CN102772981B - 一种用活性炭连续吸附和解吸有机废气的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业废气处理技术领域，特别涉及一种采用活性炭连续吸附工业废气中有机溶剂及连续脱附溶剂的处理技术。提供一种用活性炭连续吸附和解吸有机废气的装置，包括吸附塔(3)、解吸塔(6)、活性炭流化系统、有机溶剂回收系统，采用活性炭连续吸附处理含二氯甲烷、甲苯、二甲苯、苯等有机废气、连续脱附上述有机溶剂，突出特点是吸附和解吸过程同时连续进行。有机废气与活性炭进行逆向接触，布气均匀、颗粒流动性好。活性炭采用密相气力输送方式循环使用。本发明工艺简单、稳定，大大减轻员工的劳动强度和粉末活性炭对环境的污染。

Description

一种用活性炭连续吸附和解吸有机废气的装置

技术领域

本发明涉及工业废气处理技术领域，特别涉及一种采用活性炭连续吸附工业废气中有机溶剂及连续脱附溶剂的处理技术。

背景技术

随着现代工业的迅猛发展，二氯甲烷、甲苯、二甲苯、苯等芳香族、卤代烃、醛酮类、酯类、醇类等有机溶剂广泛应用于化工、石油化工、涂布、医药、橡胶、树脂、印刷等各个领域。这些挥发性有机溶剂大多具有毒性，而其中相当一部分最终以有机废气的形式排入大气中，造成大气的严重污染。如处理不当，既造成原材料的损耗，又污染了环境，更为严重的是对人类健康的损害。国家对环境保护工作的日益重视，对大气排放标准的不断提高，使得有机废气的回收处理势在必行。从工业排放的有机废气中回收有机溶剂，既可以减少对环境的污染，又回收了宝贵的资源。

目前国内对于工业有机废气的处理回收方法主要有以下几种：

热力焚烧法是用燃料助燃或用催化燃烧300℃以上将有机物烧掉。要将大量的排放废气加热到300℃以上，不论是用电加热还是用燃料加热，都需要巨大的能量消耗，且无法对有机溶剂进行回收。

冷凝法是利用不同温度下有机物饱和蒸汽压的不同，通过降温的方法使有机物冷凝下来而达到处理尾气的目的。但由于有机物的饱和蒸汽压较高，处理后的尾气仍含有大量的有机物，须进一步进行治理，因此，冷凝法一般只作为预处理方法使用。

吸附回收法是用活性炭或活性炭纤维对有机废气进行吸附净化。其实质是利用活性炭高强度吸附的特性把废气中的有机溶剂吸附到活性炭中并浓缩，经活性炭吸附净化后的气体直接排空。其实质是一个吸附浓缩的过程，并没有把有机溶剂处理掉，是一个物理过程。当吸附的有机物达到规定的吸附量时，则停止使用，吸附后的有机物用水蒸气进行脱附、再生，对冷凝液回收。吸附剂在吸附饱和后，必须经过再生的程序，循环使用吸附剂。

中国专利申请200610037129.5公开了《有机废气回收方法》。包括：(a)将有机废气用过滤器和冷却器进行预处理；(b)用活性炭吸附罐对有机废气进行吸附，吸附饱和后用水蒸气脱附。脱附后的混合气冷凝后静态分离出有机溶剂和废水；(c)脱附后的混合气可回收热量。此技术引入了有机废气预处理装置，对废气进行了提前处理，防止堵塞吸附塔及提高吸附剂运行周期。并对脱附后的混合气能量进行了回收利用，大大节约了能源。

中国专利申请201010593115.8公开了《有机废气活性炭吸附回收装置》，包括并联设置的多个填充有活性炭吸附层的吸附罐、用于输送有机废气的废气输送通道、用于输送净化气体的净气输送通道、用于制造高温脱附蒸汽的蒸汽发生装置、用于收集脱附溶剂的溶剂回收装置，所述的废气输送通道、吸附罐、净气输送通道依次构成吸附部分，所述的蒸汽发生装置、吸附罐、溶剂回收装置依次构成脱附部分，各个所述的吸附罐设置有两层活性炭吸附层。所述的废气输送通道设置有过滤降温装置，所述的过滤降温装置包括进风接口、出风接口、设置在所述的进风接口与出风接口间的过滤器与冷凝器，废气从所述的废气输送通道依次经过所述的进风接口、过滤器、冷凝器以及出风接口。所述的溶剂回收装置包括冷凝系统、分离系统以及存储桶。所述的进气输送通道设置有排风机，所述的排风机外部设置有减振隔音箱。所述的吸附罐设置有两个。由于上述技术方案运用，该发明与现有技术相比具有下列优点：本装置能对苯、醇、酮、酯、汽油等有机溶剂的废气吸附回收，两层活性炭吸附层更适用于大风量低浓度的废气治理，处理效果好，有效避免污染。

