CN102266703B - 尾气中溶剂回收治理的环保装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种尾气中溶剂回收治理的环保装置，含有自控系统、尾气入口、风机、吸附塔A、吸附塔B、蒸汽入口、解吸冷凝器、层析槽、净化气出口，另含有相应的管路和相应的阀门，其中4只阀门的开关状态对应于并联式和串联式两种连接形式。吸附材料为活性碳颗粒或活性碳纤维，吸附塔A、吸附塔B可连接有消防管路。本发明的装置在尾气治理中，相应地有两种不同的工艺流程，串联时为先后二次吸附，吸附率高，解吸时速度快，溶剂回收率高，既环保，又防止溶剂的浪费，且报警和消防部件确保整个装置能够安全运行。本发明适用于多种含溶剂尾气的治理。

Description

尾气中溶剂回收治理的环保装置

技术领域

本发明涉及化工企业排放的尾气的处理与有益成分的回收利用装置，尤其是含有二级吸附的尾气中溶剂回收治理的环保装置。

背景技术

利用吸附塔对化工类尾气先进行吸附，然后进行解吸的过程是化工企业常规的尾气处理方法。吸附材料常用的有活性碳、珍珠岩等，解吸介质常用的是蒸汽、热空气等，吸附塔可为单个或多个并联。这样的处理流程过于简单，尾气中的待回收成份吸收不太干净，处理效果不太理想。

专利申请号为200510037985.6的说明书中公开的一种用解吸法回收涂层尾气中溶剂的方法及装置。将混合尾气经冷却后通过吸附剂对有机溶剂吸附，脱附时，将水蒸气通入解吸罐，使水蒸气与吸附剂直接接触，从而使水蒸气与有机溶剂产生共沸点。使用该方法的装置包括风机，所述风机的进风端连接解吸冷却器，所述风机的出口端通过管道与解吸罐的进风口连接，所述解吸罐的蒸发口通过管道与解吸冷却器连接，所述解吸冷却器与分离器连接。该方法是一种现在普遍使用的尾气处理方法，处理速度和回收率均不高。

2004年第6期《硫磷设计与粉体工程》杂志刊登的“活性炭纤维吸附回收尾气中的环己烷”一文介绍了多吸附塔吸附解吸的工艺装置，其中的多个吸附塔即是采用3塔并联式结构，只有吸附、解吸、干燥三工艺过程的分别或同步进行，没有先后二级吸附的功能，吸附速度提高了，但是有效成份的回收率并未提高。

专利申请号为200910169851.8的说明书中公开的一种采用二次吸附有机废气回收方法，将有机废气经过一次吸附；一次回收；二次吸附；一次吸附器降温；二次脱附；二次回收；二次吸附器降温的工艺程序进行回收的方法；采用二次吸附的方法，实现返回一次吸附器的循环脱附气体为低溶剂浓度气体，为一次吸附器实现低残留量脱附提供了必要条件，可以实现吸附比达到较高的比率。但是该方法能耗较高，各个设备部件的功能单一，处理流程长，处理速度欠佳。

发明内容

发明目的：克服传统的尾气中有效成份回收速度和回收率不能兼顾的缺陷，本发明提供一种采用二级吸附、处理速度和回收率均可提高的尾气中溶剂回收治理的环保装置。

技术方案：本发明提供了一种尾气中溶剂回收治理的环保装置，含有自控系统、尾气入口、风机、吸附塔A、蒸汽入口、解吸冷凝器、层析槽、净化气出口，另含有相应的管路和控制管路开通或关闭的尾气阀门、净化气阀门、含溶剂蒸汽阀门，还含有吸附塔B、连接吸附塔B的管路、控制吸附塔A与吸附塔B连接形式的4只阀门。4只阀门的开关状态对应决定有下述两种连接形式：

Ⅰ、吸附塔A(5)与吸附塔B(6)并联式：阀门一、阀门二、阀门三、阀门四常关，其余阀门按处理流程需要正常开关。

Ⅱ、吸附塔A(5)与吸附塔B(6)串联式：阀门一和阀门四常开，阀门二和阀门三常闭；或者，阀门二和阀门三常开，阀门一和阀门四常闭；其余阀门按处理流程需要正常开关。

所述的尾气为溶剂和空气的混合物，溶剂为戊烷、己烷、庚烷、辛烷、普通汽油、120#汽油、150#溶剂油、石油醚、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、二氯乙烯、氯苯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、甲醇、乙醇、丙酮或者丁酮这种有机溶剂，或者为上述溶剂的任意混合物。

