CN112023613A - 一种环氧乙烷残留气体处理装置及其处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种环氧乙烷残留气体处理装置，止回阀与环氧乙烷灭菌器相连通，止回阀与真空泵相连通，真空泵与活性炭吸附塔相连通，活性炭吸附塔的水蒸气进口管上装有蒸汽阀门，活性炭吸附塔与空气加热器相连通，空气加热器与风机相连通，活性炭吸附塔上部气相室的出气口与电动阀门相连通，活性炭吸附塔的气相室内装有浓度测量仪，浓度测量仪和电动阀门分别与PLC控制器相连；环氧乙烷残留气体的处理方法，包括以下步骤：a、吸附；b、解吸；c、热风干燥；本发明方法新颖独特，设备简单、投资小，处理方法操作简单效果好，使用蜂窝活性炭作为吸附材料，寿命长，吸附效果好，环氧乙烷残留气体处理率高，有巨大的社会和经济效益。

Description

一种环氧乙烷残留气体处理装置及其处理方法
技术领域
本发明涉及环氧乙烷气体处理，特别是一种环氧乙烷残留气体处理装置及其处理方法。
背景技术
环氧乙烷（EO）气体由于杀菌力强、杀菌谱广，广泛用于产品的灭菌和消毒过程，环氧乙烷易燃易爆，且对人体有毒，因此，必须对产品的灭菌和消毒过程中残留的环氧乙烷气体进行处理，不能超标排放，防止对空气进行污染，目前，国内处理环氧乙烷残留气体的方法一般为水溶法和高温催化燃烧法，水溶法是将大量的环氧乙烷废气直接通入自来水中，但此法存在以下缺点：（1）由于EO溶解需要一定的时间、温度等条件，每立方米的自来水对于吸收EO的量及吸收效果都很有限，无法达到EO的排放标准；（2）水吸收的EO溶液容易再次挥发；需要大量的自来水来溶解EO，浪费水资源；（3）废水无利用价值，需要环保部门处理，企业将产生额外的经济负担。高温催化燃烧法是将EO 气体在高温及催化剂的作用下燃烧，但燃烧法具有爆炸的危险，在进行燃烧处理时，必须控制EO的浓度，对安全技术操作要求较高，因此，如何对环氧乙烷残留气体进行有效处理，是亟需解决的技术问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种环氧乙烷残留气体处理装置及其处理方法，可有效解决对环氧乙烷残留气体的处理，防止超标排放，污染空气环境的问题。
为实现上述目的，本发明解决的技术方案是，一种环氧乙烷残留气体处理装置，包括止回阀和活性炭吸附塔，所述的止回阀的进气口经管道与环氧乙烷灭菌器的出气口相连通，止回阀的出气口经管道与真空泵的进气口相连通，真空泵的出气口经管道与活性炭吸附塔的环氧乙烷进口相连通，活性炭吸附塔的水蒸气进口管上装有蒸汽阀门，活性炭吸附塔的进风口经管道与空气加热器的出风口相连通，空气加热器的进风口经管道与风机的出风口相连通，活性炭吸附塔上部气相室的出气口经管道与电动阀门相连通，活性炭吸附塔的气相室内装有浓度测量仪，浓度测量仪和电动阀门分别经RS232总线与PLC控制器的USB接口相连。
所述的环氧乙烷残留气体处理装置对环氧乙烷残留气体的处理方法，包括以下步骤：
a、吸附：打开止回阀和真空泵，环氧乙烷灭菌器内的环氧乙烷残留气体通过止回阀，经真空泵抽至活性炭吸附塔中，环氧乙烷残留气体被活性炭捕集、吸附并浓缩，浓度测量仪测量净化后空气中的环氧乙烷气体浓度，并将数据实时传输至PLC控制器，当环氧乙烷气体浓度≤5mg/m³， PLC控制器控制电动阀门打开，净化后的空气从活性炭吸附塔的顶部排入大气；
