CN111617594A - 一种活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺 - Google Patents

一种活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺，其特征在于，所述工艺流程包括以下步骤：有机废气经过过滤器进入活性炭吸附罐内进行吸附，当此活性炭吸附罐吸附完成后，系统进入到脱附阶段；此时，并联设置的另一个活性炭吸附罐进行吸附；脱附后的有机废气经过冷凝器冷凝，得到的有机物冷却液进入到提纯系统，循环吸附结束后，通入冷凝后的空气对活性炭吸附罐内进行降温，以便下一循环使用；并联设置的对个活性炭吸附罐交替进行以上步骤。本发明的工艺能够有效降低运营成本，节约能源，且不会产生二次污染。

Description

一种活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺。
背景技术
随着工业化的发展，家具制造、半导体光伏、化工、汽车涂装、印刷业等行业排放的有机废气总量日益增加，造成环境污染，严重威胁人体健康。如何有效的回收治理有机废气，使其得到有效净化，得到越来越广泛的关注。
目前，有机废气净化处理方法工艺主要包括催化氧化、蓄热焚化、电离裂解、吸附回收等。常用的化氧化、蓄热焚化、电离裂解工艺具有造价高、运维成本高、会产生二次污染物等缺陷，而吸附回收工艺具有能耗低、净化效率高和实用性强等优点，同时还能有效地回收和循环利用溶剂，降低企业运营成本，得到广泛应用。活性炭来源丰富、价格低廉、吸附性能好，其作为吸附剂得到广泛的应用。活性炭在吸附饱和后，需要对吸附剂进行脱附再生，现有的活性炭吸附回收工艺中应用最为广泛的是使用水蒸气脱附，但是此种脱附再生处理方法中存在一定不足，在脱附过程中，会有大量水蒸气冷凝在活性炭的吸附层中，虽然经过后期干燥风吹风，但是活性炭中水含量还是比较高，影响其循环吸附性能；此外，由于水蒸气温度较高，完成脱附之后需要经过一定的时间冷却才能进行再次吸附过程。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明提供一种活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺，该工艺能够有效降低运营成本，节约能源，且不会产生二次污染。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺，所述工艺流程包括以下步骤：
S1：有机废气由第一风机引入到过滤器中对有机废气进行预处理，用于去除有机废气中的杂质颗粒，经过预处理后有机废气进入到至少两个并联设置的活性炭吸附罐中任一个活性炭吸附罐内进行吸附，经过吸附处理后的废气经烟囱排出；
S2：当活性炭吸附罐中吸附值达到预设上限值时，关闭吸附饱和的活性炭吸附罐处的吸附阀门，并打开第一活性炭吸附罐处的脱附阀门，使其进入到脱附阶段；打开并联设置的另外的一个活性炭吸附罐上的吸附阀门，使其进入到吸附阶段；
S3：将储气罐内的氮气通入至吸附饱和的活性炭吸附罐内进行空气置换，置换出的空气通过过滤器进入到正在进行吸附的活性炭吸附罐内进行吸附处理；
S4：然后开启加热器，对脱附管路中的氮气进行加热，将氮气加热至有机废气成分沸点以上温度，并对吸附饱和的活性炭吸附罐循环进行脱附处理，恢复活性炭活性，脱附进行一定时间后，打开三级冷凝器，脱附出来的高浓度有机废气一部分进入到三级冷凝器进行冷凝后，得到的有机物冷却液进入到提纯系统；
S5：循环吸附结束后，打开冷凝器，通入空气至脱附处理后的活性炭吸附罐内对其进行冷凝降温，以便下一循环使用，同时排出空气通过过滤器进入到正在进行吸附的活性炭吸附罐内进行吸附处理；
S6：所述至少两个并联设置的活性炭吸附罐交替进行以上步骤。
进一步地，所述步骤S3中，空气置换管路上设置有氧含量浓度检测仪，当检测到管路内气体的氧含量小于0.6％时，开启加热器，对脱附管路中的氮气进行加热，并对吸附饱和的活性炭吸附罐循环进行脱附处理。
