CN103341275B - 一种有机溶剂气体的回收利用方法及其专用装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机溶剂气体的回收利用方法及其专用装置，属于废气处理技术领域。本发明的步骤为：（1）将空气和有机溶剂的混合气体引入两个或两个以上串联的冷却塔；（2）向冷却塔内注入冷却液，冷却液喷淋引入的混合气体，混合气体中的有机溶剂经冷却后由气态转化为液态，并与冷却液混合；（3）将步骤（2）的混合液体引入分离箱（5）中，静置分层，上层为有机溶剂，下层为冷却液；（4）步骤（3）中的冷却液流入冷却箱，经降温冷却后，通过水泵回流到冷却塔中，循环使用。本发明设备投资小，操作简单易行，安全可靠，空气排放达标，而且回收到的有机溶剂可以重复利用，达到了经济效益提高和环境友好的双重效果。

Description

一种有机溶剂气体的回收利用方法及其专用装置

技术领域

本发明涉及一种气体的回收利用方法及其装置，更具体地说，涉及一种有机溶剂气体的回收利用方法及其专用装置。

背景技术

目前，在压敏胶、不干胶、透明胶带等涂布以及喷漆过程中，绝大多数厂家会把有害的有机溶剂气体（如乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯等）直接排放到空气中，造成严重的环境污染和原料浪费，只有极少数厂家会处理排放的有害气体。目前，处理这些有机溶剂的方法主要有两种，一种是高温加热分解法，即把含有有机溶剂的空气流过高温加热装置，使有机溶剂分解燃烧成二氧化碳和水，这种方法的缺点是：投资大，操作复杂，生产中不安全，设备故障易造成火灾、爆炸等事故，分解释放出来的二氧化碳温室气体和未分解的有机溶剂会再次污染空气；另一种方法是用活性炭吸附空气中的有机溶剂气体，这种方法的缺点是：活性炭的需求量很大，设备复杂，投资金额大，对有害气体的吸附不完全，并且失效的活性炭处理很麻烦。

经专利检索，已有针对有机溶剂气体回收利用的技术方案公开，如中国专利号ZL200910304543.1，授权公告日为2011年12月7日，发明创造名称为：有机废气净化回收方法，该申请案涉及一种有机废气净化回收方法，该方法所采用的有机废气净化回收系统包括冷却互溶吸收装置、溶剂储罐、溶剂冷却器、水冷却塔、水池、溶剂泵和水泵。该方法包括将冷却水通过水泵注入冷却互溶吸收装置中，流经各部件后流入水池循环利用。将有机介质通入冷却互溶吸收装置的溶剂液流分配器的溶剂箱中，在重力的作用下流经各部件后进入溶剂储罐中而循环利用；将有机废气通入冷却互溶吸收装置中与冷却水以及有机介质进行热交换；交换后的有机废气成为尾气排出冷却互溶吸收装置。该申请案的溶剂回收效率较高，无二次污染，但其不足之处在于：该申请案的一种有机废气净化回收方法所用的设备复杂，增加了设备成本，且操作步骤繁琐。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中设备投资大、操作系统复杂麻烦，生产不安全，易造成火灾、爆炸等事故以及活性炭回收处理困难的不足，提供一种有机溶剂气体的回收利用方法及其专用装置，采用本发明提供的技术方案，不仅设备投资规模小，操作简单易行，安全可靠，空气中的有机溶剂气体吸收处理完全，而且回收到的有机溶剂可以重复利用，达到了经济效益提高和环境友好的双重效果。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种有机溶剂气体的回收利用方法，其步骤为：

（1）引入混合气体：将空气和有机溶剂的混合气体通过引风机引入冷却装置，该冷却装置包括两个或两个以上串联的冷却塔；

（2）混合冷却：步骤（1）进行的同时，从冷却塔的冷却液入口注入冷却液，冷却液经填料过滤后喷淋步骤（1）引入的混合气体，混合气体中的有机溶剂经冷却后由气态转化为液态，并与冷却液混合，经过引流管流入分离箱，此时，混合气体中的空气通过空气排出管排出；

（3）分离：步骤（2）中流入分离箱的混合液体在分离箱中静置分层，上层为有机溶剂，下层为冷却液，有机溶剂通过分离箱的有机溶剂出口流入贮罐中，冷却液通过分离箱的冷却液出口流入冷却箱；