b、解吸：当浓度测量仪测量到环氧乙烷气体浓度＞5mg/m³，PLC控制器控制电动阀门关闭，此时活性炭吸附环氧乙烷达到饱和状态，关闭止回阀和真空泵，停止吸入环氧乙烷废气，打开蒸汽阀门，向活性炭吸附塔送入1.0MPa的饱和水蒸汽，将环氧乙烷自活性碳中逐出，即解吸，活性炭吸附塔内的饱和水蒸气逐渐增加，环氧乙烷残留气体与水蒸气混合后浓度逐渐减小，当浓度测量仪测量到环氧乙烷气体浓度≤5mg/m³，PLC控制器控制电动阀门打开，环氧乙烷与水蒸气混合气排入大气；
c、热风干燥：环氧乙烷与水蒸气混合气排入大气后，活性炭吸附塔中的活性炭内孔中填充有80%~90%的蒸汽凝液，打开风机和空气加热器，将热风经进风口送入活性炭吸附塔中，通热风0.7-1.3h后，关闭蒸汽阀门和空气加热器，通风0.5-1h，活性炭吸附塔中的活性炭逐渐降温至室温，关闭风机，完成环氧乙烷残留气体处理。
本发明方法新颖独特，设备简单、投资小，处理方法操作简单效果好，使用蜂窝活性炭作为吸附材料，寿命长，吸附效果好，环氧乙烷残留气体处理率高，有效解决了环氧乙烷残留气体处理的技术难题，有巨大的社会和经济效益。
附图说明
图1是本发明结构框示图。
具体实施方式
以下结合附图和具体情况对本发明的具体实施方式作详细说明。
结合附图给出，一种环氧乙烷残留气体处理装置，包括止回阀和活性炭吸附塔，所述的止回阀6的进气口经管道与环氧乙烷灭菌器1的出气口相连通，止回阀6的出气口经管道与真空泵2的进气口相连通，真空泵2的出气口经管道与活性炭吸附塔3的环氧乙烷进口相连通，活性炭吸附塔3的水蒸气进口管上装有蒸汽阀门7，活性炭吸附塔3的进风口经管道与空气加热器4的出风口相连通，空气加热器4的进风口经管道与风机5的出风口相连通，活性炭吸附塔3上部气相室的出气口经管道与电动阀门8相连通，活性炭吸附塔3的气相室内装有浓度测量仪，浓度测量仪和电动阀门8分别经RS232总线与PLC控制器9的USB接口相连。
所述的环氧乙烷残留气体处理装置对环氧乙烷残留气体的处理方法，包括以下步骤：
a、吸附：由于活性炭是非极性吸附剂，而环氧乙烷是非极性有机化合物，所以环氧乙烷容易被活性炭吸附，打开止回阀6和真空泵2，环氧乙烷灭菌器内的环氧乙烷残留气体通过止回阀6，经真空泵2抽至活性炭吸附塔3中，环氧乙烷残留气体被活性炭捕集、吸附并浓缩，浓度测量仪测量净化后空气中的环氧乙烷气体浓度，并将数据实时传输至PLC控制器9，当环氧乙烷气体浓度≤5mg/m³， PLC控制器9控制电动阀门8打开，净化后的空气从活性炭吸附塔3的顶部排入大气；
b、解吸：当浓度测量仪测量到环氧乙烷气体浓度＞5mg/m³，PLC控制器9控制电动阀门8关闭，此时活性炭吸附环氧乙烷达到饱和状态，关闭止回阀6和真空泵2，停止吸入环氧乙烷废气，打开蒸汽阀门7，向活性炭吸附塔3送入1.0MPa的饱和水蒸汽，将环氧乙烷自活性碳中逐出，即解吸，活性炭吸附塔3内的饱和水蒸气逐渐增加，环氧乙烷残留气体与水蒸气混合后浓度逐渐减小，当浓度测量仪测量到环氧乙烷气体浓度≤5mg/m³，PLC控制器9控制电动阀门8打开，环氧乙烷与水蒸气混合气排入大气；
c、热风干燥：环氧乙烷与水蒸气混合气排入大气后，活性炭吸附塔3中的活性炭内孔中填充有80%~90%的蒸汽凝液，从而降低了活性炭的活性，因此，需要将蒸汽凝液干燥，使活性炭恢复活性，打开风机5和空气加热器4，将热风经进风口送入活性炭吸附塔3中，通热风0.7-1.3h后，关闭蒸汽阀门7和空气加热器4，此时为常温风，通风0.5-1h，活性炭吸附塔3中的活性炭逐渐降温至室温，关闭风机5，活性炭恢复活性，可循环使用，完成环氧乙烷残留气体处理。
