CN101829473A - 一种净化有机废气并回收有机溶剂的工艺方法 - Google Patents

一种净化有机废气并回收有机溶剂的工艺方法 Download PDF

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Abstract

一种净化有机废气并回收有机溶剂的工艺方法,其技术要点是:将含有机溶剂的废气经过预处理后,送入活性炭纤维吸附/脱附装置进行吸附、脱附、除湿、降温、充惰性气体等操作,再经分层回收废气中的有机溶剂进行循环利用,并实现净化后的废气达标排放。同现有技术比较,本发明在活性炭纤维吸附/脱附工艺流程中增加了充惰性气体工序,去除了活性炭纤维废气吸附/脱附设备中的氧气,避免了干燥好的吸附器进入下一工作循环进行吸附时形成爆炸性气体,消除了有机溶剂和氧气的混合气体自燃、闪爆等安全隐患。同时将部分混合液分层罐下层的废水引入到预处理工序的水洗塔,以废水作为洗涤水,节约了水资源。

Description

一种净化有机废气并回收有机溶剂的工艺方法
技术领域
本发明涉及环保领域,特别是涉及一种净化有机废气并回收有机溶剂的方法,用于将印刷、轻工、化工、电子等行业在生产过程中产生的废气进行净化同时对其中的有机溶剂进行安全回收并循环利用。
背景技术
吸附法是国内外处理有机废气的方法之一,采用活性炭纤维作为吸附载体,在净化废气的同时可以回收有机溶剂。例如:中国专利ZL 02233407.6公开了一种活性炭纤维废气吸附回收装置,中国专利ZL200810114409.0公开了一种无二次污染的有机废气处理方法。上述专利先用活性炭纤维吸附设备吸附废气中的有机溶剂,再用蒸汽脱附吸附设备中的有机溶剂,然后吸附设备再进行除湿和空气降温,之后吸附设备再次吸附废气中的有机溶剂,几个步骤是循环运行。
国内应用活性炭纤维回收有机溶剂的装置已经出现多次自燃、闪爆事故,存在明显的安全隐患。为了解决这个安全生产隐患,本申请人对活性炭纤维净化有机废气并回收有机溶剂的方法步骤进行了创新发明。
发明内容
本发明的目的是为了解决活性炭纤维废气吸附/脱附回收装置存在的自燃、闪爆等安全隐患问题,本发明提供一种净化有机废气并回收有机溶剂的工艺方法。
本发明的技术方案是通过如下方案实现的:它依次包括:含有机废气经管道汇总后送入除杂质的预处理系统,有机废气的吸附/脱附系统,脱附混合气体被回收再利用的回收系统;由生产装置(1)所产生的丙烯酸尾气,经由预处理系统中的高压风机(3)形成微负压经水洗塔(2)去除杂质后,进入活吸附/脱附系统中的性炭纤维废气吸附/脱附设备(4),有机溶剂先被活性炭纤维吸附,然后使用饱和水蒸汽对活性炭纤维中的有机溶剂进行脱附,脱附后有机溶剂与蒸汽凝液组成混合水溶液经冷却器(6)换热冷却后送入回收系统中的混合液分层罐(7)中,分层后将上部有机溶剂送入有机溶剂收集罐(8)回收使用,将下部废水一部分通过管线(11)送回水洗塔(2)循环使用,另一部分通过管线(10)送到废水处理装置(9)处理;
上述的活性炭纤维废气吸附/脱附设备(4)在完成一次吸附、脱附后与下一次吸附、脱附前,对活性炭纤维废气吸附/脱附设备(4)进行除湿,然后用空气吹扫降温、干躁,最后用惰性气体吹扫设备内部,置换设备内的空气。
本发明所述的除湿、降温,活性炭纤维吸附/脱附设备(4)脱附完毕后进行负压降湿去除残留蒸汽、空气吹扫降低设备温度;在活性炭纤维吸附/脱附设备(4)在降湿、降温操作后、下一次吸附操作前,通入用来置换设备中空气的以避免吸附操作中出现有机溶剂自燃、闪爆现象的惰性气体。
如上所述活性炭纤维吸附/脱附设备在吸附操作前,充惰性气体1~10分钟。
所述活性炭纤维吸附/脱附设备在操作时,吸附温度控制在10~60℃,脱附用的蒸汽温度控制在90~120℃。
本发明所述的预处理系统包括碱洗、水洗操作。
本发明还包括将上述部分混合液分层罐下层的废水引入到预处理工序的水洗塔,以废水作为洗涤水。
本发明的技术方案具有如下优点:
本发明由于在吸附、脱附、除湿、降温工序中,增加了充入惰性气体工序,从而通过充惰性气体工序可以将吸附/脱附设备中的氧气置换出去,以保证活性炭纤维吸附有机溶剂时,因设备内缺氧不形成爆炸性混合气体,解决了吸附/脱附设备在运行过程中易发生自燃、闪爆等安全问题。