中国专利申请02139241.2公开《多元有机溶剂废气治理回收方法》，此方法采用活性炭纤维对有机废气进行吸附，并设计了特殊的吸附罐。其特点是采用真空对脱附后的吸附罐进行干燥冷却，尤其适合治理易燃易爆有机废气。中国专利申请200710027463.7公开《用活性炭吸附床回收挥发性有机化合物的方法》，其方法原理与上述专利技术类似，同样使用活性炭对有机废气进行吸附，并使用水蒸气为脱附剂将活性炭中的有机溶剂脱附出来。

上述采用活性炭对有机废气进行吸附的方法其核心思想较为一致，即采用活性炭固定罐(床)对废气进行吸附，设备体积庞大，且只能间歇工作，装置至少需要两台以上设备交替运行。需人工手动切换各种阀门，热量损耗大、吸附效率低、工作量大，连续性差，已不能满足现代化企业的需要。

中国专利申请86104137公开《移动床活性炭吸附-解吸装置》，采用连续、分段、多级倾斜移动床结构，在整体的吸附-解吸塔内废气与活性炭进行多级接触，完成活性炭的吸附、再生循环。此技术具有连续、效率高的优点。但此移动床设备结构复杂，加工困难，且内部活性炭流动状态不易控制，活性炭分散性较差，无法有效地对废气进行吸附。活性炭吸附剂输送采用皮带输送机、斗式提升机，粉尘分离采用料仓机械振动筛分，导致设备费用高，对颗粒磨损、消耗大。

中国专利申请200810104398.8公开《一种烟气净化与硫回收系统及工艺》，其目的是采用吸附剂对烟气进行宽谱净化与硫资源回收。吸附剂采用密相气力输送，使系统连续稳定运行。将节能降耗与资源回收高效集成在一起，吸附剂输送无机械部件，节省设备投资和运行费用。其缺点为吸附器与脱附器设备结构复杂，加工难度大。设备内部流动状态不易控制与观察，故障率高，吸附剂在设备内易堵塞。在设备形式及效率上尚可进一步提高。

本发明的目的是解决现有技术中的上述问题，提供一种安全、稳定地用流化床连续对挥发性有机溶剂气体进行吸附同时连续对吸附剂解吸的方法。本发明提供一种采用活性炭连续吸附处理含二氯甲烷、甲苯、二甲苯、苯、四氯化碳、丙酮、环己酮、环己烷、甲醛、甲醇、乙醚、乙醇等有机废气、连续脱附上述有机溶剂的工艺装置。有机废气与活性炭进行逆向接触，布气均匀、颗粒流动性好。活性炭采用密相气力输送方式循环使用。本发明工艺简单、设计独特，大大减轻员工的劳动强度和粉末活性炭对环境的污染，改善工作环境。此发明具有较高的工作稳定性及可靠性、自动化程度高、净化效率高、运行费用低等优点。

发明内容

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用活性炭连续吸附和解吸有机废气的装置，包括吸附塔(3)、解吸塔(6)、活性炭流化系统、有机溶剂回收系统，其特征为吸附和解吸过程同时连续进行，所述吸附塔(3)底部进气口连接第一过滤器(1)、第一风机(2)，吸附塔(3)上部连接旋风分离器(4)，旋风分离器(4)上部连接袋式除尘器(14)，袋式除尘器(14)下放置灰桶(15)，吸附塔(3)底部管道连接解吸塔(6)，中间设置第一旋转阀(5)和管道视镜，用于控制和观察吸附剂的流动状态，解吸塔(6)底部管道连接加速器(8)，中间设置有第二旋转阀(7)和吸附剂补充罐(19)，所述的活性炭流化系统包括第二过滤器(13)、第二风机(9)、加速器(8)和输送管道(18)，第二过滤器(13)出口连接第二风机(9)，第二风机(9)出口分两路，一路连接吸附塔(3)上部和解吸塔(6)上部，一路连接加速器(8)的一个入口，加速器(8)的另一个入口连接第二旋转阀(7)，加速器(8)的出口连接输送管道(18)，输送管道(18)向上连接旋风分离器(4)上部，所述的有机溶剂回收系统包括换热器(10)、冷凝器(11)、分离槽(12)，水蒸气管线接换热器(10)进口，换热器(10)出口管线进入解吸塔(6)内部连接加热盘管，解吸塔(6)塔顶蒸气出口管线接冷凝器(11)，冷凝器(11)连接分离槽(12)，静置分离后从重相出口(16)或轻相出口(17)分别流出有机溶剂或废水。

