CN106064012B - 一种溶剂油气回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种回收装置，具体涉及一种溶剂油气回收装置，包括：粗滤器、吸附罐、至少两个并联的冷凝过滤器、油水分离器、制冷器、风机、蒸汽管道和热气管道；所述吸附罐包括，纤维活性碳层、净化气出口、与所述粗滤器连通的废气进口、脱附气出口和脱附气进口，所述脱附气出口与所述冷凝过滤器连通，所述脱附气进口与所述蒸汽管道和所述热气管道连通；所述冷凝过滤器为自清洁式冷凝过滤器包括，架板、若干冷凝过滤单元、气管、回收管、冷凝管、滑轨和压紧机构，所述气管末端连接有气体回流管，所述气体回流管与吸附罐连通；所述油水分离器与所述回收管连通，所述油水分离器上还设置有回收水出口和溶剂回收口；制冷器与冷凝管连通。

Description

一种溶剂油气回收装置

技术领域

本发明涉及一种回收装置，具体涉及一种溶剂油气回收装置。

背景技术

印染、医药、化学纤维、印刷、涂料、涂胶、塑料、感光材料、合成橡胶以及许多石油化工产品和焦化产品的生产使用过程中，都会产生大量的有机废气。通过对工业生产所排出的废气中的资源进行回收，将回收后得到的溶剂可以重复使用，从回收的溶剂上回设备投资，得到政府和用户的极大欢迎。因此该技术利国利民，既有效控制了废气的排放，达到清洁环保生产的目的，又使宝贵资源得以循环利用，而且可以给用户带来可观的经济效益。

近年来，随着我国工业的高速发展，使用有机溶剂的种类也越来越多。以丙酮为首的各种溶剂，如甲苯、二甲苯等芳香族溶剂，醇类、酯类以及甲基乙基甲酮（MEK），异丁基甲基甲酮（MIBK）等溶剂，在合成纤维与合成树脂工业、印刷业、纸加工业等领域中大量地使用着。同时，各种产业部门还大量地使用着其它各种溶剂。如氟烃类及氯烃类有机化合物，用于进行金属的脱脂洗涤及精密机器制造业中的基盘类洗涤；环已烯酮用于磁记录媒体的制造；二氯甲烷用于制造摄影胶片等。防止这些溶剂在使用过程中蒸发飞散，进行回收及无害化处理，从节约资源、降低生产成本或者改善劳动卫生条件、保护地球环境方面来看，是必不可少的工作。

目前，多数的溶剂油气回收装置普遍存在以下问题：1、气体处理效果不理想，溶剂的回收效果差；2、长期使用后，系统的处理量下降，处理效果减弱；3、难以保养使用寿命短。

发明内容

本发明的目的，是为了解决背景技术中的问题，提供一种溶剂油气回收装置。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种溶剂油气回收装置，包括：粗滤器、吸附罐、至少两个并联的冷凝过滤器、油水分离器、制冷器、风机、蒸汽管道和热气管道；所述吸附罐包括，纤维活性碳层、净化气出口、与所述粗滤器连通的废气进口、脱附气出口和脱附气进口，所述脱附气出口与所述冷凝过滤器连通，所述脱附气进口与所述蒸汽管道和所述热气管道连通；所述冷凝过滤器为自清洁式冷凝过滤器包括，架板、若干个冷凝过滤单元、气管、回收管、冷凝管、滑轨和压紧机构，所述气管末端连接有气体回流管，所述气体回流管与所述吸附罐连通；所述油水分离器与所述回收管连通，所述油水分离器上还设置有回收水出口和溶剂回收口；所述制冷器与所述冷凝管连通。

采用本装置处理废气以及对废气中的溶剂回收的过程如下：1、通过风机使废气经过粗滤器去除大颗粒物质，随后经过废气进口送入吸附罐，净化后的气体从净化气出口排出，所述吸附罐采用至少一吸一脱的配置；2、当吸附足够时间后，向吸附罐内通入温度为100～200℃的蒸汽，当被吸附有机物脱附率达到一定数值后，停止蒸汽通入，采用60～100℃的热空气通入，对吸附罐进行干燥和进一步处理残留有机物；3、在向吸附罐内通蒸汽和热气的同时，经过吸附罐的气体转化为脱附气，并且通过脱附气出口进入冷凝过滤器，脱附气内的溶剂以及水的混合无冷凝进入回收管，尾气重新通入吸附罐循环处理。