以前的类似发明专利中,系统预处理通常是用新鲜水洗涤有机废气,以除去杂质,本发明由于将部分混合液分层罐下层的废水引入到预处理工序的水洗塔,以废水作为洗涤水从而替代了新鲜水,改变了通常的用新水洗涤有机废气,以除去杂质,从根本上节约了水资源。另外,本发明还具有工艺流程简单易行,成本低,在净化有机废气的同时,回收了有机溶剂。
附图说明
图1:实施本发明的工艺路线图;
图2是图1中活性炭纤维废气吸附/脱附回收设备展开图。
附图主要部分的符号说明
1.生产装置;2.水洗塔;3.高压风机;4.活性炭纤维废气吸附/脱附设备;
5.烟道;6.冷却器;7.混合液分层罐;8.有机溶剂收集罐;9.废水处理装置;
10.管线;11.管线。
下面将结合附图并通过实例对本发明作进一步详细说明,但下述的实例仅仅是本发明其中例子而已,并不代表本发明所限定的权利保护范围,本发明的权利保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
本申请人已于2009年8月投资260万元建成一套丙烯酸生产废气净化及甲苯回收装置,废气处理量为1000NM3/H,采用活性炭纤维吸附、惰性气体(氮气)作为防爆介质,既净化丙烯酸生产废气,同时回收甲苯。
实施例1:
如图1所示,从生产装置1中产生的含有机溶剂的废气由高压风机3形成微负压经水洗塔2去除杂质后,送入活性炭纤维废气吸附/脱附设备4,有机溶剂先被活性炭纤维吸附,然后使用饱和水蒸汽对活性炭纤维中的有机溶剂进行脱附,脱附后有机溶剂与蒸汽凝液组成混合水溶液经冷却器6换热冷却后送入混合液分层罐7中,分层后将上部有机溶剂送入有机溶剂收集罐8回收使用,将下部废水一部分通过管线11送回水洗塔2循环使用,一部分通过管线10送到废水处理装置9处理。
本发明的工艺方法,主要由甲苯、丙烯酸、醋酸等挥发性气体组成的丙烯酸尾气以1000NM3/H的空速先经过废气预处理装置1,然后利用水洗塔2水洗去除丙烯酸尾气中的丙烯酸和醋酸等杂质,以保证这些杂质不被活性炭纤维吸附,避免影响活性炭纤维的吸附效率和使用寿命;预处理后的尾气经高压风机引入活性炭纤维废气吸附/脱附回收设备4中,进行二级吸附处理,分为A/B两组(如图2所示),整个工艺过程由PLC程序控制,自动切换,当一组吸附操作时,另一组进行脱附、降湿、降温、充氮等操作。
充惰性气体的详细操作:先分别将废气进入阀403和废气进入阀404关闭,有机溶剂与蒸汽凝液混合液外排阀407关闭,空气吹扫阀406关闭,然后将惰性气体进入阀405打开,从惰性气体产生装置送来的惰性气体(如:氮气)进入活性炭纤维废气吸附/脱附设备401和402,置换其内部的空气和蒸汽。
经活性炭纤维废气吸附/脱附回收设备4处理后的洁净气体,通过烟道5排放到大气。烟道5上装有有机溶剂在线监测仪,实时监测外排气体,以保证符合国家环保要求,达标排放。
在活性炭纤维废气吸附/脱附设备4中,吸附、脱附、除湿、降温、充惰性气体等操作是循环进行的,工业上一般设有两组活性炭纤维废气吸附/脱附设备,交替切换操作,当一组吸附操作时,另一组进行脱附、降湿、降温、充惰性气体等操作。
吸附一定数量甲苯的活性炭纤维,用饱和水蒸汽进行脱附,脱附完成后利用空余时间进行降湿、降温、充氮,先用风机抽走装置中残留的蒸汽,再用空气风机吹扫冷却、干躁箱体,最后用氮气置换装置内的空气。在下一工作循环时,避免了因吸附放热引发箱体内有机气体——甲苯和氧气的混合气体自燃、闪爆的危险,保证运行稳定。
脱附出的甲苯和水蒸汽的混合蒸汽一起进入换热冷却器6,经过冷凝的甲苯和冷凝水进入混合液分层罐,经重力分层,上层的甲苯送入收集罐8,送回生产装置使用;下层的废水一部分送回废气预处理水洗塔2循环使用,一部分送到废水处理装置1处理。
经活性炭纤维废气吸附/脱附回收设备处理后的洁净气体,通过烟道排放到大气。烟道上装有甲苯在线监测仪,实时监测外排气体,符合国家环保要求、达标排放。
通常情况下的吸附条件是:吸附温度10~60℃,脱附蒸汽采用低压蒸汽,温度约90~120℃左右,空气吹扫后充惰性气体1~10分钟。吸附时间等于脱附、降湿、降温和充氮等步骤耗时之和。

