一种废气处理设备及废气处理方法 【技术领域】
本发明涉及一种废气处理设备及废气处理方法,特别是涉及有机废气的焚烧处理设备及方法。
【背景技术】
绿色环保已经越来越被人们所关注,废气废液处理设备也被越来越多的企业所使用。对半导体相关产业来说,有机废气是占很大比重的一部份废弃物,目前业界使用较多的废气处理设备是焚烧式处理设备,例如中国实用新型专利200620167491.X中就介绍了一种多室蓄热式有机废气焚烧炉。
在现有的焚烧式废气处理设备中一般包括使废气中有机物焚烧的燃烧室和引导废气进入燃烧室的引风机。燃烧室内温度要被控制在一个合理的范围,如果温度过高会损坏设备,如果温度过低,则可能熄火,使废气得不到焚烧处理。现有技术中控制燃烧室温度的方式主要是依靠调节引风机的转速,例如当温度高于合理范围时,要加速引风机运转。但这种设计存在缺点,一则增加引风机转速会增大设备运转能耗,再者因为引风机运转速度是有极限的,有时会出现超出引风机调整能力范围的状况,即引风机已经达到了最大转速,但燃烧室内温度仍高于合理范围,从而导致设备关闭,影响生产。
【发明内容】
本发明的一个目的是提供一种废气处理设备,其包括:具有燃烧喷嘴和温度感测装置的燃烧室,所述燃烧室具有至少一个进气口、至少一个出气口、至少一个回气口;热交换器,具有降温区和升温区;吸附脱附装置,所述吸附脱附装置包括吸附区、冷却区和脱附区;连通外气至所述冷却区的第一输入管路;连通所述冷却区至所述热交换器升温区的第一导通管路;连通所述热交换器升温区至所述脱附区的第二导通管路;连通所述脱附区至所述进气口的第三导通管路;连通所述出气口至所述热交换器降温区的第四导通管路;回风阀,包括外风门和回风门;连通所述热交换器降温区至所述回风阀的第五导通管路;连通所述回风阀至所述回气口的第六导通管路;排出塔;连通所述回风阀至所述排出塔的第七导通管路;第一引风机,设置在所述第五导通管路中;第一外气阀,设置在所述第三导通管路上。
作为可选的技术方案,上述的废气处理设备可以包括连通废气源至所述吸附区的第二输入管路;连通所述吸附区至所述排出塔的第八导通管路;第二引风机,设置在所述第二输入管路或所述第八导通管路中。
作为可选的技术方案,上述的废气处理设备,其可以包括:第二外气阀,设置在所述第五导通管路上。
作为可选的技术方案,上述的废气处理设备,其特征在于包括:中央处理装置,所述中央处理装置控制所述燃烧喷嘴、所述温度感测装置、所述第一引风机、所述第一外气阀及所述回风阀。
本发明的另一个目的是提供一种上述设备进行废气处理的方法,其包括:侦测所述燃烧室内温度;当所述燃烧室内温度大于高温限值时,开大一档所述第一外气阀。
作为可选的技术方案,所述的方法还包括:当所述燃烧室内温度大于高温限值时,提高一档所述第一引风机转速。或者,当所述燃烧室内温度大于高温限值且所述第一外气阀处于全开状态时,提高一档所述第一引风机转速。
作为可选的技术方案,所述的方法还包括:当所述燃烧室内温度大于高温限值时,开大一档所述回风阀的外风门。
本发明的再一个目的是提供一种使用上述设备进行废气处理的方法,其特征在于包括:侦测所述燃烧室内温度;当所述燃烧室内温度低于低温限值时,闭小一档所述第一外气阀。
本发明的又一个目的是提供一种上述设备进行废气处理的方法,其特征在于包括:侦测所述燃烧室内温度;当所述燃烧室内温度大于高温限值时,开大一档所述第一外气阀并开大一档所述第二外气阀。
本发明的好处在于,提供了第一外气阀进行燃烧室内温度的调节,因此可以减少加速引风机运转的机会,节约了能源。再者,如果结合第一外气阀和引风机转速等多种温度调节方式,可以大大缩短温度调节时间,使燃烧室更稳定的工作。
【附图说明】
图1是本发明一种实施方式的废气处理设备的结构示意图。
【具体实施方式】
请参考图1,图1是本发明一种实施方式的废气处理设备的结构示意图。本实施方式的废气处理设备包括:具有燃烧喷嘴(41、42)和温度感测装置45的燃烧室40。这里燃烧喷嘴和温度感测装置的数量和种类可以视实际需求而调整。燃烧喷嘴41、42通有可燃气体(例如甲烷),用于引燃和焚烧废气。在处理有机废气时,当燃烧室内的温度已经足够引燃废气中的有机物时,燃烧喷嘴41、42可以关闭。温度感测装置用于侦测燃烧室40内的温度。在本实施方式中,燃烧室40具有三个蓄热室(481、482、483),每个蓄热室分别具有一个进气口(未绘示)、一个出气口(未绘示)、一个回气口(未绘示)。在其它实施方式中,进气口、出气口、回气口可以设置在燃烧室的其它位置。