本實(shí)用新型涉及對(duì)包含揮發(fā)性有機(jī)化合物的廢氣進(jìn)行處理的廢氣處理設(shè)備。
背景技術(shù):
在進(jìn)行涂裝、印刷等的工業(yè)設(shè)施中使用大量的有機(jī)溶劑。因此,在從各個(gè)工場(chǎng)排出的廢氣中包含由有機(jī)溶劑產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC:Volatile Organic Compounds)。如果不對(duì)這種VOC進(jìn)行處理而將其排放到大氣中,則會(huì)形成造成大氣污染的物質(zhì)。由此,作為與VOC排放相關(guān)對(duì)策的一個(gè)環(huán)節(jié),行政機(jī)關(guān)在強(qiáng)制上述工業(yè)設(shè)施處理制造過(guò)程中產(chǎn)生的VOC的同時(shí),還設(shè)置了與該排出濃度相關(guān)的限制。由此,在各個(gè)設(shè)施中采取用于在排放前降低廢氣中的VOC濃度的措施。作為這種技術(shù)的具體例子,例如,存在日本特開2011-94861號(hào)公報(bào)中記載的處理裝置。該處理裝置加熱廢氣,使該廢氣中的VOC氧化分解,從而使其無(wú)害化。
近幾年,隨著發(fā)展中國(guó)家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,世界各地的大氣污染的嚴(yán)重程度增加。由此,基于各國(guó)行政的VOC排放限制也逐年地嚴(yán)格化。因此,在特定的國(guó)家、地區(qū),即使使用上述專利文獻(xiàn)1中記載的處理裝置,有時(shí)也難以將廢氣中的VOC濃度降低至規(guī)定值以下。因此,渴望進(jìn)一步提高對(duì)包含VOC的廢氣的處理能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供一種能夠提高對(duì)廢氣中包含的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的處理能力的廢氣處理設(shè)備。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一種方式,廢氣處理設(shè)備具備:
第一廢氣處理裝置,具有燃燒室,所述燃燒室加熱包含揮發(fā)性有機(jī)化合物的廢氣,使所述有機(jī)化合物氧化分解;第二廢氣處理裝置,具有催化劑,所述催化劑使在所述燃燒室中氧化分解所述有機(jī)化合物后的廢氣即第一處理氣體中殘留的所述有機(jī)化合物氧化分解;以及預(yù)熱熱交換器,使在所述第二廢氣處理裝置中氧化分解所述有機(jī)化合物后的廢氣即第二處理氣體與流入所述第一廢氣處理裝置前的所述廢氣進(jìn)行熱交換,通過(guò)所述第二處理氣體的熱量加熱所述廢氣。
在該廢氣處理設(shè)備中,通過(guò)第一廢氣處理裝置加熱廢氣而使廢氣中的有機(jī)化合物(VOC)氧化分解。并且,在該廢氣處理設(shè)備中,通過(guò)第二廢氣處理裝置使從第一廢氣處理裝置排出的第一處理氣體中殘留的VOC進(jìn)一步氧化分解。由此,在該廢氣處理設(shè)備中,與通過(guò)單個(gè)處理裝置處理廢氣的情況相比,能夠高度處理廢氣中的VOC。即,能夠大幅度降低廢氣中的VOC濃度。
另外,在該廢氣處理設(shè)備中,在廢氣流入第一廢氣處理裝置前,通過(guò)第二處理氣體的熱量來(lái)加熱該廢氣,因此,能夠削減在第一廢氣處理裝置中用于使廢氣升溫所需的熱量,其結(jié)果,能夠抑制燃料等的消耗量。由此,在該廢氣處理設(shè)備中能夠抑制廢氣處理所需的運(yùn)行成本。