Claims (6)

1.一种净化有机废气并回收有机溶剂的工艺方法,它依次包括:含有机废气经管道汇总后送入除杂质的预处理系统,有机废气的吸附/脱附系统,脱附混合气体被回收再利用的回收系统;由生产装置(1)所产生的丙烯酸尾气,经由预处理系统中的高压风机(3)形成微负压经水洗塔(2)去除杂质后,进入活吸附/脱附系统中的性炭纤维废气吸附/脱附设备(4),有机溶剂先被活性炭纤维吸附,然后使用饱和水蒸汽对活性炭纤维中的有机溶剂进行脱附,脱附后有机溶剂与蒸汽凝液组成混合水溶液经冷却器(6)换热冷却后送入回收系统中的混合液分层罐(7)中,分层后将上部有机溶剂送入有机溶剂收集罐(8)回收使用,将下部废水一部分通过管线(11)送回水洗塔(2)循环使用,另一部分通过管线(10)送到废水处理装置(9)处理;
上述的活性炭纤维废气吸附/脱附设备(4)在完成一次吸附、脱附后与下一次吸附、脱附前,对活性炭纤维废气吸附/脱附设备(4)进行除湿,然后用空气吹扫降温、干躁,最后用惰性气体吹扫设备内部,置换设备内的空气。
2.根据权利要求书1所述的净化有机废气并回收有机溶剂的工艺方法,其特征是:所述的除湿、降温,活性炭纤维吸附/脱附设备(4)脱附完毕后进行负压降湿去除残留蒸汽、空气吹扫降低设备温度;在活性炭纤维吸附/脱附设备(4)在降湿、降温操作后、下一次吸附操作前,通入用来置换设备中空气的以避免吸附操作中出现有机溶剂自燃、闪爆现象的惰性气体。
3.根据权利要求书1或2所述的净化有机废气并回收有机溶剂的工艺方法,其特征是:所述活性炭纤维吸附/脱附设备(4)在吸附操作前,充惰性气体1~10分钟。
4.根据权利要求书1或2所述的净化有机废气并回收有机溶剂的工艺方法,其特征是:所述活性炭纤维吸附/脱附设备(4)在操作时,吸附温度控制在10~60℃,脱附用的蒸汽温度控制在90~120℃。
5.根据权利要求书1所述的净化有机废气并回收有机溶剂的工艺方法,其特征是:所述预处理系统包括碱洗、水洗操作。
6.根据权利要求书1所述的净化有机废气并回收有机溶剂的工艺方法,其特征是:所述将部分混合液分层罐(7)下层的废水引入到预处理工序的水洗塔(2),以废水作为洗涤水。
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