CN105214442B - 一种高效的有机溶剂回收系统 - Google Patents

Abstract

一种新型高效的有机溶剂回收系统，包括若干并联安装的吸附罐，吸附罐底部设置气体进口、顶部设置气体出口，吸附罐两侧设有冷却水进口、冷却水出口、加热介质进口、加热介质出口；所述吸附罐上安装管路，管路上依次安装截止阀门、真空泵，所述管路连接串联安装的第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器，所述第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器底部均安装有溶剂储存罐，所述第二冷凝器和第三冷凝器之间设置有压缩机。采用本发明的新型高效的有机溶剂回收系统回收有机溶剂，有机废气经吸附处理之后排出的气体达到环保要求且能耗小、回收成本低，操作简便。

Description

一种高效的有机溶剂回收系统

技术领域

本发明属于有机气体回收领域，具体涉及一种新型高效的有机溶剂回收系统。

背景技术

工业生产排放大量的含有机溶剂的废气，例如，印刷、皮革生产、喷漆等生产过程都排放出大量的含有机溶剂的废气。由于排放到大气中的有机溶剂在阳光的照射下会发生光化学反应，产生对环境与人体有害的物质，所以，国家将逐步采取强制性法律条款强化含有机溶剂的废气的治理。

从含有机溶剂的废气中回收有机溶剂是净化废气的有效方法，人们通常利用分子筛浓缩转轮处理含高沸点有机溶剂的废气，而处理含低沸点有机溶剂的废气常用的方法包含吸附剂吸附水蒸汽脱附、或者吸附剂吸附氮气保护加热脱附以及膜分离回收等。

吸附剂吸附水蒸汽脱附回收有机溶剂的方法用于水溶剂有机溶剂回收时回收的溶剂全部溶解于水中，产生大量的含有机溶剂的废水；而吸附剂吸附氮气保护加热脱附方法要求系统密闭优良，保证氮气循环过程中外界的氧气不可以渗透到氮气循环系统中，否则存在爆炸的危险。至今，在低沸点有机溶剂回收领域，膜分离回收技术体现出了广泛的适用性与安全性。

膜分离技术的原理就是利用对有机物具有渗透选择性的聚合物复合膜，聚合物复合膜对于有机溶剂蒸汽较空气更加容易渗透，当含有机溶剂的废气与膜材料表面接触时，有机溶剂可以透过膜从废气中分离出来。

在实际应用中，通常利用压缩机提高含有机溶剂空气压力使膜的两侧形成压力差，达到膜渗透所需的推动力。

目前膜分离技术处理含有机溶剂的废气时，通常用压缩机压缩含有机溶剂的废气，然后再将压缩后的空气经过冷却器冷却，压缩的废气在冷却过程中废气中的有机溶剂会冷凝，由此回收到有机溶剂，而冷凝后的空气中仍然含一定数量的有机溶剂，这些含有有机溶剂的气体经过膜处理时被分离成两个部分，其中气体中的有机溶剂可以透过膜从废气中分离出来，而残余的空气直接排空。

由于工业生产中排放的有机废气中有机溶剂含量通常在ppm级别，所以，压缩机工作过程 中需要压缩大量的空气，由此，压缩机排气温度高，功率消耗也高，压缩机使用寿命短。另外，由于工业排放废气流量大，压缩机投资费用非常大，最为重要的是利用膜分离法分离后的废气不可以完全达到环保要求。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的是提供一种吸附效率高，吸附处理之后排出的气体达到环保要求的新型高效的有机溶剂回收系统；本发明的另一目的是提供一种能耗小、回收成本低，操作简便的新型高效的有机溶剂回收系统。

为了达到本发明的目的，本发明的技术方案如下：

一种新型高效的有机溶剂回收系统，包括若干并联安装的吸附罐，吸附罐底部设置气体进口、顶部设置气体出口，吸附罐两侧设有冷却水进口、冷却水出口、加热介质进口、加热介质出口；所述吸附罐上安装管路，管路上依次安装截止阀门、真空泵，所述管路连接串联安装的第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器，所述第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器底部均安装有溶剂储存罐，所述第二冷凝器和第三冷凝器之间设置有压缩机。

进一步地，所述吸附罐为管壳式结构，吸附罐的管内装填吸附剂，吸附罐的壳程通入加热介质加热管内吸附剂或者通入冷却介质冷却管内吸附剂。

进一步地，所述第一冷凝器上设有循环冷却水进和循环冷却水出口；所述第二冷凝器上设有冷冻水进口和冷冻水出口；所述第三冷凝器上设有冷却水进口和冷却水出口。

进一步地，所述吸附剂可为活性炭、树脂或分子筛等。

进一步地，所述气体进口、气体出口上分别设置气体进口阀门和气体出口阀门。

需要说明的是，在本发明上下文中，“第一”、“第二”、“第三”仅用于区分不同部件，不能作为部件本身的限定；本发明对加热介质进口c、加热介质出口d、冷却水进口a、冷却水出口b、循环冷却水进口e、循环冷却水出口f、冷冻水进口g、冷冻水出口h、冷却水进口i、冷却水出口j的阐述仅用于区分不同部件，不能作为对部件功能的限定，例如冷冻水进口g和冷冻水出口h也可用于通入冷却水或蒸汽等流体。

