[發(fā)明專(zhuān)利]一種帶有膜分離的VOCs排放控制成套裝備及其排放控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811068431.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109012048B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉祖虎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇金門(mén)能源裝備有限公司;劉祖虎
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/22
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/22;B01D53/18;B01D53/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發(fā)明公開(kāi)了一種帶有膜分離的VOCs排放控制成套裝備及其排放控制方法，所述成套裝備包括吸收單元、冷凝單元、膜分離單元、吸附單元、回收液處理單元及連接管道和控制單元；其中，吸收單元通過(guò)管道依次連接冷凝單元、膜分離單元和吸附單元，冷凝單元另設(shè)管道連接至回收液處理單元。吸收單元用以去除廢氣中的蠟油等不方便用冷凝處理或易造成冷箱堵塞的組分，剩余組分經(jīng)加壓后去冷凝單元冷凝回收，冷凝尾氣去膜分離單元再次富集，富烴氣去冷凝液化回收，貧烴氣去吸附單元處理，最終達(dá)標(biāo)排放。該成套裝備能夠適應(yīng)各種VOCs組分的處理，具有適應(yīng)性廣、排放指標(biāo)控制嚴(yán)格等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢氣回收與VOCs治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有膜分離的 VOCs排放控制成套裝備及其排放控制方法。

背景技術(shù)

VOCs的治理方法有吸收法、冷凝法、膜分離法和吸附法。

吸收法的吸收分離過(guò)程是通過(guò)廢氣和吸收劑進(jìn)行逆流接觸，由于廢氣中各組分在吸收劑中溶解度的不同，從而將易溶解的組分和難溶解的組分分離開(kāi)來(lái)。其優(yōu)點(diǎn)是投資成本小；缺點(diǎn)是吸收塔的規(guī)格很大，將需用很大的空間，且回收率很低。

冷凝法是利用不同烴類(lèi)物質(zhì)在不同溫度和壓力下具有不同的飽和蒸汽壓這一性質(zhì)，采用降低系統(tǒng)溫度或提高系統(tǒng)壓力，使烴類(lèi)組分凝結(jié)并從中分離出來(lái)。其特點(diǎn)是：①受外界溫度、壓力的影響小，也不受氣液比的影響，回收效果穩(wěn)定，特別適用于高溫、高濕、高濃度的場(chǎng)合；②工作溫度皆低于廢氣各成分之閃點(diǎn)，安全性好；③工藝流程短，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，廢氣接入設(shè)備入口，即可將廢氣冷凝成液體，不需要其他中間步驟，易于維修和操作；④操作彈性大；⑤冷凝式廢氣回收處理設(shè)備占地面積小；⑥冷凝法廢氣回收系統(tǒng)最大的問(wèn)題系統(tǒng)能耗大、投資成本高，所以?xún)?yōu)化目標(biāo)是在確保較高回收率的同時(shí)，控制能耗最低。

膜分離是一種基于溶解擴(kuò)散機(jī)理的新型氣體分離技術(shù)，其分離的推動(dòng)力是氣體各組分在膜兩側(cè)的分壓差，利用氣體各組分通過(guò)膜時(shí)的滲透速率的不同來(lái)進(jìn)行氣體分離。其特點(diǎn)是：①工藝相對(duì)簡(jiǎn)單；②投資成本較大，且目前國(guó)內(nèi)膜使用壽命較短。

吸附法廢氣回收原理，是利用廢氣-空氣混合氣體中各組分與吸附劑之間結(jié)合力強(qiáng)弱的差別，使難吸附的空氣組分與易吸附的廢氣組分分離，然后再將吸附劑解吸下來(lái)的廢氣進(jìn)行回收的方法。其特點(diǎn)是：①?gòu)U氣回收率高，可以有效控制排放廢氣濃度；②工藝流程簡(jiǎn)單；③操作彈性大，在允許的流速內(nèi)，可以有效的吸附廢氣分子；④活性炭顆粒強(qiáng)度差，在使用過(guò)程中會(huì)不斷的破裂、粉化，需要經(jīng)常清洗過(guò)濾器并定期更換活性炭；⑤吸附是放熱過(guò)程，廢氣濃度越大，放熱越多，廢氣濃度越高時(shí)，有較高的溫度升高(局部過(guò)熱點(diǎn)可能超過(guò)100℃)，容易形成過(guò)熱點(diǎn)和過(guò)氧化物而造成自燃，成為嚴(yán)重的安全隱患，因此吸附法不宜用作高濃度廢氣的吸附。

由于以上方法各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，單一方法不能適用于所有的VOCs廢氣，需要根據(jù)VOCs廢氣的種類(lèi)、處理量、濃度等綜合權(quán)衡，采用兩種或兩種以上單元過(guò)程的集成耦合，才能形成最優(yōu)的工藝。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種帶有膜分離的VOCs排放控制成套裝備及其排放控制方法，采用吸收+冷凝+膜分離+吸附集成工藝處理組分復(fù)雜的 VOCs廢氣。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種帶有膜分離的VOCs排放控制成套裝備，包括吸收單元、冷凝單元、膜分離單元、吸附單元、回收液處理單元及連接管道和控制單元；其中，吸收單元通過(guò)管道依次連接冷凝單元、膜分離單元和吸附單元，冷凝單元另設(shè)管道連接至回收液處理單元；

所述吸收單元包括吸收塔、貧液泵、富液泵和流向控制閥；所述吸收塔為主體，其頂部設(shè)有液體入口連接至貧液泵，其底部設(shè)有液體入口連接至富液泵，其頂部和底部均設(shè)有氣體出入口，所述氣體出入口的連接管道上均設(shè)有流向控制閥，吸收塔頂部設(shè)有液體出口，其頂部的氣體出入口和液體出口的管道并聯(lián)，并通過(guò)加壓風(fēng)機(jī)連接至冷凝單元；