所述的尾气入口处或连接有排空管路和一只排空阀门，供装置维修时使用。

所述的吸附塔A和吸附塔B中的吸附材料为活性碳颗粒、活性碳板块、活性碳纤维、活性碳纤维编织物或他们的任意组合，可排布为一层或多层。

所述的蒸汽从蒸汽入口进入蒸汽管路，蒸汽管路连接有蒸汽阀门。

所述的阀门，可为自控型、手动型、或自控和手动双作用型。自控时，阀门带有开关状态反馈功能，连接自控系统，自控系统能够控制各个阀门的开关动作和开关时间；阀门或可带有异常报警功能。所述的阀门的种类可为球阀、闸阀、止回阀或蝶阀。

本发明中，所述的尾气优选从吸附塔A或吸附塔B的上端进入，净化气从吸附塔A或吸附塔B的下端排出，尾气吸附停留时间延长，吸附效果更好。蒸汽优选从吸附塔A或吸附塔B的下部进入，含溶剂蒸汽从吸附塔A或吸附塔B的上部排出，解吸速度快，解吸排放彻底。

所述的吸附塔A和吸附塔B的底部还可连接有废水管路和废水阀门，以便排放管路中的冷凝水和废水。

所述的风机后、吸附塔前的管路中可以连接有空冷器，以降低尾气进入吸收塔的温度；解吸冷凝器后、层析槽前的管路中可以连接有解吸冷却器，降低溶剂和水混合液进入层析槽的温度。

所述的吸附塔A、吸附塔B均可连接有消防管路、消防管路连接有N₂等惰性气体的入口，消防管路中连接有消防阀门。吸附塔A和吸附塔B中或连接有消防报警器。在紧急情况下或消防报警后，进入消防状态，消防阀门打开，消防管道中N₂等惰性气体或水蒸汽进入两吸附塔。

所述的层析槽还可以连接有气体平衡管路，气体平衡管路中或连接有一只平衡阀门，供排放层析槽中的气体，保持与外界的气压均衡。

所述的装置的管路中或可以连有疏水器、阻火器、地漏等管件，管路中或可以连有温度计、液位计、操作信号显示仪、指示仪、记录仪等仪表仪器。

整个装置中还可以连接有其它管路，以便并联或串联其他的吸附塔，以进一步提高尾气中溶剂的吸附速度和回收率。

本发明另一目的：提供一种上述的尾气中溶剂回收治理的环保装置的治理工艺。

实现该发明目的技术方案：上述的装置在工作时，通过分别控制各个阀门的开关动作和开关顺序、开关时间点、开关时长，分别控制各管路和各部件的工作状态。控制和实现下述工艺过程：

1)含有溶剂的尾气，由风机经管路输送进来；

2)对应于两种连接形式，有下列两种不同的工艺过程：

Ⅰ、尾气单独进入吸附塔A或吸附塔B，或者轮流进入吸附塔A和吸附塔B，或者同时进入吸附塔A和吸附塔B，此时吸附塔A和吸附塔B表现为并联式连接形式；吸附塔中的吸附剂吸附尾气中的溶剂，余下的净化气从净化气管路中流出；达到设定的吸附时间后，从蒸汽管路中通入蒸汽到吸附塔A、吸附塔B或两者中，对活性碳吸附的溶剂进行解吸；

Ⅱ、尾气先进入吸附塔A吸附后再进入吸附塔B吸附，或者先进入吸附塔B吸附后再进入吸附塔A吸附，此时吸附塔A和吸附塔B表现为串联式连接形式；两吸附塔中的吸附剂分先后二次吸附尾气中的溶剂，余下的净化气从净化气管路中流出；达到设定的吸附时间后，从蒸汽管路中通入蒸汽到吸附塔A和吸附塔B中，对活性碳吸附的溶剂进行解吸；