（4）冷却液循环：步骤（3）中流入冷却箱的冷却液经降温冷却后，通过水泵回流到步骤（2）的冷却塔中，循环使用。

更进一步地，步骤（1）中所述的有机溶剂为乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯等不溶或微溶于水的有机物，所述的冷却塔的个数为2个。

更进一步地，步骤（2）中所述的冷却液为冷盐水或冷水，所述的填料为不锈钢丝网。

更进一步地，步骤（3）中所述的分离箱内设置有挡板，挡板将分离箱隔成往复弯折的流道，所述的静置分层时间为2～5min。

本发明的一种有机溶剂气体回收利用方法的专用装置，包括引风机和冷却装置，所述的引风机与冷却装置相连通，还包括引流管、空气排出管、分离箱、冷却箱和水泵，所述的冷却装置的底端设置引流管，且引流管与冷却装置相连通，所述的空气排出管设置在引流管上，所述的引流管的一端封闭，另一端与分离箱相连接，所述的分离箱内设置有两块或两块以上的挡板，所述的挡板将分离箱隔成往复弯折的流道，所述的往复弯折的流道的末端与冷却箱相连接，所述的冷却箱通过水泵、管道与上述冷却装置相连接。

更进一步地，所述的冷却装置包括两个或两个以上的冷却塔，所述的冷却塔之间通过导气管相串联，所述的冷却塔上设有与引风机相连接的混合气体入口，所述的冷却塔的上端设置有冷却液入口，所述的冷却液入口与连接水泵的管道相连接，所述的冷却塔的下端与引流管相连通，所述的冷却塔内设置有填料，所述的填料为不锈钢丝网，所述的冷却塔为两端尺寸小于中间尺寸的圆柱体，其壳体的材质为聚丙烯或碳钢。

更进一步地，所述的冷却箱为长方体结构，所述的冷却箱的一侧底端设置有与分离箱相连接的进液口，所述的冷却箱的另一侧底端设置有“L”形出液管，所述的出液管通过管道与水泵相连，所述的冷却箱内连接有冷冻机，所述的冷却箱的材质为聚丙烯或碳钢。

更进一步地，所述的分离箱上设置有混合液体进口、有机溶剂出口和冷却液出口，所述的混合液体进口与引流管相连接，所述的有机溶剂出口设置在分离箱的上端，且低于挡板，所述的冷却液出口设置在分离箱的底端，所述的冷却液出口与冷却箱上的进液口相连接，所述的分离箱为长方体结构，所述的分离箱的材质为聚丙烯或碳钢。

更进一步地，所述的冷却塔的个数为2个。

更进一步地，所述的冷冻机的功率为6～8万大卡。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

（1）本发明的一种有机溶剂气体的回收利用方法，由于冷却液经填料过滤后喷淋空气和有机溶剂的混合气体，冷却液与混合空气的接触面积增大，冷却效果好，并且可以使液化后的有机溶剂与冷却液混合，充分地吸收了空气中的有机溶剂；

（2）本发明的一种有机溶剂气体的回收利用方法，利用有机溶剂不溶或微溶于冷却液的性质，将有机溶剂和冷却液的混合液体在分离箱中静置分层，上层为有机溶剂，下层为冷却液，从而回收有机溶剂，不仅避免了环境的污染，还可以重复利用收集到的有机溶剂；

（3）本发明的一种有机溶剂气体的回收利用方法，冷却液经过冷却箱的降温冷却后，通过水泵回流到冷却塔中，实现了冷却液的循环使用；

（4）本发明的一种有机溶剂气体回收利用方法的专用装置，分离箱内设置有两块或两块以上的挡板，该挡板将分离箱隔成往复弯折的流道，增加了进入分离箱内的混合液体的流动距离和流动时间，使混合液体具有足够的静置分层时间，充分地分离回收有机溶剂；

（5）本发明的一种有机溶剂气体回收利用方法的专用装置，冷却装置包括两个或两个以上的冷却塔，冷却塔之间通过导气管相串联，通过多级混合冷却吸收，使得有机溶剂的混合冷却效率更高，吸收更加完全；

