CN106268181A - 一种VOCs废气的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种VOCs废气的处理方法，依次包括以下步骤：1)将废气从吸收塔底部通入，然后与吸收塔顶部喷洒的吸收剂接触，使得废气中的VOCs被吸收剂所吸收，然后将处理后的废气送入到汽提塔内；2)将吸收剂通入热交换器中进行预热，接着再通入到加热器中进行加热，然后送入真空脱除塔内，使得VOCs从吸收剂内蒸发出来；3)将吸收剂从汽提塔的塔顶喷入，然后吸收剂与送入到汽提塔内的废气相接触，使得残留的VOCs从吸收剂中脱除出来；4)将吸收剂送入到热交换器，与经步骤1)处理的吸收剂进行热交换，然后将吸收剂送至吸收塔中进行循环吸收。本发明的VOCs废气处理方法，投资成本低、运行成本较低、回收效率高。

Description

一种VOCs废气的处理方法
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种高浓度VOCs废气处理方法。
背景技术
挥发性有机物(volatile organic compounds，简称VOCs)是一大类重要的空气污染物，是指在常温下饱和蒸气压超过70.91Pa、常压下沸点小于260℃的有机化合物，其主要成分为烃类、氧烃类、含卤烃类、氮烃及硫烃类等。VOCs的危害主要有以下几个方面：(1)大多数VOCs有异味且有毒，VOCs中的许多物质有致癌、致畸、致突变性，这些物质干扰人体内分泌系统，对环境安全和人类生存繁衍构成威胁；(2)在光线的照射下，许多VOCs很容易与一些氧化剂发生光化学反应，生成光化学烟雾，危害人体健康，影响农作物生长；(3)某些卤代烃可能会导致臭氧层的破坏，如氯氟碳化物(CFCs)和氯氟烃；(4)很多VOCs属于易燃、易爆类化合物，给企业生产造成较大隐患。
目前常见的油气回收方法有吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法等方法或若干种方法的组合。吸附法工艺复杂，需要二次处理；吸附床容易产生高温热点，存在安全隐患；三苯易使活性炭失活，活性炭失活后存在二次污染问题；国产活性炭吸附力低、使用寿命短。冷凝法工艺技术成熟，可直观的看到液态的回收油品，系统配套简单，安全性高，自动化水平高，但电力消耗较高、能耗高。膜分离法气态膜尚未实现完全的国产化，需进口且价格昂贵。常规吸收法一般是用柴油或者汽油吸收剂，吸收后的吸收剂没有再生装置，需要消耗大量的吸收剂，然后再将吸收剂重新运送回炼厂重新提炼，因此虽然前期投资成本比较低，但运行成本高，而且回收效率低。CN201899966中介绍了在吸收塔外设置夹套，通过界外制冷设备与其换热的方式降低吸收剂温度达到低温吸收的目的。然而该方法换热效果差、制冷能耗高，不易被客户所接受，而且吸收效率低。CN204219994中介绍了一种吸附-低温蓄冷式吸收法油气回收处理装置。通过制冷系统和热交换系统对吸收剂进行降温进入吸收塔吸收。然而该方法的工艺比较复杂、吸收剂不能现场再生重复利用。在实际使用过程中经常受限于装置附近是否有吸收剂回炼系统而不能广泛使用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高浓度VOCs废气处理方法，该方法投资成本低、运行成本较低、回收效率高、应用范围广。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种VOCs废气的处理方法，依次包括以下步骤：
1)将废气从吸收塔底部通入，然后与吸收塔顶部喷洒的吸收剂接触，使得废气中的VOCs被吸收剂所吸收，然后将处理后的气体可直接排放或者进行末端处理，将其中一部分气体分流送入到汽提塔内；
2)将将经步骤1)处理的吸收剂通入热交换器中进行预热，接着再通入到加热器中进行加热，然后送入真空脱除塔内，使得VOCs从吸收剂内蒸发出来；
