CN107998877A - 多组份有机废气回收消减工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多组份有机废气回收消减工艺，吸附装置上设置有分级再生装置；所述的分级再生设备的再生工艺是，利用不同温度的蒸汽或者氮气，对低碳废气和中碳废气依次进行解吸再生。第一步采用较低的温度解吸，使得低碳废气先释放出来，进入催化氧化装置降解；第二步，采用较高的温度解吸，将中碳废气再释放出来冷却为废油。本发明将无回收价值的低碳有机废气予以氧化分解，将有回收利用价值的中碳有机废气予以充分回收，并减少了环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及有机废气的吸附再生及催化氧化分级处理技术。
背景技术
有机挥发性气体，挥发性有机化合物（VOCs）一般是指在常温常压下饱和蒸气压＞70Pa、沸点＜260℃的有机化合物的总称，包括脂肪烃、芳香烃、含卤烃类、含氧烃类、含氮烃和含硫烃类等。VOCs对生态环境和人体健康存在严重危害，在太阳光照射下可与NOx发生光化学反应，是产生光化学烟雾的原因之一，VOCs可引起人体致癌、致畸和动植物中毒。
VOCs种类繁多，分布面广，它们主要来源于石油、化工、轻工等许多行业和部门，有些行业比如石油开采与加工、炼焦与煤焦油加工、有机合成、溶剂加工、感光材料、油漆涂料加工及使用等，尤其带来严重污染。
有机挥发性废气，一般均为多种废气成分组成。例如，，原油开采装卸过程中挥发的废气，来自炼油厂隔油池或者隔油罐的挥发性有机废气，一般含有c1，c2，乃至c12等挥发性气体，废气中的vocs浓度变化，范围大，组份复杂，废气组份复杂，治理难度大。
传统的冷凝法，能耗高，低沸点组份很难液化回收，就是回收由于量小才，储存运输不方便，而且存在安全隐患。
传统的吸附再生vocs是vocs使用最为广泛的方法，但对再生出的尾气如何处理，仍旧不能很好解决，尤其是在一些防爆要求特别严苛的场合，由于不允许使用明火，那么对低沸点的物质，就没有很好的处理办法。
专利申请公布号为CN105498446A，申请人为浙江大学的发明涉及有机废气吸附-蒸汽脱附-分级冷凝回收有机物的方法，旨在提供一种有机废气吸附-蒸汽脱附-分级冷凝回收有机物的方法。该方法是将待处理气体经过滤棉预处理后，进入装填了吸附剂的吸附器脱除有机物，净化后的气体排放至大气；该发明利用两步分级冷凝，而不是分级解吸，冷凝液的成分比较复杂，后期分离比较麻烦。
发明内容
发明目的：
提供一种对难以回收利用的有机废气和可回收利用的油价废气分别进行处理，及环保有节约资源的多组份有机废气回收消减工艺。
技术方案：
本发明的多组份有机废气回收消减工艺，采用的设备按废气流程，依次具有多组分有机废气（C1-C12）收集装置（或者气源产生装置）、吸附装置（内置吸附材料，以便吸附有机废气）顶部具有净化气出口（氮气、二氧化碳、氧气等，或有风机辅助排放），底部具有再生尾液出口）、水冷换热器（使得再生尾液冷凝）、气液分离装置。气液分离装置之后分别连接有废气出口、中水出口（冷凝后低碳的不凝有机废气以气态排出，中碳以油剂形式排出，大部分水汽形成中水形式排放出去）。废气出口安装有双向转换阀门，一个方向通向低碳废气管路、另一个方向通向废油管路。
所述的吸附装置上，还设置有分级再生设备，利用不同温度的蒸汽或者氮气，对低碳废气（C1-C5，低沸点有机废气物质）和中碳废气（C6-C12，高沸点有机废气物质）依次进行解吸再生。先采用较低的温度解吸，使得低碳废气先释放出来。通过水冷换热器的冷却，大部分的水蒸气冷凝为水，流至中水出口；其余低碳废气任然保持气态，通过废气出口和双向阀门流向低碳废气出口，再进入催化氧化装置，进行氧化降解。
接着吸附装置中，分级再生设备采用较高的温度解吸，将中碳废气再释放出来。通过水冷换热器的冷却，再经过气液分离装置废冷凝分层，大部分的水蒸气冷凝为水并在底层流至中水出口；其余中碳废气冷却为废油并在上层，通过双向阀门流向废油管路，废油出口连接着收集利用装置。
中水送至中水出口，被生产中再次利用或送至后道进一步净化处理。
本发明的要点在于把多组份vocs分成两类，一类为 低沸点的，其沸点低于常温，挥发的vocs在常温下为气态的物质，低沸点物质一般为小分子，小分子物质比重轻，热能小；另一类，为高沸点物质，其沸点高于常温，挥发的vocs在常温下为液态物质，高沸点物质，一般为大分子，大分子物质比重大，热能大。如果采用吸附方法进行治理，那么低沸点的物质具有容易脱附，而高沸点的物质不容易脱附。
