CN105597486A - 一种活性炭颗粒吸附回收装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活性炭颗粒吸附回收装置及方法。它包括多个吸附器，所述多个吸附器的蒸汽入口分别通过第一管道连接总蒸汽源，多个吸附器的脱附出口分别通过第二管道与冷凝器相连，冷凝器的出口端连接溶剂槽，所述多个吸附器中的相邻吸附器之间以及最后一个吸附器与第一个吸附器之间均设有第三管道，所述第二管道和第三管道上均设有阀门。本发明增加部分阀门和管道，在多组吸附器存在的条件下，将收尾阶段的蒸汽，通过管道及阀门控制连接至下一个待脱附吸附器内进行预热，减少其下一个吸附器脱附的蒸汽使用量，即缩短下一个吸附器升温阶段时间，从而有效降低蒸汽耗量，降低综合能耗，节省生产成本，具有很强实用性。

Description

一种活性炭颗粒吸附回收装置及方法

技术领域

本发明涉及有机废气处理的活性炭颗粒(GAC)吸附回收技术领域，具体涉及一种活性炭颗粒吸附回收装置及方法。

背景技术

在有机废气处理技术中，活性炭颗粒(GAC)吸附回收技术作为一种最有效的处理手段，其处理净化效率能达到90-95％，在有机废气处理领域有着广泛的应用。

活性炭颗粒(GAC)吸附回收技术，主要分为三个过程：一个是有机废气的吸附过程，有机废气通过吸附器，被吸附在吸附器内的活性炭颗粒中，洁净气体排放；第二个过程是脱附过程，吸附饱和后的活性炭，需要通入蒸汽进行再生，即脱附处理，利用一定压力和温度的蒸气将吸附在活性炭颗粒中的有机溶剂蒸发出来；第三个过程是冷凝过程，水和有机溶剂的混合蒸汽，通过冷凝得到水和有机溶剂的混合液体，再进行下一步的处理，得到纯有机溶剂。

该技术的处理能耗主要集中在脱附过程中的蒸汽使用，脱附过程中需要消耗大量的蒸汽，而整个脱附过程，可大致分为三个阶段:

1)升温阶段：此时通入蒸汽，蒸汽进入罐体，对吸附材料和罐体进行升温，此时间段记为T1，此时间段内，整个吸附器温度由上而下逐渐升高，当吸附器底部温度升至100-110度时，开始进入出料阶段。

2)出料阶段：此阶段整个吸附器温度已完全升起至100-110度，吸附阶段内吸附在活性炭内的有机溶剂，在水蒸气的作用下，由罐体开始随蒸汽脱附出来，进入脱附管道，大部分有机溶剂在此阶段内被脱附出来，此时间段记为T2。

3)收尾阶段：此阶段继续通入蒸汽，对少量残留在活性炭类的气有机溶剂进行脱附，保证吸附器内的活性炭处于一个洁净状态，为下一个周期吸附状态做准备，此时间段记为T3。

上述整个脱附过程中，蒸汽最有效使用阶段集中在T1、T2脱附时段，而T3脱附时段仅对少量残留的有机溶剂进行脱附，即仅有少量的蒸汽得以利用，大部分未利用的蒸汽在脱附过程中有机容器一起排出，导致大量蒸汽浪费。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种活性炭颗粒吸附回收装置及方法。

本发明采用的技术方案是：一种活性炭颗粒吸附回收装置，包括多个吸附器，所述多个吸附器的蒸汽入口分别通过第一管道连接总蒸汽源，多个吸附器的脱附出口分别通过第二管道与冷凝器相连，冷凝器的出口端连接溶剂槽，所述多个吸附器中的相邻吸附器之间以及最后一个吸附器与第一个吸附器之间均设有第三管道，所述第二管道和第三管道上均设有阀门。

进一步地，所述吸附器为吸附罐，吸附器内填充载体为活性炭。

一种基于上述装置的活性炭颗粒吸附回收方法，包括以下步骤：

活性炭颗粒吸附回收装置通入蒸汽进行脱附时，每个吸附器的脱附时段依次包括升温阶段、出料阶段和收尾阶段；

一个吸附器进行脱附时，在升温阶段和出料阶段，总蒸汽源蒸汽通入该吸附器内进行脱附，吸附器内的吸附溶剂通过蒸汽解析，再通过第二管道进入冷凝器冷却收集，最后进入溶剂槽得到可以回收用的溶剂；在收尾阶段，该吸附器内的脱附蒸汽通过第三管道进入相邻的待脱附吸附器，对相邻的待脱附吸附器进行提前预热；

