CN110801706B - 一种挥发性有机物的分布式处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废气治理领域,尤其涉及一种挥发性有机物的分布式处理装置及方法。本发明所设计的挥发性有机物的分布式处理装置,包括废气处理箱,所述废气处理箱包括箱体和安装在箱体内的吸附柱,所述箱体通过隔板分隔成两个独立的腔体,分别为第一腔体和第二腔体,所述第一腔体通过管道与排放尾气连通,所述隔板上开有n个连通口,所述第二腔体内放置有n个吸附柱,所述n个吸附柱的进气口与所述n个连通口一一对应连接,n≥2本发明通过设置多个相对独立的吸附柱,且各吸附柱为并联工作,进而实现吸附柱的小型化保证吸附柱的使用安全和安装运输方便。
Description
技术领域
本发明涉及废气治理领域,尤其涉及一种挥发性有机物的分布式 处理装置及处理方法。
背景技术
挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,以下简称VOCs)是一 类化合物的统称,通常是指在常温常压下具有高蒸气压、易挥发的有 机化学物质,主要包括烷烃、烯烃和芳香烃以及各种含氧烃、卤代烃、 氮烃、硫烃、低沸点多环芳烃等,是空气中普遍存在且组成复杂的一 类有机污染物。典型的VOCs排放源可分为人为排放源(包括固定源 与移动源)和自然排放源(包括生物源与非生物源)两类,其中以人 为排放源为主,多半为石油化工相关产业的生产过程、产品消费行为 以及机动车尾气造成。常用的工业VOCs的处理方法有催化燃烧法、 热力燃烧法、吸附法、生物处理法等。
目前,排污企业投资环保设备,一次性投入较大,加上后期需要 相当大的运营费用,这很大程度上加重了排污企业的经济负担,特别 是中、小、微企业难以承受废气环保治理设施如废气燃烧净化装置、 吸附脱附净化等大型设备的投资、运行成本。申请号为201610201664.3 的中国发明专利申请公开了一种分散吸附集中脱附有机废气的处理 方法及其装置,各企业通过安装在废气排放口的粉尘过滤器对有机废 气进行除尘处理,然后除尘后的废气进入吸附器,经过吸附处理;吸 附饱和后将吸附器或吸附器内的吸附材料块运至集中脱附处理中心 进行脱附处理,脱附处理后将脱附出的有机溶剂流入精制提纯系统进 行进一步的提纯回收处理,采用该方法处理的废气满足环保排放的标 准并且回收再利用有机溶剂,节约资源。但是分散吸附集中脱附有机 废气的装置一般采用大型的吸附器,每年更换1~2次吸附器中的活性 炭,因此吸附的各类溶剂在活性炭孔道中停留时间为6个月~1年,随 着活性炭内溶剂的累积,及活性炭对空气中氧气的选择性吸附,引起 活性炭孔道中氧气浓度远高于大气中氧气浓度,会和孔道中的溶剂发 生缓慢氧化,随着时间累积,这种缓慢氧化会逐渐过渡至燃烧甚至发 生爆炸等严重事故。
又如公布号为CN106039922B的中国发明专利公开了一种活性炭 吸附器,包括吸附罐体,与吸附罐体上端相连接的上封头,与吸附罐 体下端相连接的下封头,上封头设有出气口,下封头设有进气口,吸 附罐体内上端连接有安装板,安装板设有与吸附芯直径同等大小的开 孔,开孔周围焊接均布螺柱,吸附芯通过螺柱连接在安装板上一般设 置3~7个吸附芯。该专利中利用吸附芯固定吸附材料,并用螺纹法兰 连接与罐体上,并不适合快速更换吸附芯,而且罐体尺寸固定,不能 适应于不同工况下VOCs治理。又如公布号为CN105797533B的中国 发明专利公开了一种竖直式一体化活性炭吸附装置,装置壳体内由上 至下依次布设除尘滤网、活性炭吸附层和风机,活性炭吸附层底部设 有网板,网板倾斜设置,网板上垫有一层细密防漏网,细密防漏网的 网眼直径小于活性炭吸附层中的活性炭颗粒直径,网板固定在装置壳 体内,装置壳体在网板的低端开设有出炭口,出炭口打开时,活性炭 吸附层中的活性炭颗粒能沿着倾斜的网板从出炭口排出。