CN108786375A - 一种处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统，该方法能够有效回收排放气中的有机物资源，减少降解过程的二次污染，采用旋转床装置进行吸收处理有利于吸收液与排放气中的挥发性有机物充分接触，能够显著提高吸收分离效率，增加装置的排放气处理量，降低出口净化气中挥发性有机物的浓度；在相同处理量下可以显著降低装置体积和能耗、提高装置操作灵活性，降低投资和运行成本；采用吸收液循环再生技术，能够减少吸收液用量，降低能耗，避免二次污染。该方法对不同种类和浓度的排放气中的挥发性有机物都能够高效分离回收，本公开的系统具有资源利用率高、能耗低、处理量大等优点，并且该系统占地面积小、操作灵活且投资运行成本低。

Description

一种处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统
技术领域
本公开涉及工业排放气回收领域，具体地，涉及一种处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统。
背景技术
挥发性有机物，全称为Volatile Organic Compounds(VOCs)，它是指在25℃下饱和蒸汽压大于70Pa，在常压下沸点低于260℃的有机化合物，主要包括烷烃、烯烃、芳烃、醇类、醚类、酮类及酯类等。
VOCs的排放不但涉及许多石油化学工业、制造业过程，而且也涉及日常活动。据报道，VOCs对生物体大多具有致癌、致畸及致突变性，还能参与光化学反应，形成光化学污染；同时也是形成空气颗粒物(PM2.5)的重要前驱物质，严重时易演变为雾霾天气。因此，这些潜在风险导致大多数国家制定更为严格的环境保护法律法规，迫使石油化工、加工制造企业在废气排放之前处理生产装置产生的排放气，使其达标排放。
目前，VOCs处理技术主要有回收和降解法两类。对于低浓度的VOCs排放气主要采用降解法，包括生物降解、光催化、催化燃烧、焚烧等技术；高浓度的VOCs排放气主要采用回收法，包括吸收、吸附、冷凝及膜分离。据不完全统计，当前我国工业VOCs年排放量在2000万吨左右，85％以上排放气未经处理直接排放，不仅对环境、人体健康造成巨大危害，而且还是一种巨大的资源浪费。对于石化、煤化工而言，排放气中VOCs浓度一般在100-2000g/m3之间，现有技术大多采用催化燃烧的方式进行处理，催化燃烧的优势在于将烃类转化为二氧化碳和水，并副产蒸汽，流程简单，无二次污染；不足之处在于催化剂生产成本高，催化剂易中毒失活，针对性不强，同时也造成了资源的浪费。
根据现有技术，虽然部分处理或分离了排放气中VOCs，但很难解决处理量小、存在二次污染、装置操作灵敏度低、操作周期短、资源浪费严重、装置投资高等问题。
发明内容
本公开的目的是提供一种处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统，该方法具有资源利用率高、能耗低、处理量大等优点，并且该系统的装置占地面积小、操作灵活且易于控制。
为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种处理含有挥发性有机物的排放气的方法，该方法包括如下步骤：步骤a.使含有挥发性有机物的排放气进入旋转床吸收分离装置，与吸收液贫液接触进行吸收，得到净化排放气和含有挥发性有机物的吸收液富液；步骤b.使所述吸收液富液进入吸收液再生装置进行吸收液再生，得到挥发性有机物浓缩液和再生吸收液；步骤c.使所述再生吸收液作为至少部分所述吸收液贫液返回至所述旋转床吸收分离装置与所述吸收液贫液一起进行所述吸收处理；步骤d.使所述挥发性有机物浓缩液进入分液装置进行分液，得到吸收液凝液和挥发性有机物凝液；其中，所述吸收液再生装置为选自精馏塔、吸收塔、汽提塔、闪蒸塔、闪蒸槽和闪蒸罐中的至少一种。
可选地，该方法包括：使所述吸收液凝液返回至所述旋转床吸收分离装置与所述吸收液贫液一起进行所述吸收处理；或者，使所述吸收液凝液作为回流液返回至所述吸收液再生装置进行所述吸收液再生处理。
可选地，所述排放气中挥发性有机物的摩尔含量为0.002％～10.0％。
可选地，所述旋转床吸收分离装置的转速为500～4800转/min；所述旋转床吸收分离装置中，所述吸收液贫液的进料流量为0.1～50m3/h，吸收液贫液的进料温度为20～55℃；所述排放气的进料流量为0.1～500000Nm3/h。
