[發明專利]一種多組分VOCs吸附冷凝回收裝置

有效

• 申請號: 201610226062.3
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105688596B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 李一倬;邵春巖;王維寬;劉光聰
• 申請（專利權）人: 沈陽環境科學研究院
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;B01D53/00;B01D53/26
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 楊濱

一種多組分VOCs吸附冷凝回收裝置，涉及利用物理方法進行分離。該多組分VOCs吸附冷凝回收裝置,可以實現對工業排放的多組分VOCs氣體進行吸附去除，同時以原位脫附的方式對飽和吸附劑進行再生利用，以分級冷凝的工藝將多組分VOCs分離回收。該結構對VOCs氣體采用了除濕、預冷的前處理工藝，提高了裝置吸附凈化能力；以氮氣作為吹脫氣，增強了脫附效果，延長了吸附劑使用壽命，且氮氣在工藝中循環使用，降低了設備運行成本；同時將VOCs冷凝時制冷機組產生的廢熱回收利用，減少了裝置的能源消耗。該結構可廣泛應用于石化、化工、噴涂、制藥、包裝印刷等行業，具有VOCs處理效率高、運行成本低、能源消耗小的特點。

技術領域

本發明涉及利用物理方法進行分離的裝置，特別涉及一種多組分VOCs吸附冷凝回收裝置。

背景技術

工業企業排放的揮發性有機物(VOCs)能夠對人類健康及大氣環境造成極大危害。其既可以直接破壞人體的呼吸、消化系統，也可以與大氣中的NOx發生光化學反應，引發深層次的環境問題。

目前VOCs的處理技術包括銷毀和回收利用兩大類。銷毀技術是直接通過生化反應將VOCs分解為二氧化碳和水，主要包括生物處理、催化燃燒、臭氧氧化、光催化等，這些方法通常運行成本高、能源消耗大。而回收利用技術是在不破壞有機分子結構的前提下，通過一系列物理方法，對VOCs進行捕集、濃縮、收集利用，主要包括冷凝、溶液吸收、吸附和膜分離等，此類技術同樣存在處理效率低、有效周期短、二次污染嚴重等問題。

將上述技術優化組合是克服各自缺點的一種有效辦法，在眾多的組合技術中，VOCs吸附冷凝回收技術由于工藝簡單、經濟性好、相對成熟而得到了廣泛應用。該方法首先采用活性炭等吸附劑對VOCs進行吸附凈化，一旦吸附劑飽和，需定期更換，同時將飽和吸附劑運送至冷凝回收裝置中，用蒸汽或熱空氣對其吹脫，將VOCs從吸附劑中脫附出來，然后通過深度冷凝，液化收集VOCs，實現回收利用。然而此過程存在如下問題：(1)吸附與冷凝回收過程分離，需要人工更換吸附劑，并負責飽和吸附劑運輸；(2)吸附在常溫下進行，吸附劑吸附量少，使用效率低；(3)用蒸汽吹脫再生的吸附劑，還需要干燥才能使用，且使用壽命大幅度減??；而用熱空氣吹脫出的VOCs可能處于爆炸極限，存在安全隱患，(4)該技術僅能回收單一組分VOCs，無法實現多組分VOCs分離收集；(5)冷凝過程中產生的廢熱沒有有效利用，能源效率低。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提出一種多組分VOCs吸附冷凝回收裝置，其結構合理、安全可靠。

本發明所采用的技術方案是：一種多組分VOCs吸附冷凝回收裝置，包括吸附系統、VOCs脫附冷凝收集系統及制冷系統，其技術要點是，包括用于對廢氣進行預冷、除濕處理的帶有多個吸附劑固定床的吸附系統；與吸附系統連接的用于在吸附系統進行吸附的同時對含有飽和吸附劑的吸附固定床進行脫附回收的VOCs脫附冷凝收集系統，VOCs脫附冷凝收集系統同時與為它提供冷凝回收的制冷系統連接。

所述的吸附系統由離心風機、干燥塔、預冷器、第一吸附劑固定床組成，預冷器一路輸出端連接第一吸附劑固定床，吸附劑固定床與外界大氣相通；或吸附系統由離心風機、干燥塔、預冷器、第二吸附劑固定床組成，預冷器一路輸出端連接第二吸附劑固定床，第二吸附劑固定床與外界大氣相通。

所述的預冷器為風機盤管式換熱器。

所述的VOCs脫附冷凝收集系統包括依次連接在一起的氮氣發生器、氮氣控制閥、制冷機組蒸發器組、循環風機、制冷機組冷凝器、及第一逆流換熱器、第二逆流換熱器、管道加熱器、第一吸附劑固定床、第二吸附劑固定床、第一冷卻風機、第二冷卻風機組成，其中，制冷機組冷凝器的一路輸出端連接第一逆流換熱器、制冷機組冷凝器的另一路輸出端連接第二逆流換熱器，二者均連接管道加熱器，管道加熱器的一路輸出端經第一吸附劑固定床后連接至第一冷卻風機，再與制冷機組蒸發器組相連，管道加熱器的另一路輸出端經第二吸附劑固定床后連接至第二冷卻風機，再與制冷機組蒸發器組相連。