该装置所描 述了是方便更换活性炭,特制活性炭颗粒,具有一定优势。但是一般 更换的活性炭,是处于吸附饱和溶剂状态,更换和运输时会与空气接 触,活性炭颗粒剩余的工作容量会吸附空气中的氧气,导致活性炭孔 道中氧气含量升高,引发孔道中的溶剂和氧气的剧烈氧化反应,导致 火灾等严重事故。又如公布号为CN106268172B的中国发明专利公开 了一种活性炭吸附装置,包括有底板、左架、水箱、第一气管、单向 阀、吸收箱、活性炭、螺纹、箱盖、旋柄、气泵、第二气管、第三气 管等;底板顶部从左至右依次设有左架、水箱、吸收箱和气泵,水箱 右壁下部连接有第一气管,第一气管内设有单向阀,吸收箱内放置有 活性炭,吸收箱外壁顶部设有螺纹。本发明达到了结构简单、操作方 便、加快室内空气净化的效果,同时有轮子和把手,使得装置移动更 方便,行程开关使装置操作更方便。该发明的装置,虽然移动方便, 适合分布式吸附集中脱附的VOCs治理工艺,但是如果处理的VOCs 量比较大,会设计更大尺寸的移动活性炭吸附装置,甚至超过普通运 输工具所能承受的极限,导致不能实现集中脱附。又如公布号为 CN102350169B的中国发明专利公开了一种多床层活性炭吸附器吸附 和脱附的方法。该吸附器采用多床层结构,吸附时各床层为并联工作, 被吸附气体同时通过各床层进行吸附。脱附时各床层为串连工作,脱 附气体依次通过各床层,脱附出的溶剂气体送入后续工艺处理。本发 明有效的减少循环脱附气体流量,降低脱附热能消耗。又如公布号为 CN102772981B的中国发明专利公开了一种采用活性炭连续吸附工业 废气中有机溶剂及连续脱附溶剂的处理技术。提供一种用活性炭连续 吸附和解吸有机废气的装置,包括吸附塔、解吸塔、活性炭流化系统、 有机溶剂回收系统,采用活性炭连续吸附处理含二氯甲烷、甲苯、二 甲苯、苯等有机废气、连续脱附上述有机溶剂,突出特点是吸附和解 吸过程同时连续进行。有机废气与活性炭进行逆向接触,布气均匀、 颗粒流动性好,活性炭采用密相气力输送方式循环使用。
发明内容
为了解决以上问题,本发明的目的是提供一种分布式VOCs吸附 装置及方法,本发明通过设置多个相对独立的吸附柱,且各吸附柱为 并联工作,进而实现吸附柱的小型化保证吸附柱的使用安全和安装运 输方便。
为实现上述目的,本发明所设计的挥发性有机物的分布式处理装 置,包括吸附装置,所述吸附装置包括废气处理箱,所述废气处理箱 包括箱体和安装在箱体内的吸附柱,所述箱体通过隔板分隔成两个独 立的腔体,分别为第一腔体和第二腔体,所述第一腔体通过管道与排 放尾气连通,所述隔板上开有n个连通口,所述第二腔体内放置有n 个吸附柱,所述n个吸附柱的进气口与所述n个连通口一一对应连接,n≥2。
与现有大型吸附罐相比,本发明的挥发性有机物的分布式处理装 置包括废气处理箱,废气处理箱通过隔板分隔两个独立的腔体,分别 为第一腔体和第二腔体,第一腔体内充满废气,第二腔体内安装有多 个相对独立的吸附柱,隔板上开有多个用于连通第一腔体和第二腔体 的连通口,吸附柱的进气口与连通口一一对应连接,使各吸附柱并联 工作。通过本发明的的挥发性有机物的分布式处理装置,实现吸附柱 的小型化,保证吸附柱的使用安全和安装运输方便。
作为优选方案,它还包括脱附系统和再生系统;所述括脱附系统 包括脱附再生装置、换热器和气液分离器;所述脱附再生装置包括脱 附箱体和安装在脱附箱体内的吸附柱,所述脱附箱体通过脱附隔板分 隔成两个独立的腔体,分别为第三腔体和第四腔体,所述脱附隔板上 开有通孔,所述第三腔体内的吸附柱的出气口通过通孔与第四腔体连 通;所述换热器的低温气进口与气液分离器的气体出口连接,所述换 热器的高温气进口与第四腔体连接,所述换热器高温气出口与第三腔 体连接,所述换热器低温气出口与气液分离器连接,所述气液分离器 的溶剂出口与溶剂储存槽连接;