所述吸附塔(3)是钢结构塔，外部用加热盘管环绕，控制吸附温度，保证吸附效率，吸附塔(3)排气口设置有在线监测仪表，连续检测排气的溶剂浓度，吸附塔(3)内部为空腔，为保证活性炭的连续良好的流动，塔内无多余组件，吸附塔(3)的进气板倾斜一定角度，设置为30～50度，保证夹角大于活性炭的安息角，防止活性炭堆积，吸附塔(3)的进气板为金属纤维烧结的过滤芯板，可以使有机废气均匀的在塔内分布，与活性炭良好接触，保证吸附效率，为防止活性炭在塔内堆积，或流化状态不好，吸附塔(3)内设置有搅拌装置，利用蜗轮蜗杆原理将水平转动转变为垂直转动，带动搅拌棒沿吸附塔(3)内壁搅拌，搅拌棒上设置有短节，与搅拌棒成一定角度，加强搅拌效果，活性炭沿着移动床进入吸附塔(3)与解吸塔(6)连接管道，最后通过第一旋转阀(5)控制流量，阀门开得大，移动速度就快，阀门关闭，就停止移动，第一旋转阀(5)设置有变频器调节系统进行调节，保证整个装置的连续性及稳定性。所述解吸塔(6)内为空腔，中部加热盘管表面采用喷淋构件，加热盘管径向均分开三孔接水蒸气进管，三根水蒸气进管接换热器(10)出口管线，换热器(10)进口接水蒸气总管，吸附塔(6)内设置有搅拌装置，利用蜗轮蜗杆原理将水平转动转变为垂直转动，带动搅拌棒沿吸附塔(6)内壁搅拌，搅拌棒上设置有短节，与搅拌棒成一定角度，加强搅拌效果，解吸塔(6)中部加热盘管表面喷淋构件为金属纤维烧结的过滤芯，使过热水蒸汽均匀的在塔内分布，与饱和的活性炭充分接触，进行解吸，解吸是利用过热蒸汽使活性炭中吸附的溶剂释放出来，被释放的溶剂被带出解吸塔(6)进入有机溶剂回收系统进行回收，解吸塔(6)解吸后的水蒸气混合气气体和活性炭是逆向运动，再生活性炭穿过中部加热盘管进入解吸塔(6)底部管道，第二旋转阀(7)开得大，移动速度就快，阀门关闭，就停止移动，第二旋转阀(7)设置有变频器调节系统进行调节，保证整个装置的连续性及稳定性。所述的活性炭流化系统采用密相气力输送方式循环使用吸附剂，使用球状或珠状的活性炭，保证吸附剂的流动性，再生活性炭从第二旋转阀(7)下来，即进入加速器(8)的另一个入口，空气经第二过滤器(13)被第二风机(9)加压，第二风机(9)出口分两路，一路连接吸附塔(3)上部和解吸塔(6)上部，只有当吸附塔(3)或解吸塔(6)内活性炭流动性差时，第二风机(9)向吸附塔(3)或解吸塔(6)吹风以加速活性炭流动，第二风机(9)出口另一路连接加速器(8)的一个入口，加压空气加速活性炭流动，输送管道(18)外加热套管对活性炭进行热干燥，如监测排气的溶剂浓度不断上升，即需采用吸附剂补充罐(19)添加新鲜的活性炭，活性炭经输送管道(18)进入旋风分离器(4)，活性炭颗粒掉进吸附塔(3)上部循环使用，活性炭粉尘上升进入袋式除尘器(14)，袋式除尘器(14)扑捉活性炭粉尘收集到灰桶(15)。所述有机溶剂回收系统在分离槽(12)静置分离效果差时替换为倾析器或纤维床聚结器，水蒸气经换热器(10)进行过热后进入解吸塔(6)内部加热盘管，加热盘管表面喷淋构件保证水蒸气在解吸塔(6)内的均匀分布，解吸后的水蒸气混合气进入冷凝器(11)，冷凝器(11)未冷凝的气体返回至第一风机(2)的入口进行再次吸附，冷凝下的液体进入倾析器或纤维床聚结器进行两相分离，重相出口(16)或轻相出口(17)分别流出有机溶剂或废水。所有设备及管道都需要绝热及伴热，蒸汽冷凝液循环使用。所述第一过滤器(1)采用金属过滤器，金属过滤器的过滤精度选择10～100μm，优选为5～20μm，金属过滤器的过滤主体选自各种金属粉末烧结而成金属网或金属毡。

一种如所述用活性炭连续吸附和解吸有机废气的装置来处理有机废气的方法，其特征为包括如下步骤：

a)工厂排放的有机废气经第一过滤器(1)除去固体颗粒后，被第一风机(2)加压送至吸附塔(3)进行吸附，吸附剂采用密相气力输送方式由上部进入吸附塔(3)，气体进口压力控制在0.15～0.30MPa，气速控制在3～8m/s，混合比为100～300；

b)含溶剂的工业废气从吸附塔(3)的底部入口处进入，活性炭沿移动床向下移动，废气低阻力自由穿过活性炭进行气固接触，通过逆向多级吸附，把废气中的溶剂最大限度地吸附到活性炭中，得到较深的净化，由于气体和活性炭是逆向运动，能始终保持上部活性炭是经再生的新炭，有极强的吸附能力；

