專利名稱：用氣渦輪處理揮發(fā)性有機化合物的方法及其處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用氣渦輪處理氣態(tài)揮發(fā)性有機化合物的處理方法和處理系統(tǒng)。本申請基于2006年1月30日提交的日本專利申請NO.2006-021163，將其內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
背景技術(shù)：
使用諸如甲苯、二甲苯等的各種類型的揮發(fā)性有機化合物的工廠設置用于處理含揮發(fā)性有機化合物的排放氣體的處理設備。作為在這種處理設備中處理揮發(fā)性有機化合物的一種方法，首先將包含揮發(fā)性有機化合物的排放氣體輸送到吸附裝置，同時將揮發(fā)性有機化合物吸收到諸如活性碳的吸附劑中，然后，通過使用蒸汽和與蒸汽混合從吸附劑解吸在吸附劑中吸收的揮發(fā)性有機化合物。此后，已經(jīng)吸收揮發(fā)性有機化合物的蒸汽被冷凝，同時蒸餾該冷凝的水，這樣分離揮發(fā)性有機化合物與水。而后，因此燃燒并分解分離的揮發(fā)性有機化合物。
在傳統(tǒng)的處理方法中，除去為安裝處理設備所必需的費用外，設備運行的費用增加。已經(jīng)提出一項目技術(shù)用以處理和分解揮發(fā)性有機化合物，而無需額外的費用，該技術(shù)通過使用工廠中設置的現(xiàn)存氣渦輪(例如，參見日本未審查專利申請，第一出版物NO.2003-322324，NO.2004-036492和NO.2004-184003)。
在日本未審查專利申請，第一出版物NO.2003-322324中描述的本發(fā)明中，從揮發(fā)性有機化合物凈化危險物質(zhì)，并輸送到氣渦輪的空氣入口，然后與壓縮機中的空氣一道被壓縮。將包含危險物質(zhì)的被壓縮的空氣輸送到燃燒室同時將燃料氣體輸入其中，它們被燃燒從而驅(qū)動渦輪。在燃燒室中燃燒危險物質(zhì)并因此變得無害，然后與氣渦輪的排放氣體一道排放到大氣中。
順便提一下，處理揮發(fā)性有機化合物的上述方法中，使用蒸汽從而從吸附劑解吸揮發(fā)性有機化合物。因此，在解吸的時間，冷凝蒸汽的一部分并變成冷凝的水。作為吸附裝置的排水排放該冷凝水同時包含揮發(fā)性有機化合物。為了實現(xiàn)完全的分解或處理揮發(fā)性有機化合物，必需對于包含在排放水中的揮發(fā)性有機化合物進行分解處理。為了執(zhí)行此處理，必需特別設置用以分解包含在排放水中的揮發(fā)性有機化合物的廢水處理設備，同時要考慮設備費用的增加。另外，排放水量越大就需要更大的廢水處理設備，因此增加廢水處理設備的費用。

發(fā)明內(nèi)容
考慮以上情況，為在解吸時抑制或防止蒸汽冷凝并因此降低揮發(fā)性有機化合物的處理費用，改進本發(fā)明。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)揮發(fā)性有機化合物的處理系統(tǒng)設置一種裝置作為第一解決方案，它包括一個吸附裝置，在該裝置中包含在待處理的氣體中的揮發(fā)性有機化合物被吸收到預定的吸收劑中，因此，在加壓環(huán)境下，使用蒸汽將所述吸收的所述揮發(fā)性有機化合物解吸，再與蒸汽混合；以及一個具有燃燒室的氣渦輪，在該燃燒室中燃燒與揮發(fā)性有機化合物混合的蒸汽；其中通過使用壓縮空氣，抑制或防止在所述揮發(fā)性有機化合物解吸時在吸附裝置中蒸汽的冷凝。
作為根據(jù)揮發(fā)性有機化合物的處理系統(tǒng)的第二解決方案，在第一解決方案中設置一個裝置，其中從氣渦輪送進的壓縮空氣被輸送到吸附裝置因而抑制或防止蒸汽的冷凝。