所述再生系统包括脱附再生装置和换热器,所述换热器的低温气 进口与再生气进口连接,所述换热器的高温气进口与第四腔体连接, 所述换热器高温气出口与第三腔体连接,所述换热器低温气出口通过 管道排空。
作为优选方案,每个所述吸附柱(12)内的吸附材料为硅胶和活 性炭纤维的混合吸附材料或者为硅胶和活性炭颗粒的混合吸附材料。
作为优选方案,所述吸附装置包括三通阀和备用吸附罐,所述三 通阀的第一接口通过管道与排放尾气连通,所述三通阀的第二接口通 过管道与第一腔体连通,所述三通阀的第三接口通过管道与吸附罐连 通。在更换吸附柱时,切换到备用吸附罐可以不影响吸附处理的过程。
作为优选方案,所述吸附柱的进气口与连通口通过快接头连接。 通过快接头能快速更换和安装吸附柱。
作为优选方案,所述快接头为楔形接头、卡套接头或螺纹接头。
作为优选方案,它还包括设置在第二腔体内吸附柱支架,所述吸 附柱支架上固定有用于搁置吸附柱的支撑板。通过吸附柱支架保证吸 附柱安装的稳定,并与连通口对接良好。
一种挥发性有机物的分布式处理方法,包括有机废气吸附过程和 吸附柱脱附再生过程;所述有机废气吸附过程通过吸附装置实现,所 述吸附装置包括废气处理箱、三通阀和备用吸附罐,所述废气处理箱 包括箱体和安装在箱体内的吸附柱,所述箱体通过隔板分隔成两个独 立的腔体,分别为第一腔体和第二腔体,所述隔板上开有n个连通口, 所述第二腔体内放置有n个吸附柱,所述n个吸附柱的进气口与所述 n个连通口一一对应连接,n≥2,n的数量根据排放尾气的流量设置; 所述三通阀的第一接口通过管道与排放尾气连通,所述三通阀的第二 接口通过管道与第一腔体连通,所述三通阀的第三接口通过管道与备 用吸附罐通。
其步骤为:
将三通阀(2)的第一接口和第二接口打开,关闭第三接口,排 放尾气经三通阀(2)的第一接口流入第一腔体(14)中经过连通口 形成气流均匀地流入每个吸附柱(12)中进行吸附处理;
待每个吸附柱(12)到达透点后,将三通阀(2)的第一接口和 第二接口关闭,开启第三接口,取出第二腔体(15)内的吸附柱(12);
将取出的吸附柱(12)运输至集中脱附再生地点,对吸附柱(12) 进行溶剂脱附回收和吸附材料再生处理。
作为优选方案,所述吸附柱脱附再生过程通过脱附系统和再生系 统实现;
所述脱附系统包括脱附再生装置、换热器和气液分离器;所述脱 附再生装置包括脱附箱体和安装在脱附箱体内的吸附柱,所述脱附箱 体通过脱附隔板分隔成两个独立的腔体,分别为第三腔体和第四腔体, 所述脱附隔板上开有通孔,所述第三腔体内的吸附柱的出气口通过通 孔与第四腔体连通;所述换热器的低温气进口与气液分离器的气体出 口连接,所述换热器的高温气进口与第四腔体连接,所述换热器高温 气出口与第三腔体连接,所述换热器低温气出口与气液分离器连接, 所述气液分离器的溶剂出口与溶剂储存槽连接;
所述再生系统包括脱附再生装置和换热器,所述换热器的低温气 进口与再生气进口连接,所述换热器的高温气进口与第四腔体连接, 所述换热器高温气出口与第三腔体连接,所述换热器低温气出口通过 管道排空。
脱附步骤为:
将脱附再生装置内温度在10~60分钟内升至80~250℃,然后在 80~250℃保持5~120分钟,脱附再生装置内的载气与有机蒸汽流混合 成混合气流,将混合气流和气液分离器中的循环载气在换热器内进行 热交换,混合气流降温后通入气液分离器中,循环载气升温后通入脱 附再生装置内;
再生步骤为:
将脱附再生装置内的温度在20~120分钟内升至600~1300℃,并 在600~1300℃保持30~180分钟,脱附再生装置中吸附柱内的有机溶 剂被逐渐氧化成二氧化碳和水气体,二氧化碳和水气体以及再生载气 组成高温气流通入换热器中,同时向换热器中通入再生气,高温气流 降温后排空,再生气升温后通入脱附再生装置中。