进一步地，所述步骤S4中，脱附进行到一定时间后，打开三级冷凝器，控制脱附出来的高浓度有机废气进入到加热器和三级冷凝器中的体积比为1:4-1:9。
进一步地，所述步骤S4中，脱附出来的高浓度有机废气进入到三级冷凝器中进行多层冷凝处理，得到的有机物冷却液进入到提纯系统进行进一步处理，冷凝后剩余的少量废气与经过加热器加热后的废气混合进入到吸附饱和的活性炭吸附罐循环脱附。
进一步地，所述步骤S4中，对于循环脱附系统中最终无法进行冷凝的废气通过过滤器进入到正在进行吸附的活性炭吸附罐内进行吸附处理。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明中的整个有机废气处理工艺中，通过设置至少两个并联设置的活性炭吸附罐，实现不间断的对有机废气进行吸附处理，且吸附效率较高；在脱附阶段开始启动时进行的空气置换阶段，氮气将吸附饱和的活性炭吸附罐内的有机废气排出至另一个处于吸附状态的活性炭吸附罐内进行吸附，并在循环脱附阶段完成后，将循环脱附系统中最终无法进行冷凝的废气通过过滤器进入到正在进行吸附的活性炭吸附罐内进行吸附处理，保证达标排放；此外，通过对脱附出来的高浓度有机废气采用局部冷凝回收处理，降低了整体能耗，且保证了脱附过程中回收的有机物的质量。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺流程图；
其中，具体附图标记如下：第一风机1，过滤器2，第一活性炭吸附罐3，第二活性炭吸附罐4，第三活性炭吸附罐5，吸附进气阀门6，吸附出气阀门7，脱附进气阀门8，脱附出气阀门9，主排风机10，烟囱11，储气罐12，第一阀门13，第二阀门14，加热器15，第三阀门16，三级冷凝器17，第四阀门18，氧含量浓度检测仪19，第五阀门20，第六阀门21，提纯系统22，循环风机23。
具体实施方式
参考图1，本实施例提供一种活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺，工艺流程包括以下步骤：
S1：有机废气由第一风机1引入到过滤器2中对有机废气进行预处理，用于去除有机废气中的杂质颗粒，经过预处理后有机废气进入到至少两个并联设置的活性炭吸附罐中任一个活性炭吸附罐内进行吸附，本实施例中，具有三个并联设置的活性炭吸附罐，分别为第一活性炭吸附罐3，第二活性炭吸附罐4和第三活性炭吸附罐5，经过预处理后有机废气进入到第一活性炭吸附罐3中，经过吸附处理后的废气经烟囱11排出。
S2：当活性炭吸附罐中吸附值达到预设上限值时，关闭第一活性炭吸附罐3处设置的吸附进气阀门6和吸附出气阀门7，并打开第一活性炭吸附罐3处的脱附进气阀门8和脱附出气阀门9，使其进入到脱附阶段；打开第二活性炭吸附罐4处的吸附进气阀门6和吸附出气阀门7，使其进入到吸附阶段。
S3：打开第一阀门13、第二阀门14和第四阀门18，储气罐12内的氮气通过循环风机23通入至吸附饱和的活性炭吸附罐内进行空气置换，置换出的空气通过过滤器2进入到正在进行吸附的第二活性炭吸附罐4内进行吸附处理。
S4：空气置换管路上设置有氧含量浓度检测仪19，当检测到管路内气体的氧含量小于0.6％时，关闭第一阀门13和第四阀门18，打开第五阀门20，同时开启加热器15，对脱附管路中的氮气进行加热，将氮气加热至有机废气成分沸点以上温度，并对吸附饱和的第一活性炭吸附罐3循环进行脱附处理，恢复活性炭活性。
脱附进行一定时间后，打开第三阀门16，并打开三级冷凝器17，脱附出来的高浓度有机废气一部分进入到三级冷凝器17进行冷凝，控制脱附出来的高浓度有机废气进入到加热器15和三级冷凝器17中的体积比为1:4-1:9，脱附出来的高浓度有机废气进入到三级冷凝器17中进行多层冷凝处理，得到的有机物冷却液进入到提纯系统22进行进一步处理，冷凝后剩余的少量废气与经过加热器15加热后的废气混合进入到吸附饱和的第一活性炭吸附罐3内循环脱附。
