CN101791509A - 三循环dmf废气回收方法及回收装置 - Google Patents

Abstract

一种三循环DMF废气回收装置，所述装置包括一壳体，所述壳体内部自下而上分隔为第一级处理室、第二级处理室、第三级处理室；第一级处理室和第二级处理室之间以第一集液器分隔，第二级处理室和第三级处理室之间以第二集液器分隔。本发明通过三级处理室的设置，并以浓度梯度进行补水，从而让含DMF气体与水充分接触而达到使污染物从气相转移到液相，去除率可高达98％。

Description

三循环DMF废气回收方法及回收装置

技术领域

本发明涉及一种三循环DMF废气回收方法及回收装置，属于环保技术领域。

背景技术

制造PU(聚氨酯)合成革、腈纶、移膜革等产品时，需要使用大量的挥发性有机溶剂N，N-二甲基甲酰胺(N，N-Dimethylform amide，DMF)。DMF在常温常压下为无色透明的液体、略带氨味。DMF吸湿性很强，能与水、醇、醚、酯、酮、有饱和烃、芳香烃等混溶，但不与汽油、乙烷、环乙烷等饱和烃混溶。

在进行表面处理时，浸涂有DMF的PU(聚氨酯)合成革、腈纶、移膜革等产品需要在密闭烘箱中经60～170℃的高温处理时，这时会产生大量含DMF的工艺废气。如果废气不经处理，直接释放到大气中，会对环境造成严重污染，给企业也造成巨大浪费。

发明内容

本发明目的是提供一种三循环DMF废气回收方法及回收装置。

为达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案是：一种三循环DMF废气回收装置，

所述装置包括一壳体，所述壳体内部自下而上分隔为第一级处理室、第二级处理室、第三级处理室；第一级处理室和第二级处理室之间以第一集液器分隔，第二级处理室和第三级处理室之间以第二集液器分隔；

所述第一集液器和第二集液器结构相同，由一集水环和若干个集液槽组成，所述集水环为绕壳体内壁一周布置的封闭环形的集水凹槽，若干个集液槽在与集水环同一平面或其上方平面内相距排列布置，并且各集液槽端部与集水环连通；所述集液槽的一侧壁设有挡水板，该挡水板由侧壁边沿斜向上延伸至与之相邻的集液槽的上方，以此在各集液槽间形成倾斜的通气缝隙；

所述第一级处理室顶部设第一除雾器，在该第一除雾器下方设第一喷淋装置；第一级处理室底部设第一蓄水池，在第一蓄水池上方壳体壁上开设有进风口，且壳体内在进风口上方隔设均风孔板，该均风孔板上均匀开设有通风孔；所述第一蓄水池经管路、水泵连通第一喷淋装置构成水循环；

所述第二级处理室顶部设第二喷淋装置，底部装填有丝网填料，所述第一集液器的集水环经管路接一第二蓄水池，该第二蓄水池经管路、水泵连通第二喷淋装置构成水循环；

所述第三级处理室顶部的壳体收缩设有排气口，且在排气口下隔设有第二除雾器，并在第二除雾器下方设第三喷淋装置，第三级处理室的底部装填有丝网填料；所述第二集液器的集水环经管路接一第三蓄水池，该第三蓄水池经管路、水泵连通第三喷淋装置构成水循环；

所述第一蓄水池和第二蓄水池之间经管路连通，该管路上设有通断阀门；所述第二蓄水池和第三蓄水池之间也经管路连通，该管路上也设有通断阀门。

为达到上述目的，本发明采用的第二种技术方案是：三循环DMF废气回收方法，DMF废气从所述进风口进入壳体内，进行以下步骤的回收处理操作：

第一步、在所述均风孔板的作用下，DMF废气在壳体的横截面内均匀向上流动；

第二步、在所述第一级处理室内，DMF废气与第一喷淋装置喷淋出的水雾逆流接触后，得到汽雾和第一级处理液滴；所述汽雾在第一除雾器的作用下得到第一级处理尾气，所述第一级处理液滴下落至所述第一蓄水池，该第一蓄水池的液体中N，N-二甲基甲酰胺质量百分含量大于1～3％时，将该液体排至第二蓄水池，并且补入纯水；

第三步、在所述第二级处理室内，第一级处理尾气通过第一集液器的通气缝隙与第二喷淋装置喷淋出的水雾在丝网填料内逆流接触后，得到第二级处理尾气和第二级处理液滴，所述第二级处理液滴汇聚在第一集液器的集水环，通过管路流至所述第二蓄水池，该第二蓄水池的液体中N，N-二甲基甲酰胺质量百分含量大于8～12％时，将该液体排至第三蓄水池；

