CN106422646A - 废气预冷吸附工艺及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废气预冷吸附工艺，是将废气经过冷凝装置做预冷处理后，再进入吸附塔进行废气吸附分离的装置。该装置含有废气进入管路、冷凝装置、温度控制装置、吸附装置。废气进入管路连接冷凝装置，冷凝装置的壁面连接有冷媒管路，部分废气被液化成冷凝液，从冷凝装置底部的冷凝液出口排出；大部分废气被浅冷后从冷凝装置的废气出口流出，进入吸附装置。本发明能够降低废气的温度，提高吸附材料的吸附能力和对废气的处理能力。

Description

废气预冷吸附工艺及其装置
技术领域
本发明涉及废气的吸附处理系统。
背景技术
工业废气中含有多种有害气体成分，直接吸附净化时，往往不能被完全吸附或者吸附效率不高，还需要采用其它的净化设备去做深度处理。
但是如何让吸附装置发挥出更好的吸附净化作用，却并非易事。
专利申请号为2009101919332的发明公开了一种用于活性焦干法脱硫吸附塔移动床的循环冷却系统，设置在移动床脱硫反应腔的内部，所述循环冷却系统包括至少一段管式冷却单元，所述管式冷却单元沿移动床脱硫反应腔的纵向进行设置，所述管式冷却单元的上端设置冷却介质入口通道，其下端设置冷却介质出口通道，所述该管式冷却单元的冷却介质入口通道和/或冷却介质出口通道上设置有电控阀门，本系统能使该脱硫反应腔局部区域过高的温度得到降低，避免了因温度过高导致的安全事故，该发明是用于控制化学反应产生的热量，对吸附降温设备的创新有借鉴作用。
传统的冷凝和吸附处理，其冷凝的温度较低，温度都是零度以下，甚至使冷凝温度低于零下70度以上，很低的温度有利于气体的冷凝，但是传统的低温冷凝会出现结冰、化霜，以及制冷能耗高，设备相对复杂等问题。
发明内容
发明目的：提供一种能提高吸附材料活性的废气预冷吸附工艺及其装置。
技术方案：
原理：本发明通过吸附，分离出废气中部分基本不能被吸附的不需要进行冷凝的物质，例如：空气，而对被吸附在填料内的物质在再生以后（填料再生时形成高浓度气体）进行冷凝，提高了冷凝的效率，减少了能源浪费。
而由于吸附过程会发热引起吸附填料温度上升，为此采用本发明的下述浅冷工艺。
本发明的废气的预冷吸附工艺，是将废气经过冷凝装置做预冷处理后，再进入吸附塔进行废气吸附分离的装置。该装置含有废气进入管路、冷凝装置、温度控制装置、吸附装置。废气进入管路连接冷凝装置，冷凝装置的壁面连接有冷媒管路，底部具有冷凝液出口，上部具有废气出口。废气出口联通吸附装置。
废气由于被冷凝，有部分成分被液化成冷凝液，可以从冷凝装置的冷凝液出口排出回收；大部分废气被浅冷后从冷凝装置的废气出口流出，进入吸附装置。
冷媒管路具有冷媒入口和冷媒出口，冷媒管路能够调节并降低冷凝装置中流经废气的温度。在吸附装置中，可以安装连接有温度传感器；冷媒入口处可以连接有温度控制装置以便控制调节冷媒的温度，使得冷媒温度、冷凝装置中的温度或者吸附装置中的温度得到精确控制。温度传感器通过信号线连接控制系统，控制系统通过控制线连接温度控制装置（比如制冷机）。
较低的吸附温度提高了吸附效率和尾气的去除率，同时对再生以后的尾气进行冷凝，提高了冷凝的效率。而传统的废气治理，需要对进气进行低温冷凝，低温冷凝的同时，也把废气中的部分不需要冷凝的废气也进行了冷却，使能源浪费，同时低温冷凝气体中废气浓度不是很高，vocs气体分压高，不容易被冷凝；而通过吸附再生出的尾气浓度非常高，在高浓度下废气的分压小，容易被液化，在高浓度时，一部分气体在常温下，就可以被液化，同时再生尾气浓度高，不需要冷却的废气成分或者气量小，提高了制冷效率，减少了能耗。
本发明工作时，温度传感器感受到吸附装置中的温度信息，传送至温度控制装置，有温度控制装置调节控制冷媒的温度，进而控制吸附装置中吸附材料的温度和被吸附废气的温度。
优选控制冷凝装置中的温度为-10-10℃，使得部分气体凝成液滴但是不结成固体，便于从底部冷凝液出口流出。
由于吸附塔内的吸附材料在吸附废气过程中，可能伴随温升现象，使得吸附材料的吸附能力下降很多。因此，需要温度传感器捕捉到其中温度的变化，及时传送温度信号给温度控制装置，通过控制冷媒的制冷量进行控制降温。使得吸附材料的吸附能力得到加强。
同时，被降温的废气的饱和蒸气压降低，进入吸附塔后，吸附材料增加了对废气的铺集和吸附能力。
本发明的吸附装置中，还可以安装连接有压力传感器，在废气进入管路中具有自控阀（或者变频器，可以通过改变变频器频率大小，从而改变进气气量，保证外部废气能够得到及时处理，保证处理气量和外部废气量的平衡），压力传感器具有信号线连接自控阀（或者变频器），吸附装置中压力升高时，自控阀减小或关闭，减小废气进入速度；吸附装置中压力降低时，自控阀打开或变大，增加废气进入速度。确保废气的进入量自动调节。
本发明的吸附装置在吸附了废气以后，可以进行解析再生操作，再生的高浓度废气体或废液从再生出口排出，高浓度气体很容易被冷凝液化，大部分在常温下就能被液化，可以液化后再回收处理。
吸附装置顶部可以具有净化气体出口，供基本净化后的空气排放，这部分气体不需要冷凝或者降温过多，直接排出，使得冷凝气体消耗的能量较小。
而传统的冷凝处理过程，由于温度太低，使得部分气体会固化，需要另外进行化霜处理，处理工艺过多，消耗的能量更多。
有益效果：
本发明能够降低废气的温度，提高吸附材料的活性和吸附处理能力，使得装置的吸附处理效率提高很多，并且能够自动调节废气的进入速度。废气部分冷凝回收，减少废气的吸附量和后期的解吸量，提高了废气的处理能力，降低了废气处理的成本，尾气能够达标排放。部分空气无需过度冷却，直接从吸附装置的净化气体出口排出，减少能源消耗，提高废气的处理能力和处理速度。
附图说明
图1时本发明的一种装置及工艺流程示意图。
图中，1-废气进入管路；2-温度传感器；3-冷凝装置；4-冷凝液出口；5-冷媒出口；6冷媒入口；7-温度控制装置；8-吸附装置；9-信号线；10-废气出口；11-再生（气体或液体）出口；12-控制系统；13-控制线；20-净化气体出口。
具体实施方式
如图1所述的一种废气预冷吸附装置，含有废气进入管路1、冷凝装置3、温度控制装置7、吸附装置8；废气进入管路1连接冷凝装置3，冷凝装置3的壁面连接有冷媒管路，底部具有冷凝液出口4，上部具有废气出口10；废气出口10联通吸附装置8；冷媒管路具有冷媒入口6和冷媒出口5，冷媒管路能够调节并降低冷凝装置中流经废气的温度。
吸附装置8中安装连接有温度传感器2；冷媒入口6处连接有温度控制装置7；温度传感器2通过信号线9连接控制系统12，控制系统12通过控制线13连接温度控制装置7。
采用上述废气预冷吸附装置的预冷工艺，控制冷凝装置3中的温度为-10-10℃，使得部分气体凝成液滴但是不结成固体，便于从底部冷凝液出口4流出。部分空气无需过度冷却，减少能源消耗。该装置还能够减少废气的吸附量和后期的解吸量，提高了废气的处理能力，降低了废气处理的成本。