有机溶剂的脱附效果，直接决定了回收装置的回收率。要让所吸附的溶剂完全脱附将增加水蒸气的消耗量，提高回收成本；而控制水蒸气数量时，残留的溶剂量增加，活性炭的有效吸附量减少。在脱附后有干燥工序的场合，导致溶剂的逸散，出现回收率下降、排气中溶剂的浓度上升等问题。一般在脱附高沸点溶剂时，需要大量的脱附用水蒸气。不仅提高了脱附成本，而且由于溶剂与水的相互溶解性，增加了后续精制工序的成本。本装置采用蒸汽管道和热气管道联合作用的方式，有效控制了能耗。

作为优选，所述架板包括分设在装置两端的第一架板和第二架板，所述冷凝过滤单元设置在第一架板和第二架板之间，所述气管、回收管、冷凝管和滑轨的两端均分别固定在第一架板和第二架板上，所述冷凝过滤单元通过滑轨在第一架板和第二架板之间滑动并在压紧机构的作用下固定位置；所述冷凝过滤单元包括，第一滤板、第二滤板和密封垫板，所述第一滤板和第二滤板外围相互贴合，所述密封垫板设置在所述第一滤板和第二滤板之间，使得所述第一滤板和第二滤板的中部形成一个过滤腔；所述第一滤板和第二滤板均包括过滤面和冷凝面，所述过滤面上设置有多层金属过滤板和用以收集凝结液体的汇集通道，所述汇集通道与所述回收管相连通；所述第一滤板和第二滤板上均设置有气管孔、回收管孔和冷凝管孔；所述气管和回收管位于过滤腔内的区域设置有相应的气管槽和回收管槽；所述冷凝管位于过滤面内的区域设置有冷凝管槽；所述压紧机构包括，设置在架板上的压杆和设置在所述第一滤板或所述第二滤板上的顶块。

本装置的冷凝过滤器将油气冷却后，将冷凝液过滤收集的方式实现油气的回收利用，相比传统的油气回收装置，装置通过滑轨以及压紧机构，实现了便利的拆洗功能，能长期有效的进行高效的过滤冷凝分离，且冷凝过滤器至少两个并联设置的结构，通过阀门的配合，实现不停机在线清洁的功能，打打提高了设备的开机率，提高了处理回收效率。

作为优选，所述金属过滤板的通过间隙为500-2000目，所述金属过滤板制作方法为，将钛镍合金丝网表面敷上粒径不同的金属镍粉末，然后用1000℃以上的高温锻压轧制。金属过滤板的耐腐蚀性优异，实用寿命长，不老化、安全不产生静电。

作为优选，所述吸附罐的数量为3个，采用一脱两吸的方式设置。

作为优选，所述风机包括，设置在所述粗滤器与所述吸附罐之间的第一风机和设置在所述吸附罐与所述冷凝过滤器之间的第二风机。

作为优选，所述纤维活性碳层为圆柱体通风结构。对于吸附罐而言，吸附罐内活性炭的吸附性能由孔隙大小与比表面积决定。可以认为，孔隙的大小决定对吸附物质的选择性，而比表面积的大小则决定了吸附容量。活性炭的特点是比表面积比孔容积大，单位重量的吸附量也大。工业上对吸附材料的要求是必须有大的有效表面积、高的孔隙率、均匀的孔径，而且要求脱附后的残留量尽可能地少。在选择确定活性炭的场合，活性炭对要回收的溶剂的平衡吸附特性当然是很重要的因素。采用圆柱体通风结构的纤维活性碳层，相比颗粒活性炭具有装置总重量轻、装置体积小、吸附风压小、吸附床风阻小、吸附剂有效使用寿命长、运行周期较短、有机溶剂回收率高、投资回收期短的多个优点。