第四步、在所述第三级处理室内，第二级处理尾气通过第二集液器的通气缝隙与第三喷淋装置喷淋出的水雾在丝网填料内逆流接触后，得到第三级处理尾气和第三级处理液滴，所述第三级处理尾气在第二除雾器处理后，从所述排气口排出；所述第三级处理液滴汇聚在第二集液器的集水环，通过管路流至所述第三蓄水池，该第三蓄水池的液体中N，N-二甲基甲酰胺质量百分含量大于16～22％时，将该液体排出。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述通风孔的直径为7～13厘米。

2、上述方案中，所述挡水板在相邻集液槽上方的端部向下设有折弯段。

3、上述方案中，所述第一级处理室即喷淋处理室(第一循环处理)，第二级处理室为填料塔处理室(第二循环)，第三级处理室也为填料塔处理室(第三循环)。

4、上述方案中，所述喷淋装置有五个均匀布置的喷嘴，该喷嘴可以将水以雾状形式喷出。

5、上述方案中，所述除雾器中填充有填料。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1、本发明的均风孔板对进入壳体内的DMF废气进行均风，均风后的DMF废气与喷淋的水接触时，两者之间的传质作用更加快速。

2、本发明的均风孔板的通风孔直径设计为7～13毫米，从而可以在均风孔板上，使DMF废气与喷淋接触后流下的初级气液发生接触，提高水对DMF废气的吸收率。

3、本发明的集液器的设计，在有效地收集处理室排出的液体的同时，也容许气体顺畅的通过，而且风阻小。

4、本发明通过三级处理室的设置，让含DMF气体与水充分接触而达到使污染物从气相转移到液相，去除率可高达98％。

附图说明

附图1为本发明示意图；

附图2为本发明管路连接示意图；

附图3为均分孔板的示意图；

附图4为集液器剖视图。

以上附图中：1、壳体；2、第一级处理室；3、第二级处理室；4、第三级处理室；5、第一集液器；6、第二集液器；7、集水环；8、集液槽；9、挡水板；10、第一除雾器；11、第一喷淋装置；12、第一蓄水池；13、进风口；14、均风孔板；15、通风孔；16、第二喷淋装置；17、第二蓄水池；18、排气口；19、第二除雾器；20、第三喷淋装置；21、第三蓄水池。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参见附图1、附图2、附图3和附图4所示，一种三循环DMF废气回收装置，

所述装置(回收塔)包括一壳体1，所述壳体1内部自下而上分隔为第一级处理室2(第一循环)、第二级处理室3(第二循环)和第三级处理室4(第三循环)；第一级处理室2和第二级处理室3之间以第一集液器5分隔，第二级处理室3和第三级处理室4之间以第二集液器6分隔。两个集液器的设置可以使气体在整个壳体1内向上流动，但是保证三个处理室产生的液体互不混合，而分别流入三个蓄水池，形成三个独立的循环。

所述第一集液器5和第二集液器6结构相同，由一集水环7和若干个集液槽8组成，所述集水环7为绕壳体1内壁一周布置的封闭环形的集水凹槽，若干个集液槽8在与集水环7上方平面内相距排列布置，并且各集液槽8端部与集水环7连通；所述集液槽8的一侧壁设有挡水板9，该挡水板9由侧壁边沿斜向上延伸至与之相邻的集液槽8的上方，端部向下延伸有折弯段，以此在各集液槽8间形成倾斜的通气缝隙。这样的设置可以使自上方流下的液体汇聚到集水环7内，自下方向上流动的废气可以通过通气缝隙。

所述第一级处理室2顶部设第一除雾器10，在该第一除雾器10下方设第一喷淋装置11；第一级处理室2底部设第一蓄水池12，在第一蓄水池12上方壳体1壁上开设有进风口13，且壳体1内在进风口13上方隔设均风孔板14，该均风孔板14上均匀开设有通风孔15，通风孔的直径为10厘米。所述第一蓄水池12经管路、水泵连通第一喷淋装置11构成水循环。由于喷淋的水与DMF废气接触后产生的雾会上升堵塞上级处理室内的填料，所以在第一级处理室2顶部设第一除雾器10以除雾。在第一级处理室2内，喷淋的水与DMF废气接触后，产生的液滴会在重力的作用下向下流动，由于均风孔板14的孔径较小，因此部分液体在均风孔板14表面聚集，从而通过通风孔15的DMF废气与液体进行初步的传质，提高本装置的回收率。而且均风孔板14还起到均风的作用，使得喷淋的水与DMF废气的传质作用效果更好。从通风孔15流下的液体直接流到第一蓄水池12，再在泵的输送下，送至第一喷淋装置11。进风口13与一风机向连，DMF废气经过过滤处理后，将废气中夹带的纤维、灰尘等去除，然后在风机的作用下，进入壳体1内。