根據(jù)本實(shí)用新型的第二種方式,在所述第一種方式所涉及的所述廢氣處理設(shè)備中,具有廢熱回收熱交換器,該廢熱回收熱交換器使在所述預(yù)熱熱交換器中通過(guò)放熱而溫度下降的所述第二處理氣體與介質(zhì)進(jìn)行熱交換,通過(guò)所述第二處理氣體的熱量加熱所述介質(zhì)。
在該廢氣處理設(shè)備中,通過(guò)廢熱回收熱交換器來(lái)回收通過(guò)預(yù)熱熱交換器后的第二處理氣體的熱量,因此,能夠有效利用該第二處理氣體的熱量。
根據(jù)本實(shí)用新型的第三種方式,在所述第一或第二種方式所涉及的廢氣處理設(shè)備中,具備濃縮裝置,該濃縮裝置生成提高了包含所述有機(jī)化合物的低濃度廢氣中的有機(jī)化合物濃度的廢氣,并排出所述廢氣。所述預(yù)熱熱交換器使從所述濃縮裝置排出的所述廢氣與所述第二處理氣體進(jìn)行熱交換。
在該廢氣處理設(shè)備中,能夠在處理低濃度廢氣時(shí)減少第一廢氣處理裝置以及第二廢氣處理裝置處理的廢氣量。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)第一廢氣處理裝置以及第二廢氣處理裝置的小型化,能夠抑制設(shè)備成本。并且,在該廢氣處理設(shè)備中,能夠使第一廢氣處理裝置以及第二廢氣處理裝置所處理的廢氣高濃度化,因此,還能夠抑制運(yùn)行成本。
根據(jù)本實(shí)用新型的第四種方式,在所述第一種方式至所述第三種方式中的任一種方式所涉及的廢氣處理設(shè)備中,所述第一廢氣處理裝置具有蓄熱室,所述蓄熱室從所述第一處理氣體奪取熱量,并將所述熱量暫時(shí)儲(chǔ)存,使儲(chǔ)存的所述熱量對(duì)流入所述燃燒室前的所述廢氣放熱。
根據(jù)本實(shí)用新型的第五種方式,在所述第四種方式所涉及的所述廢氣處理設(shè)備中,具備:第一處理氣體管道,將所述第一廢氣處理裝置與所述第二廢氣處理裝置連接,使得在所述蓄熱室被奪取熱量的所述第一處理氣體被引導(dǎo)至所述第二廢氣處理裝置;第一中間處理氣體管道,將所述第一廢氣處理裝置的所述燃燒室與所述第一處理氣體管道連接,使得所述燃燒室內(nèi)的廢氣即第一中間處理氣體被引導(dǎo)至所述第二廢氣處理裝置;溫度調(diào)節(jié)計(jì),檢測(cè)從所述第一處理氣體管道以及所述第一中間處理氣體管道流入到所述第二廢氣處理裝置的廢氣的溫度;以及熱旁通閥,根據(jù)所述溫度調(diào)節(jié)計(jì)檢測(cè)到的溫度,調(diào)節(jié)流入所述第一中間處理氣體管道的所述第一中間處理氣體的流量。
在該廢氣處理設(shè)備中,使在蓄熱室被奪取熱量的第一處理氣體與燃燒室內(nèi)的高溫廢氣即第一中間處理氣體合流,然后,使該混合氣體流入至第二廢氣處理裝置。因此,在該廢氣處理設(shè)備中,即使不燃燒燃料等來(lái)加熱第一處理氣體,也能夠?qū)⒘魅氲诙U氣處理裝置的廢氣溫度設(shè)置在催化劑的活性溫度范圍內(nèi)。由此,在該廢氣處理設(shè)備中,從消耗的方面來(lái)看,還能夠抑制廢氣處理所需的運(yùn)行成本。
根據(jù)本實(shí)用新型的第六種方式,在所述第一種方式至所述第五種方式的任一種方式所涉及的所述廢氣處理設(shè)備中,所述第二廢氣處理裝置具有形成有氣體入口以及氣體出口的殼體、配置在所述殼體內(nèi)的所述催化劑、位于所述殼體內(nèi)且配置得比所述催化劑更靠近所述氣體入口側(cè)的前處理部。所述前處理部去除流入所述第二廢氣處理裝置的廢氣中包含的降低所述催化劑性能的物質(zhì)。
在該廢氣處理設(shè)備中,能夠抑制催化劑的性能降低。
根據(jù)本實(shí)用新型的其他方式,廢氣處理設(shè)備具備:
