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VOCs废气处理技术解析
日期：2017-11-27|作者：admin |人气：
众所周知，PM2.5(细颗粒物)、雾霾天气对人民的生活和健康的影响日益严重，而VOCs(挥发性有机化合物)是使PM2.5浓度异常的主要构成因素之一，目前工业生产的VOCs的总排放量已经达到了 2000多万吨/年的水平。在各种使用有机溶剂的场合，如喷漆、印刷、金属除油和脱脂、粘合剂、制药、塑料、橡胶、石油等加工生产场所，挥发性有机化合物(简称VOCs)都在污染空气。在人们通过各种去除挥发性溶剂(如冷凝法、吸附法、吸收法、燃烧法、生物法、膜分离法、等离子体法、光催化氧化法)污染控制技术上，尽管处理系统和方法不断更新，去除率或回收率不断提高(有的方法高达98%以上)，但总是存在残余VOCs的排放，更多的是不能达标排放，有的污气处理方法甚至还会产生二次污染。随着政府对大气污染治理监管力度的进一步加大，各地、各行业的排放标准进一步提高，使现有的处理系统和方法的处理极限难以适应不断提高的排放标准要求。为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现VOCs废气零排放的VOCs废气处理方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
一种VOCs废气处理方法，包括:
有机物处理步骤:将VOCs废气源产生的废气进行有机物处理，所述有机物处理为采用吸收回收法、吸附回收法、冷凝回收法、焚烧法、催化焚烧法、等离子法和生物法中的一种或几种的组合方法去除废气中的VOCs ；
尾气回收步骤:将有机物处理后的废气返回VOCs废气源。
本发明的有益效果在于:
实现了VOCs废气的零排放，克服了环保设备制造企业多年来想要解决而未能解决的VOCs废气零排放的技术难题，彻底消除了 VOCs废气对环境的排放污染;整个处理过程简单易操作、处理效率高、所需设备少，设备能耗低，很好的满足了现代企业对节能减排、提高生产效益的要求，对节约资源减少成本具有重大意义。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明关键的构思在于:通过将VOCs废气源产生的废气经过有机物处理，去除或回收VOCs废气中绝大多数的VOCs，然后将大幅降低VOCs含量的处理后尾气(与VOCs废气源产生的废气相比，该尾气中所含的VOCs含量可忽略不计，该尾气可视为新鲜空气)重新返回VOCs废气源进行替换废气源中的高浓度废气，替换后的高浓度废气继续进行去除VOCs处理，使其保持废气源区域的废气浓度不进一步升高，使VOCs废气不再向外界环境排放，从而实现VOCs废气的零排放，彻底消除处理后仍残留微量的VOCs废气的排放对环境带来的污染，整个处理过程简单易操作、处理效率高、所需设备少，设备能耗低，很好的满足了现代企业对节能减排、提高生产效益的要求，对节约资源减少成本具有重大意义。
实施例1
请参照图1所示，本实施例1的VOCs废气处理系统，包括用于去除VOCs的有机物处理装置2、风机3、以及尾气回收管路4，所述有机物处理装置2为现有的吸收回收法、吸附回收法、冷凝回收法、焚烧法、催化焚烧法、等离子法或生物法所采用的其中一种或多种装置的组合。
所述有机物处理装置2和尾气回收管路4依次连接，所述有机物处理装置2的进气端和尾气回收管路4的出气端分别与VOCs废气源5连接，所述VOCs废气源5、有机物处理装置2和尾气回收管路4组成一闭合循环回路(废气循环系统)，所述风机3设置在所述闭合循环回路上。
所述VOCs废气源5，可以是任意产生VOCs废气的设备或场所，比如喷漆房、烘房、罐装车间等设备，布料涂层、人造革涂层、胶粘制品涂胶、涂敷、印刷、抽丝、压延等设备生产线及其所在的生产车间等场所。也就是说，本发明所提供的VOCs废气处理系统和处理方法，可以应用于任何产生VOCs废气的设备或场所。在处理过程中，VOCs废气源5所产生的废气在闭合循环回路中进行循环流动，而减少排放到外界环境中。VOCs废气源5内还可以设置污染物预处理装置，如颗粒物沉降室、废气排出口过滤装置、水帘装置、水淋装置等用于去除废气污染物的设施，以及冷却装置、加热装置等调节废气更便于后续处理的设施。
所述风机3可设置一台或多台，设置的位置只要是在闭合循环回路上即可。