为保证更好的实施效果，所述的浓度测量仪为ESD200浓度测量仪。
本发明在具体使用时，必要时可通过PLC控制器实现自动控制，即将真空泵、空气加热器、风机、止回阀和蒸汽阀门与PLC控制器相连，工作流程与上述操作相同（公知技术，不再一一赘述）。
由上述可以看出，本发明方法新颖独特，经试验和实地测试，环氧乙烷残留气体处理效率高，高达92%以上，大大减轻了环境污染，表明本发明方法设备简单、投资小，操作简单，使用寿命长，寿命延长1-2倍以上，活性炭可重复使用，节约成本，成本节约30%以上，有效解决了环氧乙烷残留气体回收的技术难题，社会和经济效益巨大。

Claims (3)

1.一种环氧乙烷残留气体处理装置，包括止回阀和活性炭吸附塔，其特征在于，所述的止回阀（6）的进气口经管道与环氧乙烷灭菌器（1）的出气口相连通，止回阀（6）的出气口经管道与真空泵（2）的进气口相连通，真空泵（2）的出气口经管道与活性炭吸附塔（3）的环氧乙烷进口相连通，活性炭吸附塔（3）的水蒸气进口管上装有蒸汽阀门（7），活性炭吸附塔（3）的进风口经管道与空气加热器（4）的出风口相连通，空气加热器（4）的进风口经管道与风机（5）的出风口相连通，活性炭吸附塔（3）上部气相室的出气口经管道与电动阀门（8）相连通，活性炭吸附塔（3）的气相室内装有浓度测量仪，浓度测量仪和电动阀门（8）分别经RS232总线与PLC控制器（9）的USB接口相连。
2.根据权利要求1所述的环氧乙烷残留气体处理装置，其特征在于，所述的浓度测量仪为ESD200浓度测量仪。
3.权利要求1所述的环氧乙烷残留气体处理装置对环氧乙烷残留气体的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、吸附：打开止回阀（6）和真空泵（2），环氧乙烷灭菌器内的环氧乙烷残留气体通过止回阀（6），经真空泵（2）抽至活性炭吸附塔（3）中，环氧乙烷残留气体被活性炭捕集、吸附并浓缩，浓度测量仪测量净化后空气中的环氧乙烷气体浓度，并将数据实时传输至PLC控制器（9），当环氧乙烷气体浓度≤5mg/m³， PLC控制器（9）控制电动阀门（8）打开，净化后的空气从活性炭吸附塔（3）的顶部排入大气；
b、解吸：当浓度测量仪测量到环氧乙烷气体浓度＞5mg/m³，PLC控制器（9）控制电动阀门（8）关闭，此时活性炭吸附环氧乙烷达到饱和状态，关闭止回阀（6）和真空泵（2），停止吸入环氧乙烷废气，打开蒸汽阀门（7），向活性炭吸附塔（3）送入1.0MPa的饱和水蒸汽，将环氧乙烷自活性碳中逐出，即解吸，活性炭吸附塔（3）内的饱和水蒸气逐渐增加，环氧乙烷残留气体与水蒸气混合后浓度逐渐减小，当浓度测量仪测量到环氧乙烷气体浓度≤5mg/m³，PLC控制器（9）控制电动阀门（8）打开，环氧乙烷与水蒸气混合气排入大气；
c、热风干燥：环氧乙烷与水蒸气混合气排入大气后，活性炭吸附塔（3）中的活性炭内孔中填充有80%~90%的蒸汽凝液，打开风机（5）和空气加热器（4），将热风经进风口送入活性炭吸附塔（3）中，通热风0.7-1.3h后，关闭蒸汽阀门（7）和空气加热器（4），通风0.5-1h，活性炭吸附塔（3）中的活性炭逐渐降温至室温，关闭风机（5），完成环氧乙烷残留气体处理。
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