CN101310825B - 有机废气回收处理工艺及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有机废气回收处理工艺及其装置，采用吸附材料吸附废气中的有机溶剂，经过吸附后，废气变成洁净气体直接排入大气，当吸附材料吸附一定量的有机溶剂后，对吸附材料进行解吸处理，使被吸附的有机溶剂解吸出来，吸附材料重新恢复吸附能力，再将吸附材料重新投入到吸附作业中，依次循环作业；采用至少两组吸附材料交替作业，当一组吸附材料处于吸附过程时，另外一组吸附材料处于解吸过程；吸附材料以超细分子筛粉或者活性碳粉为原料，通过添加无机纤维或者活性碳纤维以及无机黏结剂制成，其结构为蜂窝体结构。本发明不仅可保持吸附材料持久的吸附能力，而且吸附能力强；生产成本低，使用寿命长。

Description

有机废气回收处理工艺及其装置 

技术领域

本发明涉及有机废气处理技术，具体是有机废气回收处理工艺及其装置。 

背景技术

挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，VOC)一般是指标准状态下(20。C，760mmHg)，蒸汽压大于0.1mmHg以上的有机物，其所造成的环境污染问题广泛存在于各类型行业中，例如汽车喷漆、家用电器生产、家具生产、铁印制罐、包装印刷、胶粘带生产、锂电池生产、制鞋、电子元气件、集装箱生产等都会产生大量有机废气。如果这些有机废气直接排放到大气中将会对人体健康和环境造成直接或间接的有害影响。 

随着石油价格的上涨，人们越来越倾向于通过从有机废气中回收有机溶剂来到达环保要求。目前国际、国内常采用吸附方法回收废气中的有机溶剂，常用的装置包括活性碳固定吸附床以及活性碳纤维吸附床，这些回收装置存在以下共同的缺点： 

(1)吸附床阻力大，设备风机功率大而造成运行成本高； 

(2)活性碳与活性碳纤维使用寿命短，需要定期更换活性碳或者活性碳纤维；活性碳可燃，活性碳吸附床存在安全隐患。 

(3)设备运行需要蒸汽，同时蒸汽消耗量大； 

(4)设备体积大、占地面积大、设备重，由此造成安装场地要求特殊以及设备投资费用高。 

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的不足与缺陷，提拱一种生产成本低，使用寿命长，不仅可回收废气中的有机溶剂，而且使处理后的废气可直接排入大气并达到环保要求的有机废气回收处理工艺及其装置。 

本发明的技术方案是这样实现的： 

有机废气回收处理工艺： 

采用吸附材料吸附废气中的有机溶剂，经过吸附后，废气变成洁净气体直接排入大气，当吸附材料吸附一定量的有机溶剂后，对吸附材料进行解吸处理，使被吸附的有机溶剂解吸出来，吸附材料重新恢复吸附能力，再将吸附材料重新投入到吸附作业中，依次循环作业；采用至少两组吸附材料交替作业，当一组吸附材料处于吸附过程时，另外一组吸附材料处于解吸过程。 

在实现将被吸附的有机溶剂解吸的过程时，可利用循环气体加热吸附材料使被吸附的有机溶剂从吸附材料中解吸出来。 

吸附材料以超细(直径4微米以下)分子筛粉为原料，通过添加无机纤维(或者活性碳纤维)以及无机黏结剂(例如凸凹棒石黏土)为主要原料制成。或者吸附材料以活性碳粉为原料，通过添加无机纤维(或者活性碳纤维)以及无机黏结剂(例如凸凹棒石黏土)为主要原料制成。 

采用有机废气回收处理工艺的装置： 

包括至少两组吸附机构以及至少一组解吸机构； 

吸附机构包括吸附床，在吸附床的顶部通过出气阀门与大气连接，吸附床的底部通过进气阀门和冷却水冷却器与废气管道连接，吸附床内装有吸附材料； 

一管道通过阀门接通吸附床的上部与相邻吸附床的底部； 

解吸机构包括通过管道依序连接的循环水冷却器，冷冻水冷却器，补气接入口，再生风机，加热器；其中，循环水冷却器通过进气阀连接在吸附床的上部，加热器通过出气阀连接在吸附床的下部。 

