CN105727681B - 一种用于高沸点有机废气的装置及其处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高沸点有机废气的装置，其废气管道一端接有废气进口，废气进口、缓冲罐、除雾器、阻火器、热交换器、冷凝器以及平衡罐相邻两者之间均通过废气管道相互连接；其散热水塔通过两根冷水管道与热交换器相接，冷水机通过两根冷水管道与冷凝器相接；其平衡罐通过废气管道分别接往活性炭吸附床和第二引风机，活性炭吸附床通过废气管道与第一引风机相接，第一引风机、第二引风机通过废气管道均接往烟囱，缓冲罐上方接有一报警仪。本发明还公开了一种用于高沸点有机废气的处理工艺；本发明装置及其处理工艺的废气处理稳定高效，回收率高，并且安全性高，投资成本低，产生的固废也非常少。

Description

一种用于高沸点有机废气的装置及其处理工艺

技术领域

本发明涉及废气处理的技术领域，具体是一种用于高沸点有机废气的装置，以及一种用于高沸点有机废气的处理工艺。

背景技术

石油、石化、化工等行业经常排放大量油气等挥发性有机化合物(VOCs)。VOCs不仅严重恶化人们生存环境，危害人体健康，而且还会给企业和社会带来严重的资源浪费、安全隐患及经济损失。其主要包括烃类、醇类、醚类、醛类、酚类、酯类、脂肪酸类、胺类以及有机卤系衍生物等，其中有些有机废气具有回收价值。随着国内外对于有机废气排放标准的日益严格，VOCs的处理和回收越来越受到重视，对它们的污染控制一直是环保工作者研究的重点课题，有机废气治理的难度在于石化、石油、化工等领域的工艺不同，导致排放的废气组分及浓度相差很大，根据有机废气的特点，选择合适的工艺进行有效治理并实现资源回收是非常必要的。控制VOCs排放的方法基本可以分为两种：通过化学方法将Vocs分解为无毒或低毒物质；采用物理方法将VOCs聚集、回收。前者属于环保型，后者属于节能环保型。日前，常见的V0cs回收方法为吸附法、吸收法、冷凝法及膜分离法等。

然而现有的冷凝法为了保证较高的回收率，需要很低的操作温度，故对于深冷回收工艺，能耗较大，设备材质及保温要求严格，从而对设备性能要求严格，设备投资及运行费用急剧上升，而吸附法由于吸附高浓度油气而产生的安全隐患也非常大。因此，对于高沸点的有机废气来说，以上的两种处理方式均有很大的弊端，比如废气处理不彻底，安全性低，投资成本大，并且需要经常更换吸附剂，另外还会有大量的固废产生。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种用于高沸点有机废气的装置，该装置的废气处理稳定高效，回收率高，并且安全性高，投资成本低，另外产生的固废也非常少。本发明另一个要解决的技术问题还要提供一种用于高沸点有机废气的处理工艺。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种用于高沸点有机废气的装置，包括：废气进口、废气管道、冷水管道、缓冲罐、除雾器、阻火器、热交换器、冷凝器、活性炭吸附床、散热水塔、冷水机、平衡罐、第一引风机、第二引风机、烟囱和报警仪；所述废气管道一端接有废气进口，所述废气进口、缓冲罐、除雾器、阻火器、热交换器、冷凝器以及平衡罐相邻两者之间均通过废气管道相互连接；所述散热水塔通过两根冷水管道与热交换器相接，所述冷水机通过两根冷水管道与冷凝器相接；所述平衡罐通过废气管道分别接往活性炭吸附床和第二引风机，所述活性炭吸附床通过废气管道与第一引风机相接，所述第一引风机、第二引风机通过废气管道均接往烟囱；所述缓冲罐上方接有一报警仪。本发明首先通过缓冲罐、除雾器以及阻火器对废气进行预处理，加上缓冲罐上方设有的报警仪避免了可燃气体带来的安全隐患，并通过热交换器、冷凝器、活性炭吸附床以及平衡罐的相互配合，充分利用了各自的特点，达到了优势互补，发挥冷凝法在冷凝高浓度VOCs时稳定、高效的优势，以及吸附法在吸附低浓度V0cs时可以将V0cs浓度控制在很低范围，从而避免了纯冷凝技术引起的投资成本剧增，以及纯吸附法吸附高浓度V0cs产生的安全隐患和大量固体废物，并因此大大减少了活性炭的更换频率。

本发明中所述缓冲罐、除雾器、热交换器、冷凝器以及平衡罐底部均设有球阀。本发明中各组件所产生的液态废料通过球阀可随时进行排放，废气处理稳定高效。

本发明中所述报警仪为声光报警器。本发明中的报警仪通过声光警报很好地避免了废气中可燃气体可能造成的安全隐患。

本发明中所述平衡罐顶部通过进风阀与外部新鲜空气管道相接，保证了后期废气的高效吸附。

本发明中所述活性炭吸附床与平衡罐之间的废气管道上设有通风阀，所述第二引风机与平衡罐之间的废气管道上设有单向阀，本发明对于不需要进行活性炭吸附的废气通过单向阀将其直接送往第二引风机，从而减少活性炭的使用频率以及固体废物的产生。