作為根據(jù)揮發(fā)性有機化合物的處理系統(tǒng)的第三解決方案，在第一或第二解決方案中設置一個裝置，其中從吸附裝置排放的壓縮空氣被輸送到燃燒室并被用作燃燒氣體。
作為根據(jù)揮發(fā)性有機化合物的處理系統(tǒng)的第四解決方案，在第一至第三解決方案的任意一個中設置一個裝置，其中它包括一個蒸汽旁路控制閥，該閥控制直接輸送到燃燒室而不經(jīng)過吸附裝置的蒸汽流動。
作為根據(jù)揮發(fā)性有機化合物的處理系統(tǒng)的第五解決方案，在第四解決方案中設置一個裝置，其中它還包括一個設置在吸附裝置與蒸汽旁路控制閥之間的和由要輸送到吸附裝置的蒸汽驅(qū)動的吸引裝置，這樣氣渦輪的壓縮空氣被輸送到吸附裝置作為根據(jù)揮發(fā)性有機化合物的處理系統(tǒng)的第六解決方案，在第一至第四解決方案的任意一個中設置一個裝置，其中它還包括一個設置在吸附裝置的蒸汽供給口處并由要輸送到吸附裝置的蒸汽驅(qū)動的吸引裝置，這樣將氣渦輪的壓縮空氣輸送到吸附裝置。
作為根據(jù)揮發(fā)性有機化合物的處理系統(tǒng)的第七溶液解裝置，在第五或第六解決方案中設置一個裝置，其中吸引裝置中包括一個排放器。
作為根據(jù)揮發(fā)性有機化合物的處理系統(tǒng)的第八解決方案，在第一至第七解決方案的任意一個中設置一個裝置，其中它還包括一個蒸汽發(fā)生裝置，該裝置通過使用從氣渦輪排放的燃燒氣體的熱產(chǎn)生蒸汽。
另一方面，根據(jù)本發(fā)明，作為根據(jù)通過使用氣渦輪處理揮發(fā)性有機化合物的方法的第一解決方案設置一個裝置，其中通過氣渦輪處理揮發(fā)性有機化合物的裝置或方法包括在吸附劑中吸收包含在待處理的氣體中的揮發(fā)性有機化合物；在壓力狀態(tài)下以及在通過使用壓縮空氣抑制或防止蒸汽的冷凝的狀態(tài)下，通過使用蒸汽，將吸收在吸附劑中的揮發(fā)性有機化合物從吸附劑解吸，再使其與蒸汽混合；以及在氣渦輪的燃燒室中燃燒與揮發(fā)性有機化合物混合的蒸汽。
作為根據(jù)通過使用氣渦輪處理揮發(fā)性有機化合物的方法的第二解決方案，在第一解決方案中設置一個裝置，其中由汽渦輪產(chǎn)生壓縮空氣。
作為根據(jù)通過使用氣渦輪處理揮發(fā)性有機化合物的方法的第三解決方案，在第一或第二解決方案中設置一個裝置，其中用于從吸附劑解吸揮發(fā)性有機化合物的壓縮空氣輸送到燃燒室起燃燒空氣的作用。
作為根據(jù)通過使用氣渦輪處理揮發(fā)性有機化合物的方法的第四解決方案，在第一到第三解決方案的任意一個中設置一個裝置，其中蒸汽的一部分被直接輸送到燃燒器而不用于解吸揮發(fā)性有機化合物。
作為根據(jù)通過使用氣渦輪處理揮發(fā)性有機化合物的方法的第五解決方案，在第一到第四解決方案的任意一個中設置一個裝置，其中通過使用壓縮氣抑制蒸汽的冷凝的狀態(tài)是與加熱蒸汽相關(guān)，該加熱是通過使用壓縮空氣在通過使用蒸汽在從吸附劑解吸揮發(fā)性有機化合物之前的預處理中進行。
作為根據(jù)通過使用氣渦輪處理揮發(fā)性有機化合物的方法的第六解決方案，在第一到第四解決方案的任意一個中設置一個裝置，其中通過使用壓縮空氣抑制蒸汽冷凝的狀態(tài)與蒸汽和壓縮空氣混合相關(guān)并使該混合物起解吸揮發(fā)性有機化合的作用。
根據(jù)本發(fā)明，由于通過使用蒸汽從吸附劑解吸吸收在吸附劑中的揮發(fā)性有機化合物，該蒸汽處于通過使用壓縮氣抑制或防止蒸汽冷凝的狀態(tài)，因而無需設置為處理包含在揮發(fā)性的機化合物中的冷凝水的設備。即使可以設置這種設備，可以減少其尺寸。因此，和傳統(tǒng)的設備相比就可能降低設備的成本。
