CN105498384A - 一种有机废气分散式吸附集中脱附回收系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分散式吸附集中脱附回收系统和方法，回收系统包括吸附装置、脱附回收装置和监控装置，回收方法包括吸附和脱附回收工序，吸附工序采用独立、可分离的吸附装置分散式进行废气吸附，脱附回收工序采用在脱附回收基地集中进行脱附回收。本发明对有机废气采取分散式吸附，集中脱附回收的治理模式，废气治理投资低、集中脱附回收设备利用率高，独立的吸附装置通过快速接头与脱附回收装置连接，安装拆卸方便，运输互换灵活，其经济和社会效益非常可观，市场前景广阔。

Description

一种有机废气分散式吸附集中脱附回收系统和方法

技术领域

本发明涉及一种废气回收系统和方法，特别涉及一种有机废气分散式吸附集中脱附回收系统和方法。

背景技术

目前，对于有机废气的治理主要采用活性炭（活性炭纤维、分子筛）吸附罐+氮气脱附+膜分离、活性炭（活性炭纤维、分子筛）吸附罐+蒸汽脱附+精馏和活性炭（活性炭纤维、分子筛）吸附罐+空气脱附、精馏、膜分离等技术工艺组合模式。要采用这种治理模式，需要设置包括吸附、脱附回收成套的处理设备，以及配套的蒸汽、冷热媒等条件才能实现，而购置成套的处理设备及配套的蒸汽、冷热媒设施，不仅价格高昂，而且占地面积大，运行费用高，因此，目前只有少数大型且有机废气排放量大的企业有经济能力使用这种成套处理设备，大多数中小型有机废气排放企业却因无法承受整套设备的昂贵价格和运行费用而选择直接排放，对环境造成严重污染。

随着国家对环保工作的逐年重视，许多中小型有机废气排放企业因排放不达标而导致企业关停并转，不仅影响当地经济发展，而且使大量人员失去工作。如河北省保定市雄县有印刷企业2700家，其中小型企业多达2500多家，这些中小型企业因无力购置有机废气成套处理设备，尾气直接排放到空气中，造成该地区环境严重污染，企业也时刻面临着关停并转。因此，如何以最小的经济投入，切实有效的解决中小型有机废气排放企业能低费用购置有机废气处理设备从而使排放达标的问题，是各中小型有机废气治理企业急需解决的一大难题。

发明内容

本发明的目的是解决目前有机废气治理难题，而提供一种治理成本低、回收效率高的有机废气分散式吸附集中脱附回收系统和方法。

本发明上述目的的回收系统是这样实现的：一种分散式吸附集中脱附回收系统，包括吸附装置、脱附回收装置和监控装置；所述的脱附回收装置包括加热器、风机、解析气体罐、冷箱、真空泵、有机溶剂回收罐、过滤器、冷凝器、真空罐；所述的监控系统包括气体探测器、压力表和各控制阀门，其特征在于：所述的吸附装置为至少两组与脱附回收装置并联连接，每组吸附装置包括箱体和设置在箱体内的吸附罐，所述的吸附罐为至少一个已吸附饱和待解析的吸附罐和一个未吸附或未吸附饱和的吸附罐；在所述吸附罐的上部设置有解析气体进口和排气口、一侧的下部设置有废气进口、底部设置有溶剂出口，内部设置有吸附材料；解析气体进口通过阀门依次与加热器、风机和解析气体罐连接；废气进口通过阀门与冷箱、真空泵和有机溶剂回收罐连接，溶剂出口通过阀门依次与过滤器和冷凝器的进口连接，排气口通过阀门与气体探测器连接，冷凝器的出口分别通过阀门与解析气体罐和冷箱连接，真空罐分别与冷凝器和冷箱连接，同时通过阀门与有机溶剂回收罐连接。

所述的箱体为标准的集装箱结构，所述的吸附罐嵌设在箱体内。

所述的吸附罐的解析气体进口、废气进口、排气口和溶剂出口均穿过箱体并通过柔性接头与阀门连接。

所述的柔性接头由快速接头或法兰和金属软管组成，快速接头或法兰固定连接在金属软管的两端。

本发明上述目的的方法是这样实现的：一种有机废气分散式吸附集中脱附回收方法，包括吸附和脱附回收工序，其特征在于：所述的吸附工序采用独立、可分离的吸附装置分散式进行废气吸附，所述的脱附回收工序采用在脱附回收基地集中进行脱附回收；将所述独立、可分离的吸附装置分别通过除尘器连接在废气排放口吸附废气，吸附饱和后，输送至脱附回收基地集中进行脱附，脱附后的混合溶剂经过分离回收得有机溶剂。