请继续参照图1所示，本实施例1的VOCs废气处理方法如下:
1、将VOCs废气源5产生的废气通过风机3引入有机物处理装置2内，经过有机物处理装置2的吸收、吸附或焚烧等方法(包括吸收回收法、吸附回收法、冷凝回收法、焚烧法、催化焚烧法、等离子法和生物法)处理后，废气中所含的大量VOCs被去除，通过吸收或吸附方式收集到的有机溶剂可通过有机溶剂收集装置7进行回收及后续处理，所述有机溶剂收集装置7可以是溶剂分离槽或溶剂储罐，也可是溶剂提纯设备；
2、经有机物处理后的尾气只含有微量的VOCs，与VOCs废气源产生的废气相比，该尾气中所含的VOCs含量可忽略不计，可视为新鲜空气，在风机3的作用下重新返回VOCs废气源5进行循环替换出废气源中的高浓度VOCS废气。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于:实现了VOCs废气的零排放，解决现有废气治理技术难以达到不断提高的排放标准要求，彻底消除了 VOCs废气对环境的排放污染；整个处理过程简单易操作、处理效率高、所需设备少，设备能耗低，很好的满足了现代企业对节能减排、提高生产效益的要求，对节约资源减少成本具有重大意义。
进一步的，根据VOCs废气源5内各位置对风速、风向等进风条件的要求，比如喷漆房要求配风室的进气不能影响喷枪的喷气速度及喷气方向，以免影响喷漆表面漆膜厚度的均匀，本实施例1在尾气回收管路4的出气端上还可设置有布风装置，所述布风装置的目的，在于使尾气接入VOCs废气源5时通过布风装置分配各位置的风速及气流方向，满足VOCs废气源5内各位置对进风条件及废气替换的要求。
进一步的，由于气体在整个废气处理系统中存在一定的负压区或正压区，为了对压力、温度等条件造成的气体体积变化进行补偿，本实施例1在有机物处理装置2的出气端和VOCs废气源5之间还设置有空气补偿装置8，所述空气补偿装置8通过向闭合循环回路中通入或排出一定量的空气，以缓解或消除整个废气处理系统中存在的因负压或正压造成空气体积变化的问题，保证系统正常稳定地运行。
进一步的，由于不同的生产工艺或生产设备对空气的质量要求各不相同(比如喷漆房和烘房对空气的温度和湿度有一定的要求)、有机物处理装置的处理方法不同(比如处理方法为吸收、吸附或焚烧)以及有机溶剂的沸点不同等，为了获得更好的废气处理效果，提高整个系统的运行稳定性和满足不同生产工艺或生产设备的要求，本发明还对VOCs废气处理系统和处理方法作了进一步的改进，以下在实施例1的基础上，继续列举实施例说明如下:
实施例2
当有机物处理装置2为包含有吸附罐的吸附回收装置，有机物处理方法为吸附VOCs 时:
请参照图2所示，在实施例1的基础上，本实施例2的VOCs废气处理系统，还包括吸附回收法的吸附系统、脱附系统、冷凝系统及分离系统，和第二风机10的吸附罐除湿、降温系统。
所述第二风机10与有机物处理装置2的吸附罐连接，吸附罐上开设有冷却除湿通道，所述冷却除湿通道的一端与第二风机10连接，所述冷却除湿通道的另一端与外界相连通。
请继续参照图2所示，本实施例2的VOCs废气处理方法如下:
1、将VOCs废气源5产生的废气通过风机3引入有机物处理装置2内，经过有机物处理装置2的吸附处理后，废气中所含的VOCs被大量去除，通过吸附方式收集到的有机溶剂可通过有机溶剂收集装置7进行回收，所述有机溶剂收集装置7可以是溶剂分离槽、溶剂储罐或溶剂提纯装置；
在有机物处理过程中，由于吸附罐在脱附完成后的温度较高，且存在水蒸汽，如果温度和湿度对生产设备(VOCs废气源5)造成不利影响时，则需要通过第二风机10对吸附罐进行冷却除湿，冷却除湿后的气体直接排向空中，不回流到VOCs废气源5内。
2、经有机物处理后的尾气只含有微量的VOCs，与VOCs废气源5产生的废气相比，该尾气中所含的VOCs含量可忽略不计，可视为新鲜空气，在风机3的作用下重新返回VOCs废气源5进行替换废气源中的高浓度废气，替换后的高浓度废气外排进行去VOCs处理，使其保持废气源区域的废气浓度不进一步升高。
实施例3
当有机物处理装置2为用于吸收或焚烧VOCs的有机物处理装置2，有机物处理方法为吸收或焚烧VOCs时:
可采用如图1所示的VOCs废气处理系统，处理方法可参照实施例1所述。
该实施例3与实施例2的区别在于，不包括第二风机10。
实施例4
当VOCs废气源5对空气的质量有特殊要求或有机物处理装置2出来的空气质量不能适应废气源5对空气要求时:
