CN104906919A - 带式吸附微波脱附有机废气净化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种带式吸附微波脱附有机废气净化方法和装置，用以解决现有技术中净化有机废气工艺复杂，能耗高、效率低的问题。该带式吸附微波脱附有机废气净化装置包括1)吸附，将含有吸附介质的吸附带穿过容纳有有机废气的吸附室，使有机气体吸附于所述吸附介质上；2)脱附，将吸附后的吸附带穿过设有微波发生器的脱附室内，使有机气体从吸附介质中析出；3)将脱附后的吸附带再次穿过所述吸附室，重复步骤1)和步骤2)。该带式吸附微波脱附有机废气净化方法工艺简化，净化装置结构简单，使用方便，在处理有机废气时具有较高的效率和较低的能耗，具有很好的实用性和推广价值。

Description

带式吸附微波脱附有机废气净化方法及装置

技术领域

本发明涉及有机废气净化技术领域，特别是指一种带式吸附微波脱附有机废气的净化方法及装置。

背景技术

随着有机化工产品在工业中的广泛应用，进入大气中的挥发性有机污染物越来越多，主要是低沸点、易挥发的有机物。它们主要来源于石油化工行业所排放的废气；软包装印刷、农药、医药中间体、汽车喷涂、电子、机械、制鞋、合成革、合成纤维、塑料、造纸、油漆、涂料、陶瓷、采矿和纺织等诸多行业所排放的有机溶剂，这不但危害车间工人及周围人民群众的身体健康，造成大气环境的污染，而且造成资源的损失和浪费。挥发性有机物是形成Pm2.5的前体物，随着目前雾霾灾害天气的频繁发生、资源匮乏、经济竞争日益激烈，挥发性有机废气污染治理及相关行业的清洁生产实施势在必行。

目前对挥发性有机废气的处理普遍采用活性炭、活性炭纤维等多微孔材料进行吸附处理，再由高温蒸气对吸附饱和后的多微孔材料进行有机溶剂脱附，并采用冷却水对脱附下来的有机物与蒸汽的混合物进行冷凝，从而回收有机溶剂。但该工艺吸附过程需要填充大量活性炭等吸附介质，脱附时要大量消耗水蒸汽和冷却水，而大量的热量却在冷凝过程中浪费掉，同时在溶剂和水分离后，还会产生大量的废水，大量的吸附介质失活后需要更换，需要进一步处理，整个工艺过程复杂，工艺装置投资大，易产生二次污染，而且能源浪费，运行能耗高。同时，由于大气环境的日益严峻，锅炉产生的高污染同样使国家对于锅炉建设实行严格管控，大量的水蒸气需求也成为现有挥发性有机废气净化技术工艺推广的一个制约。

发明内容

本发明提出一种带式吸附微波脱附有机废气净化方法，解决了现有技术中净化有机废气工艺过程复杂的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：带式吸附微波脱附有机废气净化方法，包括如下步骤

1)吸附，将含有吸附介质的吸附带穿过容纳有有机废气的吸附室，使有机气体吸附于所述吸附介质上；

2)脱附，将吸附后的吸附带穿过设有微波发生器的脱附室内，使有机气体从吸附介质中析出；

3)将脱附后的吸附带再次穿过所述吸附室，重复步骤1)和步骤2)。

作为对上述技术方案的改进，所述吸附带在吸附或脱附后穿过载气室，所述载气室持续不断地向所述脱附室内输送氮气或惰性气体，所述氮气或惰性气体将所述脱附室内的有机气体带出。

采用上述方法的有益效果是：吸附带持续不断地进行循环往复运动，将吸附室内的有机气体吸附在吸附介质上，然后将其带入脱附室内，在脱附室内微波发生器的加热作用下，使有机气体从吸附介质中析出，完成有机气体的分离，之后的吸附带再次进入吸附室内循环，这种方法大大节省了吸附介质的填充量，仅为普通方法的十分之一，具有脱附速度快，再生效率高，介质损害小，适用范围广等显著优势，极大提高了气体净化的效率和有效降低了投资费用和运行成本。

载气室向脱附室内持续输送氮气或惰性气体，一方面可以将脱附室内脱附下来的有机气体从脱附室内带出，另一方面还可对吸附带起到保护作用，防止在微波加热过程中发生燃烧，使系统始终运行在安全环境中。