本实施方式地设备还包括:热交换器80,具有降温区82和升温区81;吸附脱附装置10(例如沸石转轮),所述吸附脱附装置10包括吸附区11、冷却区12和脱附区13;连通外气至所述冷却区12的第一输入管路21;连通所述冷却区12至所述热交换器80的升温区81的第一导通管路31;连通所述热交换器升温区81至所述脱附区13的第二导通管路32;连通所述脱附区13至所述进气口的第三导通管路33;连通所述出气口至所述热交换器降温区82的第四导通管路34;回风阀75,包括外风门(未绘示)和回风门(未绘示);连通所述热交换器降温区82至所述回风阀75的第五导通管路35;连通所述回风阀75至所述回气口的第六导通管路36;排出塔61;连通所述回风阀75至所述排出塔61的第七导通管路37;第一引风机51,设置在所述第五导通管路35中;第一外气阀71,设置在所述第三导通管路33上,第一外气阀71开启的越大则进入第三导通管路33的外气(可以是空气,也可以是根据需要由人工合成的气体)越多。上述装置构成的设备可以完成有机物脱附和焚烧作业,可以成为一个单独的设备。但本实施方式的废气处理设备功能更为完善,其还包括连通废气源至所述吸附区11的第二输入管路22;连通所述吸附区11至所述排出塔61的第八导通管路38;第二引风机52,设置在所述第八导通管路38中,在其它实施方式中,第二引风机52可以设置在第二输入管路22中。
本实施方式的废气处理设备可以包括:第二外气阀72,设置在所述第五导通管路35上,以使燃烧室温度控制更为容易,第二外气阀72开启的越大则进入第五导通管路35的外气越多。在其它实施方式中,第二外气阀72不是必须的。
本实施方式的废气处理设备还可以包括:中央处理装置(未绘示),所述中央处理装置控制所述燃烧喷嘴(41、42)、所述温度感测装置45、所述第一引风机51、所述第一外气阀71及所述回风阀75。中央处理装置例如为计算机,可以实现废气处理设备的自动控制,节约人力并更为可靠。
下面再以一种实施方式对使用上述设备进行废气处理的方法进行说明。
请参考图1,由于第二引风机52的作用,生产中的有机废气沿第二输入管路22进入吸附区11,有机杂质被吸附掉,剩余气体经第八导通管路58进入排出塔61。吸附区11的吸附材料中累积一定量的有机杂质后,要进行脱附,即将这些吸附材料移至脱附区13进行脱附处理。在第一引风机51作用下,由第一输入管路21引入外气(下面以空气为例进行说明),经第一输入管路21进入冷却区12,使其中的吸附材料冷却并使空气初步升温,初步升温的空气在经第一导通管路31进入热交换器80的升温区81,使空气进一步升温至脱附所需温度,进一步升温的空气再经第二导通管路32进入脱附区13,使吸附材料中的有机杂质脱附出来,形成高浓度的有机废气。高浓度有机废气经第三导通管路33和燃烧室的进气口进入燃烧室,在燃烧室内高温作用下燃烧分解。燃烧室内的高温气体由第四导通管路34排至热交换器降温区82,使高温气体降温。降温后的气体经第五导通管路35到达回风阀75,部分气体经第六管路36和回气口吹回燃烧室40,部分气体经第七导通管路排放至排出塔61。回风阀75包括外风门和回风门,外风门控制进入第六管路的空气的量,外风门开启越大,进入的外气越多;回风门控制进入第六管路36和第七管路37的气体比例。
燃烧室内的温度要控制在高温限值(例如850摄氏度)和低温限值(例如750摄氏度)之间,在本实施方式中可以通过如下一些方式对燃烧室内的温度进行控制:
首先侦测所述燃烧室40内温度;当所述燃烧室内温度大于高温限值时,开大一档所述第一外气阀71,这样由于废气浓度的降低和废气温度的降低,会起到使燃烧室内温度降低的作用。第一外气阀71由全闭至全开例如可以分成0至10档,10档表示全开,相邻两档之间的进气量相差最大进气量的10%。
同时,还可以提高一档所述第一引风机51的转速,例如提高1赫兹,这也会起到使燃烧室内温度降低的作用,但会消耗电能。因此,在对燃烧室降温速度要求不迫切的时候,可以在所述燃烧室内温度大于高温限值且所述第一外气阀71处于全开状态时,再提高一档所述第一引风机51转速。
另外当所述燃烧室内温度大于高温限值时可以采用的方案还有开大一档所述回风阀75的外风门。
再者,在本实施方式的废气处理设备中还包括第二外气阀72,当所述燃烧室内温度大于高温限值时还可以采用开大一档所述第二外气阀72的方案。
上述各调节方案可以单独使用,也可以同时结合使用。
上述调节方案的一次调节不一定会使燃烧室内温度降低至高温限值以下,在进行一次调节后,需要在一段时间(例如2分钟)后,对燃烧室内温度再次侦测,如果燃烧室内温度仍然高于高温限值,则要使用上述一种或多种调节方案进行再次的调节。在实际使用中往往需要多次的调节才能使燃烧室内温度降低到高温限值以下。
侦测所述燃烧室40内温度后如果发现燃烧室内温度低于低温限值时,可以采用闭小一档所述第一外气阀71的方式以促使燃烧室内温度升高。或者也可以采用降低引风机51的转速、闭小一档所述回风阀75的外风门、闭小一档所述第二外气阀等方式。