CN104289072A - 苯类挥发性气体的复叠回收装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种挥发性气体的复叠回收装置，包括液化收回单元和吸附富集单元，液化回收单元包括引风机、预冷器、冷凝器、膜分离器、第一真空泵、制冷系统、冷媒泵和回收罐，吸附富集单元包括吸附罐、第二真空泵以及多个阀门。还提供一种利用该装置的挥发性气体的重叠回收方法。本发明结合“冷凝+膜+吸附”三效常压复叠，有效解决苯系物排放达标问题，而且溶剂可回收利用。

Description

苯类挥发性气体的复叠回收装置和方法

技术领域

    本发明涉及有机溶剂废气回收的技术领域，具体地说是指含苯类有机溶剂在装卸车（船）过程中产生的挥发性有机废气回收的装置和方法。

背景技术

苯系物在装车、装船过程中会产生大量的蒸发损耗，蒸发产生的蒸汽直接排放到大气中，会造成大量能源浪费同时也会给人体造成毒害；另一方面，可燃的挥发性气体形成后不但具有严重的安全隐患，而且在紫外线照射下能够形成光化学烟雾，造成环境污染。

苯类挥发度低，因此在灌装过程中的排放气有机组分浓度也较低，为适应VOCs综合治理的发展趋势，需要开发出适应低浓度VOCs气体特性的治理工艺，在满足日益严格的排放标准的前提下，降低处理装置的运行能耗，提高装置的稳定可靠性。

目前国内外在VOCs治理新技术主要有：1、新材料（吸附材料、催化材料、过滤材料、生物净化菌种等）的开发与应用；2、过程优化和集成技术的研究开发，如吸附浓缩—催化燃烧集成技术、吸附浓缩—冷凝回收集成技术、吸附浓缩—吸收集成技术等；3、新技术的开发应用，如生物净化技术、等离子体净化技术、光催化技术、膜分离技术和离子液吸收技术等。但实践证明，单一通过一种工艺技术要实现VOCs综合治理效果是较为困难的，只能通过工艺技术进行组合，才是VOCs综合治理技术的发展趋势。

发明内容

本发明针对现有苯系物回收处理装置的不足，提供一种苯系物“冷凝+膜+吸附”三效常压复叠装置和方法，该装置和方法不仅有效解决苯系物排放达标问题，而且溶剂可回收利用。

本发明采用如下技术方案：

一种挥发性气体的复叠回收装置，包括液化回收单元和吸附富集单元，所述液化回收单元包括引风机、预冷器、冷凝器、膜分离器、第一真空泵、制冷系统、冷媒泵和回收罐，所述吸附富集单元包括吸附罐、第二真空泵以及多个阀门，所述引风机进口由一进气管连接所述第一真空泵和所述第二真空泵，出口连接所述预冷器；所述预冷器进口由管道连接所述冷凝器和引风机，出口连接所述膜分离器、冷凝器和回收罐；所述冷凝器进口连接所述预冷器和冷媒泵，出口连接所述预冷器、制冷系统和回收罐；所述膜分离器进口连接所述预冷器，出口连接所述第一真空泵和吸附罐的废气进口阀；所述冷媒泵一端连接所述冷凝器，另一端连接所述制冷系统；所述制冷系统一路连接有冷却水的进出管道，另一路连接所述冷媒泵进口和冷凝器出口；所述吸附罐一端连接净化气出口阀，另一端连接所述废气进口阀和脱附气出口阀；所述第二真空泵进口连接所述脱附气出口阀，出口连接所述引风机。

进一步，所述吸附罐包括两台并列连接的吸附罐，每台吸附罐的一端连接一个所述净化气出口阀，另一端连接一个所述废气进口阀和一个所述脱附气出口阀，两个脱附气出口阀分别连接至所述第二真空泵进口。

进一步，所述吸附罐内装填活性炭，所述活性炭顶部设有一不锈钢网状压环。

进一步，所述挥发性气体为苯类挥发性气体。

还提供一种利用上述装置的挥发性气体的复叠回收方法，该方法具体包括以下步骤：1、气体排放时，引风机自动运转并将工作频率自适应到与相应进气量平衡，气体经引风机压力提升后，在预冷器中被冷凝器排出的不凝气体预冷后进入冷凝器，有机组分冷凝成液体进入回收罐，不凝气体作为冷源进入预冷器被进气加热升温后进入膜分离器进一步分离；2、膜分离器中渗透气富含有机组分气体通过第一真空泵形成的压差返回引风机入口复叠处理，透余气再进入吸附罐吸附从而达到排放标准排放；3、吸附罐根据吸附时间自动切换吸附及解析运行状态，解析气体通过第二真空泵回到引风机入口复叠液化。

由上述对本发明的描述可知，本发明的优点在于：

1、本发明工艺复叠的回收方法集成各单元方法之所长、摒弃单元方法之所短，工艺更加合理、能耗分配更低，效率更高，是目前最合理的含苯类油气治理工艺，处理后的废气达到较高排放标准和要求。

2、通过膜过滤提浓的透过液回到冷凝器入口可以冷凝下来，减少这部分进入活性炭的量可以大幅度延长活性炭的寿命，另一方面透余侧的含苯类油气浓度大幅度下降，也减少了活性炭的用量，降低了成本。

3、混合气始终在低温下运行，不会产生高温燃烧，安全性高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明吸附罐的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