c)第一旋转阀(5)控制活性炭流量进入解吸塔(6)内，中部加热盘管表面喷淋出水蒸气，水蒸气的温度控制在60～140℃，优选80～120℃之间，从活性炭中释放的溶剂被带出解吸塔(6)进入有机溶剂回收系统，解吸塔(6)解吸后的水蒸气混合气气体和活性炭是逆向运动，再生活性炭穿过中部加热盘管进入解吸塔(6)底部管道，第二旋转阀(7)开得大，移动速度就快，阀门关闭，就停止移动，第二旋转阀(7)设置有变频器调节系统进行调节，保证整个装置的连续性及稳定性；

d)球状或珠状的活性炭从第二旋转阀(7)下来，即进入加速器(8)的另一个入口，空气经第二过滤器(13)被第二风机(9)加压，第二风机(9)出口分两路，一路连接吸附塔(3)上部和解吸塔(6)上部，只有当吸附塔(3)或解吸塔(6)内活性炭流动性差时，第二风机(9)向吸附塔(3)或解吸塔(6)吹风以加速活性炭流动，第二风机(9)出口另一路连接加速器(8)的一个入口，加压空气加速活性炭流动，输送管道(18)外加热套管对活性炭进行热干燥，为保证活性炭的吸附效率达到最大，用伴热管线将吸附剂控制到20～80℃，优选40～60℃之间，如监测排气的溶剂浓度不断上升，即需采用吸附剂补充罐(19)添加新鲜的活性炭，活性炭经输送管道(18)进入旋风分离器(4)，活性炭颗粒掉进吸附塔(3)上部循环使用，活性炭粉尘上升进入袋式除尘器(14)，袋式除尘器(14)扑捉活性炭粉尘收集到灰桶(15)；

e)解吸塔(6)脱附后的气体经冷凝器(11)冷却后，废水流入到分离槽(12)或倾析器或纤维床聚结器进行两相分离，轻、重相分别流出，溶剂回收利用，废水进入废水处理装置，冷凝器(11)未冷凝的气体还可返回至第一风机(2)的入口进一步进行吸附。

本发明所有设备及管道都需要绝热及伴热，整个系统的能源合理分配，蒸汽冷凝液循环使用，使吸附效率达到最高，能源消耗最低。

本发明采用密相气力输送方式循环使用吸附剂，使用球状或珠状的活性炭，保证吸附剂的流动性。额外的空气被补偿进入气流，避免吸附剂架桥堵塞，改善系统流动状态。

吸附塔(3)与解吸塔(6)、解吸塔(6)与加速器(8)之间连接管道和输送管道(18)全部采用套管伴热。合理利用各能源的温度差，针对不同的温度需要，配套不同的伴热管线，使吸附剂的吸附效果最好。

本发明采用球状或珠状的活性炭，连续地吸收溶剂。活性炭在流动过程中吸附溶剂，其流动方向与气体流动方向相反。水蒸气对吸附剂中的溶剂进行解吸，也采用连续的操作流程，使整个系统达到连续化操作。

旋转阀(5)和旋转阀(7)设置有变频器调节系统，可根据系统流动状态，对其进行调节，保证整个装置的连续性及稳定性。

解吸塔(6)解吸后的水蒸气混合气进入冷凝器(11)，经过冷凝后进入分离槽(12)。轻相(17)与重相(16)分别进入设备不同的出口。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：

1)整个装置采用连续流动的球状或珠状吸附剂与有机废气进行逆向接触，对有机废气进行吸附净化，吸附塔(3)出来的饱和活性炭同时在解吸塔(6)得到再生，并通过活性炭流化系统回到吸附塔(3)中重新使用，不需停机操作即可保证整个系统自动化连续运行。系统设计合理，设备，附属设备配套齐全，净化效率高，自动化程度高，节约了人力成本，最主要是大大的提高了工作的稳定性及确保排气的品质。

2)吸附剂采用密相气力输送，没有机械传送装置，节约了设备投资，输送稳定，运行过程连续化；整个输送系统全密闭性，保证了良好的工作环境。

3)管道采用套管进行伴热，整个系统的加热介质循环利用，实行了热能集成利用和回收，节能降耗。

4)脱附介质采用水蒸气，且使用换热器加热，使水蒸气达到过热状态，减少了装置的干燥工序，大大简化了工艺流程，操作简易，节约设备投资。

附图说明

图1活性炭连续吸附和解吸有机废气的装置示意图。

图2吸附塔外形结构示意图。

图3吸附塔搅拌示意图。

图4吸附塔搅拌传送示意图。

图中代号说明：

1-第一过滤器；2-第一风机；3-吸附塔；4-旋风分离器；5-第一旋转阀；6-解吸塔；7-第二旋转阀；8-加速器；9-第二风机；10-加热器；11-冷凝器；12-分离槽；13-第二过滤器；14-袋式除尘器；15-灰桶；16-重相出口；17-轻相出口；18-输送管道；19-吸附剂补充罐。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步详细说明本发明。下面的实施例将对本发明所提供的方法予以进一步的说明，但本发明不限于所列出的实施例，还应包括在本发明所要求的权利范围内其它任何公知的改变。