第一廢氣處理裝置,具有燃燒室和蓄熱室,該燃燒室加熱包含揮發(fā)性有機(jī)化合物的廢氣,使所述有機(jī)化合物氧化分解,該蓄熱室將在所述燃燒室中氧化分解所述有機(jī)化合物后的廢氣即第一處理氣體的熱量給予流入所述燃燒室前的所述廢氣;第二廢氣處理裝置,具有催化劑,該催化劑使從所述第一廢氣處理裝置排出的氣體中殘留的所述有機(jī)化合物氧化分解;第一處理氣體管道,將所述第一廢氣處理裝置與所述第二廢氣處理裝置連接,使得在所述蓄熱室中被奪取熱量后的所述第一處理氣體被引導(dǎo)至所述第二廢氣處理裝置;第一中間處理氣體管道,將所述第一廢氣處理裝置的所述燃燒室與所述第一處理氣體管道連接,使得所述燃燒室內(nèi)的氣體即第一中間處理氣體被引導(dǎo)至所述第二廢氣處理裝置;溫度調(diào)節(jié)計(jì),檢測(cè)從所述第一處理氣體管道以及所述第一中間處理氣體管道流入到所述第二廢氣處理裝置的氣體溫度;以及熱旁通閥,根據(jù)所述溫度調(diào)節(jié)計(jì)檢測(cè)到的溫度,調(diào)節(jié)流入所述第一中間處理氣體管道的所述第一中間處理氣體的流量。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式所涉及的廢氣處理裝置,能夠高度處理廢氣中包含的VOC。即,能夠大幅度地降低廢氣中的VOC濃度。
另外,根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式所涉及的廢氣處理裝置,在廢氣流入前加熱該廢氣。因此,能夠削減升溫廢氣所需的熱量,其結(jié)果,能夠抑制燃料等的消耗量。由此,能夠抑制廢氣處理所需的運(yùn)行成本。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型所涉及的第一實(shí)施方式中的廢氣處理設(shè)備的系統(tǒng)圖;
圖2是表示本實(shí)用新型所涉及的第一實(shí)施方式中的廢氣處理方法步驟的流程圖;
圖3是本實(shí)用新型所涉及的第二實(shí)施方式中的廢氣處理設(shè)備的系統(tǒng)圖;
圖4是表示本實(shí)用新型所涉及的第二實(shí)施方式中的廢氣處理方法步驟的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖,對(duì)本實(shí)用新型所涉及的廢氣處理設(shè)備的各個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
“第一實(shí)施方式”
參照?qǐng)D1以及圖2,對(duì)本實(shí)用新型所涉及的廢氣處理設(shè)備的第一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施方式的廢氣處理設(shè)備是對(duì)包含VOC的廢氣G0進(jìn)行處理的設(shè)備。該廢氣處理設(shè)備如圖1所示,具備加熱廢氣G0而使廢氣G0中的VOC氧化分解的第一廢氣處理裝置10、使用催化劑36而使VOC氧化分解的第二廢氣處理裝置30、加熱流入第一廢氣處理裝置10的廢氣G0的預(yù)熱熱交換器55。
第一廢氣處理裝置10具有殼體11、燃燒器21以及旋轉(zhuǎn)分配閥23。在殼體11中形成有燃燒室15、蓄熱室17以及出入室12。
燃燒室15加熱廢氣G0而使廢氣G0中的VOC氧化分解。
蓄熱室17從廢氣G0在燃燒室15中氧化分解VOC后的廢氣即第一廢氣G1中奪取熱量,并暫時(shí)儲(chǔ)存該熱量,使儲(chǔ)存的熱量對(duì)廢氣G0放熱。出入室12使廢氣G0從外部流入,并且使第一處理氣體G1向外部流出。蓄熱室17在殼體11內(nèi)形成在燃燒室15與出入室12之間。作為殼體11的一部分且出入室12劃分的部分中形成有氣體入口13以及氣體出口14。在蓄熱室17中形成有使燃燒室15與出入室12連通的多個(gè)蓄熱流路18。多個(gè)蓄熱流路18例如由陶瓷等蓄熱體形成。作為殼體11的一部分且劃定燃燒室15的部分中形成有使燃燒室15內(nèi)的廢氣即第一中間處理氣體G1i向外部流出的中間處理氣體出口16。