（6）本发明的一种有机溶剂气体回收利用方法的专用装置，冷却箱的一侧底端设置有与分离箱上的冷却液出口相连接的进液口，冷却箱的另一侧底端设置有“L”形出液管，出液管通过管道与水泵相连，冷却液从冷却箱的底端进入，经冷冻机冷却后，通过“L”形出液管流出，流出的冷却液为冷却箱上层温度较低的部分，结构设计合理巧妙，达到了很好地降温效果；

（7）本发明的一种有机溶剂气体的回收利用方法及其专用装置，设备投资小，操作简单易行，安全可靠，空气中的有机溶剂气体吸收处理完全，空气排放达标，而且回收到的有机溶剂可以重复利用，达到了经济效益提高和环境友好的双重效果。

附图说明

图1为本发明的一种有机溶剂气体的回收利用方法的流程图；

图2为本发明的一种有机溶剂气体回收利用方法的专用装置的结构示意图；

图3为本发明中冷却装置的结构示意图；

图4为本发明中分离箱的俯视结构示意图；

图5为图4中A-A方向视图；

图6为本发明中冷却箱的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、冷却塔；11、冷却液入口；12、填料；2、混合气体入口；3、引流管；4、空气排出管；5、分离箱；51、挡板；52、混合液体进口；53、有机溶剂出口；54、冷却液出口；6、冷却箱；61、进液口；62、出液管；7、冷冻机；8、水泵；9、贮罐。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

结合图1和图2，本发明的一种有机溶剂气体的回收利用方法，其步骤为：

（1）引入混合气体：将空气和有机溶剂的混合气体通过引风机引入冷却装置，该冷却装置包括两个或两个以上串联的冷却塔1；上述有机溶剂为乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯等不溶或微溶于水的有机物；

（2）混合冷却：步骤（1）进行的同时，从冷却塔1的冷却液入口11注入冷却液，冷却液经填料12过滤后喷淋步骤（1）引入的混合气体，混合气体中的有机溶剂经冷却后由气态转化为液态，并与冷却液混合，经过引流管3流入分离箱5，此时，混合气体中的空气通过空气排出管4排出；上述的冷却液为冷盐水（NaCl水溶液）或冷水，填料12为不锈钢丝网；

（3）分离：步骤（2）中流入分离箱5的混合液体在分离箱5中静置分层，静置分层时间为2～5min，上层为有机溶剂，下层为冷却液，有机溶剂通过分离箱5的有机溶剂出口53流入贮罐9中，冷却液通过分离箱5的冷却液出口54流入冷却箱6；上述的分离箱5内设置有挡板51，挡板51将分离箱5隔成往复弯折的流道；

（4）冷却液循环：步骤（3）中流入冷却箱6的冷却液经降温冷却后，通过水泵8回流到步骤（2）的冷却塔1中，循环使用。

结合图2、图3、图4、图5和图6，本发明的一种有机溶剂气体回收利用方法的专用装置，包括引风机、冷却装置、引流管3、空气排出管4、分离箱5、冷却箱6、水泵8和贮罐9，冷却装置包括两个或两个以上的冷却塔1，冷却塔1之间通过导气管相串联，冷却塔1上设有与引风机相连接的混合气体入口2，冷却塔1的上端设置有冷却液入口11，冷却液入口11与连接水泵8的管道相连接，冷却塔1的下端与引流管3相连通，冷却塔1内设置有填料12，填料12为不锈钢丝网，冷却塔1为两端尺寸小于中间尺寸的圆柱体，其壳体的材质为聚丙烯或碳钢。空气排出管4设置在引流管3上，引流管3的一端封闭，另一端与分离箱5相连接，分离箱5内设置有两块或两块以上的挡板51，挡板51将分离箱5隔成往复弯折的流道，分离箱5上设置有混合液体进口52、有机溶剂出口53和冷却液出口54，混合液体进口52与引流管3相连接，有机溶剂出口53设置在分离箱5的上端，且低于挡板51，冷却液出口54设置在分离箱5的底端，有机溶剂出口53与贮罐9相连接，冷却液出口54与冷却箱6上的进液口61相连接，进液口61设置在冷却箱6一侧的底端，冷却箱6的另一侧底端设置有“L”形出液管62，出液管62通过管道与水泵8相连，冷却箱6通过水泵8、管道与冷却装置上的冷却液入口11相连接，冷却箱6内连接有冷冻机7，冷冻机7的功率为6～8万大卡。分离箱5和冷却箱6均为长方体结构，且它们的材质均为聚丙烯或碳钢。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