吸附床内吸附材料的结构为蜂窝体。 

吸附床的顶部设有氧气浓度测量器和温度测量器，用以检测吸附床内氧气的浓度及吸附床内气体的温度。 

本发明由于采用了采用至少两组吸附材料交替作业，当一组吸附材料处于吸附过程，对废气中的有机溶剂进行吸附时，另外一组吸附材料处于解吸过程，将被吸附的有机溶剂解吸出来，有机溶剂可回收利用，吸附材料重新恢复吸附能力。依此工艺过程制造的废气回收处理装置不仅可保持吸附材料持久的吸附能力，而且采用蜂窝体结构的吸附材料，大大提高了其吸附能力。本发明生产成本低，使用寿命长，即可回收废气中的有机溶剂，又可使处理后废气中有机溶剂的含量达到环保排放标准，同时可通过回收的有机溶剂取得的一定收入用以抵偿设备的投资与运行费用。 

附图说明

图1为本发明的工艺流程图； 

图2为本发明的一种结构示意图； 

图3为本发明的另一种结构示意图； 

图4为本发明的蜂窝状分子筛的结构示意图a、b。 

具体实施方式

如图1所示，本发明有机废气回收处理工艺： 

1)采用吸附材料a1对废气中的有机溶剂进行吸附，过程I，经过吸附后，废气变成洁净气体直接排入大气； 

2)当吸附材料a1吸附一定量的有机溶剂后，对吸附材料a1进行解吸处理，过程II，同时，吸附材料a2对废气中的有机溶剂进行吸附，过程I； 

3)经过解吸处理后，被吸附材料a1吸附的有机溶剂解吸出来，吸附材料a1重新恢复吸附能力，吸附材料a2进行解吸处理，过程II，重复步骤1)。 

如图2所示，本发明采用有机废气回收处理工艺的装置：包括两组吸附机构1、2以及两组解吸机构3、4； 

吸附机构1包括吸附床11，所谓吸附床就是一个装有吸附材料的容器，吸附床11的顶部通过出气阀门F1与大气连接，吸附床11的底部通过进气阀门F2、冷却水冷却器5与废气管道连接；吸附材料a1的结构为蜂窝体111，如图4所示；吸附床11的顶部设有氧气浓度测量器112、温度测量器113； 

一管道通过阀门F9接通吸附床11的上部与吸附床21的底部； 

解吸装置3包括通过管道依序连接的循环水冷却器31、冷冻水冷却器32、补气接入口33、再生风机34、加热器35；其中，循环水冷却器31通过进气阀F5连接在吸附床11的上部，加热器35通过出气阀F6连接在吸附床11的下部。吸附床21的顶部通过出气阀门F3与大气连接，吸附床21的底部通过进气阀门F4、冷却水冷却器5与废气管道连接；吸附床21内装有吸附材料a2，吸附材料a2的结构为蜂窝体211；吸附床21的顶部设有氧气浓度测量器212、温度测量器213； 

一管道通过阀门F10接通吸附床21的上部与吸附床11的底部； 

解吸装置4包括通过管道依序连接的循环水冷却器41、冷冻水冷却器42、 补气接入口43、再生风机44、加热器45；其中，循环水冷却器41通过进气阀F7连接在吸附床21的上部，加热器45通过出气阀F8连接在吸附床21的下部。 

吸附机构1处于吸附过程时，进气阀门F2、出气阀门F1开启，进气阀F5、出气阀F6、阀门F9关闭，含有机溶剂的废气经过冷却水冷却器5、进气阀门F2进入吸附床11，废气中的有机溶剂被吸附材料a1吸收，废气变成洁净气体经过出气阀门F1排入大气。 