本发明就是通过 两步法对吸附饱和的床层进行再生，同时把第一步和第二步再生出的气体，接入不同的处理系统。
第一步控制再生床层温度处于相对低的温度，例如：80~90°C,使低沸点的废气组份得到脱附，并把该部分以低沸点组份为主的气体接入处理低沸点气体的装置，例如：进入催化氧化系统进行氧化处理；第一步，解决了低沸点物质不好使用，储存困难的问题
第二步控制床再生层温度处于相对高的温度，例如：95~110°c或者还可以通过抽真空的方法，使吸附床层内高沸点的物质得到脱附，并把该步脱附的以高沸点的组份为主的气体接入处理高沸点气体的装置，使得高沸点有机废气排放彻底。例如：接入冷却回收装置进行回收治理。由于常温下高沸点组份物质为液态物质，因此，只要少量的冷量就可以把高沸点物质由气态变成液态。 第二步以很小的代价实现了资源的回收利用。
有益效果：
本发明在对多组份有机废气进行净化处理的同时，通过两步法，分离出高沸点的物质，有利于保护催化氧化床层，防止高沸点物质堵塞床层，防止高沸点物质引起的安全事故。再生时控制再生温度，对该两类废气分别进行再生。将无回收价值的低碳有机废气予以氧化分解为水和二氧化碳等洁净尾气，将有回收利用价值的中碳有机废气予以充分回收，充分利用了资源，减少了对环境的排放污染。而且减少了催化氧化的处理量和催化剂的使用，减小催化氧化设备的投资。
气体沸点越低，饱和蒸气压越高，越不容易液化，多组份的气体饱和蒸汽压取决于气体气体组份和物质含量，物质低沸点越低，多组份气体越不容易液化。通过两步法分离了出的低沸点物质，减少了第二步再生出废气物质的分压，有利于高沸点的物质的液化，减少了冷却能耗，增加了回收率。
附图说明
图1是本发明所采用的一种设备结构示意图；
图中，1-吸附装置；2-分级再生装置；3-换热器；4-气油水分离装置；5-双向转换阀门；6-催化氧化装置；7-废油池；8-中水池。
具体实施方式
如图1所示的多组份有机废气回收消减工艺，采用的设备按废气流程，具有多组分有机废气收集装置、吸附装置、水冷换热器、气液分离装置，气液分离装置之后分别连接有废气出口、中水出口。所述的吸附装置上设置有分级再生装置；废气出口安装有双向转换阀门，一个方向通向低碳废气管路；另一个方向通向废油管路；所述的分级再生设备的再生工艺是，利用不同温度的蒸汽，对低碳废气和中碳废气依次进行解吸再生：
第一步采用80~90°C较低的温度解吸，使得低碳废气先释放出来；通过水冷换热器的冷却，大部分的水蒸气冷凝为水，流至中水出口；其余低碳废气仍然保持气态，通过废气出口和双向阀门流向低碳废气出口，再进入催化氧化装置，进行氧化降解；
第二步，采用95~110°c较高的温度解吸，将中碳废气再释放出来。通过水冷换热器的冷却，再经过气液分离装置废冷凝分层，大部分的水蒸气冷凝为水并在底层流至中水出口；其余中碳废气冷却为废油并在上层，通过双向阀门流向废油管路，废油出口连接着收集利用装置。
Claims (5)
1.一种多组份有机废气回收消减工艺，采用的设备按废气流程，具有多组分有机废气收集装置、吸附装置、水冷换热器、气液分离装置，气液分离装置之后分别连接有废气出口、中水出口，其特征在于：所述的吸附装置上设置有分级再生装置；废气出口安装有双向转换阀门，一个方向通向低碳废气管路；另一个方向通向废油管路；所述的分级再生设备的再生工艺是，利用不同温度的蒸汽或者氮气，对低碳废气和中碳废气依次进行解吸再生。
2.如权利要求1所述的多组份有机废气回收削减工艺，其特征在于：
第一步采用较低的温度解吸，使得低碳废气先释放出来；通过水冷换热器的冷却，大部分的水蒸气冷凝为水，流至中水出口；其余低碳废气仍然保持气态，通过废气出口和双向阀门流向低碳废气出口，再进入催化氧化装置，进行氧化降解；
第二步，采用较高的温度解吸，将中碳废气再释放出来。
3.通过水冷换热器的冷却，再经过气液分离装置废冷凝分层，大部分的水蒸气冷凝为水并在底层流至中水出口；其余中碳废气冷却为废油并在上层，通过双向阀门流向废油管路，废油出口连接着收集利用装置。
4.如权利要求1所述的多组份有机废气回收削减工艺，其特征在于：第一步控制再生温度处于80~90°C相对低的温度，使低沸点的废气组份得到脱附；
第二步控制床再生层温度处于95~110°c相对高的温度，吸附床层内高沸点的物质得到脱附。
5.如权利要求3所述的多组份有机废气回收削减工艺，其特征在于：第二步中，还通过抽真空的方法，使该步脱附的以高沸点的组份为主的气体接入处理高沸点气体的装置。
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