CN105344204A - 分散吸附集中脱附有机溶剂废气的方法以及脱附系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及分散吸附集中脱附有机溶剂废气的方法以及脱附系统。目的是提供的脱附方法和一种脱附系统，可以减少设备投入，降低生产成本，而且可以适应不同用量的厂家，节能环保，使用方便。技术方案是：一种分散吸附集中脱附有机溶剂废气的方法，包括以下步骤：1)各家企业的废气排放口分别采用配有吸附罐的吸附装置吸收废气中的待回收物；2)检测装置检测吸附罐内吸附的回收物浓度是否饱和；3)待吸附罐内的回收物浓度饱和时，用新的吸附罐替换，然后继续进行吸附；4)将达到饱和的吸附罐运输到脱附中心，经过脱附系统集中脱附后，作为用于替换的储备罐运回需要的企业。一种脱附系统，包括至少一个吸附罐、一个加热管路以及一个冷凝管路。

Description

分散吸附集中脱附有机溶剂废气的方法以及脱附系统
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，具体涉及一种分散吸附集中脱附有机溶剂废气的方法以及脱附系统。
背景技术
有机溶剂(包括乙酯、甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醇、十四碳烷等)是用途广泛的工业原料，其有机挥发物(即VOC；为“VolatileOrganicCompounds”的缩写)极易散发至空气中污染环境，因而需要配置环保设施(通常是活性炭吸附装置)加以回收。然而对于中小企业而言，环保意识普遍较低；大部分厂家没有安装溶剂回收处理装置，废气直接排向大气，不经济也不环保。某些区域内的(如工业园区)部分厂家虽然安装了活性炭吸附装置，但运行不正常(使用一至二年后更换再活性炭；其实活性炭早已饱和，与直接排放没有区别)；由于各家中小企业的有机溶剂用量较小，如果每一家工厂都安装活性炭吸附回收溶剂的处理装置，则设备投入大，一般的小厂根本无法接受。现迫切需要一种设备投入少、运行成本低、环保效益明显的废气处理的方法以及处理系统。
发明内容
本发明的目的是解决上述背景技术中存在的问题，提供一种脱附方法和一种脱附系统，可以减少设备投入，降低生产成本，而且可以适应不同用量的厂家，节能环保，使用方便。
本发明采用了以下技术方案：
一种分散吸附集中脱附有机溶剂废气的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)各家企业的废气排放口分别采用配有吸附罐的吸附装置吸收废气中的待回收物；
2)检测装置检测吸附罐内吸附的回收物浓度是否饱和；
3)待吸附罐内的回收物浓度饱和时，用新的吸附罐替换，然后继续进行吸附；
4)将达到饱和的吸附罐运输到脱附中心，经过脱附系统集中脱附后，作为用于替换的储备罐运回需要的企业。
作为优选，所述步骤1)中，吸附装置具有至少两个相互隔离的吸附罐，各吸附罐分别通过由控制器控制的管道与排放口连通。
作为优选，所述步骤3)中，检测装置检测到吸附罐内的浓度饱和时，即将检测数据传送至脱附中心。
作为优选，所述步骤3)中，检测装置检测到吸附罐内的浓度饱和时，即发送信号至控制器，由控制器关断当前吸附罐与排放口之间的管道，同时接通另一个吸附罐与排放口之间的管道，继续吸附废气中的待回收物。
一种脱附系统，其特征在于：包括至少一个吸附罐、一个加热管路以及一个冷凝管路；所述加热管路以及冷凝管路均与吸附罐的两端连通形成循环管路，加热管路上设有回收物的出料口，吸附罐分别通过阀门连接有抽真空管路以及注氮管路。
作为优选，所述加热管路包括通过管道依次接通的出口加热阀、回收阀、余热回收器、第一冷凝器、加热总阀、循环加热风机、加热器以及入口加热阀，出口加热阀设置在吸附罐的出口，入口加热阀设置在吸附罐的入口，第一冷凝器通过管道连接有一出料阀作为回收物的出料口，所述加热管路还包括一个循环加热阀，该循环加热阀的一端通过管道连接在出口加热阀与回收阀之间，另一端连接在第一冷凝器与加热总阀之间。