采用本发明的新型高效的有机溶剂回收系统回收有机溶剂，有机废气经吸附处理之后排出的气体达到环保要求且能耗小、回收成本低，操作简便。

本发明还提供一种采用本发明所述新型高效的有机溶剂回收系统回收有机气体的工艺，其包括以下步骤：

1)吸附步骤：关闭截止阀门，开启吸附罐的气体进口阀门，在常温条件下，将含有机溶剂的空气通入吸附罐的气体进口，吸附剂吸附有机溶剂，经过吸附处理后的洁净空气从气体 出口流出吸附罐，在吸附罐进行吸附的同时，从冷却水进口向吸附罐壳程通冷冻水；

2)解吸步骤：当吸附剂吸附饱和后，开始进行解吸，具体操作步骤如下：(1)将吸附罐壳程水从冷却水出口排出；(2)关闭气体进口阀门和气体出口阀门；(3)开启截止阀门，启动真空泵排除吸附罐中所有的不可以冷凝性气体，当不可以冷凝性气体排除干净后关闭真空泵，并且关闭截止阀门；(4)向吸附罐壳程通入加热介质对吸附罐进行加热，随着加热进行，有机溶剂从吸附剂中解吸出来，导致吸附罐压力升高，压力达到设定值后，开启截止阀门和真空泵，使吸附罐中解吸的有机溶剂排向冷却器进行冷凝回收；

3)冷凝步骤：向循环冷却水进口通入循环冷却水在第一冷凝器进行第一次冷凝，液态有机溶剂进入第一溶剂储存罐，气态有机溶剂进入第二冷凝器进行第二次冷凝，往第二冷凝器的冷冻水进口通入冷冻水进行第二次冷凝，液态有机溶剂进入第二溶剂储存罐，气态有机溶剂进入压缩机进行压缩后进入第三冷凝器进行第三次冷凝，至此，所有从解吸出来的有机溶剂基本上转化为液态进入第三溶剂储存罐。

本发明在常温条件下，当含有机溶剂的废气流过吸附罐时，吸附剂从废气中吸附有机溶剂，同时向吸附罐中通入冷冻水，增加有机溶剂吸附量，提高排放气体的洁净度，使得排放气体满足环保要求；当吸附剂吸附一定数量的有机溶剂后吸附罐停止吸附操作开始解吸操作。吸附罐的解吸在加热-真空条件下进行，解吸开始时关闭吸附罐上所有阀门，开始抽真空，排出吸附罐中所有不凝性气体，然后开始加热，随加热过程的进行，吸附剂中有机溶剂开始解吸，在加热-真空条件下进行解吸，解吸较为彻底；此时抽真空使有机溶剂从吸附罐排出，从吸附罐排出的有机溶剂进入冷凝器，经过多级冷凝变成液态，最后，再利用压缩机将冷凝后残余有机溶剂气体进行压缩，压缩后再冷凝，由于压缩之前，大部分有机气体已冷凝，因此压缩机机处理的气体量大幅度减少，而且被压缩的气体中不含不凝性气体，使得压缩机排气温度低，功率消耗小，压缩机使用寿命长。

附图说明

图1为本发明实施例一种新型高效的有机溶剂回收系统的结构示意图；

图中，吸附罐1、气体进口阀门2、气体出口阀门3、吸附剂4、管路5、截止阀门6、真空泵7、第一冷凝器8、第一溶剂储存罐9、第二冷凝器10、第二溶剂储存罐11、压缩机12、第三冷凝器13、第三溶剂储存罐14、加热介质进口c、加热介质出口d、冷却水进口a、冷却水出口b、循环冷却水进口e、循环冷却水出口f、冷冻水进口g、冷冻水出口h、冷却水进口i、冷却水出口j、气体进口L、气体出口N。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1，一种新型高效的有机溶剂回收系统，包括若干并联安装的吸附罐1，吸附罐1底部设置气体进口L、顶部设置气体出口N，吸附罐1两侧设有冷却水进口a、冷却水出口b、加热介质进口c、加热介质出口d；所述吸附罐1上安装管路5，管路5上依次安装截止阀门6、真空泵7，所述管路5连接串联安装的第一冷凝器8、第二冷凝器10、第三冷凝器13，所述第一冷凝器8、第二冷凝器10、第三冷凝器13底部均安装有溶剂储存罐，所述第二冷凝器10和第三冷凝器13之间设置有压缩机12。

进一步地，所述吸附罐1为管壳式结构，吸附罐1的管内装填吸附剂4，吸附罐1的壳程通入加热介质加热管内吸附剂或者通入冷却介质冷却管内吸附剂

进一步地，所述第一冷凝器8上设有循环冷却水进口e和循环冷却水出口f；所述第二冷凝器10上设有冷冻水进口g，冷冻水出口h；所述第三冷凝器13上设有冷却水进口i和冷却水出口j。

