力值，并判断所述待补充压力值是否小于预设压力值；
20.若所述待补充压力值小于预设压力值，根据所述待补充压力值生成控制信号并传输至智能控制系统。
21.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述的一种吸附冷凝移动式vocs处理装置的处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：
22.通过红外检测仪获取当前机体壳体内部液氮的液面高度值；
23.将所述液面高度值与预设液面高度值相比，得到偏差率；
24.判断所述偏差率是否大于预设偏差率阈值；
25.若大于，则计算出偏差率以及所述预设偏差率阈值之间的差值，并根据所述差值生成补偿液氮信号至智能控制系统。
26.本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
27.本发明通过可燃性气体检测仪获取当前待处理尾气的气体浓度信息，从而根据所述气体浓度信息来确定当前管道的传输气压，从而根据当前可燃性气体浓度信息来控制冷凝系统中的气体传输速度，从而来调节可燃性气体在冷凝系统中的冷却的时间。另一方面，
能够根据可燃性气体的浓度信息来调节当前冷凝系统的液面高度，从而调节冷凝系统冷却可燃性气体的冷却时间，而且能够通过红外检测仪获取到当前的液面高度，当液面高度低于预设液面高度时，能够通过智能控制系统控制气泵将液氮储存罐传输至机体壳体内。再一方面，在机体壳体的顶部上设置有排气口，液氮经过一定的吸收可燃性气体的温度之后变成了气态，通过排气口连接氮气储存罐，从而将氮气重新利用，提高了氮气的利用率，节省了使用成本。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
29.图1示出了一种吸附冷凝移动式vocs处理装置的整体结构示意图；
30.图2示出了冷凝系统的部分结构示意图；
31.图3示出了冷凝系统的剖面结构示意图；
32.图4示出了一种吸附冷凝移动式vocs处理装置的处理方法的第一方法流程图；
33.图5示出了一种吸附冷凝移动式vocs处理装置的处理方法的第二方法流程图。
34.图中：
35.1.尾气处理罐，2.吸附剂脱附床，3.循环脱附风机，4.预加热器，5.旋风除尘器，6.缓冲罐，7.液氮储存罐，8.智能控制系统，9.多级深冷组件，10.vocs回收罐，11.氮气储气罐，12.氮气发生器，13.装载车，14.可燃性气体检测仪，15.第一管道压力检测仪，16.控制阀门，17.第二管道压力检测仪，18.待处理气体驳接口，19.排气口，201.吸附剂，901.深冷罐，902.红外检测仪，903.第一隔板，904.第二隔板，机体壳体。
具体实施方式
36.为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
38.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
39.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
40.本发明第一方面提供了一种吸附冷凝移动式vocs处理装置，所述装置包括：吸附系统、冷凝系统以及装载车13，所述吸附系统、冷凝系统均设置于所述装载车13上，
41.所述吸附系统包括待处理气体驳接口18，所述待处理气体驳接口18通过管道接通预加热器4，气体通过所述预加热器4后进入到循环脱附风机3中，所述循环脱附风机3接通吸附剂脱附床2，所述吸附剂脱附床2中至少设置有两层脱附剂201，气体经过所述吸附剂脱附床2进行第一次处理后进入旋风除尘器5中进行除尘，所述旋风除尘器5接通缓冲罐6；
42.需要说明的是，通过旋风除尘器5对待处理气体进行除尘，使得待处理气体中的粉尘颗粒被旋风除尘器5进行除尘，使得进入到冷凝系统中的气体进一步的处理，当经过除尘之后，进入到缓冲罐6中，经过缓冲罐6的稳定待处理气体的气压之后，使得待处理气体更加稳定的进入到冷凝系统之中，保持待处理气体的气压稳定，从而使得冷凝系统对待处理气体均匀的降温，使得冷凝系统依然保持一定的冷却效率。