作为优选，所述冷凝管路包括通过管道依次接通的出口冷却阀、冷却总阀、循环冷却风机、第二冷凝器以及入口冷却阀，出口冷却阀设置在吸附罐的出口，入口冷却阀设置在吸附罐的入口；所述冷凝管路还包括一冷却旁通阀以及一加热旁通阀，冷却旁通阀的一端通过管道连接在出口冷却阀与冷却总阀之间，另一端连接在加热总阀与循环加热风机之间；加热旁通阀的一端通过管道连接在循环加热阀与加热总阀之间，另一端通过管道连接在冷却总阀与循环冷却风机之间。
一种脱附系统的吸附罐定位结构，其特征在于：包括固定有管道的底座以及固定有吸附罐的吸附罐架台，吸附罐架台通过锥形定位组件定位在底座的顶部，吸附罐底部的入口与管道对接并密封，吸附罐顶部的出口与软连接的法兰对接并密封。
作为优选，所述锥形定位组件包括一组锥形套以及一组锥形柱，锥形套固定在吸附罐架台的底部，锥形柱固定在底座的顶部并与锥形套一一对应。
作为优选，所述软连接的法兰与由至少一个气缸驱动，气缸的活塞杆伸长时法兰压紧在吸附罐顶部的出口。
本发明的有益效果是：本发明提供的方法采用分散吸附、集中脱附的方式，由脱附中心集中运回各个厂家的吸附罐进行统一脱附，可以实现规模化作业，降低成本；而且各个厂家无需单独安装脱附装置，设备投入小，不受生产厂家用量大小，都可以吸附回收处理，回收下来的溶剂重新返回到厂家重复使用，做到真正节能环保，循环经济。此外，由于各个厂家配置的吸附装置具有至少两个吸附罐，可以切换使用，使得更换其中一个吸附罐时不影响生产的正常进行；本发明提供的吸附罐的定位结构利用锥形套和锥形柱进行定位，即使吸附罐安装稍有点偏差会自动滑入位，结构简单，使用方便；本发明提供的脱附系统可以同时脱附多个吸附罐，而且可以回收利用余热，降低能源损耗，提高生产效益。
附图说明
图1是本发明中吸附罐的定位结构的主视结构示意图。
图2是图1中Ⅰ部的放大示意图。
图3是脱附系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，本发明提供的一种分散吸附集中脱附的方法，包括以下步骤：
1)各排放口分别采用一套吸附装置吸收废气中的待回收物；一般地，待回收物为乙酯等有机溶剂；所述吸附装置具有至少两个相互隔离的吸附罐(活性炭吸附罐)，各吸附罐分别通过由PLC控制器及电控阀门控制的管道与排放口连接，包含有机溶剂的废气经过吸附罐吸附后，从吸附装置的出口排出或进入后续处理装置；
2)各排放口分别安装一个检测装置(VOC浓度检测仪)，用于检测经吸附装置吸附后的废气中的待回收物浓度是否超标(超标即表示吸附罐内的浓度达到饱和)；该检测装置与上述PLC控制器之间通过导线或网络或者无线连接，检测装置还通过网络与脱附中心的上位机连接；
3)当检测装置检测到待回收物浓度超标时，检测装置向PLC控制器发出信号，使得PLC控制器关断当前吸附罐与排放口之间的管道，接通另一个吸附罐与排放口之间的管道，继续吸附废气中的待回收物，以免耽误生产；并且，检测装置将废气中的排放浓度以及吸附箱饱和数据等检测数据发送给脱附中心的上位机，脱附中心通过调度，运送经过脱附的吸附罐来替换已饱和的吸附罐；
4)将达到饱和的吸附罐运输到脱附中心，经过脱附系统集中脱附后，再运回企业用于替换吸附装置中达到饱和的吸附罐，如此每个吸附罐可以循环使用，且生产可以连续进行。
如图1、2所示，本发明提供的一种脱附系统的吸附罐定位结构，包括固定有管道6的底座7以及固定有吸附罐5的吸附罐架台4(吸附罐连同吸附罐架台一起运输)。吸附罐架台通过锥形定位组件定位在底座的顶部，当吸附罐架台连同吸附罐通过叉车搬运到底座上时，吸附罐的入口与管道端部可以通过法兰盘对接(法兰盘可以附带密封圈以加强密封性能)，由于自重较大，吸附罐底部的入口与管道可实现密封。吸附罐顶部的出口与软连接的法兰对接并密封，所述软连接的法兰由至少一个气缸1驱动，图1中设有两个气缸，气缸的活塞杆朝下布置并与软连接的法兰连接，气缸的活塞杆2伸长时法兰压紧在吸附罐顶部的出口，同理，软连接3的法兰可以附带密封圈以加强密封性能。所述锥形定位组件包括一组锥形套9以及一组锥形柱8，锥形套固定在吸附罐架台的底部，锥形柱固定在底座的顶部并与锥形套一一对应。