实施例1

聚碳酸酯生产中废水流入聚结器后，胶液返回聚碳酸酯生产中，废水进入分离槽静置分离，上部废水用泵引入蒸馏塔用低压蒸气进行蒸馏，大部份二氯甲烷蒸汽冷凝后返回聚碳酸酯生产中，蒸馏塔塔顶未冷凝气中含微量二氯甲烷，一般为500～1000ppm，现引入如图1所示的活性炭连续吸附和解吸有机废气的装置。操作步骤如下：

a)工厂排放的有机废气经第一过滤器(1)除去聚碳酸酯碎片后，被第一风机(2)加压送至吸附塔(3)进行吸附，吸附剂采用密相气力输送方式由上部进入吸附塔(3)，气体进口压力控制在0.15～0.30MPa，气速控制在3～8m/s，混合比为100～300；

b)含二氯甲烷溶剂的工业废气从吸附塔(3)的底部入口处进入，活性炭沿移动床向下移动，废气低阻力自由穿过活性炭进行气固接触，通过逆向多级吸附，把废气中的溶剂最大限度地吸附到活性炭中，得到较深的净化，外排气一般含二氯甲烷＜100ppm；由于气体和活性炭是逆向运动，能始终保持上部活性炭是经再生的新炭，有极强的吸附能力；当吸附塔(3)或解吸塔(6)内活性炭流动性差时，吸附塔(3)内搅拌装置带动搅拌棒沿吸附塔(3)内壁搅拌，吸附塔(6)内搅拌装置带动搅拌棒沿吸附塔(6)内壁搅拌，第二风机(9)向吸附塔(3)或解吸塔(6)吹风以加速活性炭流动，第二风机(9)出口另一路连接加速器(8)的一个入口，加压空气加速活性炭流动，输送管道(18)外加热套管对活性炭进行热干燥，如监测排气的溶剂浓度不断上升，当外排气含二氯甲烷＞200ppm时，即需采用吸附剂补充罐(19)添加新鲜的活性炭；

c)第一旋转阀(5)控制活性炭流量进入解吸塔(6)内，中部加热盘管表面喷淋出水蒸气，水蒸气的温度控制在60～140℃，优选80～120℃之间，从活性炭中释放的溶剂被带出解吸塔(6)进入有机溶剂回收系统，解吸后的水蒸气混合气气体和活性炭是逆向运动，再生活性炭穿过中部加热盘管进入解吸塔(6)底部管道，第二旋转阀(7)开得大，移动速度就快，阀门关闭，就停止移动，第二旋转阀(7)设置有变频器调节系统进行调节，保证整个装置的连续性及稳定性；

d)球状或珠状的活性炭从第二旋转阀(7)下来，即进入加速器(8)的另一个入口，空气经第二过滤器(13)被第二风机(9)加压，第二风机(9)出口另一路连接加速器(8)的一个入口，加压空气加速活性炭流动，输送管道(18)外加热套管对活性炭进行热干燥，为保证活性炭的吸附效率达到最大，用伴热管线将吸附剂控制到20～80℃，优选40～60℃之间，活性炭经输送管道(18)进入旋风分离器(4)，活性炭颗粒掉进吸附塔(3)上部循环使用，活性炭粉尘上升进入袋式除尘器(14)，袋式除尘器(14)扑捉活性炭粉尘收集到灰桶(15)；

e)解吸塔(6)脱附后的气体经冷凝器(11)冷却后流入到分离槽(12)进行静态分离，二氯甲烷从重相出口流出回收利用，水从轻相出口流出进入废水处理装置，冷凝器(11)未冷凝的气体还可返回至第一风机(2)的入口进一步进行吸附。

实施例2

甲苯硝化过程外排水蒸气中含微量甲苯，一般为500～1000ppm，现引入如图1所示的活性炭连续吸附和解吸有机废气的装置。操作步骤如下：

a)工厂排放的有机废气经第一过滤器(1)除去固体颗粒后，被第一风机(2)加压送至吸附塔(3)进行吸附，吸附剂采用密相气力输送方式由上部进入吸附塔(3)，气体进口压力控制在0.15～0.30MPa，气速控制在3～8m/s，混合比为100～300；

b)含甲苯溶剂的工业废气从吸附塔(3)的底部入口处进入，活性炭沿移动床向下移动，废气低阻力自由穿过活性炭进行气固接触，通过逆向多级吸附，把废气中的溶剂最大限度地吸附到活性炭中，得到较深的净化，外排气一般含甲苯＜5ppm；由于气体和活性炭是逆向运动，能始终保持上部活性炭是经再生的新炭，有极强的吸附能力；当吸附塔(3)或解吸塔(6)内活性炭流动性差时，吸附塔(3)内搅拌装置带动搅拌棒沿吸附塔(3)内壁搅拌，吸附塔(6)内搅拌装置带动搅拌棒沿吸附塔(6)内壁搅拌，第二风机(9)向吸附塔(3)或解吸塔(6)吹风以加速活性炭流动，第二风机(9)出口另一路连接加速器(8)的一个入口，加压空气加速活性炭流动，输送管道(18)外加热套管对活性炭进行热干燥，如监测排气的溶剂浓度不断上升，当外排气含甲苯＞10ppm时，即需采用吸附剂补充罐(19)添加新鲜的活性炭；