燃燒器21是殼體11的一部分,并且設(shè)置在劃定燃燒室15的部分。該燃燒器21接受來(lái)自外部的燃料,并使該燃料在燃燒室15的外部與空氣混合并燃燒,在燃燒室15內(nèi)形成火焰,從而加熱流入到燃燒室15的廢氣G0。即,該燃燒器21作為用于加熱流入到燃燒室15的廢氣G0的加熱器而發(fā)揮作用。
在出入室12中配置有旋轉(zhuǎn)分配閥23。在旋轉(zhuǎn)分配閥23形成有與形成在蓄熱室17中的多個(gè)蓄熱流路18的數(shù)量相同的分配流路25。在旋轉(zhuǎn)分配閥23處于靜止的狀態(tài)下,多個(gè)分配流路25分別與形成在蓄熱室17中的多個(gè)蓄熱流路18中的某一個(gè)蓄熱流路連通。
從殼體11的氣體入口13流入到出入室12的廢氣G0經(jīng)由形成于旋轉(zhuǎn)分配閥23的多個(gè)分配流路25中的一部分分配流路25而流入到蓄熱室17的一部分蓄熱流路18中。流入到蓄熱室17的一部分蓄熱流路18中的廢氣G0經(jīng)由該一部分蓄熱流路18而流入到燃燒室15中。燃燒室15內(nèi)的廢氣流入到蓄熱室17的另一部分蓄熱流路18中。該廢氣作為前述的第一處理氣體G1,經(jīng)由另一部分蓄熱流路18而流入到形成于旋轉(zhuǎn)分配閥23的多個(gè)分配流路25中的另一部分分配流路25中。流入到另一部分分配流路25的第一處理氣體G1從氣體出口14向外部流出。所述第一處理氣體G1的熱量?jī)?chǔ)存到形成該蓄熱流路18的蓄熱體中。
如果旋轉(zhuǎn)分配閥23旋轉(zhuǎn),則蓄熱室17中的多個(gè)蓄熱流路18中的流過(guò)廢氣G0的蓄熱流路18與其他蓄熱流路18切換,并且,流過(guò)第一處理氣體G1的蓄熱流路18與其他蓄熱流路18切換。其結(jié)果,使得在蓄熱室17的多個(gè)蓄熱流路18中的之前流過(guò)第一處理氣體G1的蓄熱流路18中流過(guò)廢氣G0。因此,可以使此前流過(guò)第一處理氣體G1而儲(chǔ)存在蓄熱體中的熱量向廢氣G0放熱。即,在蓄熱室17中,加熱廢氣G0,冷卻第一處理氣體G1。
如上所述,如果旋轉(zhuǎn)分配閥23旋轉(zhuǎn),則蓄熱室17的多個(gè)蓄熱流路18中的流過(guò)廢氣G0的蓄熱流路18以及流過(guò)第一處理氣體G1的蓄熱流路18依次切換,在形成蓄熱室17的多個(gè)蓄熱流路18的蓄熱體中,蓄熱的區(qū)域以及放熱的區(qū)域依次移動(dòng)。
如上所述,在第一廢氣處理裝置10中,加熱廢氣G0而使該廢氣G0中的VOC氧化分解,并且,將加熱廢氣G0而生成第一處理氣體G1中的熱量一次儲(chǔ)存到蓄熱體中,并將該熱量用于加熱廢氣G0。此外,如果第一廢氣處理裝置10具有加熱廢氣G0的功能,則可以是任何結(jié)構(gòu)。
第二廢氣處理裝置30具有殼體31、配置在殼體31內(nèi)的催化劑36以及配置在殼體31內(nèi)的前處理部35。在殼體31中形成有氣體入口33和氣體出口34。
催化劑36例如由鉑或鈀等形成。該催化劑36具有在活性溫度下促進(jìn)VOC的分解反應(yīng)的功能。該VOC的分解反應(yīng)伴隨著VOC的氧化反應(yīng)。即,催化劑36促進(jìn)反應(yīng),使得VOC氧化分解而變?yōu)镃O2和H2O。該催化劑36的活性溫度例如為200~380℃。