所述第二级处理室3顶部设第二喷淋装置16，底部装填有丝网填料，所述第一集液器5的集水环7经管路接一第二蓄水池17，该第二蓄水池17经管路、水泵连通第二喷淋装置16构成水循环，该第二蓄水池17设在壳体1的底部与第一蓄水池12相邻。第二蓄水池17也可以设在壳体1之外。

所述第三级处理室4顶部的壳体1收缩设有排气口18，且在排气口18下隔设有第二除雾器19，并在第二除雾器19下方设第三喷淋装置20，第三级处理室4的底部装填有丝网填料；所述第二集液器6的集水环7经管路接一第三蓄水池21，该第三蓄水池21经管路、水泵连通第三喷淋装置20构成水循环，该第二蓄水池21设在壳体1的底部与第一蓄水池17相邻。第二蓄水池21也可以设在壳体1之外。

所述第一蓄水池12和第二蓄水池17之间经管路连通，该管路上设有通断阀门；所述第二蓄水池17和第三蓄水池21之间也经管路连通，该管路上也设有通断阀门。由于DMF废气在风机的作用下自下而上流动时，在各级处理室中，N，N-二甲基甲酰胺在气体中的含量会越来越小，因此各级处理循环中产生的液体中N，N-二甲基甲酰胺浓度也不一样，第一级处理室2(第一循环)产生的液体中的N，N-二甲基甲酰胺浓度最高，第二级处理室3(第二循环)产生的液体中的N，N-二甲基甲酰胺浓度次之，第三级处理室4(第三循环)产生的液体中的N，N-二甲基甲酰胺浓度最小。因此在补水时，可以在第三级处理室4中补入纯水，在第二级处理室3中补入第三级处理室4产生的废水，第一级处理室2中补入第二级处理室4产生的废水。这样，利用浓度梯度进行补水，可以使得本装置回收DMF更加完全。

采用上述循环DMF废气回收装置，处理DMF废气方法的流程如下：

首先对PU(聚氨酯)合成革、腈纶、移膜革生产线各烘箱、涂台所产生的DMF废气，经分管道由主管道输送，运行时对合理调整送风量，主管道里的DMF废气经过过滤器的处理，将烘箱中产生的绒毛状物质去除，再经加压分机送入本发明的装置内。

DMF废气从所述进风口进入壳体内，进行以下步骤的回收处理操作：

第一步、在所述均风孔板的作用下，DMF废气在壳体的横截面内均匀向上流动；

第二步、在所述第一级处理室内，DMF废气与第一喷淋装置喷淋出的水雾逆流接触后，得到汽雾和第一级处理液滴；所述汽雾在第一除雾器的作用下得到第一级处理尾气，所述第一级处理液滴下落至所述第一蓄水池，该第一蓄水池的液体中N，N-二甲基甲酰胺质量百分含量大于1％时，将该液体排至第二蓄水池，并且补入纯水。第一喷淋装置的喷淋水有两个来源，第一是补入的纯水，第二是使用水泵、管路从第一蓄水池中抽出的循环水。

第三步、在所述第二级处理室内，第一级处理尾气通过第一集液器的通气缝隙与第二喷淋装置喷淋出的水雾在丝网填料内逆流接触后，得到第二级处理尾气和第二级处理液滴，所述第二级处理液滴汇聚在第一集液器的集水环，通过管路流至所述第二蓄水池，该第二蓄水池的液体中N，N-二甲基甲酰胺质量百分含量大于10％时，将该液体排至第三蓄水池。第二喷淋装置的喷淋水有两个来源，第一是从第一蓄水池补入的液体，第二是使用水泵、管路从第二蓄水池中抽出的循环水。