本发明在有机废气排放企业聚集地建立设施完善的集中脱附回收基地，各有机废气排放企业可根据排放的有机废气类别，向脱附回收基地购买或租用相对应吸附材料的吸附装置，通过布袋除尘器连接到有机废气排放口吸附废气，吸附装置吸附饱和后，更换新的吸附装置，将吸附饱和的吸附装置送至脱附回收基地集中进行脱附，脱附后的混合溶剂经过分离提纯回收得有机溶剂。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、投资低、利用率高、覆盖面积广。建立集中的脱附回收基地只需要配备一套完善的脱附回收设备和蒸汽、冷热媒等配套设施，可对方圆300公里内的厂家提供废气回收服务。各需要处理有机废气的企业只需要购买或租用单组吸附装置，其费用仅为购置整套设备的20%，租用的费用更低，且安装连接方便，占地面积小，不仅节约了脱附设备和蒸汽、冷热媒等配套设施的投资，而且节省了运行费用和人员开支。此外，将各个企业分散吸附饱和的吸附装置集中到脱附回收基地进行脱附回收，大大提高了脱附回收基地的设备利用率。

2、安装拆卸方便，运输互换灵活。本发明采用独立、可分离的吸附装置分散式进行废气吸附，吸附装置与脱附装置之间采用柔性快速接头连接，安装拆卸方便，同时将吸附罐嵌设在标准集装箱结构的箱体内，运输互换灵活。

3、经济和社会效益可观，市场前景广阔。本发明对有机废气采取分散式吸附，集中脱附回收的治理模式，可对全国数万家有机废气排放的中小型企业进行环保处理。若按一个基地每天回收溶剂为300吨，按每吨5000元计算，每天可获300万元的收入，同时每天减少300吨溶剂对空气的污染，其经济效益和社会效益可观，市场前景广阔。

附图说明

图1为本发明系统流程图。

图2为本发明吸附装置结构示意图。

图3为本发明吸附装置连接示意图。

图中：箱体1、吸附罐2、已吸附饱和待解析的吸附罐2A、未吸附或未吸附饱和的吸附罐2B、解析气体进口2A1和2B1、废气进口2A2和2B2、排气口2A3和2B3、溶剂出口2A4和2B4、吸附材料2A5和2B5、加热器3、风机4、解析气体罐5、冷箱6、真空泵7、有机溶剂回收罐8、过滤器9、冷凝器10、真空罐11、气体探测器12、压力表13、柔性接头14、快速接头14a、金属软管14b。

具体实施方式

以下实施例结合附图对本发明作进一步详细的说明。

参见图1～图2，本发明一种分散式吸附集中脱附回收系统，包括吸附装置、脱附回收装置和监控装置。吸附装置为至少两组与脱附回收装置并联连接，每组吸附装置包括箱体1和设置在箱体1内的吸附罐2，箱体1为标准的集装箱结构，吸附罐2嵌设在箱体1内。吸附罐2为至少一个已吸附饱和待解析的吸附罐2A和一个未吸附或未吸附饱和的吸附罐2B，本实施例为一个已吸附饱和待解析的吸附罐2A和一个未吸附的吸附罐2B。脱附回收装置包括加热器3、风机4、解析气体罐5、冷箱6、真空泵7、有机溶剂回收罐8、过滤器9、冷凝器10和真空罐11，本实施例解析气体罐5为氮气罐。监控系统包括气体探测器12、压力表13、控制柜（图中未画出）和各控制阀门。在吸附罐2A和2B的上部分别设置有解析气体进口2A1和2B1、排气口2A3和2B3，一侧的下部分别设置有废气进口2A2和2B2、底部分别设置有溶剂出口2A4和2B4、内部分别设置有吸附材料2A5和2B5，吸附材料2A5和2B5为活性炭或活性炭纤维或分子筛，本实施例为活性炭。解析气体进口2A1和2B1分别通过阀门依次与加热器3、风机4和解析气体罐5连接；废气进口2A2和2B2分别通过阀门与冷箱6、真空泵7和有机溶剂回收罐8连接，溶剂出口2A4和2B4分别通过阀门依次与过滤器9和冷凝器10的进口连接，排气口2A3和2B3分别通过阀门与气体探测器12连接，气体探测器12的输出信号与控制柜（图中未画出）连接，通过设置在控制柜中的远程在线监控装置监测吸附罐2A和2B的饱和情况。冷凝器10的出口分别通过阀门与解析气体罐5和冷箱6连接，真空罐11分别与冷凝器10和冷箱6连接，同时通过阀门与有机溶剂回收罐8连接。过滤器9与冷凝器10和真空泵11之间连接有压力表13。

吸附罐2的解析气体进口2A1和2B1、废气进口2A2和2B2、排气口2A3和2B3和溶剂出口2A4和2B4均穿过箱体1并通过柔性接头14与阀门连接（参见图3）。柔性接头14由快速接头14a或法兰和金属软管14b组成，快速接头14a或法兰固定连接在金属软管14b的两端。法兰为活套法兰。