在從第二廢氣處理裝置30的氣體入口33流入的廢氣中,有時(shí)包含降低催化劑性能的物質(zhì)即催化劑毒物。作為這種物質(zhì),例如灰塵、碳、焦油、有機(jī)金屬化合物以及有機(jī)硅化合物等。這些物質(zhì)均會(huì)附著在催化劑36的表面,從而降低催化劑36的功能。
前處理部35具有去除這種物質(zhì)的功能。由此,前處理部35位于殼體31內(nèi),并且配置得比催化劑36更靠近氣體入口33側(cè)。前處理部35由以氧化鋁、氧化錳等為母材形成的前處理劑或者捕捉灰塵等的過(guò)濾器構(gòu)成。前處理劑的活性溫度例如為350~400℃。此外,前處理部35也可以具有前處理劑和過(guò)濾器。
本實(shí)施方式的廢氣處理設(shè)備還具備廢氣管道45、第一處理氣體管道41、第一中間處理氣體管道42、溫度調(diào)節(jié)計(jì)43、熱旁通閥44、第二處理氣體管道46以及吸氣口47。
廢氣管道45與第一廢氣處理裝置10的氣體入口13連接。廢氣管道45將廢氣G0引導(dǎo)至第一廢氣處理裝置10內(nèi)。在該廢氣管道45中,可以根據(jù)需要設(shè)置用于形成廢氣G0流動(dòng)的廢氣風(fēng)扇59。另外,在該廢氣管道45中,可以根據(jù)需要設(shè)置吸氣口47。吸氣口47在啟動(dòng)本實(shí)施方式所涉及的廢氣處理裝置時(shí)或緊急情況時(shí)將外部氣體導(dǎo)入至廢氣管道45。
第一處理氣體管道41將第一廢氣處理裝置10的氣體出口14與第二廢氣處理裝置30的氣體入口33連接。第一處理氣體管道41將由第一廢氣處理裝置10的蓄熱室17奪取熱量的第一處理氣體G1引導(dǎo)至第二廢氣處理裝置30。第一中間處理氣體管道42將第一廢氣處理裝置10的中間處理氣體出口16與第一處理氣體管道41連接。第一中間處理氣體管道42將第一廢氣處理裝置10的燃燒室15內(nèi)的廢氣即第一中間處理氣體G1i引導(dǎo)至第二廢氣處理裝置30。溫度調(diào)節(jié)計(jì)43位于第一處理氣體管道41中,并且設(shè)置得比與第一中間處理氣體管道42的連接位置更靠近第二廢氣處理裝置30側(cè)。由此,該溫度調(diào)節(jié)計(jì)43可以檢測(cè)流過(guò)第一處理氣體管道41的第一處理氣體G1與流過(guò)第一中間處理氣體管道42的第一中間處理氣體G1i混合的混合氣體Gm的溫度。
熱旁通閥44設(shè)置于第一中間處理氣體管道42。該熱旁通閥44基于溫度調(diào)節(jié)計(jì)43檢測(cè)到的溫度來(lái)調(diào)節(jié)流入第一中間處理氣體管道42的第一中間處理氣體G1i的流量。
第二處理氣體管道46與第二廢氣處理裝置30的氣體出口34連接。預(yù)熱熱交換器55是以跨越該第二處理氣體管道46和廢氣管道45的方式設(shè)置的熱交換器。該預(yù)熱熱交換器55使流入廢氣管道45的廢氣G0與流入第二處理氣體管道46的第二處理氣體G2進(jìn)行熱交換,冷卻第二處理氣體G2,另一方面,加熱廢氣G0。
下面,根據(jù)圖2所示的流程圖,對(duì)本實(shí)施方式中的廢氣處理設(shè)備的廢氣處理步驟進(jìn)行說(shuō)明。
如上所述,流入廢氣管道45的廢氣G0在預(yù)熱熱交換器55內(nèi)與第二處理氣體G2進(jìn)行熱交換而被加熱(S11:預(yù)熱工序)。從第二廢氣處理裝置30剛剛流出后的第二處理氣體G2的溫度例如為355℃。通過(guò)預(yù)熱熱交換器55加熱前的廢氣G0的溫度例如為60℃。通過(guò)預(yù)熱熱交換器55加熱后的廢氣G0的溫度例如為160℃。