43.需要说明的是，通过待处理气体驳接口接通外界待处理气体源，待处理气体源能够以一定的气压量输入到待处理气体驳接口18，进入待处理气体驳接口18后，通过可燃性气体检测仪14能够获取当前待处理气体的可燃性气体的浓度，从而根据可燃性气体的浓度确定当前在管道内的传输气压，可燃性气体的浓度越高则需要的管道传输压力就越低，从而当减小管道的传输压力时，能够增长单位时间内气体在冷凝系统中的停留时间，从而使得气体能够尽可能在冷凝系统中增长时间，提高冷凝效果，从而提升vocs的处理效果。
44.需要说明的是，当气体从待处理气体驳接口18进入到预加热器4之后，通过预加热器4对气体进行加热，使得气体具备一定的温度，此时加快了气体分子的运动，使得加热后的气体进入到吸附剂脱附床2中，通过吸附剂脱附床2中的吸附剂对当前气体中的可溶性气体被吸附剂吸收一部分，如待处理气体的二氧化硫气体、二氧化氮气体、水蒸气等气体被吸收，待处理气体被吸收到一定量之后，待处理气体的压强降低，当可燃性气体的浓度高于预设可燃性浓度时，此时打开控制阀门16，传输一定量的氮气但并不超过预设传输压力范围，保持一定的气体传输效率，从提而高冷凝效率；当可燃性气体的浓度低于预设可燃性浓度时，通过打开控制阀门16，此时通入一定量的氮气为管道内的气体增压(超过预设传输压力范围)，此时能够加快气体的传输速度，从而降低在冷凝系统中的冷却时间，从而能够根据不同可燃性气体浓度自动调节气体传输速度，从而调节气体在冷凝系统中的停留时间。
45.所述冷凝系统包括接通所述缓冲罐6的多级深冷组件9，所多级深冷组件包括机体外壳905，所述机体外壳905内设置有若干深冷罐901，所述深冷罐901内部中分为若干个冷却区域，每个所述冷区区域之中均通过第一隔板903相接通，每个第一隔板903的下方均设置有呈线性阵列的第二隔板904，所述第二隔板904上均设置有若干通孔，其中一组的深冷罐901接通所述缓冲罐6，经过若干深冷罐901冷却后，其中最后一次冷却的深冷罐901接通
尾气处理罐1，并经过所述尾气处理罐1处理尾气后，气体排出所述尾气处理罐1。
46.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，每个所述深冷罐901的底部上均开有通孔，并通过该通孔接通管道并汇合，汇合之后的管道接通vocs回收罐10。
47.需要说明的是，当气体进入到冷凝系统之后，气体进入到深冷罐901中，由于在机体壳体905内设置有液氮，通过液氮能够迅速地给气体进行冷却，使得可燃性气体变成液态的状态，从而通过底部的管道输入到vocs回收罐10中，在此过程中，在进入到深冷罐901后，由于深冷罐901中如图示设置有第一隔板903以及第二隔板904，从而使得进入的气体缓慢地在深冷罐901中通过，加长了可燃性气体vocs在深冷罐中的停留时间，使得可燃性气体在冷凝系统中的冷却效果更好，使得更多的可燃性气体从气态变为液态，从而被vocs回收罐10回收。其中，采用液氮为冷媒，温度范围为-90～-160℃。
48.需要说明的是，采用液氮冷凝与液态冷媒相结合的多级深冷技术，可实现vocs废气组分(特别是c2-c4类易挥发成分)的高效回收，同时克服了传统深冷技术中常见的由于油气浓度与流量波动大、冷热流体温差大导致的管道内油气冻结的安全性问题。装置为整体撬装式设备，可实现远程移动，可在各个中小型工厂之间流动运行，间接实现分散式vocs排放企业的集中式投资、治理、减排，降低全社会vocs治理成本，同时降低中小企业废气处理的技术门槛、运行成本和安全风险。同时，智能控制系统具备交互式操作界面，可操作性强，对使用单位的人力资源要求较低，提升操作安全性。
49.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述机体壳体905的一侧上还通过管道接通液氮储存罐7，所述液氮储存罐7中存储有液态的氮气，经过外界泵的加压作用将液态的氮气导入到所述机体壳体905内。