可选地，所述吸收液贫液含有汽油、煤油、柴油、机油、白油、洗油、邻苯二甲酸酯类吸收剂、己二酸酯类吸收剂、聚乙二醇类吸收剂、酚类吸收剂、硅油类吸收剂、表面活性剂、酸性吸收剂、碱性吸收剂、离子液体和水中的至少一种。
第二方面，本公开提供一种处理含有挥发性有机物的排放气的系统，该系统包括吸收液入口、排放气入口、旋转床吸收分离装置、吸收液再生装置、分液装置、净化排放气出口和有机物凝液出口；所述吸收液入口和所述排放气入口分别与所述旋转床吸收分离装置的液体入口和气体入口连通，所述旋转床吸收分离装置的液体出口与所述吸收液再生装置的液体入口连通，所述旋转床吸收分离装置的气体出口与所述净化排放气出口连通，所述吸收液再生装置的塔底液出口与所述吸收液入口连通，所述吸收液再生装置的塔顶气出口与所述分液装置的入口连通，所述分液装置的第一液体出口与所述有机物凝液出口连通；所述吸收液再生装置为选自精馏塔、吸收塔、汽提塔、闪蒸塔、闪蒸槽和闪蒸罐中的至少一种。
可选地，所述分液装置的第二液体出口与所述旋转床吸收分离装置的液体入口连通；或者，所述分液装置的第二液体出口与所述吸收液再生装置的回流液入口连通。
可选地，所述旋转床吸收分离装置包括至少一台旋转床分离器，所述旋转床分离器包括由径向密封板、第一轴向密封板和第二轴向密封板包围形成的壳体，转动轴以及转子；所述旋转床分离器的壳体上设有气体入口、液体入口、气体出口和液体出口；所述气体入口切向设置于所述径向密封板上，所述液体入口和所述气体出口沿所述转动轴方向同轴方式设置于所述第二轴向密封板上。
可选地，该系统还包括吸收液贫液储罐，所述吸收液贫液储罐的入口分别与所述吸收液入口和所述吸收液再生装置的塔底液出口连通，所述吸收液贫液储罐的出口与所述旋转床吸收分离装置的液体入口连通。
可选地，该系统还包括吸收液富液储罐，所述吸收液富液储罐的入口与所述旋转床吸收分离装置的液体出口连通，所述吸收液富液储罐的出口与所述吸收液再生装置的液体入口连通。
与现有技术相比，本公开提供的处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统具有以下优点：
1、采用分离回收法处理排放气中的挥发性有机物，与降解法相比，有效地回收了挥发性有机物中的资源，减少了降解过程的二次污染；
2、吸收液在旋转床装置中吸收分离排放气中的挥发性有机物，有利于吸收液与排放气中的挥发性有机物充分接触，能够显著提高吸收分离效率，增加装置的排放气处理量，降低出口净化气中挥发性有机物的浓度；与常规回收方法相比，处理同等规模排放气，可以显著降低装置体积和能耗、提高装置操作灵活性，从而降低投资和运行成本；
3、采用吸收液循环再生技术，能够减少吸收液用量，进一步降低能耗，避免二次污染；
4、对排放气中挥发性有机物含量适用范围较宽，通过选择不同种类的吸收液或者调整旋转床及整个装置的运行条件，能够对不同挥发性有机物浓度及排放要求的排放气进行分离回收；
5、应用范围广，本公开提供的处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统不仅可以适用于石油化学工业、煤清洁利用(煤制气、煤制油、煤制甲醇、煤制芳烃等)工业、天然气工业、环境保护、大气治理及相关制造业过程产生的工业废气，而且也适用于日常活动，如：室内空气净化、车能空气净化等。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开提供的处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统的一种具体实施方式的流程示意图；
图2是本公开提供的处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统的另一种具体实施方式的流程示意图。
图3是本公开提供的处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统的另一种具体实施方式的流程示意图。
图4是本公开提供的处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统的一种具体实施方式所采用的旋转床分离器的剖视图。