作为优选，所述蒸汽管道内的蒸汽温度为100～200℃，所述热气管道内的热气温度为60～100℃，所述冷凝过滤器内的温度控制在-10～5℃。

作为优选，所述气管包括，进气管和排气管，所述进气管设置在所述冷凝过滤单元的上端，所述排气管设置在所述冷凝过滤单元的下端。

作为优选，气管槽、回收管槽和冷凝管槽处均设置有密封衬垫，由于冷凝过滤单元在反洗时，位置会发生移动，当反洗完毕回位时，通过密封衬垫能有效完成密封。

作为优选，其特征在于，所述金属过滤板与水平面具有一个夹角，使得金属过滤板呈现自上而下的倾斜状，所述金属过滤板倾斜的下端处与所述汇集通道相连，所述金属过滤板包括，设置在第一滤板上的第一过滤板和设置在第二滤板上的第二过滤板，所述第一过滤板和所述第二过滤板交错设置，所述冷凝面设置有盘管，所述盘管部分嵌入所述第一滤板或所述第二滤板内。利用重力，使得冷凝下来的液体杂质沿着金属过滤板流入汇集通道后进入回收管被收集，嵌入式盘管有利于提高装置的冷凝效果，提高了冷凝液体的回收率。

作为优选，所述密封垫板包括，外垫区和内垫区，所述外垫区为框形，所述内垫区为所述外垫区内部的突起，所述外垫区内部设有空腔，所述空腔内设置有弹簧，所述第一滤板、第二滤板和密封垫板上下两端设置有用以与所述滑轨相连接的滑块，位于密封垫板的所述滑块的厚度小于所述外垫区的厚度。在压紧机构的作用下，空腔内的弹簧被压缩，使得外垫区与第一滤板和第二滤板的结合更加紧密，进一步提高了密封性，防止了油气的泄漏，并且避免由于滑块之间的碰撞影响了第一滤板和第二滤板之间的夹紧效果，保证了装置的密封性。

作为优选，所述架板上还设置有分离机构，所述分离机构包括，滑杆和分离器，所述分离器包括设置在所述滑杆上的滑台和铰接在滑台上的拨杆，所述拨杆受到设置在滑台的电机控制，可上下转动，从而选择滑块进行拨动。

作为优选，所述滑杆上还设置有可沿滑杆滑动的反洗喷头，所述反洗喷头包括，移动台、铰接在移动台上的喷杆和连接在移动台上的进水管，用于对所述冷凝过滤单元进行清洗，提高了装置的自动化程度。

作为优选，所述相邻的第一滤板与密封垫板、密封垫板与第二滤板、第二滤板与第一滤板之间均设置有牵引锁链，越靠近所述压杆的所述牵引锁链的长度越长。该结构设计，可使得打开时只需要拉动其中一块滤板便可完成对整个装置滤板的展开。

综上所述，本发明的有益效果：

① 本发明所述的一种溶剂油气回收装置，处理效果好，排出气体净度高，回收率高，开机率高，可实现在线自清洁。

② 本发明所述的一种溶剂油气回收装置，能耗和脱附成本低，经济效益高。

③ 本发明所述的一种溶剂油气回收装置，使用寿命长，自动化程度高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中纤维活性碳层的结构示意图；

图3是本发明中冷凝过滤器的结构示意图；

图4是本发明中的反洗状态示意图；

图5是本发明中冷凝过滤单元的结构示意图；

图6是本发明中第一滤板和第二滤板的结构示意图；

图7是本发明中密封垫板的结构示意图；

图8是本发明中外垫区的示意图；

图9是本发明中反洗喷头的结构示意图。

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

下面结合附图以实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：

根据图1～图8所示，一种溶剂油气回收装置，包括：粗滤器1、吸附罐2、两个并联的冷凝过滤器3、油水分离器4、制冷器5、风机6、蒸汽管道7和热气管道8，蒸汽管道7内的蒸汽温度为100～200℃，热气管道8内的热气温度为60～100℃，冷凝过滤器3内的温度控制在-10～5℃；