通過(guò)預(yù)熱熱交換器55加熱的廢氣G0從第一廢氣處理裝置10的氣體入口13流入到殼體11內(nèi)。該廢氣G0經(jīng)由蓄熱室17的多個(gè)蓄熱流路18中的一部分蓄熱流路18而流入到燃燒室15內(nèi)。如上所述,廢氣G0在流過(guò)蓄熱室17的蓄熱流路18的過(guò)程中,被形成蓄熱流路18的蓄熱體儲(chǔ)存的熱量加熱(S2:蓄熱/放熱工序)。通過(guò)蓄熱體加熱的廢氣G0在燃燒室15中進(jìn)一步被加熱,廢氣G0中的大部分VOC氧化分解(S3:氧化分解工序)。通過(guò)該氧化分解工序(S3),廢氣G0中的大部分VOC變?yōu)镃O2和H2O,從而使其無(wú)毒化。燃燒室15內(nèi)的大部分廢氣作為第一處理氣體G1向蓄熱室17的多個(gè)蓄熱流路18中的另一部分蓄熱流路18流入,并流入該蓄熱流路18內(nèi)。從燃燒室15剛剛流入蓄熱室17前的廢氣的溫度例如為850℃。如上所述,第一處理氣體G1在流過(guò)蓄熱室17的蓄熱流路18的過(guò)程中,被形成蓄熱流路18的蓄熱體奪取熱量而冷卻(S2:蓄熱/放熱工序)。
在流過(guò)蓄熱流路18過(guò)程中被冷卻的第一處理氣體G1從第一廢氣處理裝置10的氣體出口14流出,并流入第一處理氣體管道41。從第一廢氣處理裝置10剛剛流出后的第一處理氣體G1的溫度例如為200℃。在第一廢氣處理裝置10中執(zhí)行包含如上所述的蓄熱/放熱工序(S2)以及氧化分解工序(S3)的第一廢氣處理工序(S1)。
第一廢氣處理裝置10的燃燒室15內(nèi)的一部分廢氣作為第一中間處理氣體G1i從第一廢氣處理裝置10的中間處理氣體出口16流出,并流入第一中間處理氣體管道42。該第一中間處理氣體G1i從第一中間處理氣體管道42流入到第一處理氣體管道41,從而與第一處理氣體G1合流(S4:混合工序)。該第一中間處理氣體G1i的溫度例如為850℃。第一處理氣體G1與第一中間處理氣體G1i合流后的廢氣即混合氣體Gm經(jīng)由第一處理氣體管道41,從第二廢氣處理裝置30的氣體入口33流入第二廢氣處理裝置30內(nèi)。在該混合工序(S4)中,混合氣體Gm的溫度可以通過(guò)溫度調(diào)節(jié)計(jì)43檢測(cè)(S5:溫度檢測(cè)工序)。設(shè)置于第一中間處理氣體管道42的熱旁通閥44基于溫度調(diào)節(jié)計(jì)43檢測(cè)到的混合氣體Gm的溫度來(lái)調(diào)節(jié)流入第一中間處理氣體管道42的第一中間處理氣體G1i的流量(S6:流量調(diào)節(jié)工序)。
如上所述,第二廢氣處理裝置30的催化劑36的活性溫度例如為200~380℃。另外,如上所述,從第一廢氣處理裝置10剛剛流出后的第一處理氣體G1的溫度例如為180℃。因此,在流量調(diào)節(jié)工序(S6)中,調(diào)節(jié)混合到180℃的第一處理氣體G1中的850℃的第一中間處理氣體G1i的流量,以使得混合氣體Gm的溫度為280~380℃。此外,例如,在使用活性溫度為350~400℃的前處理劑來(lái)作為第二廢氣處理裝置30的前處理部35的情況下,可以在流量調(diào)節(jié)工序(S6)中調(diào)節(jié)混合到第一處理氣體G1中的第一中間處理氣體G1i的流量,以使得混合氣體Gm的溫度為350~400℃。350~400℃是催化劑36和前處理劑均處于活性溫度的溫度范圍。
流入第二廢氣處理裝置30內(nèi)的混合氣體Gm首先通過(guò)前處理部35。在混合氣體Gm通過(guò)該前處理部35的過(guò)程中,從該混合氣體Gm中去除該混合氣體Gm中降低催化劑性能的物質(zhì)(S8:前處理工序)。通過(guò)了前處理部35的混合氣體Gm接下來(lái)通過(guò)催化劑36。在混合氣體Gm通過(guò)該催化劑36的過(guò)程中,殘留在混合氣體Gm中的VOC氧化分解,變?yōu)镃O2和H2O(S9:氧化分解工序)。