最后一个吸附在器收尾阶段的脱附蒸汽通过第三管道进入第一个吸附器。

本发明在现有吸附回收装置的基础上增加部分阀门和管道，在多组吸附器存在的条件下，将脱附阶段内的收尾阶段的蒸汽，通过管道及阀门控制连接至下一个待脱附吸附器内进行预热，减少其下一个吸附器脱附的蒸汽使用量，即缩短下一个吸附器升温阶段时间，从而有效降低整个装置运行中的蒸汽耗量，降低综合能耗，节省装置运行成本，具有很强实用性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-第一吸附器；2-第二吸附器；3-第三吸附器；4-第四吸附器；5-总蒸汽源；6-冷凝器；7-溶剂槽；8-第一管道；9-第二管道；10-第三管道；11-阀门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明活性炭颗粒吸附回收装置包括多个吸附器，所述多个吸附器的蒸汽入口分别通过第一管道8连接总蒸汽源5，多个吸附器的脱附出口分别通过第二管道9与冷凝器6相连，冷凝器6的出口端连接溶剂槽7，所述多个吸附器中的相邻吸附器之间以及最后一个吸附器与第一个吸附器之间均设有第三管道10，所述第二管道9和第三管道10上均设有阀门11。其中，吸附器为吸附罐，吸附器内填充载体为活性炭。

利用上述回收装置实现活性炭颗粒吸附回收方法的过程为：

活性炭颗粒吸附回收装置通入蒸汽进行脱附时，每个吸附器的脱附时段依次包括升温阶段(T1)、出料阶段(T2)和收尾阶段(T3)；

一个吸附器进行脱附时，在升温阶段和出料阶段，总蒸汽源蒸汽通入该吸附器内进行脱附，吸附器内的吸附溶剂通过蒸汽解析，再通过第二管道进入冷凝器冷却收集，最后进入溶剂槽得到可以回收用的溶剂；在收尾阶段，该吸附器内的脱附蒸汽通过第三管道进入相邻的待脱附吸附器，对相邻的待脱附吸附器进行提前预热；

最后一个吸附在器收尾阶段的脱附蒸汽通过第三管道进入第一个吸附器。

如图1所示，采用四个脱附器的活性炭颗粒吸附回收装置的回收过程如下：

脱附时段内：第一吸附器1进行脱附时，在升温阶段和出料阶段内，总蒸汽源5的蒸汽通过第一管道8通入第一吸附器1内进行脱附，第一吸附器1内的吸附溶剂通过蒸汽解析，再通过第二管道9进入冷凝器6冷却收集，最后进入溶剂槽7得到可以回收用的溶剂。升温阶段和出料阶段脱附完成后，大部分有机溶剂被脱附，进入收尾阶段后，关闭脱附出口的阀门，通过阀门11切换，将第一吸附器1内收尾阶段的蒸汽通过第三管道导入第二吸附器2，对第二吸附器2进行提前预热。

第二吸附器2进行脱附时，已经有第一吸附器1收尾阶段过来的蒸汽进行升温，因此减少了第二吸附器2的升温时间。在升温阶段和出料阶段内，总蒸汽源5的蒸汽通过第一管道9通入第二吸附器2内进行脱附，第二吸附器2内的吸附溶剂通过蒸汽解析，再通过第二管道进入冷凝器6冷却收集，最后进入溶剂槽7得到可以回收用的溶剂。升温阶段和出料阶段脱附完成后，大部分有机溶剂被脱附，进入收尾阶段后，关闭脱附出口的阀门，通过阀门切换，将第二吸附器2内收尾阶段的蒸汽导入第三吸附器3，对第三吸附器3进行提前预热。

第三吸附器3进行脱附时，已经有第二吸附器4收尾阶段过来的蒸汽进行升温，因此减少了第三吸附器3的升温时间。在升温阶段和出料阶段内，总蒸汽源5的蒸汽通过第一管道8通入第三吸附器内进行脱附，第三吸附器内的吸附溶剂通过蒸汽解析，再通过第二管道进入冷凝器6冷却收集，最后进入溶剂槽7得到可以回收用的溶剂。升温阶段和出料阶段脱附完成后，大部分有机溶剂被脱附，进入收尾阶段后，关闭脱附出口的阀门，通过阀门切换，将第三吸附器3内收尾阶段的蒸汽导入第四吸附器4，对第四吸附器4进行提前预热。