吸附罐2数量为3个，采用一脱两吸的方式设置，每个吸附罐2包括，纤维活性碳层21、净化气出口22、与粗滤器1连通的废气进口23、脱附气出口24和脱附气进口25，脱附气出口24与冷凝过滤器3连通，脱附气进口25与蒸汽管道7和热气管道8连通，其中纤维活性碳层21为圆柱体通风结构；

冷凝过滤器3为自清洁式冷凝过滤器包括，架板31、若干个冷凝过滤单元32、气管33、回收管34、冷凝管35、滑轨36和压紧机构37，气管33末端连接有气体回流管332，气体回流管332与吸附罐2连通；

架板31包括分设在装置两端的第一架板311和第二架板312，冷凝过滤单元32设置在第一架板311和第二架板312之间，气管33、回收管34、冷凝管35和滑轨36的两端均分别固定在第一架板311和第二架板312上，冷凝过滤单元32通过滑轨36在第一架板311和第二架板312之间滑动并在压紧机构37的作用下固定位置；冷凝过滤单元32包括，第一滤板32a、第二滤板32b和密封垫板32c，第一滤板32a和第二滤板32b外围相互贴合，密封垫板32c设置在第一滤板32a和第二滤板32b之间，使得第一滤板32a和第二滤板32b的中部形成一个过滤腔32d；密封垫板32c包括，外垫区32c1和内垫区32c2，外垫区32c1为框形，内垫区32c2为外垫区32c1内部的突起，外垫区32c1内部设有空腔32c11，空腔32c11内设置有弹簧32c12，第一滤板32a、第二滤板32b和密封垫板32c上下两端设置有用以与滑轨36相连接的滑块326，位于密封垫板32c的滑块326的厚度小于外垫区32c1的厚度；第一滤板32a和第二滤板32b均包括过滤面321和冷凝面322，过滤面321上设置有多层金属过滤板3211和用以收集凝结液体的汇集通道3212，金属过滤板3211与水平面具有一个夹角，使得金属过滤板3211呈现自上而下的倾斜状，金属过滤板3211倾斜的下端处与汇集通道3212相连，金属过滤板3211包括，设置在第一滤板32a上的第一过滤板32a1和设置在第二滤板32b上的第二过滤板32b1，第一过滤板32a1和第二过滤板32b1交错设置，冷凝面322设置有盘管3221，盘管3221部分嵌入第一滤板32a或第二滤板32b内，汇集通道3212与回收管34相连通；第一滤板32a和第二滤板32b上均设置有气管孔323、回收管孔324和冷凝管孔325；气管33和回收管34位于过滤腔32d内的区域设置有相应的气管槽331和回收管槽341；冷凝管35位于过滤面321内的区域设置有冷凝管槽351；压紧机构37包括，设置在架板31上的压杆371和设置在第一滤板32a或第二滤板32b上的顶块372；

油水分离器4与回收管34连通，油水分离器4上设置有回收水出口41和溶剂回收口42；

制冷器5与冷凝管35连通，风机6包括，设置在粗滤器1与吸附罐2之间的第一风机61和设置在吸附罐2与冷凝过滤器3之间的第二风机62。

使用本装置对废气处理以及废气内的溶剂回收的实例如下：

废气风量为18000m³/h，出口温度约30℃，主要成分为甲苯、异丙醇，总浓度约为200mg/m³。

1、通过风机使废气经过粗滤器1去除大颗粒物质，随后经过废气进口23送入吸附罐2，净化后的气体从净化气出口22排出，吸附罐2采用两吸一脱的配置；

2、当吸附足够时间后，向吸附罐2内通入温度为100～200℃的蒸汽，当被吸附有机物脱附率达到95%，停止蒸汽通入，采用60～100℃的热空气通入，对吸附罐2进行干燥和进一步处理残留有机物；

3、在向吸附罐2内通蒸汽和热气的同时，经过吸附罐2的气体转化为脱附气，并且通过脱附气出口24进入冷凝过滤器3，脱附气内的溶剂以及水的混合物冷凝进入回收管34送入油水分离器4，尾气重新通入吸附罐2循环处理。