显然，该吸附罐的定位结构也可配置在吸附装置上，只是所配置的定位结构无需采用气缸驱动的软连接法兰。
如图3所示，本发明提供的一种脱附系统，包括至少一个吸附罐A1、一个加热管路以及一个冷凝管路；所述加热管路以及冷凝管路均与吸附罐连接形成循环管路，加热管路上设有回收物的出料口；吸附罐通过抽真空阀A26连接抽真空管路，又通过注氮阀A27连接注氮管路。
所述加热管路包括通过管道依次接通的出口加热阀A24、回收阀A19、余热回收器A18、第一冷凝器A17、加热总阀A15、循环加热风机A8、加热器A7以及入口加热阀A3，出口加热阀设置在吸附罐的出口，入口加热阀设置在吸附罐的入口，第一冷凝器通过管道连接有一出料阀A16作为回收物的出料口(第一冷凝器的作用是将废气中的有机溶剂冷凝出来进行回收)，所述加热管路还包括一个循环加热阀A20，该循环加热阀的一端通过管道连接在出口加热阀与回收阀之间，另一端连接在第一冷凝器与加热总阀之间。所述出口加热阀、回收阀之间设有总管注氮阀A23、氧气浓度检测仪A22、脱附温度仪A21，加热器与入口加热阀之间设有加热温度仪A6，入口加热阀与吸附罐的入口之间设有压力变送器A5。吸附罐上设有至少一个温度仪A2。
所述冷凝管路包括通过管道依次接通的出口冷却阀A25、冷却总阀A12、循环冷却风机A10、第二冷凝器A9以及入口冷却阀A4，出口冷却阀设置在吸附罐的出口，入口冷却阀设置在吸附罐的入口。第二冷凝器的作用是使废气降温冷却，所述冷凝管路还包括一冷却旁通阀A13以及一加热旁通阀A14，冷却旁通阀的一端通过管道连接在出口冷却阀与冷却总阀之间，另一端连接在加热总阀与循环加热风机之间。加热旁通阀的一端通过管道连接在循环加热阀与加热总阀之间，另一端通过管道连接在冷却总阀与循环冷却风机之间，冷却总阀与循环冷却风机还连接有冷却温度仪A11。
吸附设备运行说明：
各废气排放厂家安装一套活性炭吸附装置，容量大小按挥发气体的风量和浓度确定，吸附装置具有一个至多个吸附罐，吸附时候的吸附罐架台与脱附时候的吸附罐架台相同，吸附罐通过锥形定位组件定位。
废气通过管道从车间接至废气处理装置的风机，经过废气过滤、冷却后送至吸附罐进行吸附，吸附罐的出口设有VOC浓度检测仪，当活性炭吸附接近饱和时排放的浓度会升高，到一个浓度设定值时该吸附罐停止吸附，切换到另一台吸附罐进行吸附。
整套吸附装置的风机、冷却、吸附的工艺流程由PLC控制器控制，PLC控制器的参数则通过触摸屏来设置，吸附装置运行状态通过网络传输到脱附中心，通过调度把吸附饱和的吸附罐运回进行脱附。
氮气脱附系统运行说明：
一、准备工艺：当吸附罐就位后开始准备脱附，第一步先抽真空，打开所有阀门，让设备处于一个全部连通状态，开启真空泵，把设备内的空气抽至一个数值(设一个压力传感器，显示在触摸屏上，可进行负压设置)，到达设定值后停止抽真空，注入氮气到系统中，待压力和外部气压一致时测试内部的氧含量(数值在触摸屏上显示)，小于3％时可进入加热过程。
二、加热工艺：当加热器的导热油的温度达到250°时(这个数值触摸屏上可调)，打开加热器前端的入口加热阀、出口加热阀、加热总阀、循环加热阀、(其他阀门全部关闭)，启动加热循环风机(速度可设置)开始加热，当吸附罐内的温度到180度时(这个温度也要在触摸屏上可进行设置)可以进入脱附过程。
三、脱附工艺：当温度满足脱附温度后降低风机的速度(可设置)，关闭循环加热阀，打开回收阀、出料阀进行脱附，当第一冷凝器的出料阀的溶剂停止流出时(可以设置传感器进行检测是否流出)停止导热油加热，并关闭加热总阀、回收阀、入口加热阀以及出口加热阀，打开冷却总阀，启动冷却塔水泵和风扇进入冷却状态。
四、冷却和二级吸附：打开入口冷却阀和出口冷却阀，进行冷却和二级吸附，当吸附罐内温度到40度(可设置)时停止水泵和冷却塔风扇，一台吸附罐的脱附工艺完成。