图5是本公开提供的处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统的另一种具体实施方式所采用的旋转床分离器的剖视图。
图6是本公开提供的处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统的另一种具体实施方式所采用的旋转床分离器的剖视图。
图7是本公开提供的处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统的一种具体实施方式的旋转床分离器的结构示意图。
附图标记说明
1 旋转床吸收分离装置 2 吸收液富液储罐
3 吸收液再生装置 4 分液装置
5 水冷器 6 吸收液贫液泵
7 吸收液富液泵 8 再生吸收液泵
9 吸收液凝液泵 10 挥发性有机物凝液泵
11 重沸器 12 多孔挡板
13 导流板 14 壳体径向密封板
15 第一转子密封板 16 第一轴向密封板
17 转动轴 18 转子径向多孔挡板
19 第二轴向密封板 20 第二转子密封板
21 气体出口 22 液体入口
23 转子 24 吸收液贫液储罐
25 排放气吸收腔体 26 液体出口
27 气体入口 42 排放气
43 净化排放气 44 吸收液贫液
45 不凝气 46 挥发性有机物凝液
47 吸收液富液 48 吸收液凝液
49 蒸汽 50 冷凝水。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”通常是指装置在正常使用状态下的上和下，具体可参考图1的图面方向。“内、外”是指相对于装置轮廓而言的。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本公开的第一方面，提供一种处理含有挥发性有机物的排放气的方法，该方法包括如下步骤：步骤a.使含有挥发性有机物的排放气进入旋转床吸收分离装置，与吸收液贫液接触进行吸收，得到净化排放气和含有挥发性有机物的吸收液富液；步骤b.使所述吸收液富液进入吸收液再生装置进行吸收液再生，得到挥发性有机物浓缩液和再生吸收液；步骤c.使所述再生吸收液作为至少部分所述吸收液贫液返回至所述旋转床吸收分离装置与所述吸收液贫液一起进行所述吸收处理；步骤d.使所述挥发性有机物浓缩液进入分液装置进行分液，得到吸收液凝液和挥发性有机物凝液；其中，所述吸收液再生装置为选自精馏塔、吸收塔、汽提塔、闪蒸塔、闪蒸槽和闪蒸罐中的至少一种。
本公开的处理含有挥发性有机物的排放气的方法能够有效回收排放气中的有机物资源，减少降解过程的二次污染，采用旋转床装置进行吸收处理有利于吸收液与排放气中的挥发性有机物充分接触，能够显著提高吸收分离效率，增加装置的排放气处理量，降低出口净化气中挥发性有机物的浓度；在处理同等规模排放气的情况下，可以显著降低装置体积和能耗、提高装置操作灵活性，从而降低投资和运行成本；同时采用吸收液循环再生技术，能够减少吸收液用量，进一步降低能耗，避免二次污染。
根据本公开，排放气可以是来自石油化学工业、煤清洁利用(煤制气、煤制油、煤制甲醇、煤制芳烃等)工业、天然气工业、环境保护、大气治理及相关制造业过程中排放的尾气，或者为室内待净化空气、车内待净化空气等。
根据本公开，所述挥发性有机物，主要是指石化工业、煤化工排放尾气中的挥发性有机物，在25℃下饱和蒸汽压大于70Pa，在常压下沸点低于260℃的有机化合物，主要包括烷烃、烯烃、芳烃、醇类、醚类、酮类及酯类等，其总浓度范围为几十到几千ppm。排放气中挥发性有机物的摩尔含量可以为0.002％～10.0％，优选为0.03％～5％，更优选为0.25％～1％。
根据本公开，旋转床吸收分离装置1可以包括旋转床分离器，旋转床分离器可以为本领域常规结构形式，例如为立式旋转床分离器或卧式旋转床分离器。可根据现场实际情况如可用空间大小进行选择，本公开不做特别限制。
根据本公开，所述旋转床吸收分离装置1的操作条件可以在较大范围内变化，为了提高吸收液贫液吸收效率，优选情况下，旋转床吸收分离装置1的转速可以为500～4800转/min，优选为1000～3600转/min；旋转床吸收分离装置1的操作压力可以为0～10.0MPaG，进一步地，更优的操作压力范围为0～1.0MPaG，更进一步地，最优的操作范围为0.02～0.5MPaG；吸收液贫液的进料流量可以为0.1～50m3/h，优选为1～5m3/h，所述排放气的进料流量为0.1～500000Nm3/h，优选为0.1～200000Nm3/h，“Nm3/h”的含义为本领域技术人员所熟知，即名义工况(Nominal Condition)下立方米每小时，“N”即表示名义工况，名义工况是指1个标准大气压，温度为0℃，相对湿度为0％；进一步优选地，排放气中挥发性有机物的体积与吸收液的体积比可以为(1～1000000)：1，优选为(1～100000)：1。