4、油水分离器4将溶剂以及水的混合物的溶剂以及水进行分离后，分类回收。

通过该方法进行处理后，该化工尾气得到净化，甲苯、异丙醇和乙酸乙酯去除率均达到99％以上，并且回收到大量甲苯和异丙醇溶液，且纯度高。

在长时间使用后，由于杂质在金属过滤板3211的富集作用，会导致过滤性能以及装置流通量下降，此时对其中一个冷凝过滤器3进行在线清理，步骤为：放松压紧机构37的压杆371，将冷凝过滤单元32的第一滤板32a、第二滤板32b和密封垫板32c沿着滑轨36滑出，使得第一滤板32a、第二滤板32b和密封垫板32c相互分离，采用冲洗的方式清洗过滤面321，完成对冷凝过滤单元32的清洁。清洁完毕后，启动压杆371，在顶块372的辅助下，所有的冷凝过滤单元32被压紧，整个装置重新完成密封，便可继续高效使用。

实施例2：

与上述实施例1不同之处在于，根据图3、图4所示，架板31上还设置有分离机构38，分离机构38包括，滑杆381和分离器382，滑杆381为丝杆，分离器382包括设置在滑杆381上的滑台3821和铰接在滑台3821上的拨杆3822，拨杆3822受到设置在滑台3821的电机控制，可上下转动，从而选择滑块326进行拨动。

本实施例在装置清洗过程中，与实施例1不同之处在于，对装置进行清洗时，放松压杆371后，冷凝过滤单元32的第一滤板32a、第二滤板32b和密封垫板32c在分离机构38的带动下逐一分离，节省了人力。

实施例3：

与上述实施例2不同之处在于，根据图7所示，滑杆381上还设置有可沿滑杆381滑动的反洗喷头39，反洗喷头39包括，移动台391、铰接在移动台391上的喷杆392和连接在移动台391上的进水管393。冷凝过滤单元32的第一滤板32a、第二滤板32b和密封垫板32c在分离机构38作用下分离后，通过反洗喷头39进行清洗，提高了设备的自动化程度。

实施例4：

与上述实施例3不同之处在于，相邻的第一滤板32a与密封垫板32c、密封垫板32c与第二滤板32b、第二滤板32b与第一滤板32a之间均设置有牵引锁链，越靠近压杆371的牵引锁链的长度越长。当需要展开冷凝过滤单元32时，只需要拉动最末端的第二滤板32b，便可完成对所有冷凝过滤单元32的打开。

Claims (9)

1.一种溶剂油气回收装置，其特征在于，包括：粗滤器（1）、吸附罐（2）、至少两个并联的冷凝过滤器（3）、油水分离器（4）、制冷器（5）、风机（6）、蒸汽管道（7）和热气管道（8）；

所述吸附罐（2）包括，纤维活性碳层（21）、净化气出口（22）、与所述粗滤器（1）连通的废气进口（23）、脱附气出口（24）和脱附气进口（25），所述脱附气出口（24）与所述冷凝过滤器（3）连通，所述脱附气进口（25）与所述蒸汽管道（7）和所述热气管道（8）连通；