上述工艺过程中的氧含量须一直处于监视状态，低于设定值时及时补充氮气，保证设备处于安全运行状态。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围，这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种分散吸附集中脱附有机溶剂废气的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)各家企业的废气排放口分别采用配有吸附罐的吸附装置吸收废气中的待回收物；
2)检测装置检测吸附罐内吸附的回收物浓度是否饱和；
3)待吸附罐内的回收物浓度饱和时，用新的吸附罐替换，然后继续进行吸附；
4)将达到饱和的吸附罐运输到脱附中心，经过脱附系统集中脱附后，作为用于替换的储备罐运回需要的企业。
2.根据权利要求1所述的一种分散吸附集中脱附有机溶剂废气的方法，其特征在于：所述步骤1)中，吸附装置具有至少两个相互隔离的吸附罐，各吸附罐分别通过由控制器控制的管道与排放口连通。
3.根据权利要求2所述的一种分散吸附集中脱附有机溶剂废气的方法，其特征在于：所述步骤3)中，检测装置检测到吸附罐内的浓度饱和时，即将检测数据传送至脱附中心。
4.根据权利要求2所述的一种分散吸附集中脱附有机溶剂废气的方法，其特征在于：所述步骤3)中，检测装置检测到吸附罐内的浓度饱和时，即发送信号至控制器，由控制器关断当前吸附罐与排放口之间的管道，同时接通另一个吸附罐与排放口之间的管道，继续吸附废气中的待回收物。
5.一种脱附系统，其特征在于：包括至少一个吸附罐(A1)、一个加热管路以及一个冷凝管路；所述加热管路以及冷凝管路均与吸附罐两端连通形成循环管路，加热管路上设有回收物的出料口，吸附罐分别通过阀门连接有抽真空管路以及注氮管路。
6.根据权利要求5所述的一种脱附系统，其特征在于：所述加热管路包括通过管道依次接通的出口加热阀(A24)、回收阀(A19)、余热回收器(A18)、第一冷凝器(A17)、加热总阀(A15)、循环加热风机(A8)、加热器(A7)以及入口加热阀(A3)，出口加热阀设置在吸附罐的出口，入口加热阀设置在吸附罐的入口，第一冷凝器通过管道连接有一出料阀作为回收物的出料口，所述加热管路还包括一个循环加热阀(A20)，该循环加热阀的一端通过管道连接在出口加热阀与回收阀之间，另一端连接在第一冷凝器与加热总阀之间。
7.根据权利要求6所述的一种脱附系统，其特征在于：所述冷凝管路包括通过管道依次接通的出口冷却阀(A25)、冷却总阀(A12)、循环冷却风机(A10)、第二冷凝器(A9)以及入口冷却阀(A4)，出口冷却阀设置在吸附罐的出口，入口冷却阀设置在吸附罐的入口；所述冷凝管路还包括一冷却旁通阀(A13)以及一加热旁通阀(A14)，冷却旁通阀的一端通过管道连接在出口冷却阀与冷却总阀之间，另一端连接在加热总阀与循环加热风机之间；加热旁通阀的一端通过管道连接在循环加热阀与加热总阀之间，另一端通过管道连接在冷却总阀与循环冷却风机之间。
8.一种脱附系统的吸附罐定位结构，其特征在于：包括固定有管道(6)的底座(7)以及以及固定有吸附罐(5)的吸附罐架台(4)，吸附罐架台通过锥形定位组件定位在底座的顶部，吸附罐底部的入口与管道(6)对接并密封，吸附罐顶部的出口与软连接(3)的法兰对接并密封。
9.根据权利要求8所述的一种脱附系统的吸附罐定位结构，其特征在于：所述锥形定位组件包括一组锥形套(9)以及一组锥形柱(8)，锥形套固定在吸附罐架台的底部，锥形柱固定在底座的顶部并与锥形套一一对应。
10.根据权利要求8所述的一种脱附系统的吸附罐定位结构，其特征在于：所述软连接的法兰与由至少一个气缸(1)驱动，气缸的活塞杆(2)伸长时法兰压紧在吸附罐顶部的出口。
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