以上仍是本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點在考慮以下對其特定實施例的詳細描述時將變得顯而易見，特別當結(jié)合附圖時，其中在各個圖中使用相同的標號以表示相同的元件。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)的特定構(gòu)形的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)視圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)的工作的過渡的操作視圖。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)的特定構(gòu)形的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)視圖。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)的工作的過渡的操作視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖描述本發(fā)明的實施例。
第一實施例圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A1的結(jié)構(gòu)的視圖。在此圖中，標號1表示吸附裝置，2表示氣渦輪，3表示蒸汽發(fā)生裝置，4表示壓縮機，5表示燃燒室，6表示渦輪，7表示負荷，8表示蒸汽旁路控制閥，9表示蒸汽注入控制閥，10表示待處理的氣體輸送閥(此后簡稱為“未處理的氣體輸送閥”)，11表示處理的氣體的排放閥，12表示蒸汽輸送閥，13表示蒸汽排放閥，14表示冷卻空氣風扇，15表示冷卻空氣輸送閥，16表示壓縮空氣輸送閥，以及17表示排放器。
如圖1所示，吸附裝置1以對于未處理的氣體(或待處理的氣體)的輸送通路和蒸汽的輸送通路平行的狀態(tài)設置。如此后所描述的，該吸附裝置1交變地從待處理的氣體(未處理的氣體)完成揮發(fā)性有機化合物的清除。在該吸附裝置1中，包含在待處理的氣體中的揮發(fā)性有機化合物被吸收到吸附劑里面因而從待處理的氣體去除揮發(fā)性有機化合物，同時借助于壓力狀態(tài)下的蒸汽并混合在蒸汽中而解吸在吸附劑中吸收的揮發(fā)性有機化合物。作為吸附劑的一個例子，可使用活性碳。
更詳細地，在吸附裝置1中，從外面輸送待處理的氣體(未處理的氣體)。而從蒸汽發(fā)生裝置3輸送蒸汽。然后，處理的氣體與清除的揮發(fā)性有機化合物一起排放到外面，同時，帶有包含的揮發(fā)性有機化合物并在其中混合的蒸汽被排放并送進到氣渦輪2的燃燒室5中。此外，吸附裝置被構(gòu)造成能借助于冷卻空氣風扇14從外面引入空氣以便冷卻上述吸附劑。
氣渦輪2包括壓縮機4、燃燒室5和渦輪6。如所說明的，壓縮機4和渦輪6以軸向結(jié)合的方式連接到負荷7。壓縮機4壓縮從外面輸送的空氣，然后將壓縮的空氣輸送到燃燒室5同時壓縮的空氣輸送到閥16。在燃燒室5中，包含揮發(fā)性有機化合物的蒸汽經(jīng)過蒸汽排放閥13、排放器17、和蒸汽注入控制閥9從吸附裝置1被輸送，上述壓縮空氣，和從外面輸送的燃料氣體被混合然后被燃燒。因而產(chǎn)生高溫燃燒氣體然后排放到渦輪6。燃燒氣體的動能和壓力驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)并因而產(chǎn)生對外負荷7的驅(qū)動力，在已經(jīng)用于驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)之后，燃燒氣體被排放并輸送到蒸汽發(fā)生裝置3。在保持壓力狀態(tài)的同時，包含的有機化合物的蒸汽被輸送到燃燒室5的燃燒區(qū)域，并與燃料氣體一起燃燒。外負荷7是，例如，電動機或發(fā)電機。