Claims (5)

1.一种废气预冷吸附装置，其特征在于：含有废气进入管路、冷凝装置、温度控制装置、吸附装置；废气进入管路连接冷凝装置，冷凝装置的壁面连接有冷媒管路，底部具有冷凝液出口，上部具有废气出口；废气出口联通吸附装置；
冷媒管路具有冷媒入口和冷媒出口，冷媒管路能够调节并降低冷凝装置中流经废气的温度。
2.如权利要1所述的废气预冷吸附装置，其特征在于：吸附装置中安装连接有温度传感器；冷媒入口处连接有温度控制装置；温度传感器通过信号线连接控制系统，控制系统通过控制线连接温度控制装置。
3.如权利要1或2所述的废气预冷吸附装置，其特征在于：吸附装置中还安装连接有压力传感器，在废气进入管路中具有自控阀或者变频器，压力传感器具有信号线连接自控阀或者变频器。
4.一种采用权利要求1所述的废气预冷吸附装置的预冷工艺，其特征在于：控制冷凝装置中的温度为-10-10℃，使得部分气体凝成液滴但是不结成固体，便于从底部冷凝液出口流出。
5.如权利要求4所述的预冷工艺，其特征在于：吸附装置中压力升高时，自控阀减小或关闭，减小废气进入速度；吸附装置中压力降低时，自控阀打开或变大，增加废气进入速度。
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