请参照图3所示，在实施例1的基础上，本实施例4的VOCs废气处理系统，还包括空气质量调节装置9。
所述空气质量调节装置9设置在有机物处理装置2的出气端和VOCs废气源5的进气端之间，所述空气质量调节装置9可根据VOCs废气源5对空气质量的具体要求进行选用，比如VOCs废气源5对空气的温度和湿度有要求，则空气质量调节装置9可包括空气温度调节单元和/或空气湿度调节单元，经过空气质量调节装置9的调节，使进入VOCs废气源5的气体满足VOCs废气源5对空气的质量要求。
请继续参照图3所示，本实施例4的VOCs废气处理方法如下:
1、将VOCs废气源5产生的废气通过风机3引入有机物处理装置2内，经过有机物处理装置2的吸收、吸附或焚烧处理后，废气中所含的大量VOCs被去除，通过吸收或吸附方式收集到的有机溶剂可通过有机溶剂收集装置7进行回收，所述有机溶剂收集装置7可以是溶剂分离槽、溶剂储罐或溶剂提纯设备；
2、经有机物处理后的尾气只含有微量的VOCs，与VOCs废气源5产生的废气相比，该尾气中所含的VOCs含量可忽略不计，可视为新鲜空气，经过空气质量调节装置9的调节后，在风机3的作用下重新返回VOCs废气源5进行重复利用。
实施例5
当VOCs废气源5产生的废气中含有漆雾、粉尘、油雾或气溶胶体时，比如VOCs废气源5为喷漆房时:
请参照图4所示，在实施例1的基础上，本实施例5的VOCs废气处理系统，还包括漆雾处理装置1，所述漆雾处理装置I设置在所述VOCs废气源5的出气端与有机物处理装置2的进气端之间。
请参照图4所示，本实施例5的VOCs废气处理方法如下:
1、将VOCs废气源5产生的废气通过风机3引入漆雾处理装置I内进行漆雾、粉尘、油雾、气溶胶体的去除处理，处理后得到的废渣可通过废渣收集装置6进行回收；
2、处理后的废气在风机3的作用下进入有机物处理装置2内，经过有机物处理装置2的吸收、吸附或焚烧处理后，废气中所含的VOCs被大量去除，通过吸收或吸附方式收集到的有机溶剂可通过有机溶剂收集装置7进行回收，所述有机溶剂收集装置7可以是溶剂分离槽、溶剂储罐或溶剂提纯设备；
3、经有机物处理后的尾气只含有微量的VOCs，与VOCs废气源产生的废气相比，该尾气中所含的VOCs含量可忽略不计，可视为新鲜空气，在风机3的作用下重新返回VOCs废气源5进行替换废气源中的高浓度废气，替换后的高浓度废气外排进行去VOCs处理，使其保持废气源区域的废气浓度不进一步升高。
所述漆雾处理装置I可以单独设置，也可以合并在有机物处理装置2内，只要让废气先经过漆雾、粉尘、油雾或气溶胶体的处理后再经过有机物处理即可。
实施例6
当VOCs废气源5产生的废气温度较高，如VOCs废气源5为烘房、烘箱时:
请参照图5所示，在实施例1的基础上，本实施例6的VOCs废气处理系统，还包括过滤装置11和冷却装置12，所述过滤装置11和冷却装置12设置在所述VOCs废气源5的出气端与有机物处理装置2的进气端之间。
请继续参照图5所示，本实施例6的VOCs废气处理方法如下:
1、将VOCs废气源5产生的废气通过风机3引入过滤装置11内进行过滤，然后进入冷却装置12进行冷却(对于低温废气不必经过此道冷却工序)；
2、经过冷却后的废气再通过风机3引入有机物处理装置2内，经过有机物处理装置2的吸收或吸附后，废气中所含的VOCs被大量去除，通过吸收或吸附方式收集到的有机溶剂可通过有机溶剂收集装置7进行回收，所述有机溶剂收集装置7可以是溶剂分离槽、溶剂储罐或溶剂提纯设备；
3、经有机物处理后的尾气只含有微量的VOCs，与VOCs废气源产生的废气相比，该尾气中所含的VOCs含量可忽略不计，可视为新鲜空气，在风机3的作用下重新返回VOCs废气源5进行重复利用。
上述实施例2或3与实施例4?6可任意组合，以适应不同情况下的VOCs废气处理。比如当有机物处理装置2为吸附罐，且VOCs废气源5对空气的质量有特殊要求时，所述VOCs废气处理系统在实施例1的基础上，同时包括第二风机10和空气质量调节装置9，所述VOCs废气处理方法同时包括对吸附罐的冷却除湿步骤和空气质量调节步骤。为了更清楚地说明该组合情况，以下再举实施例7和实施例8进行详细说明，其他更多的组合情况可参照同理。
实施例7
当有机物处理装置2为包含有吸附罐的吸附回收装置，且VOCs废气源5对空气的质量有特殊要求时:
请参照图6所示，在实施例1的基础上，本实施例7的VOCs废气处理系统，还包括第二风机10和空气质量调节装置9。