第四步、在所述第三级处理室内，第二级处理尾气通过第二集液器的通气缝隙与第三喷淋装置喷淋出的水雾在丝网填料内逆流接触后，得到第三级处理尾气和第三级处理液滴，所述第三级处理尾气在第二除雾器处理后，从所述排气口排出；所述第三级处理液滴汇聚在第二集液器的集水环，通过管路流至所述第三蓄水池，该第三蓄水池的液体中N，N-二甲基甲酰胺质量百分含量大于20％时，将该液体排出。第二喷淋装置的喷淋水来自水泵、管路从第三蓄水池中抽出的循环水，排出的液体经过处理后可以都得到N，N-二甲基甲酰胺。

利用浓度梯度不同的水对DMF废气进行逆流分段处理，最终的回收率可以达到98％以上。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种三循环DMF废气回收装置，其特征在于：

所述装置包括一壳体，所述壳体内部自下而上分隔为第一级处理室、第二级处理室、第三级处理室；第一级处理室和第二级处理室之间以第一集液器分隔，第二级处理室和第三级处理室之间以第二集液器分隔；

所述第一集液器和第二集液器结构相同，由一集水环和若干个集液槽组成，所述集水环为绕壳体内壁一周布置的封闭环形的集水凹槽，若干个集液槽在与集水环同一平面或其上方平面内相距排列布置，并且各集液槽端部与集水环连通；所述集液槽的一侧壁设有挡水板，该挡水板由侧壁边沿斜向上延伸至与之相邻的集液槽的上方，以此在各集液槽间形成倾斜的通气缝隙；

所述第一级处理室顶部设第一除雾器，在该第一除雾器下方设第一喷淋装置；第一级处理室底部设第一蓄水池，在第一蓄水池上方壳体壁上开设有进风口，且壳体内在进风口上方隔设均风孔板，该均风孔板上均匀开设有通风孔；所述第一蓄水池经管路、水泵连通第一喷淋装置构成水循环；

所述第二级处理室顶部设第二喷淋装置，底部装填有丝网填料，所述第一集液器的集水环经管路接一第二蓄水池，该第二蓄水池经管路、水泵连通第二喷淋装置构成水循环；

所述第三级处理室顶部的壳体收缩设有排气口，且在排气口下隔设有第二除雾器，并在第二除雾器下方设第三喷淋装置，第三级处理室的底部装填有丝网填料；所述第二集液器的集水环经管路接一第三蓄水池，该第三蓄水池经管路、水泵连通第三喷淋装置构成水循环；

所述第一蓄水池和第二蓄水池之间经管路连通，该管路上设有通断阀门；所述第二蓄水池和第三蓄水池之间也经管路连通，该管路上也设有通断阀门。

2.根据权利要求1所述的三循环DMF废气回收装置，其特征在于：所述通风孔的直径为7～13厘米。

3.根据权利要求1所述的三循环DMF废气回收装置，其特征在于：所述挡水板在相邻集液槽上方的端部向下设有折弯段。

4.采用权利要求1、2和3中任一权利要求所述的三循环DMF废气回收装置回收DMF废气的方法，其特征在于：DMF废气从所述进风口进入壳体内，进行以下步骤的回收处理操作：

第一步、在所述均风孔板的作用下，DMF废气在壳体的横截面内均匀向上流动；

第二步、在所述第一级处理室内，DMF废气与第一喷淋装置喷淋出的水雾逆流接触后，得到汽雾和第一级处理液滴；所述汽雾在第一除雾器的作用下得到第一级处理尾气，所述第一级处理液滴下落至所述第一蓄水池，该第一蓄水池的液体中N，N-二甲基甲酰胺质量百分含量大于1～3％时，将该液体排至第二蓄水池，并且补入纯水；

第三步、在所述第二级处理室内，第一级处理尾气通过第一集液器的通气缝隙与第二喷淋装置喷淋出的水雾在丝网填料内逆流接触后，得到第二级处理尾气和第二级处理液滴，所述第二级处理液滴汇聚在第一集液器的集水环，通过管路流至所述第二蓄水池，该第二蓄水池的液体中N，N-二甲基甲酰胺质量百分含量大于8～12％时，将该液体排至第三蓄水池；

第四步、在所述第三级处理室内，第二级处理尾气通过第二集液器的通气缝隙与第三喷淋装置喷淋出的水雾在丝网填料内逆流接触后，得到第三级处理尾气和第三级处理液滴，所述第三级处理尾气在第二除雾器处理后，从所述排气口排出；所述第三级处理液滴汇聚在第二集液器的集水环，通过管路流至所述第三蓄水池，该第三蓄水池的液体中N，N-二甲基甲酰胺质量百分含量大于16～22％时，将该液体排出。

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