根据本公开，为了提高挥发性有机物的回收效率，所述吸收液贫液的温度不高于排放气温度。进一步地，为了提高吸收液的循环使用寿命，排放气的温度一般不高于250℃。为了进一步提高挥发性有机物的吸收效率，吸收液贫液的进料温度可以为20～55℃，优选为25～40℃。更优选地，可以使排放气经降温后进入旋转床吸收分离装置进行吸收处理，排放气经降温处理可以进一步促进挥发性有机物被吸收液贫液有效吸收，提高吸收效率；排放气经降温后的温度优选为-15℃～40℃。
在本公开的一种具体实施方式中，该方法可以包括：使吸收液凝液返回至旋转床吸收分离装置与吸收液贫液一起进行吸收处理，以进一步提高吸收液的再生循环利用率。
在本公开的另一种具体实施方式中，如图1所示，该方法可以包括：使吸收液凝液作为回流液返回至吸收液再生装置进行吸收液再生处理。在这一实施方式中，返回塔顶的吸收液凝液可以保持塔板上液相组成保持平衡，同时将上升的蒸汽进行部分冷凝，通过设置吸收液凝液回流可以进一步提高挥发性有机物凝液浓度。
根据本公开，所述吸收液贫液可以含有汽油、煤油、柴油、机油、白油、洗油、邻苯二甲酸酯类吸收剂、己二酸酯类吸收剂、聚乙二醇类吸收剂、酚类吸收剂、硅油类吸收剂、表面活性剂、酸性吸收剂、碱性吸收剂、离子液体和水中的至少一种。优选为汽油、煤油、柴油、机油、白油、洗油、领苯二甲酸酯类、己二酸酯类、聚乙二醇类、酚类、硅油类、水-洗油、水-白油、水-废机油、水-表面活性剂、水-酸、水-碱、水、离子液体中的其中一种。所述汽油、煤油、柴油、机油、白油、洗油、邻苯二甲酸酯类吸收剂、己二酸酯类吸收剂、聚乙二醇类吸收剂、酚类吸收剂、硅油类吸收剂、水-洗油、水-白油、水-废机油、水-表面活性剂、水-酸、水-碱、水、离子液体为本领域技术人员所熟知，本公开不再赘述。所述洗油是指用于从煤气中洗出苯或萘系化合物的吸收油，是煤焦油或石油中的馏分，沸点200～300℃。所述白油是指石油所得精炼液态烃的混合物，主要为饱和的环烷烃与链烷烃混合物，它是原油经常压和减压分馏、溶剂抽提和脱蜡，加氢精制而得。所述表面活性剂的亲水亲油平衡值为3～14。所述酸、碱的PH值分别为1～6.5、7.5～13。为了避免引入杂质，影响吸收效率，所述水优选为除盐水。所述离子液体包括但不局限于咪唑类、吡啶类、烷基硫酸盐类离子液体，可以为选自1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])、1-(3-丙胺基)-3-丁基咪唑六氟磷酸盐([apbim][PF6])、1-丁基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐([bmmim][PF6])、脯氨酸羟基胆碱盐([Choline][Pro])、1-(3-丙胺基)-3-丁基咪唑四氟硼酸盐([apbim][BF4])、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim][BF4])、1-丁基-2,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐([bmmim][BF4])、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐([emim][Tf2N])和1-乙基-2，3-二甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐([emmim][Tf2N])、1-(3-丙胺基)-3-丁基咪唑双三氟甲磺亚胺盐([apbim][Tf2N])和1-(1-氨基丙基)-3-甲基咪唑溴盐([NH2p-mim][Br])中的一种或几种。另外，为了延长整个系统的使用寿命，在吸收液中还可以添加一定质量的缓蚀剂，缓蚀剂的添加量不超过5％(重量)。缓蚀剂为本领域技术人员所熟知，本发明并不限定具体的种类。所述缓蚀剂可以为选自偏钒酸钾、钒酸钾、五氧化二钒、五氧化锑、三氧化二锑、四氧化三锑、酒石酸氧锑钠和酒石酸氧锑钾中的一种或几种，优选为钒类化合物如偏钒酸钾、钒酸钾和五氧化二钒中的一种或几种，最优选为偏钒酸钾。
