[發(fā)明專利]粕類蒸脫尾氣中有機(jī)溶劑分離回收方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710007333.0
• 申請(qǐng)日: 2017-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN106693582A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍超;黃士舟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué);江蘇科越環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D50/00
• 分類號(hào): B01D50/00;B01D51/00;B01D53/04;B01D46/00
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11411
• 代理人: 黃冠華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種粕類蒸脫尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種粕類蒸脫尾氣中有機(jī)溶劑分離回收方法。

背景技術(shù)

中國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，同時(shí)也是一個(gè)食用油消費(fèi)大國(guó)，據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)每年生產(chǎn)并消耗的食用油約2850萬噸。食用油主要以大豆油、菜籽油、花生油、玉米油等為主，生產(chǎn)這些食用油所用工藝95％以上都是采用浸出工藝，是用6號(hào)溶劑油或正己烷將大豆、花生等原料中的油脂成分萃取出來，再進(jìn)行精煉，供大眾食用。對(duì)剩余產(chǎn)品粕類一般需要進(jìn)行必要處理，將粕類進(jìn)行蒸汽加熱，使粕類中的溶劑蒸脫出來后形成合格產(chǎn)品進(jìn)行銷售，蒸脫出的溶劑和水蒸汽混合經(jīng)處理后于高空排放,形成空氣、水蒸汽、粕粉、少量溶劑(VOCs)的混合排放物，排放氣體溫度為70℃左右。因VOCs是形成霧霾的元兇，少量溶劑(VOCs)排放既是資源的損耗，又會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，按實(shí)際的出油率分析，每年隨粕類蒸脫尾氣所排放的溶劑(VOCs)約為10.5萬噸,經(jīng)濟(jì)價(jià)值約為10億人民幣。

蒸脫尾氣屬于典型的低濃度有機(jī)氣體，蒸脫尾氣是指通過蒸氣對(duì)被蒸脫物直接接觸加熱，將被蒸脫物中含有的溶劑氣化，形成水蒸汽、VOCs及空氣為主的混合尾氣。另一顯著特征是水蒸氣含量基本為飽和。由于常用的活性炭、活性炭纖維、沸石等吸附材料都是親水性的，對(duì)高濕度氣體中VOCs的吸附能力低，不能有效地將氣體中的6號(hào)溶劑油或正己烷吸附分離，而且上述吸附劑由于機(jī)械強(qiáng)度原因易產(chǎn)生微小的細(xì)顆粒或纖維而混入到回收的6號(hào)溶劑油或正己烷中，造成無法回用。因此在食用油生產(chǎn)行業(yè)蒸脫尾氣中的有機(jī)溶劑分離回收仍是空白。

高分子聚合物吸附劑-吸附樹脂對(duì)VOCs具有好的吸附性能，但吸附樹脂吸附有機(jī)溶劑時(shí)會(huì)產(chǎn)生溶脹，整個(gè)填料層體積會(huì)發(fā)生膨脹，膨脹率約為5％-10％，因此不適合使用常規(guī)的固定床結(jié)構(gòu)，亟需設(shè)計(jì)一種新的床層結(jié)構(gòu)。

吸附樹脂為含有大量微孔的多孔材料，比重約為0.32。由于其比重輕，且粒徑在0.4mm-1.0mm之間,填料層很難達(dá)到緊實(shí)度及密度絕對(duì)一致，當(dāng)氣體在一定風(fēng)壓引風(fēng)機(jī)的作用下強(qiáng)制通過吸附樹脂填料層時(shí)，在緊實(shí)度和密度相對(duì)較低的一處會(huì)產(chǎn)生較高流速，使吸附樹脂在局部翻騰，使得大量氣體沒有與吸附材料充分接觸而排出，使VOCs去除率嚴(yán)重下降；同時(shí)，吸附樹脂翻騰會(huì)導(dǎo)致破碎、粉化，細(xì)小的吸附樹脂會(huì)隨氣流排出吸附塔，造成損失，因而需定期補(bǔ)充吸附樹脂，增加運(yùn)行費(fèi)用。因此，為避免吸附樹脂在使用中出現(xiàn)流化現(xiàn)象導(dǎo)致破碎，就需要將增加吸附塔的直徑，以降低氣體流速,這樣無疑增加了設(shè)備投資和吸附樹脂使用量，限制了樹脂吸附技術(shù)的推廣應(yīng)用特別是針對(duì)較大風(fēng)量氣體，而食用油生產(chǎn)企業(yè)粕類溶劑蒸脫尾氣風(fēng)量一般都在10000立方米/小時(shí)以上。

對(duì)于低水溶性或難溶VOCs氣體,普遍采用變溫吸附工藝進(jìn)行處理，即吸附在常溫下進(jìn)行，脫附采用高溫的水蒸氣；水蒸氣解析下來的VOCs蒸氣經(jīng)冷凝變?yōu)橐后w，再經(jīng)靜置分層與水分離，從而回收VOCs。水蒸氣作為脫附介質(zhì)有相變熱高、脫附時(shí)間短、VOCs濃度高等優(yōu)點(diǎn)；但是，即使低水溶或難溶VOCs在水中也具有一定的溶解度，水蒸氣與VOCs蒸氣混合物經(jīng)冷凝、分離時(shí)，總會(huì)有部分VOCs溶解在水中，形成VOCs接近飽和的有機(jī)廢水。目前，該廢水一般與其它廢水混合后進(jìn)行進(jìn)一步的深度處理。如對(duì)該廢水進(jìn)行資源化處理，既可以提高VOCs的回收率，也可以降低污水處理設(shè)施的污染物負(fù)荷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)⑵深愓裘撐矚庵械腣OCs分離回收、同時(shí)實(shí)現(xiàn)尾氣和蒸汽冷凝液廢水達(dá)標(biāo)排放的處理方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種粕類蒸脫尾氣中有機(jī)溶劑分離回收方法，采用兩個(gè)裝有高微孔疏水性吸附樹脂的半固定式吸附塔交替進(jìn)行吸附，其中一個(gè)吸附塔進(jìn)行吸附的同時(shí)，另一個(gè)吸附塔進(jìn)行吸附樹脂的再生；蒸氣再生的冷凝水采用大孔吸附樹脂進(jìn)一步回收其中的有機(jī)溶劑，具體步驟為：

a:尾氣粗濾：將尾氣中較大固體粕渣進(jìn)行粗濾；

b：尾氣初步降溫：尾氣進(jìn)入第一噴淋塔，通過水洗噴淋降低尾氣溫度；

c:尾氣二次降溫及細(xì)小粕粉的去除：尾氣進(jìn)入第二噴淋塔進(jìn)行水洗噴淋及細(xì)濾，溫度降至常溫并徹底除去粕粉，完成預(yù)處理；

d：VOCs吸附：通過引風(fēng)機(jī)將經(jīng)過預(yù)處理的尾氣送至半固定式吸附塔進(jìn)行吸附，吸附塔內(nèi)裝填的高微孔疏水性吸附樹脂將尾氣中的VOCs吸附，使其達(dá)標(biāo)排放。吸附塔為雙塔或多塔并聯(lián)，交替工作，采用PLC控制，24小時(shí)不間斷工作，當(dāng)一個(gè)吸附塔吸附飽和后，切換至另一個(gè)吸附塔吸附，此塔脫附；