c)第一旋转阀(5)控制活性炭流量进入解吸塔(6)内，中部加热盘管表面喷淋出水蒸气，水蒸气的温度控制在60～140℃，优选80～120℃之间，从活性炭中释放的溶剂被带出解吸塔(6)进入有机溶剂回收系统，解吸后的水蒸气混合气气体和活性炭是逆向运动，再生活性炭穿过中部加热盘管进入解吸塔(6)底部管道，第二旋转阀(7)开得大，移动速度就快，阀门关闭，就停止移动，第二旋转阀(7)设置有变频器调节系统进行调节，保证整个装置的连续性及稳定性；d)球状或珠状的活性炭从第二旋转阀(7)下来，即进入加速器(8)的另一个入口，空气经第二过滤器(13)被第二风机(9)加压，第二风机(9)出口另一路连接加速器(8)的一个入口，加压空气加速活性炭流动，输送管道(18)外加热套管对活性炭进行热干燥，为保证活性炭的吸附效率达到最大，用伴热管线将吸附剂控制到20～80℃，优选40～60℃之间，活性炭经输送管道(18)进入旋风分离器(4)，活性炭颗粒掉进吸附塔(3)上部循环使用，活性炭粉尘上升进入袋式除尘器(14)，袋式除尘器(14)扑捉活性炭粉尘收集到灰桶(15)；

e)解吸塔(6)脱附后的气体经冷凝器(11)冷却后流入到倾析器进行两相分离，在斜板分离器里废水分为有机相、水相两相，甲苯从轻相出口流出回收利用，水从重相出口流出进入废水处理装置，冷凝器(11)未冷凝的气体还可返回至第一风机(2)的入口进一步进行吸附。

实施例3

二甲苯硝化过程外排水蒸气中含微量二甲苯，一般为500～1000ppm，现引入如图1所示的活性炭连续吸附和解吸有机废气的装置。操作步骤入下：

a)工厂排放的有机废气经第一过滤器(1)除去固体颗粒后，被第一风机(2)加压送至吸附塔(3)进行吸附，吸附剂采用密相气力输送方式由上部进入吸附塔(3)，气体进口压力控制在0.15～0.30MPa，气速控制在3～8m/s，混合比为100～300；

b)含二甲苯溶剂的工业废气从吸附塔(3)的底部入口处进入，活性炭沿移动床向下移动，废气低阻力自由穿过活性炭进行气固接触，通过逆向多级吸附，把废气中的溶剂最大限度地吸附到活性炭中，得到较深的净化，外排气一般含二甲苯＜5ppm；由于气体和活性炭是逆向运动，能始终保持上部活性炭是经再生的新炭，有极强的吸附能力；当吸附塔(3)或解吸塔(6)内活性炭流动性差时，吸附塔(3)内搅拌装置带动搅拌棒沿吸附塔(3)内壁搅拌，吸附塔(6)内搅拌装置带动搅拌棒沿吸附塔(6)内壁搅拌，第二风机(9)向吸附塔(3)或解吸塔(6)吹风以加速活性炭流动，第二风机(9)出口另一路连接加速器(8)的一个入口，加压空气加速活性炭流动，输送管道(18)外加热套管对活性炭进行热干燥，如监测排气的溶剂浓度不断上升，当外排气含二甲苯＞10ppm时，即需采用吸附剂补充罐(19)添加新鲜的活性炭；

c)第一旋转阀(5)控制活性炭流量进入解吸塔(6)内，中部加热盘管表面喷淋出水蒸气，水蒸气的温度控制在60～140℃，优选80～120℃之间，从活性炭中释放的溶剂被带出解吸塔(6)进入有机溶剂回收系统，解吸后的水蒸气混合气气体和活性炭是逆向运动，再生活性炭穿过中部加热盘管进入解吸塔(6)底部管道，第二旋转阀(7)开得大，移动速度就快，阀门关闭，就停止移动，第二旋转阀(7)设置有变频器调节系统进行调节，保证整个装置的连续性及稳定性；

d)球状或珠状的活性炭从第二旋转阀(7)下来，即进入加速器(8)的另一个入口，空气经第二过滤器(13)被第二风机(9)加压，第二风机(9)出口另一路连接加速器(8)的一个入口，加压空气加速活性炭流动，输送管道(18)外加热套管对活性炭进行热干燥，为保证活性炭的吸附效率达到最大，用伴热管线将吸附剂控制到20～80℃，优选40～60℃之间，活性炭经输送管道(18)进入旋风分离器(4)，活性炭颗粒掉进吸附塔(3)上部循环使用，活性炭粉尘上升进入袋式除尘器(14)，袋式除尘器(14)扑捉活性炭粉尘收集到灰桶(15)；

