CN102188880A - 一种改进的挥发性有机物回收方法 - Google Patents

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王祥云
孔凡敏
景强
徐莉
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Abstract

本发明属于节能环境保护技术领域，是在含有挥发性有机物的生产过程中，将混合气体密封回路之外所有的挥发性有机物泄露部位封闭起来，把泄露出来的挥发性有机物送入对气体中挥发性有机化合物有极好溶解度的溶剂循环喷淋的吸收塔中，回收其中99％以上的挥发性有机化合物。本发明技术可使含有挥发性有机物的生产过程，不仅在混合气体密封回路内部挥发性有机物的回收率在99％以上，而且使得整个生产装置的挥发性有机物的回收率达到99％以上。

Description

一种改进的挥发性有机物回收方法
技术领域：本发明属于节能、环境保护技术领域，涉及气体净化技术，是对挥发性有机物回收的方法的改进。
背景技术：专利CN02137836.3—“混合气体中挥发性有机物的回收技术”中，提出了“压缩、冷凝分离回收”—“膜级联膜分离回收”—“吸附剂吸附分离回收”的综合回收工艺技术，工业实施过程表明可使混合气体中挥发性有机物的99％以上得以回收；专利CN200710132050.5提出了在压缩机进口对混合气体进一步冷凝、分离，使其中挥发性有机物大部分回收之后再进入压缩机，不仅提高压缩机效率、也减少膜分离和吸附分离的负荷，它是对专利CN02137836.3的改进。
专利CN02137836.3和专利CN200710132050.5，具有对混合气体中的挥发性有机物回收效率高，排放气体符合环保要求等优点，混合气体中的惰性气体(例如：氮气)是生产过程带走挥发性有机物的需要，也是回收挥发性有机物的基本条件。在混合气体之外，生产过程其他部位的挥发性有机物的损失量约为挥发性有机物使用量的1～5％，它的回收技术也需要开发，使挥发性有机物总回收效率进一步提高，形成更加完整的回收技术。
发明内容：本发明目的是根据混合气体中挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds，简称VOCs)在某些溶剂中有极好的溶解度，将生产流程中，混合气体密封回路之外的挥发性有机物泄露的部位封闭起来，把泄露出来的VOCs送入对该VOCs溶解度极高的溶剂循环喷淋的吸收塔中，回收其中99％以上的VOCs，溶剂中挥发性有机物浓度过高，可将部分溶剂或者全部溶剂送到精馏塔分离，回收挥发性有机，而溶剂则可以重新使用。加入本工艺流程后，使挥发性有机物总回收率提高到99％以上，本发明是对专利CN02137836.2和CN200710132050.5的改进。
本发明是这样来实现的：主要是在含有挥发性有机物的生产流程中，将混合气体密封回路之外的挥发性有机物泄露的部位封闭起来，把泄露出来的VOCs送入选定溶剂循环喷淋的吸收塔中，回收其中99％以上的VOCs，当吸收溶剂中VOCs浓度过高时，可将部分溶剂或者全部溶剂送到精馏塔分离，回收VOCs，而吸收溶剂则可以重新使用。
泄露出来的VOCs可以采用风机送入吸收塔，根据泄露部位VOCs浓度，开启风机输送气体；风机运行时，应该保持可能泄露的封闭部位压力为微正压至微负压，即50pa～-50pa，过度负压造成吸入过量空气。
吸收温度为常温，-10℃～50℃，吸收塔压力只要克服塔阻力，0.1～2.0Kpa；吸收溶剂可以是水或者苯、正己烷、正庚烷等有机物；它们必须对泄露出来的VOCs有极好的溶解度，同时能够与VOCs比较容易分离。
从吸收塔顶排放的气体中残余的VOCs浓度必须达到环保标准，如果排放的气体中残余的VOCs浓度偏高，则需要将储槽中的吸收溶剂一部分或者全部送到精馏塔进行分离，回收VOCs，而溶剂则可以重新送回储槽使用。
本发明适用于回收各种挥发性有机化合物(例如十氢萘等)。
在专利CN02137836.2和CN200710132050.5的基础上，采用本发明的回收技术，可使含有挥发性有机物的生产过程，不仅在混合气体密封回路内部挥发性有机物的回收率在99％以上，而且使得整个生产装置的挥发性有机物的回收率达到99％以上。
附图说明：附图1为本发明实施例工艺流程简图。
附图1中，1-泄露的部位1；2-泄露的部位2；3-泄露的部位3；4-吸收塔；5-吸收溶剂储槽；6-吸收溶剂循环泵。
具体实施方式：下面结合实施例和附图对本发明加以详细描述。
本发明实施例工艺流程简图见附图1所示，将各处泄露挥发性有机物的部位(1，2，3)封闭起来，把泄露出来的挥发性有机物送入选定溶剂循环喷淋的吸收塔4中，洗涤回收其中99％以上的VOCs；从吸收塔顶排放的气体中残余的VOCs浓度必须达到排放标准，如果排放的气体中残余的VOCs浓度偏高，则需要将储槽5中的吸收溶剂一部分或者全部送到精馏塔进行分离，回收VOCs，而溶剂则可以重新送回储槽经泵6打入吸收塔循环使用。
作为一种实施例，高性能聚乙烯纤维干法纺丝工艺采用昂贵的十氢萘作为溶剂溶解超高分子量聚乙烯进行纺丝，在氮气密封循环系统中采用了专利CN02137836.2和CN200710132050.5后十氢萘的回收率达99％以上；但是在氮气密封循环系统之外，仍有几处挥发性有机物泄露的部位，例如：配料溶涨釜的物料进口、液体物料过滤器、纺丝组件箱等在运行中都需要打开加料、更换滤芯或者组件，造成挥发性有机化合物十氢萘泄露，其损失量约为十氢萘使用量的1～5％，由于回收效率不仅影响纤维的成本，因为溶剂易燃易爆、有毒，也将影响生产安全和周围环境。采用本发明的回收技术，可将生产过程中可能泄露出来的十氢萘的99％以上得以回收，从而使得整个生产装置十氢萘的回收率达到99％以上。
实施例1.
某高性能聚乙烯纤维干法纺丝装置，生产规模是30吨纤维/年，使用专利CN02137836.2和CN200710132050.5后，氮气密封回路内部十氢萘的回收率达99.5％；由于仍有几处挥发性有机物可能泄露的部位，整个生产装置的十氢萘的回收率达约为96.7％，采用本专利回收技术，把泄露出来的十氢萘与空气的混合气送入选定溶剂“水”(因为水与十氢萘混溶)循环喷淋的吸收塔中，在常温条件下，洗涤回收其中99％以上的十氢萘；从吸收塔顶排放的气体中残余的十氢萘浓度达到环保标准，从而使得整个生产装置十氢萘的回收率达到99.0％。
实施例2.
某高性能聚乙烯纤维干法纺丝装置，生产规模是300吨纤维/年，使用专利CN02137836.2和CN200710132050.5后，氮气密封回路内部十氢萘的回收率达99.5％；由于仍有几处挥发性有机物可能泄露的部位，整个生产装置的十氢萘的回收率达约为98.6％，采用本专利回收技术，把泄露出来的十氢萘与空气的混合气送入选定溶剂“水”(因为水与十氢萘混溶)循环喷淋的吸收塔中，在常温条件下，洗涤回收其中99％以上的十氢萘；从吸收塔顶排放的气体中残余的十氢萘浓度达到环保标准，从而使得整个生产装置十氢萘的回收率达到99.2％。
实施例3.
某高性能聚乙烯纤维干法纺丝装置，生产规模是3000吨纤维/年，使用专利CN02137836.2和CN200710132050.5后，氮气密封回路内部十氢萘的回收率达99.6％；但由于仍有几处挥发性有机物可能泄露的部位，整个生产装置的十氢萘的回收率达约为98.9％，采用本专利回收技术，把泄露出来的十氢萘与空气的混合气送入选定溶剂“水”(因为水与十氢萘混溶)循环喷淋的吸收塔中，在常温条件下，洗涤回收其中99％以上的十氢萘；从吸收塔顶排放的气体中残余的十氢萘浓度达到环保标准，从而使得整个生产装置十氢萘的回收率达到99.5％。