3)将将经步骤2)处理的吸收剂从汽提塔的塔顶喷入，然后吸收剂与送入到汽提塔内的净化气相接触，使得残留的VOCs从吸收剂中脱除出来；
4)将将经步骤3)处理的吸收剂送入到热交换器，与经步骤1)处理的吸收剂进行热交换，然后将吸收剂送至吸收塔中进行循环吸收。
经步骤1)处理后，大部分VOCs都被吸收剂所吸收，吸收率可大于95％。
优选的，在步骤1)中，废气经吸收剂吸收后，可进入后段处理设备或者直接排放。
优选的，在步骤1)中，所述后段处理设备为催化氧化设备或热力氧化设备，产生的废热可作为加热吸收剂的热源。
优选的，在步骤1)中，送入汽提塔内的废气量为通入吸收塔内的废气量的5～50％。
优选的，在步骤2)中，经加热器加热后吸收剂的温度为100～120℃，真空脱除塔内的压强为4～6kPa。经步骤2)处理后的吸收剂，其温度为90～120℃。真空脱除塔中在负压和高温的情况下，VOCs的饱和蒸气压远大于吸收剂的饱和蒸气压，大量的VOCs从吸收剂中脱除出来。
优选的，在步骤2)中，蒸发出来的VOCs被送入到冷凝器中进行冷凝回收。优选的，所述冷凝温度为20～30℃。
优选的，在步骤3)中，脱除VOCs后的吸收剂被送入到吸收塔内进行进一步吸收。
优选的，当吸收塔中吸收剂的液位下降到一定程度时，通过储油罐向吸收塔中补充吸收剂。系统在运行过程中，吸收塔中的吸收剂量会减少，当吸收剂的量不足以满足系统运行时，储油罐向吸收塔中补充新鲜吸收剂。
优选的，所述吸收剂为矿物油。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1.本发明根据混合油气中各组分在吸收剂中的溶解度的大小，来进行油气和空气的分离。采用油气与从吸收塔顶淋喷的吸收剂进行逆流接触，吸收剂对烃类组分进行选择性吸收，吸收后降低浓度的废气可以以低浓度排放。吸收了油气的吸收剂进入真空解吸罐解吸，解吸出来的油气可以直接进入冷凝回收。解吸干净后的吸收剂又可以重新利用进入吸收塔继续吸收油气中的烃类组分。
2.本发明中，换热器利用脱除干净后的高温吸收剂的热量，来预热即将要进入真空脱除塔内的低温吸收剂，大大节约了能耗。
2.本发明工艺简单，投资成本低，运行成本较低，回收效率高，并解决了传统吸收法吸收剂不能重复利用的问题。
附图说明
图1为本发明VOCs废气的处理方法的工艺流程图；
图中：1、储油罐；2、吸收塔；3、低温催化氧化系统；4、汽提塔；5、真空脱除塔；6、真空泵；7、加热器；8、热交换器；9、冷凝器。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
以下实施例中，吸收塔2的材质为碳钢，壁厚为6mm，耐温200℃；气提塔4的材质为碳钢，壁厚为6mm，耐温200℃；气提塔4内设气提风机，气提风机的材质为碳钢，耐温200℃，抽风量1000cmh；加热器7中的吸收剂流量为10cmh；热交换器8中的吸收剂流量为10cmh。
实施例1
如图1所示，一种VOCs废气的处理方法，依次包括以下步骤：
1)将浓度为150g/m3的甲苯废气以1200cmh的流量从吸收塔2底部通入，在向上流动的过程中与塔顶部喷洒的矿物油充分接触，使得甲苯被富集在矿物油内；甲苯废气经矿物油吸收后，以10g/m3的浓度、1200cmh的流量输出，一部分被送入到汽提塔4内，另外一部分被送入到低温催化氧化系统3内；
2)将将经步骤1)处理的吸收了甲苯的矿物油通入热交换器8中进行预热升温，接着通入到加热器7中加热到100～120℃，然后进入到真空度为5kpa的真空脱除塔5内，使得甲苯从矿物油内蒸发出来；利用真空泵6将蒸发出来的甲苯送入到冷凝器9中冷凝至30℃回收，每小时可回收132kg甲苯；