使用從氣渦輪2供給的熱以產(chǎn)生蒸汽的蒸汽發(fā)生裝置3是一種熱交換器。該蒸汽發(fā)生裝置是，例如，一種排放回收鍋爐。在蒸汽發(fā)生裝置3中產(chǎn)生的處于壓力狀態(tài)的蒸汽被送進到外面以便工廠處理使用，同時也被輸送到蒸汽供給閥12、蒸汽注入控制閥9和排放器17。
蒸汽旁路控制閥8是一個設置在蒸汽輸送閥12的入口和排放器17的出口(或在蒸汽發(fā)生裝置3的蒸汽排放口和排放器17的入口處)之間的閥。該蒸汽旁路控制閥8能使蒸汽的一部分被輸送到吸附裝置1以便直接流入到蒸汽注入控制閥9而不經(jīng)過吸附裝置1。由此推斷蒸汽旁路控制閥8是用于將從蒸汽發(fā)生裝置3排出的蒸汽的一部分輸送到蒸汽注入控制閥9而吸附裝置1被旁路。
蒸汽注入控制閥9設置在蒸汽旁路控制閥8與氣渦輪2(具體地，燃燒室5)之間并控制蒸汽對于氣渦輪2的注入量。未處理的氣體輸送閥10是一個開/關(guān)閥，它設置在吸附裝置1的未處理氣體供給口處同時它控制未處理氣體對于吸附裝置1的供給/切斷。
處理的氣體排放閥11是一個開/關(guān)閥，它設置在吸裝置1的處理的氣體排放口處同時它控制來自吸附裝置1的處理的氣體的排放/切斷。蒸汽輸送閥12是一個開/關(guān)閥，它設置在吸附裝置1的蒸汽輸送口處同時它控制蒸汽對于吸附裝置1的供給/切斷。蒸汽排放閥13是一個開/關(guān)閥，它設置在吸附裝置1的蒸汽(包含化合物)排放口處，同時它控制來自吸附裝置1的包含化合物的蒸汽的排放/切斷。
冷卻空氣風扇14是一個動力源以輸送冷卻空氣到吸附裝置1。冷卻空氣輸送閥15是一個開/關(guān)閥，它設置在冷卻空氣風扇14與吸附裝置1之間同時它控制冷卻空氣對于吸附裝置1的供給/切斷。壓縮空氣供給閥是一個開/關(guān)閥，它設置在吸附裝置1的壓縮空氣供給口處同時它控制壓縮空氣對于吸附裝置1的供給/切斷。
排放器17是一個蒸汽驅(qū)動式的吸引裝置，它設置在蒸汽發(fā)生裝置3的蒸汽排放口與蒸汽注入控制閥9的入口端(或蒸汽旁路控制閥8的出口端)之間同時根據(jù)廣為人知的噴射原理從吸附裝置抽吸壓縮空氣。更具體地，通過利用從蒸汽發(fā)生裝置3供給蒸汽的流動排放器17從吸附裝置1經(jīng)蒸汽排放閥13抽吸壓縮空氣，并將壓縮空氣混合到蒸汽中。
此后，將參考照圖2表示的工作的過渡給出系統(tǒng)說明揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A1的工作的詳細描述。
在圖2中，各個開/關(guān)閥之中，處于關(guān)閉狀態(tài)的每一個閥由黑色符號代表，而處于打開狀態(tài)的每一個閥由白色閥符號代表。如圖2所示，在揮發(fā)性化合物處理系統(tǒng)A1中，根據(jù)開/關(guān)閥(未處理的氣體供給閥10、處理的氣體排放閥11、蒸汽供給閥12、蒸汽排放閥13、冷卻空氣供給閥15、和壓縮空氣供給閥16)的狀態(tài)，分別地設定過程(吸附過程、壓縮過程、加熱過程，解吸過程、凈化過程、和冷卻過程)。響應開/關(guān)閥的開/關(guān)狀態(tài)的順序的變化，各個過程重復地進行以便吸附處理、壓縮處理、加熱處理、解吸處理、凈化處理、冷卻處理，并回到吸附處理。
在吸附處理中，未處理的氣體供給閥10和處理的氣體排放閥11的每一個被設定成打開的狀態(tài)，同時蒸汽供給閥12、蒸汽排放閥13、冷卻空氣供給閥15和壓縮空氣供給閥16的每一被設置成關(guān)閉狀態(tài)。因此，未處理的氣體(即待處理的氣體)經(jīng)未處理的氣體供給閥10輸送到吸附裝置1，同時經(jīng)過處理的氣體排放閥11從吸附裝置1排放處理的氣體。此輸送的未處理的氣體穿過吸收劑或吸附劑(例如，活性碳)以便吸收并去除揮發(fā)性有機化合物，然后作為不包含揮發(fā)性有機化合物的處理的氣體經(jīng)處理的氣體排放閥11被排放到外面。