第二方面，本公开提供一种处理含有挥发性有机物的排放气的系统，该系统包括吸收液入口、排放气入口、旋转床吸收分离装置1、吸收液再生装置3、分液装置4、净化排放气出口和有机物凝液出口；所述吸收液入口和所述排放气入口分别与所述旋转床吸收分离装置1的液体入口和气体入口连通，所述旋转床吸收分离装置1的液体出口与所述吸收液再生装置3的液体入口连通，所述旋转床吸收分离装置1的气体出口与所述净化排放气出口连通，所述吸收液再生装置3的塔底液出口与所述吸收液入口连通，所述吸收液再生装置的塔顶气出口与所述分液装置4的入口连通，所述分液装置4的第一液体出口与所述有机物凝液出口连通；所述吸收液再生装置3为选自精馏塔、吸收塔、汽提塔、闪蒸塔、闪蒸槽和闪蒸罐中的至少一种。
本公开的处理含有挥发性有机物的排放气的系统具有资源利用率高、能耗低、处理量大等优点，并且该系统占地面积小、操作灵活且投资运行成本低。
如图1所示，在本公开优选的一种具体实施方式中，旋转床分离器可以包括由壳体径向密封板14、第一轴向密封板16和第二轴向密封板19包围形成的壳体，转动轴17以及转子23；旋转床分离器的壳体上可以设有气体入口27、液体入口22、气体出口21和液体出口26；为了实现吸收液的均匀分布，气体入口27可以切向设置于壳体径向密封板14上，液体入口22和气体出口21可以沿转动轴17方向同轴方式设置于第二轴向密封板19上；更进一步优选地，气体出口21、液体入口22位于转子区域管壁上开有可供流体通过的孔道，孔道形状、大小及开孔率不做特殊限制，只要与处理量相匹配，满足压降要求即可。
为了减少吸收液贫液对壳体的冲刷，尤其是对壳体径向密封板14的冲刷，在壳体径向密封板14内侧，还可以设置有一个与转动轴同轴的多孔挡板12。根据具体情况，设置所述多孔挡板12的数量，最多不超过15层多孔挡板12，挡板开孔形状、大小及开孔率不做特殊限制；根据本发明，为了进一步减少吸收液对壳体径向密封板14的冲刷，多孔挡板12靠近转子23侧还设置有均匀分布的导流板13，导流板13可以为直板、波纹板中的一种或其组合，此处无特别规定。
根据本公开，转动轴17与转子23可以为固定连接。旋转床分离器的动力可以来源于电机，电机输出轴与转动轴17固定连接，电机转动频率范围为500～4800转/分。转子23包含第一转子密封板15，第二转子密封板20。转子径向多孔挡板18，为了增加气液相接触几率，提高气液相混合效果，转子23内可以装填有丝网，丝网可以是金属丝网、陶瓷丝网或是高分子材料丝网，此处无特殊规定，只要满足机械强度、不与吸收液或排放气发生化学反应即可。根据具体情况，转子23内还可以装填常规堆填料、规整填料、丝网中的一种或组合，所述常规堆填料、规整填料，是本技术领域人员所熟知的，本公开不再赘述。
根据本公开，吸收液贫液在旋转床分离器中吸收挥发性有机物的基本原理为：当吸收液从液体入口22进入转子23后，高速旋转的转子23在离心力作用下将吸收液分散成微小液滴，排放气从气体入口27切向进入旋转床分离器，继续穿过径向多孔挡板18进入装有金属丝网的转子23，排放气与吸收液在转子23中逆向接触，吸收液贫液吸收排放气的挥发性有机物，吸收液贫液在离心力作用下向外高速运动，在运动过程中，吸收液不断更新液滴表面，不断选择性吸收挥发性有机物，从而达到提高吸收液吸收气相中挥发性有机物的目的。另外，当被吸收了挥发性有机物的排放气离开转子后，进入排放气吸收腔体25。在腔体内，喷射出来的吸收液与进入腔体的排放气再次逆向接触，选择性吸收未被吸收的挥发性有机物。最后，净化后的净化排放气从气体出口21离开旋转床分离器，从而达到回收挥发性有机物的目的。
根据本公开，吸收液再生装置用于分离溶解于吸收液富液中的挥发性有机物。所述吸收液再生装置可以为选自精馏塔、吸收塔、汽提塔、闪蒸塔、闪蒸槽和闪蒸罐中的至少一种，只要能够实现挥发性有机物和分离吸收液的目的，优选为精馏塔、汽提塔和闪蒸塔中的至少一种。
根据本公开，为了便于调节吸收液富液和吸收液贫液的温度，促进吸收液的吸收和再生，优选地，本公开的系统还可以包括换热装置，例如换热器和/或水冷器，换热器可以为本领域的常规种类，例如固定管板式换热器、U型管换热器、浮头式换热器和空冷器中的至少一种。