本发明还提出了一种带式吸附微波脱附有机废气净化装置，包括：

吸附室，所述吸附室设有进气口和出气口，所述吸附室内设有用于吸附有机气体的吸附带；

脱附室，所述吸附室内的吸附带伸入所述脱附室内，所述脱附室内设有微波发生器，用于脱附所述吸附带上吸附的有机气体；

所述吸附带循环往复运动。

作为对上述技术方案的改进，还包括载气室，所述吸附带也伸入所述载气室内；

所述脱附室设有有机气体排气口，所述载气室与所述脱附室之间连通，所述载气室向所述脱附室内持续输送氮气或惰性气体。

作为一种优选的实施方式，所述吸附室内的吸附带呈波浪形。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述吸附室内还设有位于所述进气口处的预过滤网，用于过滤有机废气中的粉尘、液滴等杂质。

作为另一种优选的实施方式，所述吸附带包括复合为一体的复合保护层和吸附介质层，所述复合保护层为玻纤过滤布或聚四氟乙烯微波传送带，所述吸附介质层为活性碳纤维毡或活性炭棉或颗粒活性炭或分子筛颗粒。

作为另一种优选的实施方式，所述吸附室、脱附室和载气室内均设有多组支撑所述吸附带的从动轮，所述吸附带由电机驱动进行循环往复运动。

作为另一种优选的实施方式，所述载气室内设有制氮机。

采用上述装置的有益效果是：该净化装置工作时，有机废气由进气口处进入吸附室内，其中的有机气体会被吸附带所吸附，剩余的合格气体从出气口处排放出去，从而净化废气，达到合格排放，在吸附带的循环往复运动下，有机气体会被带入脱附室内，在脱附室内通过微波加热，有机气体从吸附带中析出，最后进入后续处理即可，而脱附后的吸附带又再次进入到吸附室内，由此连续不断地进行重复工作，实现了高效的废气净化。

该净化装置通过设置载气室，通过载气室向脱附室内持续不断地输送氮气或惰性气体，一方面可以将脱附室内脱附下来的有机气体从有机气体排气口带出，另一方面还可对吸附带起到保护作用，防止在加热过程中发生燃烧，使系统始终运行在安全环境中。

将吸附室内的吸附带设置为波浪形可以有效地增加有机气体与吸附带之间的接触面积，降低风阻。

在吸附室内设置位于进气口处的预过滤网，可以事先将有机废气中的粉尘、液滴等大颗粒去除，保证吸附带的正常吸附功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例的结构示意图；

图中：1-吸附室；2-进气口；3-出气口；4-吸附带；5-脱附室；6-微波发生器；7-载气室；8-有机气体排气口；9-预过滤网；10-从动轮；11-制氮机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

本发明首先提出一种带式吸附微波脱附有机废气净化方法，用以解决现有技术中净化有机废气工艺过程复杂的问题，该方法包括如下步骤：

1)吸附，将含有吸附介质的吸附带穿过容纳有有机废气的吸附室，使有机气体吸附于所述吸附介质上；

2)脱附，将吸附后的吸附带穿过设有微波发生器的脱附室内，使有机气体从吸附介质中析出；

3)将脱附后的吸附带再次穿过吸附室，然后重复步骤1)和步骤2)。

在吸附或者脱附后，吸附带还可穿过载气室，同时载气室持续不断地向所述脱附室内输送氮气或惰性气体，所述氮气或惰性气体能够将脱附室内的有机气体带出。

如图1所示，为本发明带式吸附微波脱附有机废气净化装置的一种实施例，该装置主要包括吸附室1、脱附室5和载气室7，在整个装置内部设有吸附带4，该吸附带4主要的作用是吸附有机废气中的有机气体，进而将其与合格气体分离开，从而净化废气，达到合格排放。

该实施例中的吸附带4包括复合为一体的复合保护层和吸附介质层，其中，复合保护层为玻纤过滤布或聚四氟乙烯微波传送带，吸附介质层为活性碳纤维毡或活性炭棉或颗粒活性炭或分子筛颗粒，吸附带4的厚度一般在10～60mm之间，宽度在20～1500mm之间，其性能特点要有一定的抗拉伸性和耐250℃以上高温。

该吸附带4在整个装置中的分布是呈封闭式的，而且是持续不断地进行循环往复运动，其循环往复的动力来自于电机(图中未示出)，在吸附室1、脱附室5和载气室7内均设有多组支撑吸附带4的从动轮10，吸附带4运动的路线是经吸附室1进入载气室7(或脱附室5)，然后进入脱附室5(或载气室7)，最后再回到吸附室1内，即图示中，吸附带4可以以顺时针方向或逆时针方向进行循环往复运动，均可实现有机废气的净化功能。

