CN105920877A - 一种VOCs回收有机溶剂净化装置及工艺 - Google Patents

Abstract

一种VOCs回收有机溶剂净化装置及工艺，在净化塔的下部设有料液入口，净化塔的中部设有对流反应装置，对流反应装置的上部设有支撑板，支撑板的上方在塔体上开有药液循环进口，药液循环进口连接药液分配器，药液分配器的上方设有可在线更换干燥剂装置，可在线更换干燥剂装置的上部设有干燥剂加入口，干燥剂加入口的一侧设有净化后料液出管，在净化后料液出管内设有滤网，在净化后料液出管上设有三通阀，分别是通向净化后料液出口、料液入口，在塔体的底部设有药液循环出口，药液循环出口设有三通管道，分别是药液循环阀通过管道联通和放空阀，在药液循环阀与药液循环进口之间设有药液循环管道。本发明设备简单，安装方便，通用性强，利于环保。

Description

一种 VOCs 回收有机溶剂净化装置及工艺

技术领域：

本发明涉及彩印挥发性有机物（VOCs）废气处理领域，特别是一种VOCs回收有机溶剂净化装置及工艺。

背景技术：

能源和环境是当今世界发展的主题，也是我国面临的一个严峻问题。在逐渐加强的环保意识和可持续发展的要求下，对严重影响环境且有毒的工业挥发性有机物（VOCs）的治理与回收成了迫切需求。

我国每年约有2000多万吨的VOCs气体总排放量，这些企业涉及包装印刷、皮革、喷漆、石油化工等多个行业。我国在VOCs气体的回收治理及再利用方面的研究已经进行多年，目前已有多个专门针对VOCs气体回收设备设计及制造企业，但是回收后的净化再利用方面却发展缓慢。

VOCs气体回收后的混合溶剂大都存在变色、酸化、发臭等问题，导致回收溶剂不能直接循环再利用。而传统的回收分离装置大都是依靠活性炭等吸附剂吸附并解吸后得到回收原液，再用蒸馏和精馏的方法分离纯化。但这种工艺方式回收的有机溶剂净化不彻底，其中的酸不能除去，颜色和臭味也不能全部脱去，且全靠分馏回收再利用能耗较大。目前也有少量的VOCs气体回收溶剂装置中设计有脱色、除酸及除臭设备，但回收工艺复杂不连续，整个过程耗时较长，效率低下。

发明内容：

本发明的目的是提供一种工艺流程简单、回收效果较好的VOCs回收有机溶剂净化装置及工艺。

本发明的技术方案是，一种VOCs回收有机溶剂净化装置及工艺，其特征在于：净化塔的下部设有料液入口，在料液入口管道上设有进料泵以及进料流量控制计，净化塔的中部设有对流反应装置，对流反应装置的上部设有支撑板，支撑板的上方在塔体上开有药液循环进口，药液循环进口连接药液分配器，药液分配器的上方设有可在线更换干燥剂装置，可在线更换干燥剂装置的上部设有干燥剂加入口，干燥剂加入口的一侧设有净化后料液出管，净化后料液出管上设有水分和酸量监控仪，在净化后料液出管内设有滤网，在净化后料液出管上设有三通阀，其中一路通向净化后料液出口，另一路通向料液入口，在塔体的底部设有药液循环出口，药液循环出口设有三通管道，一个管路是与药液循环阀通过管道联通，另一个管路的底部设有放空阀，在药液循环阀与药液循环进口之间设有药液循环管道，在药液循环管道的底部设有药剂添加口，在药液循环管道上设有药液流量控制计以及药液循环泵，在与放空阀连通的管路上设有pH监测仪表，在塔体上设有人孔，在可在线更换干燥剂装置的位置对应的设有观察窗。所述的可在线更换干燥剂装置为在一个筒体内设有干燥剂层上活动挡板以及干燥剂层下活动挡板，干燥剂层上活动挡板与干燥剂层下活动挡板之间留有空隙。

本发明所带来的有益效果是：

1.本回收溶剂净化装置设备简单，安装方便，所有接触传质与反应均在塔内连续进行，可实现工业上连续化、全自动，规模化的要求，节约时间与成本。

2.药剂、药液、干燥剂充分循环利用，物料利用效率高，排出药液无污染，全程不产生二次污染，满足环保的要求。

3.本发明工艺简单，操作安全，可用于其它VOCs废气回收后有机溶剂的净化处理，通用性强，具有明显的经济效益和环境效益。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图，