根据本公开，分液装置4用于回收吸收液再生装置送出的气相中的挥发性有机物。分液装置4可以包括分液罐，从吸收液再生装置3的气相可以经该分液罐分离得到吸收液凝液与挥发性有机物凝液。分液装置4可以包括液体入口、第一液体出口和第二液体出口。
在本公开的一种具体实施方式中，分液装置4的第二液体出口可以与旋转床吸收分离装置1的液体入口连通，以吸收液凝液返回至旋转床吸收分离装置与吸收液贫液一起进行吸收处理，以进一步提高吸收液的再生循环利用率。
在本公开的一种具体实施方式中，如图1所示，所述分液装置4的第二液体出口可以与吸收液再生装置3的回流液入口连通，以使吸收液凝液作为回流液返回至吸收液再生装置进行吸收液再生处理。
根据本公开，为了便于控制吸收液循环流量，该系统还可以包括吸收液贫液储罐24，吸收液贫液储罐24的入口可以分别与吸收液入口和吸收液再生装置3的塔底液出口连通，吸收液贫液储罐24的出口可以与旋转床吸收分离装置1的液体入口连通。
根据本公开，为了便于调节吸收液富液进入再生装置的流量，优选地，该系统还可以包括吸收液富液储罐2，吸收液富液储罐2的入口可以与旋转床吸收分离装置1的液体出口连通，吸收液富液储罐2的出口可以与吸收液再生装置3的液体入口连通。
其中，吸收液贫液储罐24和吸收液富液储罐2的形式不做限定，可以是本技术领域人员所熟知的如卧式储罐、立式储罐和球罐中的至少一种。
下面将结合附图通过实施例来进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。
实施例1
在本实施例采用的流程示意图如图1所示。旋转床吸收分离装置1采用立式旋转床分离器，吸收液再生装置3采用精馏塔，如图4、图7所示。立式旋转床分离器顶部设置有一个排放气的气体入口27，底部设置有一个吸收液富液的液体出口26，吸收液富液通过自流直接进入吸收液富液储罐2(卧式储罐)，吸收液富液经过吸收液富液泵7，泵送到精馏塔吸收液再生装置3，经过精馏塔分馏后，塔顶气经过水冷器5进入分液装置4(凝液分液罐)，凝液分液罐底部设置有一个水包，进行液液分层，上层液体即为回收得到的挥发性有机物凝液，经挥发性有机物凝液泵10送出装置，水包中得到的吸收液凝液经过吸收液凝液泵9泵送回精馏塔作为回流液，精馏塔底部得到再生吸收液经过再生吸收液泵8，返回吸收液贫液储罐24，吸收液再经过吸收液贫液泵6泵送到旋转床分离器，完成吸收液再生。排放气采用本实施例提供的方法，能够最大限度的分离回收排放气中的挥发性有机物，不仅净化了排放气，而且分离回收了资源。
本实施例应用于煤化工领域。排放气为碎煤气化低温甲醇洗CO2驰放气，驰放气组成及工艺参数见表1。吸收液组成：煤油100重量份(密度为819kg/m3)，缓蚀剂偏钒酸钾0.03重量份。
表1 CO2驰放气组成及工艺参数
序号 组分 V％
1 CO2 90.96％
2 CO 0.17％
3 H2 0.04％
4 N2 13.05％
5 CH4 0.09％
6 CmHn 0.75％
7 H2O 0.94％
8 总硫 25ppm
9 甲醇 75ppm
合计 100.00
总量，Nm3/h 80000
温度，℃ 30
压力，kPaG 40
如图1所示，本实施例的挥发性有机物处理系统和方法流程：
a.将30℃、40kPag，流量为80000Nm3/h含有挥发性有机物(CmHn)体积分数为0.75％的CO2驰放气，送入所述旋转床分离器的排放气的气体入口27，将吸收液经吸收液贫液泵6送入液体入口22，吸收液进料流量为7050kg/h；吸收液经过液体入口22均匀分布后进入调节至2600转/分转速的旋转床，在离心力的作用下，吸收液由中心向四周做离心运动；
b.吸收了挥发性有机物的吸收液富液，从旋转床分离器底部自流进入吸收液富液储罐2，脱除了挥发性有机物的净化排放气出装置，净化排放气中挥发性有机物(CmHn)体积分数为0.06％，挥发性有机物的回收率达到92％；
c.吸收液富液经吸收液富液泵7送入精馏塔吸收液再生装置，精馏塔塔顶温度63℃，塔顶操作压力为0.13MPaG，塔底使用重沸器11作为精馏塔热源，重沸器11温度225℃。塔顶得到浓缩的挥发性有机物物流；塔底得到再生吸收液贫液，再生贫液经过再生吸收液泵8送入吸收液贫液储罐24；
d.浓缩后的挥发性有机物气相物流，经过水冷器5降温到35℃后，在分液装置4(凝液分液罐)中进行液液分层，上层液体即为回收得到的挥发性有机物凝液，经挥发性有机物凝液泵10送出装置，水包中得到的吸收液凝液经过吸收液凝液泵9泵送回精馏塔作为回流液；