吸附室1设有一个进气口2和一个出气口3,进气口2用于向吸附室1内输入有机废气，在进气口2处还设有一个预过滤网9，该预过滤网9的添加与否可视具体工况而定，其主要用于事先过滤有机废气中的粉尘、液滴等杂质，以保证吸附带4的正常吸附功能，而有机废气中的有机气体被吸附在吸附带4上后，剩余的合格气体即通过出气口3排放入大气中。另外，为了增加有机气体与吸附带4之间的接触面积，降低风阻，吸附室1内的吸附带4呈波浪形设置。

在脱附室5内设有微波发生器6，吸附有有机气体的吸附带4自吸附室1内进入脱附室5内后，在微波发生器6的加热作用下，有机气体从吸附带4上析出，实现有机气体与吸附带4的分离，实现快速升温脱附的目的，经脱附后的吸附带4再次进入吸附室1内，由此连续不断地重复工作。当然，对于不同的有机气体来说，脱附室内的脱附功率和微波发生器6的辐照时间都不相同。

为了收集处理脱附下来的有机气体，载气室7内设置制氮机11，而且载气室7与脱附室5之间连通起来，制氮机11持续不断地生产出氮气，并持续地输入到脱附室5内，在脱附室5上还开设有有机气体排气口8，制氮机11制出的氮气将脱附室5内的有机气体从有机气体排气口8带出，进入后级处理即可(一般有两种处理方式，一种是进入燃烧室，另一种是通过冷凝回收溶剂)。此处的氮气一方面可以将脱附室5内脱附下来的有机气体从有机气体排气口8带出，另一方面还可对吸附带4起到保护作用，防止在加热过程中发生燃烧，使系统始终运行在安全环境中。当然，其他的惰性气体也可实现该功能。

该带式吸附微波脱附有机废气净化方法工艺简化，净化装置结构简单，使用方便，在处理有机废气时具有较高的效率和较低的能耗，具有很好的实用性和推广价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.带式吸附微波脱附有机废气净化方法，其特征在于：包括如下步骤

1)吸附，将含有吸附介质的吸附带穿过容纳有有机废气的吸附室，使有机气体吸附于所述吸附介质上；

2)脱附，将吸附后的吸附带穿过设有微波发生器的脱附室内，使有机气体从吸附介质中析出；

3)将脱附后的吸附带再次穿过所述吸附室，重复步骤1)和步骤2)。

2.如权利要求1所述的带式吸附微波脱附有机废气净化方法，其特征在于：所述吸附带在吸附或脱附后穿过载气室，所述载气室持续不断地向所述脱附室内输送氮气或惰性气体，所述氮气或惰性气体将所述脱附室内的有机气体带出。

3.带式吸附微波脱附有机废气净化装置，其特征在于：包括：

吸附室，所述吸附室设有进气口和出气口，所述吸附室内设有用于吸附有机气体的吸附带；

脱附室，所述吸附室内的吸附带伸入所述脱附室内，所述脱附室内设有微波发生器，用于脱附所述吸附带上吸附的有机气体；

所述吸附带循环往复运动。

4.如权利要求3所述的带式吸附微波脱附有机废气净化装置，其特征在于：还包括载气室，所述吸附带也伸入所述载气室内；

所述脱附室设有有机气体排气口，所述载气室与所述脱附室之间连通，所述载气室向所述脱附室内持续输送氮气或惰性气体。

5.如权利要求4所述的带式吸附微波脱附有机废气净化装置，其特征在于：所述吸附室内的吸附带呈波浪形。

6.如权利要求3至5任一项所述的带式吸附微波脱附有机废气净化装置，其特征在于：所述吸附室内还设有位于所述进气口处的预过滤网，用于过滤有机废气中的粉尘、液滴等杂质。

7.如权利要求3所述的带式吸附微波脱附有机废气净化装置，其特征在于：所述吸附带包括复合为一体的复合保护层和吸附介质层，所述复合保护层为玻纤过滤布或聚四氟乙烯微波传送带，所述吸附介质层为活性碳纤维毡或活性炭棉或颗粒活性炭或分子筛颗粒。

8.如权利要求4所述的带式吸附微波脱附有机废气净化装置，其特征在于：所述吸附室、脱附室和载气室内均设有多组支撑所述吸附带的从动轮，所述吸附带由电机驱动进行循环往复运动。

9.如权利要求4所述的带式吸附微波脱附有机废气净化装置，其特征在于：所述载气室内设有制氮机。