第四吸附器4进行脱附时，已经有第三吸附器3收尾阶段过来的蒸汽进行升温，因此减少了第四吸附器3的升温时间。在升温阶段和出料阶段内，总蒸汽源的蒸汽通过第一管道8通入第四吸附器4内进行脱附，第四吸附器4内的吸附溶剂通过蒸汽解析，再通过第二管道9进入冷凝器6冷却收集，最后进入溶剂槽7得到可以回收用的溶剂。升温阶段和出料阶段脱附完成后，大部分有机溶剂被脱附，进入收尾阶段后，关闭脱附出口的阀门，通过阀门切换，将第四吸附器4内收尾阶段的蒸汽导入第一吸附器1，对第一附吸附器1进行提前预热。

用此法方法，如此连续使用，既能够合理利用蒸汽，节约资源，又能够将吸附器内的溶剂脱附完全，减少了能源消耗，从而降低生产成本，具有很强实用性。

实施例1:某化工企业生产过程中，存在乙酸乙酯有机废气的排放，采用活性炭颗粒(GAC)吸附器进行吸附回收处理，共三组。风量30000m3/h，每天投放量3.5t溶剂，经过吸附器整个回收效率70％，每天回收溶剂2.45t，耗蒸汽量为12t，核算每吨溶剂消耗蒸汽量为4.9t。

通过本发明中的吸附回收装置及方法，增加一组吸附器，并将管道和阀门部分做相关改造，有机溶剂回收效率达到71.4％，每天回收溶剂2.5t，蒸汽总耗量8t，核算每吨溶剂消耗蒸汽量为3.2t。采用本发明的方法后，每吨溶剂消耗蒸汽量降低了33.7％，极大降低了每天的蒸汽耗量，降低了运行成本，带来更好的经济效益。

实施例2:某涂布企业生产过程中，存在120#汽油有机废气的排放，采用活性炭颗粒(GAC)吸附器进行吸附回收处理，共四组。风量40000m3/h，每天投放量4t溶剂，经过吸附器整个回收效率72％，每天回收溶剂2.88t，耗蒸汽量为15t，核算每吨溶剂消耗蒸汽量为5.2t。

通过本发明中的吸附回收装置及方法，增加一组吸附器，并将管道和阀门部分做相关改造，回收效率达到75％，每天回收溶剂3t，蒸汽总耗量12t，核算每吨溶剂消耗蒸汽量为4t。采用本发明的方法后，每吨溶剂消耗蒸汽量降低了42.3％，极大降低了每天的蒸汽耗量，降低了运行成本，同时回收效率也有一定提升，带来更好的经济效益。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (3)

1.一种活性炭颗粒吸附回收装置，包括多个吸附器，所述多个吸附器的蒸汽入口分别通过第一管道连接总蒸汽源，多个吸附器的脱附出口分别通过第二管道与冷凝器相连，冷凝器的出口端连接溶剂槽，其特征在于：所述多个吸附器中的相邻吸附器之间以及最后一个吸附器与第一个吸附器之间均设有第三管道，所述第二管道和第三管道上均设有阀门。

2.根据权利要求1的所述活性炭颗粒吸附回收装置，其特征在于：所述吸附器为吸附罐，吸附器内填充载体为活性炭。

3.一种基于权利要求1所述装置的活性炭颗粒吸附回收方法，其特征在于：包括以下步骤：

活性炭颗粒吸附回收装置通入蒸汽进行脱附时，每个吸附器的脱附时段依次包括升温阶段、出料阶段和收尾阶段；

一个吸附器进行脱附时，在升温阶段和出料阶段，总蒸汽源蒸汽通入该吸附器内进行脱附，吸附器内的吸附溶剂通过蒸汽解析，再通过第二管道进入冷凝器冷却收集，最后进入溶剂槽得到可以回收用的溶剂；在收尾阶段，该吸附器内的脱附蒸汽通过第三管道进入相邻的待脱附吸附器，对相邻的待脱附吸附器进行提前预热；

最后一个吸附在器收尾阶段的脱附蒸汽通过第三管道进入第一个吸附器。