作为优选方案,取出吸附柱后,利用密封件分别将吸附柱的进气 口和出气口密封。
本发明的挥发性有机物的分布式处理方法,首先通过设置多个相 对独立的吸附柱,且各吸附柱为并联工作,实现吸附柱的小型化;然 后待吸附柱吸附饱和后,切换至备用吸附罐,取出吸附柱集中运输至 集中脱附再生地点。与传统的挥发性有机物的处理方法相比,本发明 的吸附柱内填充的吸附材料少,吸附的各类溶剂在吸附材料孔道中产 生的热量可以迅速扩散,保证吸附柱的使用安全,而且小型的吸附柱 方便运输和安装,提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例1的挥发性有机物的分布式处理装置的结构 示意图;
图2为更换吸附柱的示意图;
图3为吸附柱的密封示意图;
图4为脱附过程流程图;
图5为再生过程流程图;
图6为脱附再生过程脱附再生装置的温度变化图;
图中各部件标号如下:吸附装置20、废气处理箱1、箱体11、吸 附柱12、隔板13、第一腔体14、第二腔体15、快接头16、连通口 17、密封板18吸附柱支架19、支撑板19.1、三通阀2和备用吸附罐 3;脱附再生装置30、换热器40、气液分离器50、第三阀门HV-3、 第四阀门HV-4、第五阀门HV-5、第六阀门HV-6、第七阀门HV-7、 第八阀门HV-8;载气2.2、有机蒸汽流2.3、混合气流2.4、冷凝气流 2.5、有机溶剂2.7、循环载气2.9、再生气3.1、高温气流3.4,再生载 气3.3,低温气流3.6。
具体实施方式
为更好地理解本发明,以下将结合附图和具体实例对发明进行详 细的说明。
实施例1
汽车4S店或者汽车修理工厂进行汽车保养时更换汽车内的机油、 循环冷冻液、刹车油等含有挥发性有机物的液体时,和对汽车进行喷 漆操作时等都会产生大量VOCs。这部分VOCs目前直接排放于城市 大气中,污染城市空气,对附近居民的健康影响很大。将本发明挥发 性有机物的分布式处理装置应用在汽车4S店或者汽车修理工厂,具 体的处理过程包括步骤:
(1)根据表1的汽车维修车间废气排放情况,确定吸附柱的更换 周期和吸附柱的数量。
一个1500m2维修车间,废气量为1100m3/h,污染物排放情况如 表1:
表1汽车维修车间废气排放情况
污染因子 | 产生量(g/h) | 排放量(g/h) |
非甲烷总烃 | 28.36758 | 2.557078 |
甲苯 | 0.047945 | 0.004566 |
二甲苯 | 8.276256 | 0.742009 |
依据表1的工况,每30天更换一次吸附柱,设计方案,如表2。
表2维修车间分布式VOCs设计方案
根据表2,本实施例采用3个活性炭纤维的吸附柱,每个活性炭 纤维的重量为10kg,每30天更换一次吸附柱的技术方案。
结合图1所示,挥发性有机物的分布式处理装置,包括废气处理 箱1、三通阀2和备用吸附罐3,废气处理箱1包括箱体11和安装在 箱体11内的吸附柱12,箱体11通过隔板13分隔成两个独立的腔体, 分别为第一腔体14和第二腔体15,隔板13上开有3个连通口17, 所述第二腔体14内放置有3个吸附柱12,3个吸附柱12的进气口与 3个连通口17一一对应连接。吸附柱12的进气口与连通口17通过楔 形接头16连接;三通阀2的第一接口通过管道与排放尾气连通,所 述三通阀2的第二接口通过管道与第一腔体14连通,三通阀2的第 三接口通过管道与备用吸附罐3连通。
其中每个吸附柱12为标准尺寸,每个吸附柱12中装有10kg活性 炭纤维,吸附柱直径10cm,长268cm。可实现1-2人徒手或借助随身 工具实现吸附柱的更换。每个吸附柱对VOCs的处理能力一致。
(2)安装本实施例的挥发性有机物的分布式处理装置