e)解吸塔(6)脱附后的气体经冷凝器(11)冷却后流入到纤维床聚结器进行两相分离，废水流经聚结器内部聚结滤芯经过碰撞、聚结、沉降、分离四个过程，在过滤聚结区靠聚结滤芯对有机溶剂极强的亲合力及憎水性进行破乳，将水相中微小的、游离的有机溶剂聚结出来，并在其表面凝结为大油珠，二甲苯从轻相出口流出回收利用，水从重相出口流出进入废水处理装置，冷凝器(11)未冷凝的气体还可返回至第一风机(2)的入口进一步进行吸附。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种用活性炭连续吸附和解吸有机废气的装置，包括吸附塔(3)、解吸塔(6)、活性炭流化系统、有机溶剂回收系统，其特征为吸附和解吸过程同时连续进行，所述吸附塔(3)底部进气口连接第一过滤器(1)、第一风机(2)，吸附塔(3)上部连接旋风分离器(4)，旋风分离器(4)上部连接袋式除尘器(14)，袋式除尘器(14)下放置灰桶(15)，吸附塔(3)底部管道连接解吸塔(6)，中间设置第一旋转阀(5)和管道视镜，用于控制和观察吸附剂的流动状态，解吸塔(6)底部管道连接加速器(8)，中间设置有第二旋转阀(7)和吸附剂补充罐(19)，所述的活性炭流化系统包括第二过滤器(13)、第二风机(9)、加速器(8)和输送管道(18)，第二过滤器(13)出口连接第二风机(9)，第二风机(9)出口分两路，一路连接吸附塔(3)上部和解吸塔(6)上部，一路连接加速器(8)的一个入口，加速器(8)的另一个入口连接第二旋转阀(7)，加速器(8)的出口连接输送管道(18)，输送管道(18)向上连接旋风分离器(4)上部，所述的有机溶剂回收系统包括换热器(10)、冷凝器(11)、分离槽(12)，水蒸气管线接换热器(10)进口，换热器(10)出口管线进入解吸塔(6)内部连接加热盘管，解吸塔(6)塔顶蒸气出口管线接冷凝器(11)，冷凝器(11)连接分离槽(12)，静置分离后从重相出口(16)或轻相出口(17)分别流出有机溶剂或废水；所述吸附塔(3)是钢结构塔，外部用加热盘管环绕，控制吸附温度，保证吸附效率，吸附塔(3)排气口设置有在线监测仪表，连续检测排气的溶剂浓度，吸附塔(3)内部为空腔，为保证活性炭的连续良好的流动，塔内无多余组件，吸附塔(3)的进气板倾斜一定角度，设置为30～50度，保证夹角大于活性炭的安息角，防止活性炭堆积，吸附塔(3)的进气板为金属纤维烧结的过滤芯板，可以使有机废气均匀的在塔内分布，与活性炭良好接触，保证吸附效率，为防止活性炭在塔内堆积，或流化状态不好，吸附塔(3)内设置有搅拌装置，利用蜗轮蜗杆原理将水平转动转变为垂直转动，带动搅拌棒沿吸附塔(3)内壁搅拌，搅拌棒上设置有短节，与搅拌棒成一定角度，加强搅拌效果，活性炭沿着移动床进入吸附塔(3)与解吸塔(6)连接管道，最后通过第一旋转阀(5)控制流量，阀门开得大，移动速度就快，阀门关闭，就停止移动，第一旋转阀(5)设置有变频器调节系统进行调节，保证整个装置的连续性及稳定性；所述解吸塔(6)内为空腔，中部加热盘管表面采用喷淋构件，加热盘管径向均分开三孔接水蒸气进管，三根水蒸气进管接换热器(10)出口管线，换热器(10)进口接水蒸气总管，解吸塔(6)内设置有搅拌装置，利用蜗轮蜗杆原理将水平转动转变为垂直转动，带动搅拌棒沿解吸塔(6)内壁搅拌，搅拌棒上设置有短节，与搅拌棒成一定角度，加强搅拌效果，解吸塔(6)中部加热盘管表面喷淋构件为金属纤维烧结的过滤芯，使过热水蒸汽均匀的在塔内分布，与饱和的活性炭充分接触，进行解吸，解吸是利用过热蒸汽使活性炭中吸附的溶剂释放出来，被释放的溶剂被带出解吸塔(6)进入有机溶剂回收系统进行回收，解吸塔(6)解吸后的水蒸气混合气气体和活性炭是逆向运动，再生活性炭穿过中部加热盘管进入解吸塔(6)底部管道，第二旋转阀(7)开得大，移动速度就快，阀门关闭，就停止移动，第二旋转阀(7)设置有变频器调节系统进行调节，保证整个装置的连续性及稳定性；所述的活性炭流化系统采用密相气力输送方式循环使用吸附剂，使用球状或珠状的活性炭，保证吸附剂的流动性，再生活性炭从第二旋转阀(7)下来，即进入加速器(8)的另一个入口，空气经第二过滤器(13)被第二风机(9)加压，第二风机(9)出口分两路，一路连接吸附塔(3)上部和解吸塔(6)上部，只有当吸附塔(3)或解吸塔(6)内活性炭流动性差时，第二风机(9)向吸附塔(3)或解吸塔(6)吹风以加速活性炭流动，第二风机(9)出口另一路连接加速器(8)的一个入口，加压空气加速活性炭流动，输送管道(18)外加热套管对活性炭进行热干燥，如监测排气的溶剂浓度不断上升，即需采用吸附剂补充罐(19)添加新鲜的活性炭，活性炭经输送管道(18)进入旋风分离器(4)，活性炭颗粒掉进吸附塔(3)上部循环使用，活性炭粉尘上升进入袋式除尘器(14)，袋式除尘器(14)扑捉活性炭粉尘收集到灰桶(15)；所述有机溶剂回收系统在分离槽(12)静置分离效果差时替换为倾析器或纤维床聚结器，水蒸气经换热器(10)进行过热后进入解吸塔(6)内部加热盘管，加热盘管表面喷淋构件保证水蒸气在解吸塔(6)内的均匀分布，解吸后的水蒸气混合气进入冷凝器(11)，冷凝器(11)未冷凝的气体返回至第一风机(2)的入口进行再次吸附，冷凝下的液体进入倾析器或纤维床聚结器进行两相分离，重相出口(16)或轻相出口(17)分别流出有机溶剂或废水；所有设备及管道都需要绝热及伴热，蒸汽冷凝液循环使用；所述第一过滤器(1)采用金属过滤器，金属过滤器的过滤精度选择10～100μm，金属过滤器的过滤主体选自各种金属粉末烧结而成金属网或金属毡。