作为优选方案，本发明中所述热交换器为板式换热器。本方案中的板式换热器传热系数高、占地面积小、质量轻、易改变换热面积和流程组合。

本发明还提供一种用于高沸点有机废气的处理工艺，具体的工艺流程如下：

（1）、废气由废气进口进入废气管道，并依次经过缓冲罐、除雾器和阻火器；

（2）、散热水塔将冷水注入热交换器，通过热交换器将废气冷却至30℃，收集液态部分，未液化的废气被送往冷凝器；

（3）、冷水机将冷水注入冷凝器，通过冷凝器将废气冷凝至-10℃，收集液态部分，将未液化的废气被送往平衡罐；

（4）、外界新鲜空气通过进风阀进入平衡罐，之后废气通过废气管道进入活性炭吸附床，或者通过单向阀直接进入第二引风机；

（5）、通过活性炭吸附床表面上存在的未平衡和未饱和的分子引力或化学键，从而吸引废气中的气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，污染物质从而被吸附，之后吸附后的废气被送往第一引风机；

（6）、最后处理过的废气由第一引风机或者第二引风机送往烟囱，并由烟囱顶部向外排放。

本发明处理工艺通过冷凝和活性炭吸附相结合方式，冷凝回收效率高达90%，经过冷凝后的废气经活性炭吸附进一步处理，因此既发挥冷凝法在冷凝高浓度油气方面高效稳定的优势，以及吸附法在吸附低浓度油气时可以将油气浓度控制在很低范围的优势，同时又避免了单纯冷凝技术由于低温冷凝而引起的投资成本剧增，以及吸附法由于吸附高浓度油气而产生的安全隐患和大量固体废物。

本发明中所述冷凝器的冷凝过程包括了预冷、机械制冷和液氮制冷。本发明处理工艺中的冷凝过程受外界温度、压力影响小，回收效果稳定，安全性好，并且可以直接回收到有机液体，无二次污染。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明中所述的一种用于高沸点有机废气的装置，其通过缓冲罐、除雾器以及阻火器对废气进行预处理，加上缓冲罐上方设有的声光报警仪避免了可燃气体可能带来的安全隐患，并通过热交换器、冷凝器、活性炭吸附床以及平衡罐的相互配合，废气处理稳定高效，回收率和安全性高，投资成本低，另外产生的固体废物也非常少，同时大大减少了活性炭的更换频率。

2、本发明中所述的一种用于高沸点有机废气的装置，其各组件所产生的液态废料通过的球阀可随时进行排放，废气处理稳定高效；并且对于不需要进行活性炭吸附的废气通过单向阀将其直接送往第二引风机，从而大大减少了活性炭的使用频率以及固体废物的产生；另外其板式换热器传热系数高、占地面积小、质量轻、易改变换热面积和流程组合。

3、本发明中所述的一种用于高沸点有机废气的处理工艺，其通过冷凝和活性炭吸附相结合处理方式，既发挥了冷凝法在冷凝高浓度油气方面高效稳定的优势，以及吸附法在吸附低浓度油气时可以将油气浓度控制在很低范围的优势，同时又避免了单纯冷凝技术由于低温冷凝而引起的投资成本剧增，以及单纯吸附法由于吸附高浓度油气而产生的安全隐患和大量固体废物。

4、本发明中所述的一种用于高沸点有机废气的处理工艺，其冷凝过程受外界温度、压力影响小，回收效果稳定，安全性好，并且可以直接回收到有机液体，无二次污染。

附图说明

图1为本发明中装置的整体结构示意图。

图中：1废气进口、2废气管道、3冷水管道、4缓冲罐、5除雾器、6阻火器、7热交换器、8冷凝器、9活性炭吸附床、10散热水塔、11冷水机、12平衡罐、13第一引风机、14第二引风机、15烟囱、16报警仪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种用于高沸点有机废气的装置，包括了废气进口1、废气管道2、冷水管道3、缓冲罐4、除雾器5、阻火器6、热交换器7、冷凝器8、活性炭吸附床9、散热水塔10、冷水机11、平衡罐12、第一引风机13、第二引风机14、烟囱15和报警仪16。