50.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述机体壳体905的顶部上设置有排气口19，所述排气口19的另一端接通所述氮气罐11，所述氮气罐11其中的一端还接通所述吸附剂脱附床2以及所述旋风除尘器5之间连接的管道且在该管道中设置有控制阀门16，且所述氮气罐11储存有氮气，且所述氮气由氮气发生器12提供。
51.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述待处理气体驳接口18端处的管道中设置有可燃性气体检测仪14，以通过所述可燃性气体检测仪14获取当前待处理气体的可燃性气体的信息，以根据所述可燃性气体的信息确定当前管道的传输气压值，进而控制所述氮气罐11的供气补充气压。
52.需要说明的是，本发明能够通过可燃性气体检测仪14获取当前待处理气体的可燃性气体的浓度信息，从而根据当前可燃性气体的浓度信息确定当前管道的传输气压值，其中，当可燃性气体的浓度高于预设可燃性浓度时，此时打开控制阀门16，传输一定量的氮气但并不超过预设压力范围，保持一定的气体传输效率，从提而高冷凝效率；当可燃性气体的浓度低于预设可燃性浓度时，通过打开控制阀门16，此时通入一定量的氮气为管道内的气体增压，此时能够加快气体的传输速度，从而降低在冷凝系统中的冷却时间，从而能够根据不同可燃性气体浓度自动调节气体传输速度，从而调节气体在冷凝系统中的停留时间。另一方面，当可燃性气体的浓度高于预设可燃性浓度时，此时通过气泵抽取液氮储存罐6中的液氮进入到机体壳体905内，从而改变液氮与所述深冷罐901的作用面积，从而能够改变冷却效果，这个用户可以自行设置。
53.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述机体壳体905内部的顶部上设置有红
外检测仪902，所述红外检测仪902能够获取到当前所述机体壳体905内部的液态氮气的液面高度值，当所述液面高度值低于预设液面高度值时，传输控制信号至智能控制系统。
54.需要说明的是，本发明能够通过红外检测仪902能够获取到当前所述机体壳体905内部的液态氮气的液面高度值，由于不断的对可燃性气体进行冷却，部分液氮转换为氮气，此时需要对液氮进行补充，以达到预设液面高度，保证冷凝系统的冷却效果。当所述液面高度值低于预设液面高度值时，通过此时通过气泵抽取液氮储存罐6中的液氮进入到机体壳体905内，直至达到预设液面高度。另一方面，在机体壳体905的顶部上设置有排气口19，液氮经过一定的吸收可燃性气体的温度之后变成了气态，通过排气口19连接氮气储存罐11，从而将氮气重新利用，提高了氮气的利用率，节省了使用成本。
55.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述吸附剂脱附床2与所述循环脱附风机3之间的管道中设置有第一管道压力检测仪15，所述第一管道压力检测仪能够获取当前管道内的进气气体压力值。
56.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述吸附剂脱附床2的气体出口处中设置有第二管道压力检测仪17，通过第二管道检测仪17能够获取当前吸附剂脱附床的出气气压压力值，以根据所述进气气体压力值以及所述出气气压压力值计算出待补充压力值，以生成所述待补充压力值的控制信号并传输至智能控制系统。
57.需要说明的是，通过第一管道压力检测仪15能够获取当前管道内的进气气体压力值，以及通过第二管道检测仪17能够获取当前吸附剂脱附床的出气气压压力值，由于进入到吸附剂脱附床2内的待处理气体被处理掉一部分，当可燃性气体浓度低于预设可燃性气体浓度值时，通过计算出进气气体压力以及出气气压压力值之间的差值，以大于或者这个差值的大小值作为补充气体的基准，使得管道内的传输气压一直处于一定的范围之内，从而使得气体保持在一定的传输速度范围之内，保证冷凝的具备效率。
58.本发明第二方面提供了一种吸附冷凝移动式vocs处理装置的处理方法，应用于任一项所述的一种吸附冷凝移动式vocs处理装置，包括以下步骤：