本实施例的一种有机溶剂气体的回收利用方法，其步骤为：

（1）引入混合气体：将空气和有机溶剂的混合气体通过引风机引入冷却装置，该冷却装置包括2个串联的冷却塔1；上述有机溶剂为乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯等不溶或微溶于水的有机物；

（2）混合冷却：步骤（1）进行的同时，从冷却塔1的冷却液入口11注入冷却液，冷却液经填料12过滤后喷淋步骤（1）引入的混合气体，混合气体中的有机溶剂经冷却后由气态转化为液态，并与冷却液混合，经过引流管3流入分离箱5，由于冷却液经填料12过滤后喷淋空气和有机溶剂的混合气体，冷却液与混合空气的接触面积增大，冷却效果好，并且可以使液化后的有机溶剂与冷却液混合，充分地吸收了空气中的有机溶剂。此时，混合气体中的空气通过空气排出管4排出，并且达到排放标准；上述的冷却液为冷盐水，不仅价格低廉，而且冷盐水的密度较大，有利于冷盐水与有机溶剂的分层；

（3）分离：步骤（2）中流入分离箱5的混合液体在分离箱5中静置分层，静置分层时间为2min，上层为有机溶剂，下层为冷却液，有机溶剂通过分离箱5的有机溶剂出口53流入贮罐9中，冷却液通过分离箱5的冷却液出口54流入冷却箱6，利用有机溶剂不溶或微溶于冷却液的性质回收有机溶剂，不仅避免了环境的污染，还可以重复利用收集到的有机溶剂，一举两得；

（4）冷却液循环：步骤（3）中流入冷却箱6的冷却液经降温冷却后，通过水泵8回流到步骤（2）的冷却塔1中，实现了冷却液的循环使用。

本实施例的一种有机溶剂气体回收利用方法的专用装置，包括引风机、冷却装置、引流管3、空气排出管4、分离箱5、冷却箱6、水泵8和贮罐9，冷却装置包括2个冷却塔1，冷却塔1之间通过导气管相串联，通过两级混合冷却吸收，使得有机溶剂的混合冷却效率更高，吸收更加完全。冷却塔1上设有与引风机相连接的混合气体入口2，冷却塔1的上端设置有冷却液入口11，冷却液入口11与连接水泵8的管道相连接，可以循环使用冷却液。冷却塔1的下端与引流管3相连通，冷却塔1内设置有填料12，该填料12为不锈钢丝网，不仅可以起到一定的过滤作用，还可以使冷却液的喷淋效果达到最佳。冷却塔1为两端尺寸小于中间尺寸的圆柱体，其壳体的材质为聚丙烯。空气排出管4设置在引流管3上，引流管3的一端封闭，另一端与分离箱5相连接，分离箱5内设置有两块或两块以上的挡板51，具体在本实施例中，挡板51的个数为7，挡板51将分离箱5隔成往复弯折的流道，增加了进入分离箱5内的混合液体的流动距离和流动时间，使混合液体具有足够的静置分层时间，有利于充分地分离回收有机溶剂。上述往复弯折的流道的起始端设置有有混合液体进口52，混合液体进口52与引流管3相连接，往复弯折的流道的末端设置有有机溶剂出口53和冷却液出口54，有机溶剂出口53设置在分离箱5的上端，且低于挡板51，冷却液出口54设置在分离箱5的底端，有机溶剂出口53与贮罐9相连接，冷却液出口54与冷却箱6相连接，冷却箱6通过水泵8、管道与冷却装置上的冷却液入口11相连接，冷却箱6的一侧底端设置有与分离箱5上的冷却液出口54相连接的进液口61，冷却箱6的另一侧底端设置有“L”形出液管62，出液管62通过管道与水泵8相连，冷却箱6内连接有冷冻机7，冷冻机7的功率为6万大卡，冷却液从冷却箱6的底端进入，经冷冻机7冷却后，通过“L”形出液管62流出，流出的冷却液为冷却箱6上层温度较低的部分，结构设计合理巧妙，达到了很好地降温效果。分离箱5和冷却箱6均为长方体结构，且它们的材质均为聚丙烯。

实施例2

本实施例的一种有机溶剂气体的回收利用方法及其专用装置的基本结构同实施例1，不同之处在于：冷却液为冷水，混合液体在分离箱5中静置分层的时间为3.5min，冷冻机7的功率为7万大卡，冷却塔1的壳体、分离箱5和冷却箱6的材质均为碳钢。

