[發(fā)明專利]一種揮發(fā)性有機廢氣的凈化回收裝置及工藝

有效

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• 申請日: 2014-05-31
• 公開（公告）號: CN103990351A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡博
• 申請（專利權(quán)）人: 蔡博
• 主分類號: B01D53/02
• 分類號: B01D53/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種揮發(fā)性有機廢氣的凈化回收裝置及工藝，具體涉及一種通過多微孔吸附材料對工業(yè)生產(chǎn)中的揮發(fā)性有機廢氣和空氣進行吸附分離凈化、有機物回收和脫附蒸汽余熱回收的裝置，屬于清潔生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保行業(yè)大氣污染治理的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著有機化工產(chǎn)品在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用，進入大氣中的揮發(fā)性有機污染物越來越多，主要是低沸點、易揮發(fā)的有機物。它們主要來源于石油化行業(yè)所排放的廢氣；軟包裝印刷、農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體、汽車噴涂、電子、機械、制鞋、合成革、合成纖維、塑料、造紙、油漆、涂料、陶瓷、采礦和紡織等諸多行業(yè)所排放的有機溶劑，這不但危害車間工人及周圍人民群眾的身體健康，造成大氣環(huán)境的污染，而且造成資源的損失和浪費。揮發(fā)性有機物是形成Pm2.5的前體物，隨著目前霧霾災(zāi)害天氣的頻繁發(fā)生、資源匱乏、經(jīng)濟競爭日益激烈，揮發(fā)性有機廢氣污染治理及相關(guān)行業(yè)的清潔生產(chǎn)實施勢在必行。

目前對揮發(fā)性有機廢氣的處理普遍采用活性炭、活性炭纖維等多微孔材料進行吸附處理，再由高溫蒸氣對吸附飽和后的多微孔材料進行有機溶劑脫附，并采用冷卻水對脫附下來的有機物與蒸汽的混合物進行冷凝，從而回收有機溶劑。但該工藝需要大量消耗水蒸汽和冷卻水，而大量的熱量卻在冷凝過程中浪費掉，同時在溶劑和水分離后，還會產(chǎn)生大量的廢水，需要進一步處理，整個工藝過程復(fù)雜，工藝裝置投資大，易產(chǎn)生二次污染，而且能源浪費，運行能耗高，運行成本使企業(yè)難以承受。同時，由于大氣環(huán)境的日益嚴峻，鍋爐產(chǎn)生的高污染同樣使國家對于鍋爐建設(shè)實行嚴格管控，大量的水蒸氣需求也成為現(xiàn)有揮發(fā)性有機廢氣凈化技術(shù)工藝推廣的一個制約。

發(fā)明內(nèi)容

基于傳統(tǒng)的通過多微孔材料對揮發(fā)性有機廢氣處理未能完全解決廢氣排放以及高耗能問題，本發(fā)明提供一種揮發(fā)性有機廢氣的凈化回收裝置及工藝，該裝置及工藝通過對揮發(fā)性有機廢氣在進行吸附凈化后的脫附蒸汽進行熱回收，解決了熱能浪費問題，減少了水蒸汽的用量、增擴建鍋爐對環(huán)境的污染、減輕了后續(xù)水處理的壓力，降低了廢氣處理的運行成本。

本發(fā)明對揮發(fā)性有機廢氣的凈化回收采用以下技術(shù)方案：

這種揮發(fā)性有機廢氣吸附凈化回收裝置及工藝，它包括：前處理系統(tǒng)、吸附器、蒸汽解吸附系統(tǒng)、再沸器、蒸汽壓縮機、排風(fēng)機、干燥降溫系統(tǒng)、分層水貯槽、分層槽和連接各設(shè)備的工藝管線及閥門，本裝置設(shè)有氣動控制系統(tǒng)。

本發(fā)明解決問題還可以進一步采取以下改進措施：

1.前處理系統(tǒng)由無紡布過濾器構(gòu)成，或由無紡布過濾器與表冷器構(gòu)成，或由顆粒炭過濾器、無紡布過濾器和表冷器構(gòu)成；

2.吸附器由固定床吸附箱體或固定床吸附罐體構(gòu)成，其內(nèi)部設(shè)有多微孔吸附材料，吸附器的數(shù)量為兩個或多個，通過兩通擋板閥切換輪流進行吸附和脫附的工作模式；

3.多微孔材料可以是活性炭、活性炭纖維等材料；

4.干燥降溫系統(tǒng)由無紡布過濾器和排風(fēng)機構(gòu)成，或由無紡布過濾器、表冷器和排風(fēng)機構(gòu)成。

本發(fā)明對揮發(fā)性有機廢氣的凈化回收方法采取以下技術(shù)方案：

一種有機廢氣處理裝置對揮發(fā)性有機廢氣的凈化回收方法，其特征是：包括以下步驟：

1.將生產(chǎn)車間生產(chǎn)線上排出的揮發(fā)性有機廢氣通過前處理系統(tǒng)進行過濾，去除雜質(zhì)、大分子物質(zhì)，并進行降溫(需將廢氣溫度降至35℃以下)；

2.降溫后的氣體由排風(fēng)機加壓送進吸附器內(nèi)對揮發(fā)性有機氣體成分進行吸附，有機物被吸附到吸附材料(如活性炭或活性炭纖維)上，凈化的氣體排入大氣；

3.吸附器中的吸附材料(如活性炭或活性炭纖維)達到吸附飽和平衡狀態(tài)，吸附器通過閥門切換，進行解吸和干燥降溫過程，其他吸附器切換進入吸附程序，兩個或多個吸附器由PLC系統(tǒng)控制的閥門，交替進行吸附、解吸和干燥降溫的周期性工藝過程的操作；

4.解吸工序由蒸汽解吸附系統(tǒng)、再沸器和蒸汽壓縮機等設(shè)備共同完成。在開車啟動后，第一次解吸工序所需的初始蒸汽是由鍋爐房或市政蒸汽管網(wǎng)提供的生蒸汽。在此之后，解吸工序所需的水蒸汽是二次蒸汽。二次蒸汽是由再沸器利用脫附蒸汽的冷凝熱，將分層水重新利用，產(chǎn)生壓力稍低的蒸汽，通過蒸汽壓縮機加壓升溫到解吸所需要的壓力和溫度，再回到脫附系統(tǒng)中的；

5.解吸后，有機物和水蒸汽的混合物由吸附器底部通過管道進入再沸器，為二次蒸汽提供熱源；

6.干燥降溫工序是在吸附器進行吸附和解吸脫的工序后進行的，由排風(fēng)機引入環(huán)境空氣，經(jīng)過過濾后進入吸附器對吸附材料進行干燥和降溫，以提高吸附材料的吸附效率。

上述技術(shù)方案具有這樣的技術(shù)效果：