S5：循环吸附结束后，关闭第五阀门20和第二阀门14，打开第六阀门21和第四阀门18，并打开冷凝器，通入空气至脱附处理后的第一活性炭吸附罐3内对其进行冷凝降温，以便下一循环使用，同时排出空气通过过滤器2进入到正在进行吸附的第二活性炭吸附罐4内进行吸附处理。
S6：三个并联设置的活性炭吸附罐3,4,5同时使用两个交替进行以上步骤，进行交替吸附，脱附和冷却。
本发明中的整个有机废气处理工艺中，通过设置至少两个并联设置的活性炭吸附罐，实现不间断的对有机废气进行吸附处理，且吸附效率较高；在脱附阶段开始启动时进行的空气置换阶段，氮气将吸附饱和的活性炭吸附罐内的有机废气排出至另一个处于吸附状态的活性炭吸附罐内进行吸附，并在循环脱附阶段完成后，将循环脱附系统中最终无法进行冷凝的废气通过过滤器进入到正在进行吸附的活性炭吸附罐内进行吸附处理，保证达标排放；此外，通过对脱附出来的高浓度有机废气采用局部冷凝回收处理，降低了整体能耗，且保证了脱附过程中回收的有机物的质量。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (5)

1.一种活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺，其特征在于，所述工艺流程包括以下步骤：
S1：有机废气由第一风机引入到过滤器中对有机废气进行预处理，用于去除有机废气中的杂质颗粒，经过预处理后有机废气进入到至少两个并联设置的活性炭吸附罐中任一个活性炭吸附罐内进行吸附，经过吸附处理后的废气经烟囱排出；
S2：当活性炭吸附罐中吸附值达到预设上限值时，关闭吸附饱和的活性炭吸附罐处的吸附阀门，并打开第一活性炭吸附罐处的脱附阀门，使其进入到脱附阶段；打开并联设置的另外的一个活性炭吸附罐上的吸附阀门，使其进入到吸附阶段；
S3：将储气罐内的氮气通入至吸附饱和的活性炭吸附罐内进行空气置换，置换出的空气通过过滤器进入到正在进行吸附的活性炭吸附罐内进行吸附处理；
S4：然后开启加热器，对脱附管路中的氮气进行加热，将氮气加热至有机废气成分沸点以上温度，并对吸附饱和的活性炭吸附罐循环进行脱附处理，恢复活性炭活性，脱附进行一定时间后，打开三级冷凝器，脱附出来的高浓度有机废气一部分进入到三级冷凝器进行冷凝后，得到的有机物冷却液进入到提纯系统；
S5：循环吸附结束后，打开冷凝器，通入空气至脱附处理后的活性炭吸附罐内对其进行冷凝降温，以便下一循环使用，同时排出空气通过过滤器进入到正在进行吸附的活性炭吸附罐内进行吸附处理；
S6：所述至少两个并联设置的活性炭吸附罐交替进行以上步骤。
2.根据权利要求1所述的活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺，其特征在于，所述步骤S3中，空气置换管路上设置有氧含量浓度检测仪，当检测到管路内气体的氧含量小于0.6％时，开启加热器，对脱附管路中的氮气进行加热，并对吸附饱和的活性炭吸附罐循环进行脱附处理。
3.根据权利要求1所述的活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺，其特征在于，所述步骤S4中，脱附进行到一定时间后，打开三级冷凝器，控制脱附出来的高浓度有机废气进入到加热器和三级冷凝器中的体积比为1:4-1:9。
4.根据权利要求3所述的活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺，其特征在于，所述步骤S4中，脱附出来的高浓度有机废气进入到三级冷凝器中进行多层冷凝处理，得到的有机物冷却液进入到提纯系统进行进一步处理，冷凝后剩余的少量废气与经过加热器加热后的废气混合进入到吸附饱和的活性炭吸附罐循环脱附。
5.根据权利要求4所述的活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺，其特征在于，所述步骤S4中，对于循环脱附系统中最终无法进行冷凝的废气通过过滤器进入到正在进行吸附的活性炭吸附罐内进行吸附处理。
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