通過(guò)了催化劑36的廢氣作為第二處理氣體G2從第二廢氣處理裝置30的氣體出口34流出,并流入至第二處理氣體管道46。在第二廢氣處理裝置30中執(zhí)行包含如上所述的前處理工序(S8)以及氧化分解工序(S9)的第二處理工序(S7)。
如上所述,流入第二處理氣體管道46的第二處理氣體G2在預(yù)熱熱交換器55內(nèi)中與流入廢氣管道45的廢氣G0進(jìn)行熱交換,從而被冷卻(S11:預(yù)熱工序)。從第二廢氣處理裝置30剛剛流出后的第二處理氣體G2的溫度例如為355℃。通過(guò)預(yù)熱熱交換器55冷卻后的第二處理氣體G2的溫度例如為250℃。
如上所述,在本實(shí)施方式中,在通過(guò)第一廢氣處理裝置10使廢氣G0中的VOC氧化分解后,使用第二廢氣處理裝置30使通過(guò)第一廢氣處理裝置10的第一處理氣體G1中存留的VOC中進(jìn)一步氧化分解。由此,本實(shí)施方式與通過(guò)單個(gè)處理裝置處理廢氣G0中的VOC的情況相比,能夠大幅度降低廢氣G0中的VOC濃度。即,在本實(shí)施方式中,能夠大幅度提高對(duì)廢氣G0中包含的VOC的處理能力。
另外,在本實(shí)施方式中,廢氣G0在流入第一廢氣處理裝置10前,在預(yù)熱熱交換器55中通過(guò)第二處理氣體G2的熱量被加熱,因此,能夠抑制用于加熱流入到燃燒室15的廢氣G0所需的燃料等的流量。另外,在本實(shí)施方式中,使被蓄熱室17奪取熱量的第一處理氣體G1與燃燒室15內(nèi)的高溫廢氣即第一中間處理氣體G1i合流,然后,使該混合氣體Gm流入到第二廢氣處理裝置30。因此,在本實(shí)施方式中,即使不燃燒燃料等來(lái)加熱第一處理氣體G1,也能夠使流入到第二廢氣處理裝置30的廢氣的溫度處于催化劑36的活性溫度范圍內(nèi)。由此,在本實(shí)施方式中,能夠抑制廢氣所需的運(yùn)行成本。
“第二實(shí)施方式”
參照?qǐng)D3以及圖4,對(duì)本實(shí)用新型所涉及的廢氣處理設(shè)備的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施方式的廢氣處理設(shè)備如圖3所示,是在第一實(shí)施方式的廢氣處理設(shè)備中追加有濃縮裝置50以及廢熱回收熱交換器56的設(shè)備。
在本實(shí)施方式的廢氣處理設(shè)備中,處理比第一實(shí)施方式的廢氣處理設(shè)備所處理的廢氣G0的VOC濃度低的低濃度廢氣GL。濃縮裝置50將該低濃度廢氣GL濃縮成高濃度低風(fēng)量的廢氣。濃縮裝置50具有旋轉(zhuǎn)的圓筒形轉(zhuǎn)子、承載在轉(zhuǎn)子表面的吸附劑、覆蓋轉(zhuǎn)子的殼體。吸附劑例如通過(guò)沸石來(lái)吸附VOC。在殼體內(nèi)存在吸附區(qū)域、再生區(qū)域以及冷卻區(qū)域。殼體內(nèi)的再生區(qū)域內(nèi)通過(guò)熱風(fēng)。承載在轉(zhuǎn)子表面的吸附劑中的位于吸附區(qū)域內(nèi)的吸附劑吸附低濃度廢氣GL中的VOC。如果位于吸附區(qū)域內(nèi)并吸附有VOC的吸附劑通過(guò)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而位于再生區(qū)域內(nèi),則使VOC脫離到少風(fēng)量的熱風(fēng)中。由此,生成提高了低濃度廢氣GL中的VOC濃度的小風(fēng)量廢氣。
濃縮裝置50將提高了VOC濃度的廢氣作為廢氣G0排出。濃縮裝置50的氣體出口54與第一廢氣處理裝置10的氣體入口13通過(guò)廢氣管道45連接。在該廢氣管道45中,可以根據(jù)需要設(shè)置用于形成在廢氣管道45中流動(dòng)的廢氣G0的氣體流動(dòng)的廢氣風(fēng)扇59。