e.再生吸收液与吸收液贫液储罐24中的吸收液混合，实现了吸收液的循环再生。
回收到的液体产物平均分子量为48。根据测算，以年操作时间为7200小时计算，通过本方法回收的挥发性有机物量为8517吨/年。可以看出，通过本发明提供的挥发性有机物回收方法，不仅净化了排放气，而且还回收了资源。
实施例2
如图2所示，本实施例采用实施例1的系统和方法。所不同的是，本实施例吸收液再生装置3为解析塔，采用吸收液富液进料从解析塔顶部进料，塔底部同样设置有重沸器11。另外，吸收液凝液不送回解析塔顶部。
本实施例的CO2驰放气组成、温度、压力、吸收液组成等工艺参数与实施例1相同。
采用本实施例的方法处理得到的净化排放气中挥发性有机物(CmHn)体积分数为0.085％，挥发性有机物的回收率达到89％。回收到的液体产物平均分子量为48。根据测算，以年操作时间为7200小时计算，通过本方法回收的挥发性有机物量为8239吨/年。
实施例3
如图1和图5所示，本实施例采用实施例1的系统和方法。所不同的是，本实施例采用的旋转床分离器中设置有两个气体入口27，两个气体入口27呈对称设置。本实施例的CO2驰放气组成、温度、压力、吸收液组成等工艺参数与实施例1相同。
采用本实施例的方法处理得到的净化排放气中挥发性有机物(CmHn)体积分数为0.083％，挥发性有机物的回收率达到88.9％。回收到的液体产物平均分子量为48。根据测算，以年操作时间为7200小时计算，通过本方法回收的挥发性有机物量为8233吨/年。
实施例4
如图1和图6所示，本实施例采用实施例1的系统和方法。所不同的是，本实施例采用的旋转床分离器中的多孔挡板12靠近转子侧设置有均匀分布的导流板13，导流板13的数量为300个，导流板13的倾斜角度为30°安装。
本实施例的CO2驰放气组成、温度、压力、吸收液组成等工艺参数与实施例1相同。采用本实施例的方法处理得到的净化排放气中挥发性有机物(CmHn)体积分数为0.081％，挥发性有机物的回收率达到89.2％。回收到的液体产物平均分子量为48。根据测算，以年操作时间为7200小时计算，通过本方法回收的挥发性有机物量为8257吨/年。
旋转床分离器设置导流板13后，能够在一定程度上减轻吸收液对壳体径向密封板14内侧的冲刷，同时还能够提高排放气进入转子的分布均匀度。
实施例5
如图3和图4所示，本实施例采用实施例2的系统和方法。所不同的是，本实施例吸收液再生装置3采用汽提塔，塔底使用0.5MPaG的过热蒸汽，温度为210℃。
本实施例的排放气采用某炼厂工业排放的尾气，其组成及工艺条件如表2所示。吸收液组成：煤油40重量份(密度为819kg/m3)、轻柴油60重量份(密度为840kg/m3)。
表2某炼厂排放气组成及工艺参数
序号 组分 mol％
1 C7H8 0.006％
2 C6H12 0.17％
3 CH2O 0.04％
4 N2 97.26％
5 CH4 0.09％
6 C4H10 0.064％
7 C3H8 0.2％
8 H2O 1.46％
9 总硫 30ppm
10 CH4OH 60ppm
11 C8H10 0.03
C9+ 0.68％
合计 100.00
总量，Nm3/h 75000
温度，℃ 65
压力，kPaG 75
本实施例的旋转床分离器电机转速为2600转/分，汽提塔顶操作压力为0.1MPaG。采用本实施例的方法处理得到的净化排放气中总的挥发性有机物由未净化时的1.28％(mol)下降到0.23％(mol)，挥发性有机物的总回收率到达82％。回收到的液体产物平均分子量为75。根据测算，以年操作时间为7200小时计算，通过本方法回收的挥发性有机物量为18977吨/年。
从实施例1～5的数据可知，本发明提供的处理含有挥发性有机物的排放气的方法和系统具有能耗低，吸收速率高、吸收量大，装置占地小、操作灵活、易于控制，适用范围广等优点，同时具有较高的经济和社会价值。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种处理含有挥发性有机物的排放气的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤a.使含有挥发性有机物的排放气进入旋转床吸收分离装置，与吸收液贫液接触进行吸收，得到净化排放气和含有挥发性有机物的吸收液富液；