所述第二风机10与有机物处理装置2的吸附罐连接，吸附罐上开设有冷却除湿通道，所述冷却除湿通道的一端与第二风机10连接，所述冷却除湿通道的另一端与外界相连通。
所述空气质量调节装置9设置在有机物处理装置2的出气端和VOCs废气源5之间，所述空气质量调节装置9可根据VOCs废气源5对空气质量的具体要求进行选用，比如VOCs废气源5对空气的温度和湿度有要求，则空气质量调节装置9可包括空气温度调节单元和/或空气湿度调节单元，经过空气质量调节装置9的调节，使进入VOCs废气源5的气体满足VOCs废气源5对空气的质量要求。
请继续参照图6所示，本实施例7的VOCs废气处理方法如下:
1、将VOCs废气源5产生的废气通过风机3引入有机物处理装置2内，经过有机物处理装置2的吸附处理后，废气中所含的大量VOCs被去除，通过吸附方式收集到的有机溶剂可通过有机溶剂收集装置7进行回收，所述有机溶剂收集装置7可以是溶剂分离槽、溶剂储罐或溶剂提纯设备；
在有机物处理过程中，由于吸附罐在脱附完成后罐内的温度较高，需要及时冷却，且存在水蒸汽，水蒸汽进入VOCs废气源5将影响其工作环境，造成不利，因此需要通过第二风机10向吸附罐的冷却除湿通道内通入新鲜空气，对吸附罐进行冷却并带走吸附罐内的水蒸汽，冷却除湿后的气体直接排向空中，不回流到VOCs废气源5内。
2、经有机物处理后的尾气只含有微量的VOCs，与VOCs废气源5产生的废气相比，该尾气中所含的VOCs含量可忽略不计，可视为新鲜空气，经过空气质量调节装置9的调节后，在风机3的作用下重新返回VOCs废气源5进行重复利用。
实施例8
当VOCs废气源5产生的废气中含有漆雾，有机物处理装置2为包含有吸附罐的吸附回收装置，且VOCs废气源5对空气的质量有特殊要求时:
请参照图7所示，在实施例1的基础上，本实施例5的VOCs废气处理系统，还包括漆雾处理装置1、第二风机10和空气质量调节装置9。
所述漆雾处理装置I设置在所述VOCs废气源5的出气端与有机物处理装置2的进气端之间。
所述第二风机10与有机物处理装置2的吸附罐连接，吸附罐上开设有冷却除湿通道，所述冷却除湿通道的一端与第二风机10连接，所述冷却除湿通道的另一端与外界相连通。
所述空气质量调节装置9设置在有机物处理装置2的出气端和VOCs废气源5之间，所述空气质量调节装置9可根据VOCs废气源5对空气质量的具体要求进行选用，比如VOCs废气源5对空气的温度和湿度有要求，则空气质量调节装置9可包括空气温度调节单元和/或空气湿度调节单元，经过空气质量调节装置9的调节，使进入VOCs废气源5的气体满足VOCs废气源5对空气的质量要求。
请继续参照图7所示，本实施例8的VOCs废气处理方法如下:
1、将VOCs废气源5产生的废气通过风机3引入漆雾处理装置I内进行漆雾处理，漆雾处理后得到的废渣可通过废渣收集装置6进行回收；
2、漆雾处理后的废气在风机3的作用下进入有机物处理装置2内，经过有机物处理装置2的吸附处理后，废气中所含的大量VOCs被去除，通过吸附方式收集到的有机溶剂可通过有机溶剂收集装置7进行回收，所述有机溶剂收集装置7可以是溶剂分离槽、溶剂储罐或溶剂提纯设备；
在有机物处理过程中，由于吸附罐在脱附完成后罐内的温度较高，需要及时冷却，且存在水蒸汽，水蒸汽进入VOCs废气源5将影响其工作环境，造成不利，因此需要通过第二风机10向吸附罐的冷却除湿通道内通入新鲜空气，对吸附罐进行冷却并带走吸附罐内的水蒸汽，冷却除湿后的气体直接排向空中，不回流到VOCs废气源5内。
3、经有机物处理后的尾气只含有微量的VOCs，与VOCs废气源产生的废气相比，该尾气中所含的VOCs含量可忽略不计，可视为新鲜空气，经过空气质量调节装置9的调节后，在风机3的作用下重新返回VOCs废气源5进行重复利用。
综上所述，本发明提供的VOCs废气处理系统和处理方法，不仅实现了VOCs废气的零排放，彻底消除了 VOCs废气对环境的排放污染，满足了现代企业对节能减排、提高生产效益的要求，而且可适用于不同情况下的VOCs废气处理，可获得更好的废气处理效果，提高整个系统的运行稳定性和满足不同VOCs废气源的工作要求，具备广泛的市场应用前景。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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