在完成此吸附處理之后，僅壓縮空氣供給閥16被設置成打開因而開始壓縮處理。在壓縮過程中，從氣渦輪2的壓縮機4排放的壓縮空氣經(jīng)壓縮空氣供給閥16連續(xù)地輸送到吸附裝置1，這樣提升其內(nèi)部壓力。
然后，僅壓縮空氣供給閥16和蒸汽排放閥13被設置成打開，這樣揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A1的過程轉(zhuǎn)變到加熱過程。在加熱過程中，被壓縮機4加熱到100℃-400℃的壓縮空氣連續(xù)地經(jīng)壓縮空氣供給閥16被輸送到吸附裝置1。該吸附裝置1中的壓縮空氣被連續(xù)地經(jīng)蒸汽排放閥13、排放器17、和蒸汽注入控制閥9排放并輸送到燃燒室5。也就是，在預定的壓力狀態(tài)下吸附裝置1內(nèi)部被加熱到100℃或更高。
如上所述，在加熱過程中，從壓縮機4排出的壓縮空氣穿過充滿吸附裝置1的吸附劑并從其排出，然后輸送到燃燒室5。通常，由于吸附裝置1中的特殊壓力損失， 難以從吸附裝置1提供必需的壓縮空氣的流速(或流量)到燃燒室5從而在預定的短時間內(nèi)使吸附裝置內(nèi)部的溫度變?yōu)?00℃或更高。但是，在本揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A1中，這一不方便通過提供排放器17來解決或調(diào)整。詳細地，借助經(jīng)蒸汽旁路閥8從蒸汽發(fā)生裝置3輸送的蒸汽的流動，排放器17迫使壓縮空氣從吸附裝置1出來這樣壓縮空氣的足夠流速穿過吸附裝置1。
完成此加熱過程之后，僅設定蒸汽供給閥12和蒸汽排放閥13被打開因而開始解吸過程。在解吸過程中，從蒸汽發(fā)生器3供給的蒸汽經(jīng)蒸汽供給閥12連續(xù)地輸送到吸附裝置1。與此同時，已經(jīng)由于蒸汽的工作(或簡單地稱作包含化合物的蒸汽)從吸附劑解吸的包含揮發(fā)性有機化合物的蒸汽從吸附裝置1被排放同時經(jīng)蒸汽排放閥13、排放器17、和蒸汽注入閥9輸送到燃燒室5。
在加熱過程中，該過程是解吸過程前的預處理，如上所述，吸附裝置1的內(nèi)部被加熱到100℃或更高。因此，在解吸過程中，已經(jīng)輸送到吸附裝置1的蒸汽不在吸附裝置1中冷凝并保持在氣體狀態(tài)。換句話說，在揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A1中的吸附裝置1中，水蒸汽或蒸汽不被冷凝，因此設備無需處理這種冷凝水作為排水。
在此解吸過程中，當足夠量的揮發(fā)性有機化合物已經(jīng)從吸附劑解吸時，僅蒸汽排放閥13和壓縮空氣供給閥16被設定成打開，這樣該過程轉(zhuǎn)變到凈化過種。在凈化過程中，壓縮空氣經(jīng)壓縮空氣供給閥16被輸送到吸附裝置1，同時，里面的空氣被逐漸從吸附裝置1排放。因此，保留在吸附裝置中的蒸汽或水蒸汽被供給的壓縮空氣從吸附裝置被排放，所以吸附裝置1的內(nèi)部被干燥。
當完成此過程時，僅將處理的氣體排放閥11和冷卻空氣供給閥15設定成打開，因此該過程轉(zhuǎn)變到冷卻過程。
在冷卻過程中，將從冷卻空氣風扇14送進的空氣經(jīng)冷卻空氣供給閥15輸送到吸附裝置1，同時，經(jīng)處理的氣體排放閥11將其中的氣體排放出，因而將吸附裝置1的內(nèi)部冷卻到室溫(或正常溫度)。因此使用建立的冷卻操作，在吸附裝置1中形成的正常溫度環(huán)境下進行上述吸附過程。
在本實施例中，因為作為解吸過程之前的預處理提供加熱處理，所以可以防止在吸附裝置1中的水蒸汽冷凝的水這樣在該吸附裝置1中不產(chǎn)生排放水，因此，不需要處理排放水的措施或設備，以致于可以降低設備的費用。