步骤b.使所述吸收液富液进入吸收液再生装置进行吸收液再生，得到挥发性有机物浓缩液和再生吸收液；
步骤c.使所述再生吸收液作为至少部分所述吸收液贫液返回至所述旋转床吸收分离装置与所述吸收液贫液一起进行所述吸收处理；
步骤d.使所述挥发性有机物浓缩液进入分液装置进行分液，得到吸收液凝液和挥发性有机物凝液；
其中，所述吸收液再生装置为选自精馏塔、吸收塔、汽提塔、闪蒸塔、闪蒸槽和闪蒸罐中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括：使所述吸收液凝液返回至所述旋转床吸收分离装置与所述吸收液贫液一起进行所述吸收处理；或者，
使所述吸收液凝液作为回流液返回至所述吸收液再生装置进行所述吸收液再生处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述排放气中挥发性有机物的摩尔含量为0.002％～10.0％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述旋转床吸收分离装置的转速为500～4800转/min；所述旋转床吸收分离装置中，所述吸收液贫液的进料流量为0.1～50m3/h，吸收液贫液的进料温度为20～55℃；所述排放气的进料流量为0.1～500000Nm3/h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸收液贫液含有汽油、煤油、柴油、机油、白油、洗油、邻苯二甲酸酯类吸收剂、己二酸酯类吸收剂、聚乙二醇类吸收剂、酚类吸收剂、硅油类吸收剂、表面活性剂、酸性吸收剂、碱性吸收剂、离子液体和水中的至少一种。
6.一种处理含有挥发性有机物的排放气的系统，其特征在于，该系统包括吸收液入口、排放气入口、旋转床吸收分离装置(1)、吸收液再生装置(3)、分液装置(4)、净化排放气出口和有机物凝液出口；
所述吸收液入口和所述排放气入口分别与所述旋转床吸收分离装置(1)的液体入口和气体入口连通，所述旋转床吸收分离装置(1)的液体出口与所述吸收液再生装置(3)的液体入口连通，所述旋转床吸收分离装置(1)的气体出口与所述净化排放气出口连通，所述吸收液再生装置(3)的塔底液出口与所述吸收液入口连通，所述吸收液再生装置的塔顶气出口与所述分液装置(4)的入口连通，所述分液装置(4)的第一液体出口与所述有机物凝液出口连通；
所述吸收液再生装置(3)为选自精馏塔、吸收塔、汽提塔、闪蒸塔、闪蒸槽和闪蒸罐中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述分液装置(4)的第二液体出口与所述旋转床吸收分离装置(1)的液体入口连通；或者，
所述分液装置(4)的第二液体出口与所述吸收液再生装置(3)的回流液入口连通。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述旋转床吸收分离装置(1)包括至少一台旋转床分离器，所述旋转床分离器包括由壳体径向密封板(14)、第一轴向密封板(16)和第二轴向密封板(19)包围形成的壳体，转动轴(17)以及转子(23)；所述旋转床分离器的壳体上设有气体入口(27)、液体入口(22)、气体出口(21)和液体出口(26)；
所述气体入口(27)切向设置于所述壳体径向密封板(14)上，所述液体入口(22)和所述气体出口(21)沿所述转动轴(17)方向同轴方式设置于所述第二轴向密封板(19)上。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统还包括吸收液贫液储罐(24)，所述吸收液贫液储罐(24)的入口分别与所述吸收液入口和所述吸收液再生装置(3)的塔底液出口连通，所述吸收液贫液储罐(24)的出口与所述旋转床吸收分离装置(1)的液体入口连通。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统还包括吸收液富液储罐(2)，所述吸收液富液储罐(2)的入口与所述旋转床吸收分离装置(1)的液体出口连通，所述吸收液富液储罐(2)的出口与所述吸收液再生装置(3)的液体入口连通。
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