Claims (6)

1.改进的挥发性有机物回收方法，其特征是在含有挥发性有机物的生产流程中，将混合气体密封回路之外的所有挥发性有机物泄露的部位封闭起来，把泄露出来的挥发性有机物送入选定溶剂循环喷淋的吸收塔中，回收其中99％以上的挥发性有机物，当吸收溶剂中挥发性有机物浓度过高时，将部分溶剂或者全部溶剂送到精馏塔分离，回收挥发性有机物，而吸收溶剂则重新使用。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是泄露出来的挥发性有机物采用风机送入吸收塔，根据泄露部位挥发性有机物浓度，开启风机输送气体。
3.如权利要求2所述的技术，其特征是风机运行时，保持可能泄露的封闭部位压力为微正压至微负压，即50pa～-50pa。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是吸收温度为-10℃～50℃；吸收塔压力为0.1～2.0Kpa。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于吸收溶剂是对泄露出来的挥发性有机物有极好的溶解度，同时能够与挥发性有机物比较容易分离的水或者有机物苯、正己烷、正庚烷。
6.如权利要求1所述的方法，其特征是从吸收塔顶排放的气体中残余的有机物浓度偏高时，则将储槽中吸收溶剂的一部分或者全部送到精馏塔进行分离，回收挥发性有机物，而溶剂则重新送回储槽使用。
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