預(yù)熱熱交換器55與第一實(shí)施方式同樣地以跨越第二處理氣體管道46和廢氣管道45的方式設(shè)置。廢熱回收熱交換器56位于第二處理氣體管道46中,并且配置得比預(yù)熱熱交換器55更靠近第二處理氣體G2的流動(dòng)的下游側(cè)。該廢熱回收熱交換器56通過(guò)熱交換器使流過(guò)第二處理氣體管道46的第二處理氣體G2與外部氣體A進(jìn)行熱交換,冷第二處理氣體G2,另一方面,加熱外部氣體A。此外,廢熱回收熱交換器56使外部氣體A與第二處理氣體G2進(jìn)行熱交換,也可以使外部氣體A以外的介質(zhì)與第二處理氣體G2進(jìn)行熱交換。
下面,根據(jù)圖4所示的流程圖,對(duì)本實(shí)施方式所涉及的廢氣處理設(shè)備的廢氣處理步驟進(jìn)行說(shuō)明。
如上所述,濃縮裝置50將低濃度廢氣GL濃縮成小風(fēng)量且高VOC濃度的廢氣G0,然后將該廢氣G0排出。即,濃縮裝置50將低濃度廢氣GL中的VOC濃縮(S10:濃縮工序)。在此,從濃縮裝置50剛剛流出后的廢氣G0的溫度例如為60℃。如上所述,該廢氣G0在預(yù)熱熱交換器55內(nèi)與第二處理氣體G2進(jìn)行熱交換(S11:預(yù)熱工序)。從第二廢氣處理裝置30剛剛流出后的第二處理氣體G2的溫度例如為355℃。通過(guò)第二處理氣體G2與廢氣G0之間的熱交換,冷卻第二處理氣體G2,加熱廢氣G0。通過(guò)與第二處理氣體G2的熱交換而預(yù)熱的廢氣G0的溫度例如為160℃。
通過(guò)預(yù)熱熱交換器55預(yù)熱的廢氣G0與第一實(shí)施方式同樣地通過(guò)第一廢氣處理裝置10以及第二廢氣處理裝置30。因此,在包含第一廢氣處理裝置10以及第二廢氣處理裝置30的設(shè)備中,與第一實(shí)施方式同樣地執(zhí)行第一廢氣處理工序(S1)、混合工序(S4)以及第二廢氣處理工序(S7)。
來(lái)自第二廢氣處理裝置30的第二處理氣體G2經(jīng)由第二處理氣體管道46流入預(yù)熱熱交換器55。如上所述。第二處理氣體G2在流入預(yù)熱熱交換器55內(nèi)的過(guò)程中,通過(guò)與廢氣G0的熱交換被冷卻(S11:預(yù)熱工序)。通過(guò)預(yù)熱熱交換器55冷卻后的第二處理氣體G2的溫度例如與第一實(shí)施方式同樣地為250℃。
通過(guò)預(yù)熱熱交換器55的第二處理氣體G2流入廢熱回收熱交換器56。
在該廢熱回收熱交換器56中,外部氣體A等介質(zhì)與第二處理氣體G2進(jìn)行熱交換,加熱外部氣體A等,另一方面,冷卻第二處理氣體G2(S12:廢熱回收工序)。
如上所述,在本實(shí)施方式中,將低濃度廢氣GL濃縮成小風(fēng)量且高VOC濃度的廢氣G0,然后通過(guò)第一廢氣處理裝置10以及第二廢氣處理裝置30處理廢氣G0。由此,在本實(shí)施方式中,能夠在處理低濃度廢氣GL時(shí)減少第一廢氣處理裝置10以及第二廢氣處理裝置30處理的廢氣量,因此,能夠?qū)崿F(xiàn)第一廢氣處理裝置10以及第二廢氣處理裝置30的小型化,能夠抑制設(shè)備成本。并且,在本實(shí)施方式中,能夠使第一廢氣處理裝置10以及第二廢氣處理裝置30處理的廢氣量高濃度化,還能夠抑制運(yùn)行成本。
另外,在本實(shí)施方式中,通過(guò)預(yù)熱熱交換器55后的第二處理氣體G2的熱量被廢熱回收熱交換器56回收,因此,能夠有效利用該第二處理氣體G2的熱量。
此外,如上所述,本實(shí)施方式是在第一實(shí)施方式的廢氣處理設(shè)備中追加有濃縮裝置50以及廢熱回收熱交換器56的設(shè)備。但是,也可以在第一實(shí)施方式的廢氣處理設(shè)備中僅追加濃縮裝置50和廢熱回收熱交換器56中的任意一個(gè)。