59.s102:通过第一管道压力检测仪获取当前管道内的进气气体压力值，并基于所述进气气体压力值生成第一压力信息；
60.s104:通过第二管道压力检测仪获取当前吸附剂脱附床的出气气压压力值，并基于所述出气气压压力值生成第二压力信息；
61.s106:根据所述第一压力信息以及所述第二压力信息计算出待补充压力值，并判断所述待补充压力值是否小于预设压力值；
62.s108:若所述待补充压力值小于预设压力值，根据所述待补充压力值生成控制信号并传输至智能控制系统。
63.需要说明的是，通过第一管道压力检测仪能够获取当前管道内的进气气体压力值，以及通过第二管道检测仪能够获取当前吸附剂脱附床的出气气压压力值，由于进入到吸附剂脱附床内的待处理气体被处理掉一部分，当可燃性气体浓度低于预设可燃性气体浓度值时，通过计算出进气气体压力以及出气气压压力值之间的差值，以大于或者这个差值的大小值作为补充气体的基准，使得管道内的传输气压一直处于一定的范围之内，从而使得气体保持在一定的传输速度范围之内，保证冷凝的具备效率。当可燃性气体的浓度高于预设可燃性浓度时，此时打开控制阀门，传输一定量的氮气但并不超过预设传输压力范围，
保持一定的气体传输效率，从提而高冷凝效率；当可燃性气体的浓度低于预设可燃性浓度时，通过打开控制阀门，此时通入一定量的氮气为管道内的气体增压(超过预设传输压力范围)，此时能够加快气体的传输速度，从而降低在冷凝系统中的冷却时间，从而能够根据不同可燃性气体浓度自动调节气体传输速度，从而调节气体在冷凝系统中的停留时间。
64.进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述的一种吸附冷凝移动式vocs处理装置的处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：
65.s202:通过红外检测仪获取当前机体壳体内部液氮的液面高度值；
66.s204:将所述液面高度值与预设液面高度值相比，得到偏差率；
67.s206:判断所述偏差率是否大于预设偏差率阈值；
68.s208:若大于，则计算出偏差率以及所述预设偏差率阈值之间的差值，并根据所述差值生成补偿液氮信号至智能控制系统。
69.需要说明的是，通过红外检测仪获取当前机体壳体内部液氮的液面高度值，从而根据当前可燃性气体的浓度信息确定当前管道的传输气压值，其中，当可燃性气体的浓度高于预设可燃性浓度时，此时打开控制阀门，传输一定量的氮气但并不超过预设压力范围，保持一定的气体传输效率，从提而高冷凝效率；当可燃性气体的浓度低于预设可燃性浓度时，通过打开控制阀门，此时通入一定量的氮气为管道内的气体增压，此时能够加快气体的传输速度，从而降低在冷凝系统中的冷却时间，从而能够根据不同可燃性气体浓度自动调节气体传输速度，从而调节气体在冷凝系统中的停留时间。另一方面，当可燃性气体的浓度高于预设可燃性浓度时，此时通过气泵抽取液氮储存罐中的液氮进入到机体壳体内，从而改变液氮与所述深冷罐的作用面积，从而能够改变冷却效果，这个用户可以自行设置。
70.综上所述，本发明通过可燃性气体检测仪获取当前待处理尾气的气体浓度信息，从而根据所述气体浓度信息来确定当前管道的传输气压，从而根据当前可燃性气体浓度信息来控制冷凝系统中的气体传输速度，从而来调节可燃性气体在冷凝系统中的冷却的时间。另一方面，能够根据可燃性气体的浓度信息来调节当前冷凝系统的液面高度，从而调节冷凝系统冷却可燃性气体的冷却时间，而且能够通过红外检测仪获取到当前的液面高度，当液面高度低于预设液面高度时，能够通过智能控制系统控制气泵将液氮储存罐传输至机体壳体内。再一方面，在机体壳体的顶部上设置有排气口，液氮经过一定的吸收可燃性气体的温度之后变成了气态，通过排气口连接氮气储存罐中，重新将氮气重新利用，提高了氮气的利用率，节省了使用成本。
71.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
72.以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术。