图2是本发明所述的可在线更换干燥剂装置的结构示意图。。

具体实施方式：

结合附图详细描述实施例，

一种VOCs回收有机溶剂净化装置及工艺，净化塔的下部设有料液入口1，在料液入口管道上设有进料泵2以及进料流量控制计3，净化塔的中部设有对流反应装置5，对流反应装置5的上部设有支撑板6，支撑板的上方在塔体上开有药液循环进口7，药液循环进口连接药液分配器8，药液分配器的上方设有可在线更换干燥剂装置9，可在线更换干燥剂装置的上部设有干燥剂加入口10，干燥剂加入口的一侧设有净化后料液出管，净化后料液出管上设有水分和酸量监控仪17，在净化后料液出管内设有滤网11，在净化后料液出管上设有三通阀，其中一路通向净化后料液出口12，另一路通向料液入口，在塔体的底部设有药液循环出口13，药液循环出口设有三通管道，一个管路是与药液循环阀通过管道联通，另一个管路的底部设有放空阀19，在药液循环阀与药液循环进口之间设有药液循环管道，在药液循环管道的底部设有药剂添加口14，在药液循环管道上设有药液流量控制计15以及药液循环泵16，在与放空阀连通的管路上设有pH监测仪表18，在塔体上设有人孔22，在可在线更换干燥剂装置的位置对应的设有观察窗23；本实施例所述的可在线更换干燥剂装置为在一个圆柱形筒体内设有干燥剂层上活动挡板24以及干燥剂层下活动挡板25，干燥剂层上活动挡板与干燥剂层下活动挡板之间留有空隙，使用时将干燥剂放置在干燥剂层上活动挡板与干燥剂层下活动挡板之间的空隙内，当需要进一步添加干燥剂时，可以从干燥剂加入口进一步投放干燥剂，干燥剂落在干燥剂层上活动挡板上，干燥剂在有机溶剂层不溶，此时打开下活动挡板，将失效干燥剂释放入塔内药液中溶解，然后再关闭下活动挡板并打开上活动挡板，使新加入的干燥剂进入干燥剂层，这样就可以保证整个设备不停运的情况下，可以根据需要不断的添加干燥剂。

本发明净化处理装置在运行过程中，料液在进料流量控制计3的控制下由进料泵2输送进塔身4，由塔底自下而上流经对流反应装置5，含有氢氧化钠等碱性物质的药剂由药剂添加口14加入后，经药液循环进口7、药液分配器8后，在重力作用下自上而下流经对流反应装置5，料液与药液在对流反应装置5内充分混合、接触反应，可充分脱除料液中的酸性、有色或恶臭杂质，脱除杂质后的料液进一步在塔顶在重力作用下与水相药液分层，自下而上流经可在线更换干燥剂装置9后除去其中含有的少量水分，最终干燥后的料液经滤网11过滤后经水分和酸量监控仪17检测合格后由塔顶的料液出口12流出，回收溶剂净化完成；若经水分和质量监控仪17检测不合格，则自动开启三通阀21，药液自动进入再处理管路进行二次处理。而塔底部的药液流出后经pH监测仪表18测试其呈碱性后，经药液循环泵16在适当补充添加新的药剂后循环送入药液循环进口7，实现药液的循环使用。另外，塔身上设有人孔22和玻璃界面观察窗23，可显示塔内两相混合及分层界面情况，配合流量控制计3以自动控制料液的流量。

1）所述的塔身由脱色脱酸除臭装置和可在线更换干燥剂装置组成，主要是脱色、脱酸、除臭及除水的反应容器。料液在进料泵的作用下，经料液流量控制计，定量的输进塔身的对流反应装置，并在对流反应装置内与药液充分混合反应，脱去料液的酸度、颜色及恶臭，由于料液与药液不相容分层，初步净化后的料液浮入上层，并随着料液量的增减慢慢经过干燥剂层流入药剂出口进入下一步的药液分离系统。与传统的净化装置相比，本发明装置净化过程可连续使用，很大程度的节约了净化时间，缩小了设备所占空间。

2）所述的可在线更换干燥剂装置由干燥剂层上活动挡板和干燥剂层下活动挡板组成，在线更换干燥剂的具体操作是：当干燥剂即将失效时，首先关闭上活动挡板，从干燥剂入口加入干燥剂到上活动挡板，加入完成后打开下活动挡板释放失效干燥剂于药液中，然后再关闭下活动挡板并打开上活动挡板，使新加入的干燥剂进入干燥剂层，完成干燥剂在线更换。