2.一种如权利要求1所述用活性炭连续吸附和解吸有机废气的装置来处理有机废气的方法，其特征为包括如下步骤：

a)工厂排放的有机废气经第一过滤器(1)除去固体颗粒后，被第一风机(2)加压送至吸附塔(3)进行吸附，吸附剂采用密相气力输送方式由上部进入吸附塔(3)，气体进口压力控制在0.15～0.30MPa，气速控制在3～8m/s，混合比为100～300；

b)含溶剂的工业废气从吸附塔(3)的底部入口处进入，活性炭沿移动床向下移动，废气低阻力自由穿过活性炭进行气固接触，通过逆向多级吸附，把废气中的溶剂最大限度地吸附到活性炭中，得到较深的净化，由于气体和活性炭是逆向运动，能始终保持上部活性炭是经再生的新炭，有极强的吸附能力；

c)第一旋转阀(5)控制活性炭流量进入解吸塔(6)内，中部加热盘管表面喷淋出水蒸气，水蒸气的温度控制在60～140℃，从活性炭中释放的溶剂被带出解吸塔(6)进入有机溶剂回收系统，解吸塔(6)解吸后的水蒸气混合气气体和活性炭是逆向运动，再生活性炭穿过中部加热盘管进入解吸塔(6)底部管道，第二旋转阀(7)开得大，移动速度就快，阀门关闭，就停止移动，第二旋转阀(7)设置有变频器调节系统进行调节，保证整个装置的连续性及稳定性；

d)球状或珠状的活性炭从第二旋转阀(7)下来，即进入加速器(8)的另一个入口，空气经第二过滤器(13)被第二风机(9)加压，第二风机(9)出口分两路，一路连接吸附塔(3)上部和解吸塔(6)上部只有当吸附塔(3)或解吸塔(6)内活性炭流动性差时，第二风机(9)向吸附塔(3)或解吸塔(6)吹风以加速活性炭流动，第二风机(9)出口另一路连接加速器(8)的一个入口，加压空气加速活性炭流动，输送管道(18)外加热套管对活性炭进行热干燥，为保证活性炭的吸附效率达到最大，用伴热管线将吸附剂控制到20～80℃，如监测排气的溶剂浓度不断上升，即需采用吸附剂补充罐(19)添加新鲜的活性炭，活性炭经输送管道(18)进入旋风分离器(4)，活性炭颗粒掉进吸附塔(3)上部循环使用，活性炭粉尘上升进入袋式除尘器(14)，袋式除尘器(14)扑捉活性炭粉尘收集到灰桶(15)；

e)解吸塔(6)脱附后的气体经冷凝器(11)冷却后，废水流入到分离槽(12)或倾析器或纤维床聚结器进行两相分离，轻、重相分别流出，溶剂回收利用，废水进入废水处理装置，冷凝器(11)未冷凝的气体还可返回至第一风机(2)的入口进一步进行吸附。