参照图1，苯类挥发性气体的复叠回收装置，包括液化回收单元和吸附富集单元，液化回收单元由：引风机1、预冷器2、冷凝器3、膜分离器4、第一真空泵5、制冷系统6、冷媒泵7、回收罐10组成；吸附富集单元由：吸附罐8、第二真空泵9及吸/脱附的相关阀门组成。

参照图1，引风机1进口由一进气管连接第一真空泵5和第二真空泵9，出口连接预冷器2；预冷器2进口由管道连接冷凝器3和引风机1，出口连接膜分离器4、冷凝器3和回收罐10；冷凝器3进口连接预冷器2和冷媒泵7，出口连接预冷器2、制冷系统6和回收罐10；膜分离器4进口连接预冷器2，出口连接第一真空泵5和吸附罐8的废气进口阀V3；冷媒泵7一端连接冷凝器3，另一端连接制冷系统6；制冷系统6一路连接有冷却水的进出管道，另一路连接冷媒泵7进口和冷凝器3出口；吸附罐8包括两台并列连接的吸附罐，每台吸附罐8的一端连接一个净化气出口阀V5，另一端连接一个废气进口阀V3和一个脱附气出口阀V4，两个脱附气出口阀V4分别连接至第二真空泵9进口；第二真空泵9进口连接上述脱附气出口阀V4，出口连接上述引风机1。

参照图2，上述吸附罐8内装填活性炭81，活性炭81顶部设有一不锈钢网状压环82，压环82可以在压力恢复阶段防止活性炭颗粒81的运动，从而最大限度地减少因颗粒之间的摩擦而产生的粉尘，也避免了活性炭床层上形成“V”字形凹陷。

继续参照图1，苯类挥发性气体的复叠回收方法，含苯类气体排放时，引风机1自动运转并将工作频率自适应到与相应进气量平衡，含苯类气体经引风机1压力提升至0.05MPa，在预冷器2中被冷凝器3排出的不凝气预冷后进入冷凝器3被冷却到7℃，在冷凝器3中有机气体的蒸汽分压将大大超过其相应的饱和蒸汽分压而液化，大约30-70%有机组分冷凝成液进入回收罐10；不凝气体作为冷源进入预冷器2被进气加热10-20℃的温升后进入膜分离器4进一步分离；膜分离器4中渗透气富含有机组份气体通过第一真空泵5形成的压差返回引风机1入口复叠处理，透余气中有机气体浓度小于0.1%Vol，再进入吸附罐8吸附从而达到排放标准排放，两个吸附罐8根据吸附时间自动切换吸附及解析运行状态，解析气体通过第二真空泵9回到引风机1入口复叠液化。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。 

Claims (6)

1.一种挥发性气体的复叠回收装置，其特征在于：包括液化回收单元和吸附富集单元，所述液化回收单元包括引风机、预冷器、冷凝器、膜分离器、第一真空泵、制冷系统、冷媒泵和回收罐，所述吸附富集单元包括吸附罐、第二真空泵以及多个阀门，所述引风机进口由一进气管连接所述第一真空泵和所述第二真空泵，出口连接所述预冷器；所述预冷器进口由管道连接所述冷凝器和引风机，出口连接所述膜分离器、冷凝器和回收罐；所述冷凝器进口连接所述预冷器和冷媒泵，出口连接所述预冷器、制冷系统和回收罐；所述膜分离器进口连接所述预冷器，出口连接所述第一真空泵和吸附罐的废气进口阀；所述冷媒泵一端连接所述冷凝器，另一端连接所述制冷系统；所述制冷系统一路连接有冷却水的进出管道，另一路连接所述冷媒泵进口和冷凝器出口；所述吸附罐一端连接净化气出口阀，另一端连接所述废气进口阀和脱附气出口阀；所述第二真空泵进口连接所述脱附气出口阀，出口连接所述引风机。

2.如权利要求1所述的挥发性气体的复叠回收装置，其特征在于：所述吸附罐包括两台并列连接的吸附罐，每台吸附罐的一端连接一个所述净化气出口阀，另一端连接一个所述废气进口阀和一个所述脱附气出口阀，两个脱附气出口阀分别连接至所述第二真空泵进口。

3.如权利要求1所述的挥发性气体的复叠回收装置，其特征在于：所述吸附罐内装填活性炭，所述活性炭顶部设有一不锈钢网状压环。

4.如权利要求1所述的挥发性气体的复叠回收装置，其特征在于：所述挥发性气体为苯类挥发性气体。

5.一种挥发性气体的复叠回收方法，其特征在于：利用权利要求1-4任一所述的挥发性气体的复叠回收装置。

6.如权利要求5所述的挥发性气体的复叠回收方法，其特征在于：该方法具体包括以下步骤：1、气体排放时，引风机自动运转并将工作频率自适应到与相应进气量平衡，气体经引风机压力提升后，在预冷器中被冷凝器排出的不凝气体预冷后进入冷凝器，有机组分冷凝成液体进入回收罐，不凝气体作为冷源进入预冷器被进气加热升温后进入膜分离器进一步分离；2、膜分离器中渗透气富含有机组分气体通过第一真空泵形成的压差返回引风机入口复叠处理，透余气再进入吸附罐吸附从而达到排放标准排放；3、吸附罐根据吸附时间自动切换吸附及解析运行状态，解析气体通过第二真空泵回到引风机入口复叠液化。