此外，在加熱過程中，雖然從吸附裝置1排放的壓縮空氣包含揮發(fā)性有機化合物，但其數(shù)量是少的。在本實施例中，將壓縮空氣送進到燃燒室5以便處理。另一方面，處理或分解這種包含揮發(fā)性有機化合物的壓縮空氣的專用設備或裝置不是需要的，以致于能夠降低設備的費用。
偶然地，在本揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A1中，除去從吸附裝置1的排放的包含化合物的水蒸汽(或蒸汽)外，已經(jīng)通過蒸汽旁路控制閥8送進的水蒸汽(或蒸汽)經(jīng)蒸汽注入控制閥9輸送到燃燒室5。換句話說，在本揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)1A中，因為在其中設置蒸汽旁路控制閥8，所以可個別地或分開地設定為燃燒的(或燃燒蒸汽的量)水蒸汽量和為吸附化合物的(或化合物吸附的量)水蒸汽量。
第二實施例例如，假如燃燒蒸汽的量是流速R1，化合物吸附的量是流速R2(其中R1＞R2)，則R1與R2之間的流速差就是經(jīng)蒸汽旁路控制閥8輸送到蒸汽注入控制閥9的?？梢詽M足對于燃燒蒸汽的量和化合物吸附的量二者的要求?？梢约僭O其中R1＜R2的情況。但是，這是不實際的因為呈現(xiàn)的是氣渦輪2不完全地處理化合物吸附蒸汽的量的狀態(tài)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A2的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)視圖。與圖1所示的揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A1相比較，在揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A2中排放器17的位置(或地方)與揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A1中的不同。排放器17的位置不同的本揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A2的結(jié)構(gòu)類似于第一實施例的揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A1的結(jié)構(gòu)。據(jù)此，以下將主要地描述這些不同點。
在本揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A2中，排放器17設置在吸附裝置1(或蒸汽供給閥12與吸附裝置1之間)的蒸汽供給口處并由蒸汽從蒸汽供給閥12到吸附裝置1的流動來驅(qū)動。從壓縮機4排出的壓縮空氣經(jīng)壓縮空氣供給閥14輸送到排放器17。此壓縮空氣借助于經(jīng)蒸汽供給閥12到吸附裝置1供給的蒸汽的流動被強制地向吸附裝置流入。
圖4是表示如此構(gòu)造的揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A2的工作過渡的視圖，在吸附過程中，僅將未處理的氣體供給閥10和處理的氣體排放閥11設定成打開，這樣經(jīng)未處理的氣體供給閥10將待處理的氣體輸送到吸附裝置1同時已經(jīng)被處理或已處理的氣體經(jīng)處理的氣體排放閥11排放到外面。在加熱過程中，該過程是吸附過程之后的后處理，僅設定壓縮空氣供給閥16為打開，這樣經(jīng)過壓縮空氣供給閥16將壓縮空氣引入到吸附裝置1中，因此該吸附裝置內(nèi)部地被加壓。