进一步地，所述溶剂储存罐依次为第一溶剂储存罐9、第二溶剂储存罐11、第三溶剂储存罐14。

进一步地，所述吸附剂为分子筛。

进一步地，所述气体进口L、气体出口N上分别设置气体进口阀门2和气体出口阀门3。

进一步地，所述冷凝器为反应釜立式冷凝器。

进一步地，所述管路5与吸附罐1内管相通，且设置于气体出口N的旁边，通过对管路5上截止阀门6和真空泵7的操作，可灵活的实现对吸附罐1抽真空和将解吸的有机气体输送入冷凝器的切换。

根据实际需要，所述吸附罐1可以是两个以上并联设置，每个吸附罐轮流进行吸附、解吸、冷却操作。

采用本发明所述新型高效的有机溶剂回收系统回收有机气体的工艺流程如下：

关闭截止阀门6，开启吸附罐的气体进口阀门2，在常温条件下，将含有机溶剂的空气通入吸附罐的气体进口L，吸附剂吸附有机溶剂，经过吸附处理后的洁净空气从气体出口N流 出吸附罐，在吸附罐进行吸附的同时，从冷却水进口a向吸附罐壳程通冷冻水，冷冻水从吸附罐获得热量后，从冷却水出口b排出；当吸附剂吸附饱和后，开始进行解吸，具体操作步骤如下：(1)将吸附罐壳程水从冷却水出口b排出；(2)关闭气体进口阀门2和气体出口阀门3；(3)开启截止阀门6，启动真空泵7排除吸附罐中所有的不可以冷凝性气体，当不可以冷凝性气体排除干净后关闭真空泵7，并且关闭截止阀门6；(4)往吸附罐1加热介质进口c向吸附罐壳程通入水蒸汽对吸附罐进行加热，随着加热进行，有机溶剂从吸附剂中解吸出来，导致吸附罐压力升高，压力达到设定值后，开启截止阀门6并且开启真空泵7，使吸附罐中解吸的有机溶剂排向冷凝器进行冷凝回收；向循环冷却水进口e通入循环冷却水在第一冷凝器8进行第一次冷凝，液态有机溶剂进入第一溶剂储存罐9，气态有机溶剂流经第一管道进入第二冷凝器10，往第二冷凝器10的冷冻水进口g通入冷冻水进行第二次冷凝，液态有机溶剂进入第二溶剂储存罐11，气态有机溶剂流经第二管道进入压缩机12进行压缩后进入第三冷凝器13进行第三次冷凝，至此，所有从解吸出来的有机溶剂基本上转化为液态进入第三溶剂储存罐14。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (3)

1.一种有机溶剂回收系统，其特征在于包括若干并联安装的吸附罐，所述吸附罐底部设置气体进口、顶部设置气体出口，吸附罐两侧设有冷却水进口、冷却水出口、加热介质进口、加热介质出口；所述吸附罐上安装管路，管路上依次安装截止阀门、真空泵，所述管路连接串联安装的第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器，所述第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器底部均安装有溶剂储存罐，所述第二冷凝器和第三冷凝器之间设置有压缩机。

2.如权利要求1所述一种有机溶剂回收系统，其特征在于所述吸附罐为管壳式结构，吸附罐的管内装填吸附剂，吸附罐的壳程通入加热介质加热管内吸附剂或者通入冷却介质冷却管内吸附剂。

3.一种采用如权利要求1-2任一所述有机溶剂回收系统回收有机气体的工艺，其特征在于包括以下步骤：

1)吸附步骤：关闭截止阀门，开启吸附罐的气体进口阀门，在常温条件下，将含有机溶剂的空气通入吸附罐的气体进口，吸附剂吸附有机溶剂，经过吸附处理后的洁净空气从气体出口流出吸附罐，在吸附罐进行吸附的同时，从冷却水进口向吸附罐壳程通冷冻水；

2)解吸步骤：当吸附剂吸附饱和后，开始进行解吸，具体操作步骤如下：(1)将吸附罐壳程水从冷却水出口排出；(2)关闭气体进口阀门和气体出口阀门；(3)开启截止阀门，启动真空泵排除吸附罐中的不可以冷凝性气体，当不可以冷凝性气体排除干净后关闭真空泵，并且关闭截止阀门；(4)往吸附罐加热介质进口向吸附罐壳程通入加热介质对吸附罐进行加热，随着加热进行，有机溶剂从吸附剂中解吸出来，导致吸附罐压力升高，压力达到设定值后，开启截止阀门和真空泵，使吸附罐中解吸的有机溶剂排向冷却器进行冷凝回收；

3)冷凝步骤：向循环冷却水进口通入循环冷却水在第一冷凝器进行第一次冷凝，液态有机溶剂进入第一溶剂储存罐，气态有机溶剂进入第二冷凝器进行第二次冷凝，往第二冷凝器的冷冻水进口通入冷冻水进行第二次冷凝，液态有机溶剂进入第二溶剂储存罐，气态有机溶剂进入压缩机进行压缩后进入第三冷凝器进行第三次冷凝，至此，所有从解吸出来的有机溶剂基本上转化为液态进入第三溶剂储存罐。