实施例3

本实施例的一种有机溶剂气体的回收利用方法及其专用装置的基本结构同实施例1，不同之处在于：混合液体在分离箱5中静置分层的时间为5min，冷冻机7的功率为8万大卡，冷却塔1的壳体的材质为碳钢。

本发明的一种有机溶剂气体的回收利用方法及其专用装置，利用有机溶剂不溶或微溶于水的性质回收空气中的有机溶剂。使用时，用引风机将生产中产生的空气和有机溶剂的混合气体引入冷却塔1内，经过多级混合冷却吸收，有机溶剂液化并与冷却液混合，在重力作用下，该混合液体流入分离箱5中，在分离箱5中静置分层，上层液体为有机溶剂，下层液体为冷却液，有机溶剂通过分离箱5上的有机溶剂出口53收集到贮罐9中，冷却液通过冷却液出口54进入冷却箱中，经过冷冻机7的冷却后，用水泵8打入冷却塔1中，循环使用。这样连续不断地循环回收，直至生产结束，此时空气的排放达标。本发明的一种有机溶剂气体的回收利用方法及其专用装置，设备投资小，操作简单易行，安全可靠，空气中的有机溶剂气体吸收处理完全，空气排放达标，而且回收到的有机溶剂可以重复利用，达到了经济效益提高和环境友好的双重效果。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种有机溶剂气体回收利用方法的专用装置，包括引风机和冷却装置，所述的引风机与冷却装置相连通，其特征在于：还包括引流管（3）、空气排出管（4）、分离箱（5）、冷却箱（6）和水泵（8），所述的冷却装置的底端设置引流管（3），且引流管（3）与冷却装置相连通，所述的空气排出管（4）设置在引流管（3）上，所述的引流管（3）的一端封闭，另一端与分离箱（5）相连接，所述的分离箱（5）内设置有两块或两块以上的挡板（51），所述的挡板（51）将分离箱（5）隔成往复弯折的流道，所述的往复弯折的流道的末端与冷却箱（6）相连接，所述的冷却箱（6）通过水泵（8）、管道与上述冷却装置相连接。

2.根据权利要求1所述的一种有机溶剂气体回收利用方法的专用装置，其特征在于：所述的冷却装置包括两个或两个以上的冷却塔（1），所述的冷却塔（1）之间通过导气管相串联，所述的冷却塔（1）上设有与引风机相连接的混合气体入口（2），所述的冷却塔（1）的上端设置有冷却液入口（11），所述的冷却液入口（11）与连接水泵（8）的管道相连接，所述的冷却塔（1）的下端与引流管（3）相连通，所述的冷却塔（1）内设置有填料（12），所述的填料（12）为不锈钢丝网，所述的冷却塔（1）为两端尺寸小于中间尺寸的圆柱体，其壳体的材质为聚丙烯或碳钢。

3.根据权利要求2所述的一种有机溶剂气体回收利用方法的专用装置，其特征在于：所述的冷却箱（6）为长方体结构，所述的冷却箱（6）的一侧底端设置有与分离箱（5）相连接的进液口（61），所述的冷却箱（6）的另一侧底端设置有“L”形出液管（62），所述的出液管（62）通过管道与水泵（8）相连，所述的冷却箱（6）内连接有冷冻机（7），所述的冷却箱（6）的材质为聚丙烯或碳钢。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种有机溶剂气体回收利用方法的专用装置，其特征在于：所述的分离箱（5）上设置有混合液体进口（52）、有机溶剂出口（53）和冷却液出口（54），所述的混合液体进口（52）与引流管（3）相连接，所述的有机溶剂出口（53）设置在分离箱（5）的上端，且低于挡板（51），所述的冷却液出口（54）设置在分离箱（5）的底端，所述的冷却液出口（54）与冷却箱（6）上的进液口（61）相连接，所述的分离箱（5）为长方体结构，所述的分离箱（5）的材质为聚丙烯或碳钢。

5.根据权利要求2或3所述的一种有机溶剂气体回收利用方法的专用装置，其特征在于：所述的冷却塔（1）的个数为2个。

6.根据权利要求3所述的一种有机溶剂气体回收利用方法的专用装置，其特征在于：所述的冷冻机（7）的功率为6～8万大卡。