或者，吸附塔A进行吸附的同时吸附塔B进行解吸；或者，吸附塔B进行吸附的同时吸附塔A进行解吸；然后，吸附塔A与吸附塔B轮流循环进行吸附和解吸过程；

3)解吸出来的含溶剂蒸汽经过解吸冷凝器冷凝，进入层析槽层析；在层析槽中的溶剂予以分层回收，层析槽中的水予以排放；

4)吸附塔中的废水从废水管路流出。

本发明的实施工艺中，解吸用所述的蒸汽可为过热蒸汽，解吸效果更好。

所述的蒸汽管路中在不通入蒸汽时，或可以通入干燥的冷空气，对吸附塔A和吸附塔B的内部的吸附剂进行冷却干燥处理。

有益效果：本发明的装置，可根据尾气的量选择多种吸附解吸模式，操作控制多样灵活，自动化程度高。吸附塔A与吸附塔B二次吸附时，溶剂回收率高，净化气中的溶剂含量≤100mg/m³，既符合环保要求，又有效防止溶剂资源的浪费。一个吸附塔吸附时，另一吸附塔同时解吸，循环进行，处理速度快，可以达到处理速度和溶剂回收率均理想的效果。且装置中的尾气流入管路、蒸汽流入管路、含溶剂蒸汽的排出管路、净化气的排出管路、废水的排出管路均设置合理，流程短，分流清晰。报警和消防功能、平衡管路等能够确保整个装置安全运行。本发明适用于多种厂矿企业的含溶剂尾气的治理和溶剂的回收利用。

附图说明

附图是本发明除自控系统外的一个结构示意图；

图中：1、尾气入口；2、风机；3、空冷器；4、尾气阀门；5、吸附塔A；6、吸附塔B；7、阀门一；8、阀门二；9、阀门三；10、阀门四；11、消防阀门；12、蒸汽入口；13、蒸汽阀门；14、净化气阀门；15、净化气出口；16、废水阀门；17、含溶剂蒸汽阀门；18、解吸冷凝器；19、解吸冷却器；20、层析槽；21、排空阀门；22、平衡阀门。

具体实施方式

选取如附图中所示的各种功能部件，将各个部件用相应的管路连接起来。

其中，尾气入口1、风机2、吸附塔A5、蒸汽入口12、解吸冷凝器18、层析槽20、净化气出口15，有相应的管路和相应的控制管路开通或关闭的尾气阀门4、净化气阀门14、含溶剂蒸汽阀门17，还含有吸附塔B6、连接吸附塔B6的管路、控制吸附塔A5与吸附塔B6连接形式的4只阀门，4只阀门的开关状态对应于实施例1和实施例2中的两种连接形式：

实施例1

采用并联式连接形式：阀门一7、阀门二8、阀门三9、阀门四10常关，其余阀门按处理流程需要正常开关。

所述的尾气为溶剂和空气的混合物，溶剂为己烷。所述的吸附塔A5和吸附塔B6中的吸附材料为活性碳颗粒。

所述的阀门均为自控型，连接自控系统，自控系统能够控制各个阀门的开关动作和开关时间。所述的蒸汽从蒸汽入口12进入蒸汽管路，蒸汽管路连接有蒸汽阀门13。

所述的尾气从吸附塔A5或吸附塔B6的上端进入，净化气从吸附塔A5或吸附塔B6的下端排出。蒸汽从吸附塔A5或吸附塔B6的下部进入，含溶剂蒸汽从吸附塔A5或吸附塔B6的上部排出。

当装置启动后，含有溶剂的尾气，由风机2经管路输送进来。尾气同时进入吸附塔A5和吸附塔B6，此时吸附塔A5和吸附塔B6表现为并联式连接形式；吸附塔中的吸附剂吸附尾气中的溶剂，余下的净化气从净化气管路中流出；达到设定的吸附时间后，从蒸汽管路中通入蒸汽到吸附塔A5和吸附塔B6中，对活性碳吸附的溶剂进行解吸。解吸出来的含溶剂蒸汽经过解吸冷凝器18冷凝，进入层析槽20层析；在层析槽20中的己烷溶剂予以回收，层析槽20中的水予以排放。

实施例2

采用串联式连接形式：阀门一7、阀门四10常开，阀门二8、阀门三9常闭；或者，阀门二8、阀门三9常开，阀门一7、阀门四10常闭；其余阀门按处理流程需要正常开关。

所述的尾气为溶剂和空气的混合物，溶剂为普通汽油、120#汽油的混合物。所述的尾气入口1处连接有排空管路和一只排空阀门21，供装置维修时使用。风机2后、吸附塔A5前连接有空冷器3。所述的吸附塔A5和吸附塔B6中的吸附材料为活性碳纤维排布为3层。