各部件的连接方式如下：其废气管道2一端接有废气进口1，废气进口1、缓冲罐4、除雾器5、阻火器6、热交换器7、冷凝器8以及平衡罐12相邻两者之间均通过废气管道2相互连接；其散热水塔10通过两根冷水管道3与热交换器7相接，冷水机11通过两根冷水管道3与冷凝器8相接；其平衡罐12通过废气管道2分别接往活性炭吸附床9和第二引风机14，活性炭吸附床9通过废气管道2与第一引风机13相接，第一引风机13、第二引风机14通过废气管道2均接往烟囱15；其缓冲罐4上方接有一报警仪16。其中缓冲罐4、除雾器5、热交换器7、冷凝器8以及平衡罐12底部均设有球阀，报警仪16为声光报警器，平衡罐12顶部通过进风阀与外部新鲜空气管道相接，活性炭吸附床9与平衡罐12之间的废气管道2上设有通风阀，第二引风机14与平衡罐12之间的废气管道2上设有单向阀，热交换器7为板式换热器。

如图1所示，本实施例的一种用于高沸点有机废气的处理工艺，具体的工艺流程如下：

（1）、废气由废气进口1进入废气管道2，并依次经过缓冲罐4、除雾器5和阻火器6；

（2）、散热水塔10将冷水注入热交换器7，通过热交换器7将废气冷却至30℃，收集液态部分，未液化的废气被送往冷凝器8；

（3）、冷水机11将冷水注入冷凝器8，通过冷凝器8将废气冷凝至-10℃，收集液态部分，将未液化的废气被送往平衡罐12；

（4）、外界新鲜空气通过进风阀进入平衡罐12，之后废气通过废气管道2进入活性炭吸附床9，或者通过单向阀直接进入第二引风机14；

（5）、通过活性炭吸附床9表面上存在的未平衡和未饱和的分子引力或化学键，从而吸引废气中的气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，污染物质从而被吸附，之后吸附后的废气被送往第一引风机13；

（6）、最后处理过的废气由第一引风机13或者第二引风机14送往烟囱15，并由烟囱15顶部向外排放。

其中冷凝器8的冷凝过程包括了预冷、机械制冷和液氮制冷。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于高沸点有机废气的装置，其特征在于：包括：废气进口（1）、废气管道（2）、冷水管道（3）、缓冲罐（4）、除雾器（5）、阻火器（6）、热交换器（7）、冷凝器（8）、活性炭吸附床（9）、散热水塔（10）、冷水机（11）、平衡罐（12）、第一引风机（13）、第二引风机（14）、烟囱（15）和报警仪（16）；

所述废气管道（2）一端接有废气进口（1），所述废气进口（1）、缓冲罐（4）、除雾器（5）、阻火器（6）、热交换器（7）、冷凝器（8）以及平衡罐（12）相邻两者之间均通过废气管道（2）相互连接；所述散热水塔（10）通过两根冷水管道（3）与热交换器（7）相接，所述冷水机（11）通过两根冷水管道（3）与冷凝器（8）相接；所述平衡罐（12）通过废气管道（2）分别接往活性炭吸附床（9）和第二引风机（14），所述活性炭吸附床（9）通过废气管道（2）与第一引风机（13）相接，所述第一引风机（13）、第二引风机（14）通过废气管道（2）均接往烟囱（15）；所述缓冲罐（4）上方接有一报警仪（16）；所述缓冲罐（4）、除雾器（5）、热交换器（7）、冷凝器（8）以及平衡罐（12）底部均设有球阀；所述报警仪（16）为声光报警器；所述平衡罐（12）顶部通过进风阀与外部新鲜空气管道相接；所述活性炭吸附床（9）与平衡罐（12）之间的废气管道（2）上设有通风阀，所述第二引风机（14）与平衡罐（12）之间的废气管道（2）上设有单向阀；所述热交换器（7）为板式换热器；

所述用于高沸点有机废气的装置的处理工艺，具体的工艺流程如下：

（1）、废气由废气进口（1）进入废气管道（2），并依次经过缓冲罐（4）、除雾器（5）和阻火器（6）；

（2）、散热水塔（10）将冷水注入热交换器（7），通过热交换器（7）将废气冷却至30℃，收集液态部分，未液化的废气被送往冷凝器（8）；

（3）、冷水机（11）将冷水注入冷凝器（8），通过冷凝器（8）将废气冷凝至-10℃，收集液态部分，将未液化的废气被送往平衡罐（12）；

（4）、外界新鲜空气通过进风阀进入平衡罐（12），之后废气通过废气管道（2）进入活性炭吸附床（9），或者通过单向阀直接进入第二引风机（14）；

（5）、通过活性炭吸附床（9）表面上存在的未平衡和未饱和的分子引力或化学键，从而吸引废气中的气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，污染物质从而被吸附，之后吸附后的废气被送往第一引风机（13）；

（6）、最后处理过的废气由第一引风机（13）或者第二引风机（14）送往烟囱（15），并由烟囱（15）顶部向外排放；所述冷凝器（8）的冷凝过程包括了预冷、机械制冷和液氮制冷。