此时，吸附机构2处于解吸过程，具体操作如下： 

1)关闭进气阀门F4、出气阀门F3； 

2)开启进气阀F7、出气阀F8、阀门F10； 

3)开启补气接入口33控制阀F12，氮气或者二氧气化碳等惰性气体(利用惰性气体，在密闭循环的空间加热吸附材料使吸附材料再生，可以使惰性气体中的有机溶剂浓度无限升高保证在比较高的冷凝温度下回收有机溶剂，设备运行能耗以及回收溶剂的纯度高)通过阀门F12补充到吸附床21中，随着惰性气体进入吸附床21，吸附床21中原有的空气通过阀门F10、进气阀门F2进入吸附床11中进行吸附过程，此时，吸附床21中氧气浓度不断下降。 

4)安装在吸附床21顶部的氧气浓度测量器212检测吸附床21中氧气浓度，当吸附床21中氧气浓度下降到设定值后，控制阀F12、阀门F10关闭停止向吸附床21补充惰性气体。 

5)开启再生风机44； 

6)开启加热器45； 

7)安装在吸附床21顶部的温度测量器213检测吸附床21内气体的温度，当检测到的温度到达设定值后，循环水冷却器41以及冷冻水冷却器42开始工作，随 惰性气体带出的有机溶剂开始冷凝成液态被回收。 

如图3所示，本发明采用有机废气回收处理工艺的装置：包括两组吸附机构1、2以及一组解吸机构3； 

两组吸附机构1、2的机构同上所述； 

解吸机构3包括通过管道依序连接的循环水冷却器31、冷冻水冷却器32、补气接入口33、再生风机34、加热器35；另有进气阀F7、出气阀F8； 

循环水冷却器31通过进气阀F5连接在吸附床11的上部，并通过进气阀F7连接在吸附床21的上部；加热器35通过出气阀F6连接在吸附床11的下部，并通过出气阀F8连接在吸附床21的下部。 

其工作原理同上所述。 

在实际操作中，采用两组或者多组吸附解吸机构交替作业，其中若干组吸附机构处于吸附过程中，另外若干组吸附机构处于解吸过程。 

尽管本发明是参照具体实施例来描述，但这种描述并不意味着对本发明构成限制。参照本发明的描述所公开的实施例的其它变化，如果对于本领域技术人员都是可以预料的，这样的变化属于本权利要求所限定的范围之内。 

Claims (4)

1.有机废气回收处理工艺的装置，其特征在于：包括至少两组吸附机构以及至少一组解吸机构；

所述吸附机构包括吸附床，在吸附床的顶部通过出气阀门与大气连接，吸附床的底部通过进气阀门和冷却水冷却器与废气管道连接，吸附床内装有吸附材料；

一管道通过阀门接通吸附床的上部与相邻吸附床的底部；

解吸机构包括通过管道依序连接的循环水冷却器，冷冻水冷却器，补气接入口，再生风机和加热器；

其中，循环水冷却器通过进气阀连接在吸附床的上部，加热器通过出气阀连接在吸附床的下部。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：上述吸附机构为两组(1、2)，解吸机构为两组(3、4)，所述解吸机构(3)的循环水冷却器(31)通过第一进气阀(F5)连接在一组吸附机构(1)的吸附床(11)上部，加热器(35)通过第一出气阀(F6)连接在吸附床(11)的下部；另一组解吸机构(4)的循环水冷却器(41)通过第二进气阀(F7)连接在另一组吸附机构(2)的吸附床(21)上部，另一加热器(45)通过第二出气阀(F8)连接在另一组吸附机构(2)的吸附床(21)的下部。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：上述吸附机构为两组(1、2)，解吸机构为一组(3)，所述解吸机构(3)的循环水冷却器(31)通过两个进气阀(F5、F7)分别连接在两组吸附机构(1、2)的两个吸附床(11、 12)上部，解吸机构(3)的加热器(35)通过两个出气阀(F6、F8)分别连接在两组吸附机构(1、2)的两个吸附床(11、12)下部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于：上述吸附床的顶部设有氧气浓度测量器和温度测量器。 

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