所述的阀门，为自控和手动双作用型。自控时，阀门带有开关状态反馈功能，连接自控系统，自控系统能够控制各个阀门的开关动作和开关时间；阀门带有异常报警功能。所述的阀门的种类为球阀、闸阀、止回阀和蝶阀之一中或几种。

所述的蒸汽从蒸汽入口12进入蒸汽管路，蒸汽管路连接有蒸汽阀门13。

所述的尾气从吸附塔A5或吸附塔B6的上端进入，净化气从吸附塔A5或吸附塔B6的下端排出。蒸汽从吸附塔A5或吸附塔B6的下部进入，含溶剂蒸汽从吸附塔A5或吸附塔B6的上部排出。所述的吸附塔A5和吸附塔B6的底部还连接有废水管路和废水阀门16，以便排放管路中的冷凝水和废水。

所述的吸附塔A5、吸附塔B6均连接有消防管路、消防管路连接有N₂等惰性气体的入口，消防管路中连接有消防阀门11。吸附塔A5和吸附塔B6中连接有消防报警器。在消防报警后，进入消防状态，消防阀门11打开，消防管道中N₂等惰性气体进入两吸附塔。

所述的层析槽20还连接有气体平衡管路，气体平衡管路中连接有一只平衡阀门22，供排放层析槽20中的气体，保持与外界的气压均衡。

当装置启动后，含有溶剂的尾气，由风机2经管路输送进来。尾气先进入吸附塔A5吸附后再进入吸附塔B6吸附，两吸附塔中的吸附剂分先后二次吸附尾气中的溶剂，余下的净化气从净化气管路中流出。达到设定的吸附时间后，从蒸汽管路中通入蒸汽到吸附塔A5和吸附塔B6中，对活性碳吸附的溶剂进行解吸；然后，吸附塔A5与吸附塔B6轮流循环进行吸附和解吸过程。解吸出来的含普通汽油和120#汽油的蒸汽经过解吸冷凝器18冷凝，再经解吸冷却器19冷却，进入层析槽20层析。在层析槽20中的普通汽油和120#汽油予以分层回收，层析槽20中的水排放到废水管路流出，吸附塔中的废水也从废水管路流出。

Claims (10)

1.一种尾气中溶剂回收治理的环保装置，含有自控系统、尾气入口(1)、风机(2)、吸附塔A(5)、蒸汽入口(12)、解吸冷凝器(18)、层析槽(20)、净化气出口(15)，另含有相应的管路和控制管路开通或关闭的尾气阀门(4)、净化气阀门(14)、含溶剂蒸汽阀门(17)，其特征在于：还含有吸附塔B(6)、连接吸附塔B(6)的管路、控制吸附塔A(5)与吸附塔B(6)连接形式的4只阀门，4只阀门的开关状态对应决定有下述两种连接形式：

Ⅰ、吸附塔A(5)与吸附塔B(6)并联式：阀门一(7)、阀门二(8)、阀门三(9)、阀门四(10)常关，其余阀门按处理流程需要正常开关；

Ⅱ、吸附塔A(5)与吸附塔B(6)串联式：阀门一(7)和阀门四(10)常开，阀门二(8)和阀门三(9)常闭；或者，阀门二(8)和阀门三(9)常开，阀门一(7)和阀门四(10)常闭；其余阀门按处理流程需要正常开关；

所述的尾气为溶剂和空气的混合物，溶剂为戊烷、己烷、庚烷、辛烷、普通汽油、120#汽油、150#溶剂油、石油醚、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、二氯乙烯、氯苯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、甲醇、乙醇、丙酮或者丁酮这种有机溶剂，或者为上述溶剂的任意混合物；

所述的尾气入口(1)处或连接有排空管路和一只排空阀门(21)；

所述的吸附塔A(5)和吸附塔B(6)中的吸附材料为活性碳颗粒、活性碳板块、活性碳纤维、活性碳纤维编织物或他们的任意组合，排布为一层或多层；

所述的蒸汽从蒸汽入口(12)进入蒸汽管路，蒸汽管路连接有蒸汽阀门(13)；

所述的阀门，为自控型、手动型或自控和手动双模式型；自控时，阀门带有开关状态反馈功能，连接自控系统，自控系统能够控制各个阀门的开关动作和开关时间；所述的阀门或带有异常报警功能。