在解吸過程或者在吸附裝置1已經(jīng)被內(nèi)部地加壓之后，僅蒸汽供給閥12、蒸汽排放閥13、和壓縮空氣供給閥16被設定成打開，這樣蒸汽被連續(xù)地輸送到吸附裝置1，包含化合物的蒸汽被連續(xù)地從吸附裝置1排出，同時加熱到100℃-400℃的壓縮空氣借助于排放器17的工作連續(xù)地輸送到吸附裝置1。換句話說，在本揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A2中，在100℃水平的蒸汽和在100℃-400℃的壓縮空氣被混合然后輸送到吸附裝置1從而可以用壓縮空氣加熱蒸汽同時可降低蒸汽的部分壓力并可降低冷凝的溫度。
因而，在本揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A2中，在解吸的初始階段或者在蒸汽與壓縮空氣對于吸附裝置1組成的混合氣體的輸送開始的時間，雖然蒸汽被冷凝到一定程度。但在開始之后，可以在很大程度上抑制吸附裝置1中蒸汽的冷凝，并因此，與傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比可以顯著地減少從吸附裝置1排放的排出水的容積。因而，排放處理設備可以被減小尺寸或小型化且為此可減少設備費用。
此外，正如從圖2與圖4的比較中可見到的，在本揮發(fā)性有機化合物處理系統(tǒng)A2中，在解吸的過程中由蒸汽與壓縮空氣組成的混合氣體被輸送到吸附裝置1因而不需要用于加熱過程的專用設備。因而，由于過程的小的常數(shù)，未處理的氣體的處理效率(或氣體處理效率)可以被改善。
此外，主要理念之一是，通過輸送在氣渦輪2中形成的壓縮空氣(具體地，具有高壓和高溫的空氣)到吸附裝置1中，可以抑制或防止吸附裝置1中蒸汽的冷凝。因而，本發(fā)明自身不局限于上述實施例。例如，以下的修改是可能的。
(1)在上述每個實施例中，通過使用在氣渦輪2的壓縮機4中產(chǎn)生的壓縮空氣抑制或防止吸附裝置1中蒸汽的冷凝。但是，本發(fā)明不局限于在壓縮機中產(chǎn)生的壓縮空氣。一種結(jié)構(gòu)也是可能的，在該結(jié)構(gòu)中通過提供專用設備以產(chǎn)生壓縮空氣以及通過使用在專用裝置中產(chǎn)生的壓縮空氣來抑制或防止冷凝。
(2)在上述每個實施例中，排放器17用作吸引裝置。但是，可以使用其它型式的吸引裝置。例如，使用渦輪增壓器是可能的。
(3)使用與本發(fā)明相同的吸附與解吸概念，本申請人已經(jīng)申請PCT國際申請NO.PCT/JP2005/015061，題目是“通過使用氣渦輪處理揮發(fā)性有機化合物的方法和揮發(fā)性有機化合物的處理系統(tǒng)”。在此國際申請中，描述了設備并交替操作若干個吸附裝置以及作為吸附過程之前的預處理，設置一個濃縮過程，在該過程中包含在待處理的氣體中的揮發(fā)性有機化合物被濃縮。在對本發(fā)明的此國際申請描述的技術(shù)應用是可能的。
(4)在上述每個實施例中，在蒸汽流動方向的蒸汽旁路控制閥8的下游一側(cè)處(或在蒸汽旁路控制閥8與氣渦輪2之間)設置蒸汽注入控制閥9。但是該蒸汽注入控制閥8可以設置在蒸汽旁路控制閥9的上游一側(cè)(或在蒸汽發(fā)生裝置3與蒸汽旁路控制閥8之間)。在此結(jié)構(gòu)中，如上所述同樣的工作與作用是可得到的。
權(quán)利要求
1.揮發(fā)性有機化合物的處理系統(tǒng)，包括吸附裝置，在該裝置中包含在待處理的氣體中的揮發(fā)性有機化合物被吸收到預定的吸附劑中，因此，使用在壓力環(huán)境下的蒸汽，將所述吸收的所述揮發(fā)性有機化合物解吸，再與該蒸汽混合；以及具有燃燒室的氣渦輪，在該燃燒室中與揮發(fā)性有機化合物混合的蒸汽被燃燒；以及其中，通過使用壓縮空氣，抑制或防止在所述揮發(fā)性有機化合物的解吸時在吸附裝置中蒸汽的冷凝。