3）所述的对流反应装置其结构可以为填料式、往复式、旋转式或塔板式对流塔等装置中的一种或几种串连，若为填料式，其填料可为拉西环、阶梯环、鲍尔环、丝网波纹或孔板波纹的任意一种或几种。它能够保证药液和料液在对流反应装置内充分分散并接触，净化反应能充分进行，使料液净化更彻底。

4）所述的可在线更换干燥剂装置是为除去上层初步净化后的料液中所带的水分，保证净化后的回收料液水含量满足要求。

5）所述的干燥剂主要为分子筛、碳酸钠、碳酸钾中的一种或几种混合。干燥剂在吸收一定量的水分后，可以脱水活化处理，实现干燥剂的重复利用。优选地，碱性干燥也可以直接在线更换，作为药剂的一部分进入对流反应装置，实现干燥剂的高效利用。

6）所述的pH监测仪是为了检测循环药液的酸碱度，控制新的药剂的加入及药液的循环量。所述的水分和质量监控仪是为了检测净化后的料液质量是否合格，控制处理料液的流出或进入二次处理回路。

7）所述的药剂主要是碱性水溶液，含氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙等碱性物质中的一种或几种，含有高锰酸钾、次氯酸钾等低毒氧化剂中的一种或几种。所述的碱性水溶液物质能够中和料液中的酸，并对料液进行脱色除臭处理。

8）所述的药液循环管线和药液循环泵是为了使从药液口流出的未完全反应的药液重新回到药液入口处，再次反应，使药液能够充分利用，减少药液的使用量和浪费。

在实验印刷生产过程中，会有大量的有机废气产生，经多次吸附脱附回收后，得到黄色有刺激性臭味的回收液体，经检测该溶液含有1–2%的酸量，含1.5–3.5%的水量。根据企业气体产生量，设计3个直径为1 m的塔身并联使用，根据当日废气产生量适当开启净化塔的个数。处理工艺如下：回收废液在进液泵的作用下由塔身中部的料液进口输送入净化塔身，处理药液在药液循环泵的作用下由塔身上部的药液进口输入净化塔身，回收废液和药液在净化塔身中充分混合，由于回收有机液和药液的密度差异，净化后的有机液向上浮出，经过净化塔上部的干燥层后，从料液出口流出。干燥剂层的干燥剂失效后开启干燥剂层活动挡板，使弱碱性的干燥剂溶入药液中，当作药液使用，为了使药液充分利用，系统设置了药液循环管，使药液循环使用，同时当药液不能够完成净化功能时，可将失效的药液放空。

经本发明装置处理后，回收的有机物为无色无臭透明溶液，酸含量小于0.005%，水含量0.4–0.5%，日处理能力10000 L，有机溶剂回收率92–96%，残液4–8%。最终废水收集后送自备锅炉车间，随煤粉焚烧，进行无害化处理。

上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种VOCs回收有机溶剂净化装置及工艺，其特征在于：净化塔的下部设有料液入口，在料液入口管道上设有进料泵以及进料流量控制计，净化塔的中部设有对流反应装置，对流反应装置的上部设有支撑板，支撑板的上方在塔体上开有药液循环进口，药液循环进口连接药液分配器，药液分配器的上方设有可在线更换干燥剂装置可在线更换干燥剂装置的上部设有干燥剂加入口，干燥剂加入口的一侧设有净化后料液出管，净化后料液出管上设有水分和酸量监控仪，在净化后料液出管内设有滤网，在净化后料液出管上设有三通阀，其中一路通向净化后料液出口，另一路通向料液入口，在塔体的底部设有药液循环出口，药液循环出口设有三通管道，一个管路是与药液循环阀通过管道联通，另一个管路的底部设有放空阀，在药液循环阀与药液循环进口之间设有药液循环管道，在药液循环管道的底部设有药剂添加口，在药液循环管道上设有药液流量控制计以及药液循环泵，在与放空阀连通的管路上设有pH监测仪表，在塔体上设有人孔，在可在线更换干燥剂装置的位置对应的设有观察窗。

2.如权利要求1所述的一种VOCs回收有机溶剂净化装置及工艺，其特征在于：所述的可在线更换干燥剂装置为在一个筒体内设有干燥剂层上活动挡板以及干燥剂层下活动挡板，干燥剂层上活动挡板与干燥剂层下活动挡板之间留有空隙。