3)将将经步骤2)处理的矿物油从汽提塔4的塔顶喷入，将经步骤1)处理后的气体以200cmh的流量从塔底送入到汽提塔4内，吹脱出矿物油中残留的甲苯；脱除出来的甲苯以25g/m3的浓度、200cmh的流量送入到吸收塔2内进行进一步的吸收；
4)将将经步骤3)处理的矿物油送入热交换器8，与经步骤1)处理的矿物油进行热交换，降低温度后，送至吸收塔2中继续循环吸收。
实施例2
如图1所示，一种VOCs废气的处理方法，依次包括以下步骤：
1)将浓度为200g/m3的汽油废气以3000cmh的流量从吸收塔2底部通入，在向上流动的过程中与塔顶部喷洒的矿物油充分接触，使得汽油被富集在矿物油内；汽油废气经矿物油吸收后，以10g/m3的浓度、3000cmh的流量输出；一部分被送入到汽提塔4内，另外一部分被送入到低温催化氧化系统3内；
2)将将经步骤1)处理的吸收了汽油的矿物油通入热交换器8中进行预热升温，接着通入到加热器7中加热到100～120℃，然后进入到真空度为5kpa的真空脱除塔5内，使得汽油从矿物油内蒸发出来；利用真空泵6将蒸发出来的甲苯送入到冷凝器9中冷凝至30℃回收，每小时可回收570kg汽油；
3)将将经步骤2)处理的矿物油从汽提塔4的塔顶喷入，将经步骤1)处理后的气体以1000cmh的流量从塔底送入到汽提塔4内，吹脱出矿物油中残留的汽油；脱除出来的汽油以25g/m3的浓度、200cmh的流量送入到吸收塔2内进行进一步的吸收；
4)将将经步骤3)处理的矿物油送入热交换器8，与经步骤1)处理的矿物油进行热交换，降低温度后，送至吸收塔2中继续循环吸收。
本实施例中的回收装置，其回收效率高达95％。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种VOCs废气的处理方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
1)将废气从吸收塔底部通入，接着与吸收塔顶部喷洒的吸收剂接触，使得废气中的VOCs被吸收剂所吸收，然后将处理后的废气送入到汽提塔内；
2)将经步骤1)处理的吸收剂通入热交换器中进行预热，接着再通入到加热器中进行加热，然后送入真空脱除塔内，使得VOCs从吸收剂内蒸发出来；
3)将经步骤2)处理的吸收剂从汽提塔的塔顶喷入，然后该吸收剂与送入到汽提塔内的废气相接触，使得残留的VOCs从吸收剂中脱除出来；
4)将经步骤3)处理的吸收剂送入到热交换器，与经步骤1)处理的吸收剂进行热交换，然后将经过热交换的吸收剂送至吸收塔中进行循环吸收。
2.如权利要求1所述的VOCs废气的处理方法，其特征在于，在步骤1)中，废气经吸收剂吸收后，可进入后段处理设备或者直接排放。
3.如权利要求2所述的VOCs废气的处理方法，其特征在于，在步骤1)中，所述后段处理设备为催化氧化设备或热力氧化设备。
4.如权利要求1所述的VOCs废气的处理方法，其特征在于，在步骤1)中，送入汽提塔内的废气量为通入吸收塔内的废气量的5～50％。
5.如权利要求1所述的VOCs废气的处理方法，其特征在于，在步骤2)中，经加热器加热后吸收剂的温度为100～120℃，真空脱除塔内的压强为4～6kPa。
6.如权利要求1所述的VOCs废气的处理方法，其特征在于，在步骤2)中，蒸发出来的VOCs被送入到冷凝器中进行冷凝回收。
7.如权利要求6所述的VOCs废气的处理方法，其特征在于，所述冷凝温度为20～30℃。
8.如权利要求1所述的VOCs废气的处理方法，其特征在于，在步骤3)中，送入汽提塔内的废气及脱除出来的VOCs被送入到吸收塔内进行进一步吸收。
9.如权利要求1所述的VOCs废气的处理方法，其特征在于，当吸收塔中吸收剂的液位下降到一定程度时，通过储油罐向吸收塔中补充吸收剂。
10.如权利要求1～9任一项所述的VOCs废气的处理方法，其特征在于，所述吸收剂为矿物油。
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