2.權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中從氣渦輪送進的壓縮空氣被輸送到吸附裝置因而抑制或防止蒸汽的冷凝。
3.權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中從吸附裝置排放的壓縮空氣被輸送到燃燒室并用作燃燒氣體。
4.權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，還包括蒸汽旁路控制閥，該閥控制直接輸送到燃燒室的蒸汽的流動而不穿過吸附裝置。
5.權(quán)利要求4所述的處理系統(tǒng)，還包括吸引裝置，該裝置設置在吸附裝置和蒸汽旁路控制閥之間并由輸送到吸附裝置的蒸汽驅(qū)動，這樣氣渦輪的壓縮空氣被輸送到吸附裝置。
6.權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，還包括吸引裝置，該裝置設置在吸附裝置的蒸汽供給口處并由要輸送到吸附裝置的蒸汽驅(qū)動，這樣氣渦輪的壓縮空氣被輸送到吸附裝置。
7.權(quán)利要求5或6所述的處理系統(tǒng)，其中吸引裝置包括一個排放器。
8.權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，還包括一個蒸汽發(fā)生裝置，該裝置通過使用從氣渦輪排放的燃燒氣體的熱產(chǎn)生蒸汽。
9.通過使用氣渦輪處理揮發(fā)性有機化合的方法，包括在吸附劑中吸收包含在待處理的氣體中的揮發(fā)性有機化合物；在壓力狀態(tài)以及通過使用壓縮空氣抑制或防止蒸汽冷凝的狀態(tài)下，通過使用蒸汽，將吸收在吸附劑中的揮發(fā)性有機化合物從吸附劑解吸，，再使之與蒸汽混合；以及在氣渦輪的燃燒室中，燃燒與揮發(fā)性有機化合物混合的蒸汽。
10.權(quán)利要求9所述的方法，其中壓縮空氣是由氣渦輪產(chǎn)生的。
11.權(quán)利要求9所述的方法，用于從吸附劑解吸揮發(fā)性有機化合物的壓縮空氣被輸送到燃燒室以用作燃燒空氣。
12.權(quán)利要求9所示的方法，其中蒸汽的部分被直接輸送到燃燒室而不被用于解吸揮發(fā)性有機化合物。
13.權(quán)利要求9所述的方法，其中在使用蒸汽從吸附劑解吸揮發(fā)性有機化合物之前，在預處理中，通過使用壓縮空氣抑制蒸汽冷凝的狀態(tài)與通過使用壓縮空氣加熱蒸汽相關(guān)。
14.權(quán)利要求9所述的方法，其中通過使用壓縮空氣抑制蒸汽冷凝的狀態(tài)與將蒸汽與壓縮空氣混合，同時使混合物起到解吸揮發(fā)性有機化合物的作用相關(guān)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的處理系統(tǒng)包括一個吸附裝置，在該裝置中包含在待處理的氣體中的揮發(fā)性有機化合物被吸收到預定的吸附劑中，同時使用在壓力環(huán)境下的蒸汽并與蒸汽混合將與因此吸收的所述揮發(fā)性有機化合物解吸；一個具有燃燒室的氣渦輪，在該燃燒室中燃燒與揮發(fā)性有機化合物混合的蒸汽，以及一個蒸汽發(fā)生裝置，該裝置通過使用從氣渦輪排放的燃燒氣體的熱產(chǎn)生蒸汽；同時其中，通過將從氣渦輪排放的壓縮空氣輸送到吸附裝置，抑制附裝置中的蒸汽在揮發(fā)性有機化合解吸的時間冷凝。
文檔編號F02C3/20GK101024145SQ20071000472
公開日2007年8月29日 申請日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月30日
發(fā)明者宇治茂一 申請人:石川島播磨重工業(yè)株式會社