本发明一种有机废气分散式吸附集中脱附回收方法，包括吸附和脱附回收工序。吸附工序采用独立、可分离的吸附装置分散式进行废气吸附，脱附回收工序采用在脱附回收基地集中进行脱附回收。将独立、可分离的吸附装置分别通过布袋除尘器连接在各废气排放口吸附废气，通过设置在控制柜中的远程在线监控装置监测到吸附装置吸附饱和后，将废气进口和排气口均用快速盖封闭，更换新的吸附装置，然后将吸附饱和的吸附装置输送至脱附回收基地集中进行脱附，脱附后的混合溶剂经过分离回收得有机溶剂。

本发明脱附工序为氮气脱附、蒸汽脱附和空气脱附的一种，本实施例采用氮气脱附；分离回收工序为精馏分离、膜分离和深冷分离的一种，本实施例采用精馏分离。

本实施例的工作过程是（本实施例有机废气为93#汽油）：将已吸附饱和待解析的吸附罐2A和未吸附的吸附罐2B通过阀门与脱附回收装置连接，此时，吸附罐2A的解析气体进口2A1和溶剂出口2A4开启，废气进口2A2和排气口2A3用快速盖关闭；吸附罐2B的废气进口2B2和排气口2B3开启，解析气体进口2B1和溶剂出口2B4用快速盖关闭。解析气体罐5中的氮气通过风机4进入加热器3加热后通过解析气体进口2A1进入已吸附饱和的吸附罐2A，对吸附罐2A进行加热，含有有机气体的氮气和少量有机混合溶剂从吸附罐2A的溶剂出口2A4流出，经过滤器9过滤进入冷凝器10，经冷凝后大量混合有机溶剂流入真空罐11，氮气经冷凝器10冷却后回收至解析气体罐5循环使用；当吸附罐2A温度达到70～80度时，解析气体进口2A1关闭，吸附罐2A中大量高温有机溶剂气体通过真空泵7从溶剂出口2A4流出，经过滤器9过滤进入冷凝器10，再进入冷箱6冷却，经冷凝器10和冷箱6后大量混合有机溶剂流入真空罐11，冷却后的气体从吸附罐2B的废气进口2B2进入吸附，达标的气体通过排气口2B3排出，混合有机溶剂经精馏分离得到纯品的有机溶剂回收至有机溶剂回收罐8。

本发明所有设计、电控、电机均设置有防爆装置。

本发明所有工艺过程由设置在控制柜（图中未画出）内的微电脑可编程控制器全自动完成控制，所有探测数据都上传至微电脑进行集中监测。由于软件不在本发明保护范围，在此不作详细说明。

Claims (5)

1.一种分散式吸附集中脱附回收系统，包括吸附装置、脱附回收装置和监控装置；所述的脱附回收装置包括加热器、风机、解析气体罐、冷箱、解析泵、有机溶剂回收罐、过滤器、冷凝器、真空罐；所述的监控系统包括气体探测器、压力表和各控制阀门，其特征在于：所述的吸附装置为至少两组与脱附回收装置并联连接，每组吸附装置包括箱体和设置在箱体内的吸附罐，所述的吸附罐为至少一个已吸附饱和待解析的吸附罐和一个未吸附或未吸附饱和的吸附罐；在所述吸附罐的上部设置有解析气体进口和排气口、一侧的下部设置有废气进口、底部设置有溶剂出口，内部设置有吸附材料；解析气体进口通过阀门依次与加热器、风机和解析气体罐连接；废气进口通过阀门与冷箱、解析泵和有机溶剂回收罐连接，溶剂出口通过阀门依次与过滤器和冷凝器的进口连接，排气口通过阀门与气体探测器连接，冷凝器的出口分别通过阀门与解析气体罐和冷箱连接，真空罐分别与冷凝器和冷箱连接，同时通过阀门与有机溶剂回收罐连接。

2.根据权利要求1所述的一种有机废气分散式吸附集中脱附回收系统，其特征在于：箱体为标准的集装箱结构，吸附罐嵌设在箱体内。

3.根据权利要求1所述的一种有机废气分散式吸附集中脱附回收系统，其特征在于：吸附罐的解析气体进口、废气进口、排气口和溶剂出口均穿过箱体并通过柔性接头与阀门连接。

4.根据权利要求3所述的一种有机废气分散式吸附集中脱附回收系统，其特征在于：柔性接头由快速接头或法兰和金属软管组成，快速接头或法兰固定连接在金属软管的两端。

5.一种使用权利要求1所述有机废气分散式吸附集中脱附回收系统的方法，包括吸附和脱附回收工序，其特征在于：所述的吸附工序采用独立、可分离的吸附装置分散式进行废气吸附，所述的脱附回收工序采用在脱附回收基地集中进行脱附回收；将所述独立、可分离的吸附装置分别通过除尘器连接在废气排放口吸附废气，吸附饱和后，输送至脱附回收基地集中进行脱附，脱附后的混合溶剂经过分离回收得有机溶剂。