2.根据权利要求1所述的尾气中溶剂回收治理的环保装置，其特征在于：所述的尾气从吸附塔A(5)或吸附塔B(6)的上端进入，净化气从吸附塔A(5)或吸附塔B(6)的下端排出；蒸汽从吸附塔A(5)或吸附塔B(6)的下部进入，含溶剂蒸汽从吸附塔A(5)或吸附塔B(6)的上部排出。

3.根据权利要求1或2所述的尾气中溶剂回收治理的环保装置，其特征在于：所述的吸附塔A(5)和吸附塔B(6)的底部连接有废水管路和废水阀门(16)。

4.根据权利要求1所述的尾气中溶剂回收治理的环保装置，其特征在于：所述的风机(2)后、吸附塔前的管路中连接有空冷器(3)，解吸冷凝器(18)后、层析槽(20)前的管路中或连接有解吸冷却器(19)。

5.根据权利要求1或2所述的尾气中溶剂回收治理的环保装置，其特征在于：所述的吸附塔A(5)、吸附塔B(6)均连接有消防管路、消防管路连接有N₂气体或水蒸汽的入口，消防管路中连接有消防阀门(11)；吸附塔A(5)和吸附塔B(6)中或连接有消防报警器；在紧急情况下或消防报警后，消防阀门(11)能够打开，消防管道中N₂气体或水蒸汽进入两吸附塔。

6.根据权利要求1或4所述的尾气中溶剂回收治理的环保装置，其特征在于：所述的层析槽(20)连接有气体平衡管路，气体平衡管路中或连接有一只平衡阀门(22)。

7.根据权利要求1所述的尾气中溶剂回收治理的环保装置，其特征在于：所述的装置的管路中或连有疏水器、阻火器、地漏这些管件，管路中或连有温度计、液位计、操作信号显示仪、指示仪、记录仪这些仪表仪器。

8.根据权利要求1或7所述的尾气中溶剂回收治理的环保装置，其特征在于：所述的整个装置中连接有其它管路，以便并联或串联其他的吸附塔。

9.一种权利要求1所述的尾气中溶剂回收治理的环保装置的治理工艺，其特征在于：上述的装置在工作时，通过分别控制各个阀门的开关，控制和实现下述工艺过程：

1)含有溶剂的尾气，由风机(2)经管路输送进来；

2)对应于两种连接形式，有下列两种不同的工艺过程：

Ⅰ、尾气单独进入吸附塔A(5)或吸附塔B(6)，或者轮流进入吸附塔A(5)和吸附塔B(6)，或者同时进入吸附塔A(5)和吸附塔B(6)，此时吸附塔A(5)和吸附塔B(6)表现为并联式连接形式；吸附塔中的吸附剂吸附尾气中的溶剂，余下的净化气从净化气管路中流出；达到设定的吸附时间后，从蒸汽管路中通入蒸汽到吸附塔A(5)、吸附塔B(6)或两者中，对活性碳吸附的溶剂进行解吸；

Ⅱ、尾气先进入吸附塔A(5)吸附后再进入吸附塔B(6)吸附，或者先进入吸附塔B(6)吸附后再进入吸附塔A(5)吸附，此时吸附塔A(5)和吸附塔B(6)表现为串联式连接形式；两吸附塔中的吸附剂分先后二次吸附尾气中的溶剂，余下的净化气从净化气管路中流出；达到设定的吸附时间后，从蒸汽管路中通入蒸汽到吸附塔A(5)和吸附塔B(6)中，对活性碳吸附的溶剂进行解吸；

或者，吸附塔A(5)进行吸附的同时吸附塔B(6)进行解吸；或者，吸附塔B(6)进行吸附的同时吸附塔A(5)进行解吸；然后，吸附塔A(5)与吸附塔B(6)轮流循环进行吸附和解吸过程；

3)解吸出来的含溶剂蒸汽经过解吸冷凝器(18)冷凝，进入层析槽(20)层析；在层析槽(20)中的溶剂予以分层回收，层析槽(20)中的水予以排放；

4)吸附塔中的废水从废水管路流出。

10.根据权利要求9所述的尾气中溶剂回收治理的环保装置，其特征在于：所述的蒸汽为过热蒸汽；所述的蒸汽管路中在不通入蒸汽时，或通入干燥的冷空气，对吸附塔A(5)和吸附塔B(6)的内部的吸附剂进行冷却干燥处理。

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