结合图1所示,打开第二腔体的密封板18,将3个装有10kg活 性炭纤维的吸附柱12通过楔形接头16安装到3个连通口17上,关 闭密封板18,将三通阀2的第一接口和第二接口打开,关闭第三接口, 排放尾气经三通阀2的第一接口流入第一腔体14中形成气流经过连通口17均匀地流入每个吸附柱12中进行吸附处理。
(3)更换吸附柱
结合图2所示,30天后,三通阀2的第一接口和第二接口关闭, 开启第三接口,打开第二腔体15的密封板18,将三个吸附柱12取下, 结合图3所示,并用密封件12.1分别将吸附柱12的进气口和出气口 密封;将取出的吸附柱12运输至集中脱附再生地点,对吸附柱进行溶剂脱附回收和吸附材料再生处理。
实施例2
某单位化学实验楼内主要VOCs排放区域约5100m2,由于化学实 验楼排放的溶剂种类很多,仅统计非甲烷总烃的量,如表3:
表3化学实验楼VOCs排放情况
污染因子 | 产生量(kg/a) | 排放量(kg/a) |
非甲烷总烃 | 334.5 | 33.5 |
根据表3的工况,按照每月更换一次吸附柱,设计方案,如表4:
表4化学实验楼分布式VOCs设计方案
根据表4,本实施例采用13个活性炭颗粒的吸附柱,每个活性炭 纤维的重量为20kg,每30天更换一次吸附柱的技术方案。
实施例3
某干洗店日均干洗衣服100件,年消耗四氯化碳溶剂200kg。由 于干洗店处于居民区,无组织排放的溶剂味道需全部消除。结合干洗 店内也同时存在水洗的情况,因此,排放的尾气的湿度接近100%, 而高湿度的废气会降低活性炭对有机物的吸附性能。因此设计方案, 如表5。
表5干洗店分布式VOCs设计方案
由于硅胶对水的吸附性能很强,在单个吸附柱内填充硅胶和另外 一种吸附材料,可降低尾气中湿度,降低对吸附材料吸附有机废气的 影响。
因此,可针对性对混合有机废气填充混合吸附材料,达到最佳的 吸附效率。
实施例4脱附再生处理将从各区域收集的吸附柱置于脱附再生 装置30内。
脱附时,如图4,关闭第三阀门HV-3、第四阀门HV-4、第七阀 门HV-7、第八阀门HV-8,设置脱附再生装置30内的温度在10分钟 内升至80℃(脱附升温阶段),并维持80℃120分钟(脱附阶段),脱 附过程中,载气2.2与脱附的有机蒸汽流2.3混合成混合气流2.4,混 合气流2.4经换热器40后,被循环载气2.9冷却后,混合气流2.4形 成携带大量冷凝液的冷凝气流2.5,冷凝气流2.5由第六阀门HV-6进 入气液分离罐50后,有机溶剂2.7与载气分离,有机溶剂2.7经第八 阀门HV-8排至储罐,气液分离罐50内的载气作为循环载气2.9使用, 循环载气2.9在换热器40中,被加热后形成高温的载气2.2,引入脱 附再生装置30中,有机溶剂2.7引入储罐的过程中,会导致脱附载气 流量降低,通过第四阀门HV-4补充损失的载气。
再生时,如图5,关闭第四阀门HV-4、第五阀门HV-5、第六阀 门HV-6、第八阀门HV-8;再生气3.1中氧气浓度20分钟内由20%逐 渐降低至5%,设置脱附再生装置30内的温度在20分钟内升至600℃ (再生升温阶段),并维持180分钟(再生阶段),在该过程中,残留 于吸附材料内的有机溶剂被逐渐氧化成二氧化碳和水,与未反应的氧 气及惰性气体混合成高温气流3.4,高温气流3.4引出脱附再生装置 30后与再生气流3.8在换热器40内进行换热,低温的再生气流3.8被 加热后形成再生载气3.3通入脱附再生装置30中,高温气流3.4被降 温后形成低温气流3.6经第七阀门HV-7直接排放,再生完成后在30 分钟内降温至20~40℃(再生后降温阶段)。
脱附再生装置30升温采用程序升温方式,具体的升温曲线如图6: 其中:0-t1阶段为脱附升温时间;t1-t2阶段为吸附材料脱附时间;t2-t3 阶段为吸附材料再生升温时间;t3-t4阶段为吸附材料再生时间;t4-t5 阶段为吸附材料再生后降温时间。T0为吸附材料初始升温温度;T2 为吸附材料脱附温度;T3为吸附材料的再生温度;T1为吸附材料再 生完毕降温后的温度。