所述冷凝过滤器（3）为自清洁式冷凝过滤器，其包括有：架板（31）、若干个冷凝过滤单元（32）、气管（33）、回收管（34）、冷凝管（35）、滑轨（36）和压紧机构（37），所述气管（33）末端连接有气体回流管（332），所述气体回流管（332）与所述吸附罐（2）连通，所述架板（31）包括分设在装置两端的第一架板（311）和第二架板（312），所述冷凝过滤单元（32）设置在第一架板（311）和第二架板（312）之间，所述气管（33）、回收管（34）、冷凝管（35）和滑轨（36）的两端均分别固定在第一架板（311）和第二架板（312）上，所述冷凝过滤单元（32）通过滑轨（36）在第一架板（311）和第二架板（312）之间滑动并在压紧机构（37）的作用下固定位置；所述冷凝过滤单元（32）包括，第一滤板（32a）、第二滤板（32b）和密封垫板（32c），所述第一滤板（32a）和第二滤板（32b）外围相互贴合，所述密封垫板（32c）设置在所述第一滤板（32a）和第二滤板（32b）之间，使得所述第一滤板（32a）和第二滤板（32b）的中部形成一个过滤腔（32d）；所述第一滤板（32a）和第二滤板（32b）均包括过滤面（321）和冷凝面（322），所述过滤面（321）上设置有多层金属过滤板（3211）和用以收集凝结液体的汇集通道（3212），所述金属过滤板的通过间隙为500-2000目，所述汇集通道（3212）与所述回收管（34）相连通；所述第一滤板（32a）和第二滤板（32b）上均设置有气管孔（323）、回收管孔（324）和冷凝管孔（325）；所述气管（33）和回收管（34）位于过滤腔（32d）内的区域设置有相应的气管槽（331）和回收管槽（341）；所述冷凝管（35）位于过滤面（321）内的区域设置有冷凝管槽（351）；所述压紧机构（37）包括，设置在架板（31）上的压杆（371）和设置在所述第一滤板（32a）或所述第二滤板（32b）上的顶块（372）；

所述油水分离器（4）与所述回收管（34）连通，所述油水分离器（4）上还设置有回收水出口（41）和溶剂回收口（42）；

所述制冷器（5）与所述冷凝管（35）连通。

2.根据权利要求1所述的一种溶剂油气回收装置，其特征在于，所述吸附罐（2）的数量为3个，采用一脱两吸的方式设置。

3.根据权利要求2所述的一种溶剂油气回收装置，其特征在于，所述风机（6）包括，设置在所述粗滤器（1）与所述吸附罐（2）之间的第一风机（61）和设置在所述吸附罐（2）与所述冷凝过滤器（3）之间的第二风机（62）。

4.根据权利要求3所述的一种溶剂油气回收装置，其特征在于，所述纤维活性碳层（21）为圆柱体通风结构。

5.根据权利要求4所述的一种溶剂油气回收装置，其特征在于，所述蒸汽管道（7）内的蒸汽温度为100～200℃，所述热气管道（8）内的热气温度为60～100℃，所述冷凝过滤器（3）内的温度控制在-10～5℃。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种溶剂油气回收装置，其特征在于，所述金属过滤板（3211）与水平面具有一个夹角，使得金属过滤板（3211）呈现自上而下的倾斜状，所述金属过滤板（3211）倾斜的下端处与所述汇集通道（3212）相连，所述金属过滤板（3211）包括，设置在第一滤板（32a）上的第一过滤板（32a1）和设置在第二滤板（32b）上的第二过滤板（32b1），所述第一过滤板（32a1）和所述第二过滤板（32b1）交错设置，所述冷凝面（322）设置有盘管（3221），所述盘管（3221）部分嵌入所述第一滤板（32a）或所述第二滤板（32b）内。

7.根据权利要求6所述的一种溶剂油气回收装置，其特征在于，所述密封垫板（32c）包括，外垫区（32c1）和内垫区（32c2），所述外垫区（32c1）为框形，所述内垫区（32c2）为所述外垫区（32c1）内部的突起，所述外垫区（32c1）内部设有空腔（32c11），所述空腔（32c11）内设置有弹簧（32c12），所述第一滤板（32a）、第二滤板（32b）和密封垫板（32c）上下两端设置有用以与所述滑轨（36）相连接的滑块（326），位于密封垫板（32c）的所述滑块（326）的厚度小于所述外垫区（32c1）的厚度。

8.根据权利要求7所述的一种溶剂油气回收装置，其特征在于，所述架板（31）上还设置有分离机构（38），所述分离机构（38）包括，滑杆（381）和分离器（382），所述分离器（382）包括设置在所述滑杆（381）上的滑台（3821）和铰接在滑台（3821）上的拨杆（3822）。

9.根据权利要求8所述的一种溶剂油气回收装置，其特征在于，所述滑杆（381）上还设置有可沿滑杆（381）滑动的反洗喷头（39），所述反洗喷头（39）包括，移动台（391）、铰接在移动台（391）上的喷杆（392）和连接在移动台（391）上的进水管（393）。