0-t1阶段为脱附升温时间,载气在吸附柱内的空塔线速率由0逐 渐增加至100m/h;
t2-t3阶段,从t2开始通入以氧气为代表的氧化性物质,氧气浓 度由20%逐渐降至5%。
参数代号 | 取值范围 |
0-t1 | 10分钟-60分钟 |
t1-t2 | 5分钟-120分钟 |
t2-t3 | 20分钟-120分钟 |
t3-t4 | 30分钟-180分钟 |
t4-t5 | 30分钟-120分钟 |
T0 | 室温 |
T1 | 20℃-40℃ |
T2 | 80℃-250℃ |
T3 | 600℃-1300℃ |
对比例1
实施例2中所示的工程案例环评文件实际使用的是7个活性炭吸 附装置,每年更换活性炭1~2次,更换活性炭量约3吨/年,更换后的 活性炭以危废处理。危废处理价格约15000~20000万/吨,新活性炭价 格约20000~30000万/吨,因此,每年处理VOCs的材料费用超过10 万元。吸附的各类溶剂在活性炭孔道中停留时间6个月~1年,会发生 各种意想不到的化学反应,造成安全隐患。可以确定的是,随着活性 炭内溶剂的累积,及活性炭对空气中氧气的选择性吸附,引起活性炭 孔道中氧气浓度远高于大气中氧气浓度,会和孔道中的溶剂发生缓慢 氧化,随着时间累积,这种缓慢氧化会逐渐过渡至燃烧甚至发生爆炸 等严重事故。
对比本发明的实施例2,本发明采用13个活性炭颗粒的吸附柱, 每个活性炭纤维的重量为20kg,每30天更换一次吸附柱的技术方案, 相比于对比文件1的大型吸附罐,本发明采用相对独立的吸附柱,且 每个吸附柱内状填的吸附材料少,可以迅速扩散热量,防止热量累积 导致燃烧事故。
对比例2
目前有撬装式分布吸附集中脱附的应用,该装置是将吸附式 VOCs治理装置集中在一个撬装平台上,待装置中的吸附材料吸附饱 和后,需将整个装置拖运至集中脱附工厂进行吸附材料脱附再生。由 于应用工况的差异性,装置的尺寸也不同,因此在拖运过程中,一辆 货车只能运输1~2套撬装式装置,效率很低。部分撬装式吸附装置的 尺寸可能超过道路运输极限,不能整套运输,只能更换吸附材料,但 是这类装置吸附材料采用的是散装方式,更换时间会很长。为保证更 换时尾气的净化,需额外添加一套尾气处理装置。更换的吸附材料, 已经吸附了大量有机溶剂,运输过程存在较大的安全隐患。
对比本发明的实施例2,本发明采用13个活性炭颗粒的吸附柱, 每个活性炭纤维的重量为20kg,每30天更换一次吸附柱的技术方案, 工人能在10分钟内完成更换吸附材料的工作,每个吸附柱都设置了 密封措施,避免了运输过程中的安全隐患,也能采用普通货车进行装 运,最大限度提高了工作效率,降低环保成本。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具 体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指 出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前 提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。 因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (1)
1.一种挥发性有机物的分布式处理方法,其特征在于,其包括有机废气吸附过程和吸附柱脱附再生过程;
所述有机废气吸附过程通过吸附装置(20)实现,所述吸附装置(20)包括废气处理箱(1)、三通阀(2)和备用吸附罐(3),所述废气处理箱(1)包括箱体(11)和安装在箱体(11)内的吸附柱(12),所述箱体(11)通过隔板(13)分隔成两个独立的腔体,分别为第一腔体(14)和第二腔体(15),所述隔板(13)上开有n个连通口(17),所述第二腔体(15)内放置有n个吸附柱(12),所述n个吸附柱(12)的进气口与所述n个连通口(17)一一对应连接,n≥2,n的数量根据排放尾气的流量设置;所述三通阀(2)的第一接口通过管道与排放尾气连通,所述三通阀(2)的第二接口通过管道与第一腔体(14)连通,所述三通阀(2)的第三接口通过管道与备用吸附罐(3)连通;
每个所述吸附柱(12)内的吸附材料为硅胶和活性炭纤维的混合吸附材料或者为硅胶和活性炭颗粒的混合吸附材料;
每个所述吸附柱(12)的进气口与对应的连通口(17)均通过快接头(16)连接;所述快接头(16)为楔形接头、卡套接头或螺纹接头,
它还包括设置在第二腔体(15)内吸附柱支架(19),所述吸附柱支架(19)上固定有用于搁置吸附柱(12)的支撑板(19.1);
其步骤为:
将三通阀(2)的第一接口和第二接口打开,关闭第三接口,排放尾气经三通阀(2)的第一接口流入第一腔体(14)中经过连通口形成气流均匀地流入每个吸附柱(12)中进行吸附处理;
待每个吸附柱(12)到达透点后,将三通阀(2)的第一接口和第二接口关闭,开启第三接口,取出第二腔体(15)内的吸附柱(12);取出吸附柱(12)后,利用密封件(12.1)分别将吸附柱的进气口和出气口密封;
将取出的吸附柱(12)运输至集中脱附再生地点,对吸附柱(12) 进行溶剂脱附回收和吸附材料再生处理;
所述吸附柱脱附再生过程通过脱附系统和再生系统实现;
所述脱附系统包括脱附再生装置(30)、换热器(40)和气液分离器(50);所述脱附再生装置(30)包括脱附箱体(31)和安装在脱附箱体(31)内的吸附柱(12),所述脱附箱体(31)通过脱附隔板(32)分隔成两个独立的腔体,分别为第三腔体(33)和第四腔体(34),所述脱附隔板(32)上开有通孔,所述第三腔体(33)内的吸附柱(12)的出气口通过通孔与第四腔体(34)连通;所述换热器(40)的低温气进口与气液分离器(50)的气体出口连接,所述换热器(40)的高温气进口与第四腔体(34)连接,所述换热器(40)高温气出口与第三腔体(33)连接,所述换热器(40)低温气出口与气液分离器(50)连接,所述气液分离器(50)的溶剂出口与溶剂储存槽连接;
所述再生系统包括脱附再生装置(30)和换热器(40),所述换热器(40)的低温气进口与再生气进口连接,所述换热器(40)的高温气进口与第四腔体(34)连接,所述换热器(40)高温气出口与第三腔体(33)连接,所述换热器(40)低温气出口通过管道排空;
脱附步骤为:
将脱附再生装置(30)内温度在10~60分钟内升至80~250℃,然后在80~250℃保持5~120分钟,脱附再生装置(30)内的载气(2.2)与有机蒸汽流(2.3)混合成混合气流(2.4),将混合气流(2.4)和气液分离器(50)中的循环载气(2.9)在换热器(40)内进行热交换,混合气流(2.4)降温后通入气液分离器(50)中,循环载气(2.9)升温后通入脱附再生装置(30)内;
再生步骤为:
将脱附再生装置(30)内的温度在20~120分钟内升至600~1300℃,并在600~1300℃保持30~180分钟,脱附再生装置(30)中吸附柱内的有机溶剂被逐渐氧化成二氧化碳和水气体,二氧化碳和水气体以及再生载气(3.3)组成高温气流(3.4)通入换热器(40)中,同时向换热器(40)中通入再生气(3.1),高温气流(3.4)降温后排空,再生气(3.1)升温后通入脱附再生装置(30)中。
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