CN112774396A - 一种高效吸附回收VOCs装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废气处理技术领域,公开了一种高效吸附回收VOCs装置,包括吸附塔、收集箱、蒸汽发生器、冷风机和排放机构,所述吸附塔内部设置吸附剂,所述吸附剂底部设置温度传感器,所述吸附塔前侧外壁设置有连接窗,所述储油室顶部固定连接有连通管,所述储液室顶部固定连接有油水分离器,所述油水分离器顶部固定连接有降液管,所述收集箱右侧内壁固定连接有挡水板,所述收集箱右侧外壁固定连接有出油管和出水管。本发明中,有机溶剂的废气通过废气收集管依次进入个吸附塔中,当吸附塔中的吸附剂吸附饱和后,切换到第二吸附推塔进行吸附,废气穿过吸附剂,其中的VOCs被吸附剂吸附下来,净化后的气体经由连接管路通过排放机构进行排放,提高处理效率。

Description

一种高效吸附回收VOCs装置
技术领域
本发明属于废气处理技术领域,具体为一种高效吸附回收VOCs装置。
背景技术
VOCs通常分为非甲烷碳氢化合物、含氧有机化合物、卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物等几大类。VOCs参与大气环境中臭氧和二次气溶胶的形成,其对区域性大气臭氧污染、PM2.5污染具有重要的影响。大多数VOCs具有令人不适的特殊气味,并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用,特别是苯、甲苯及甲醛等对人体健康会造成很大的伤害。VOCs是导致城市灰霾和光化学烟雾的重要前体物,主要来源于煤化工、石油化工、燃料涂料制造、溶剂制造与使用等过程,在许多医药、石油、印刷、涂料等化工生产中,由于上述企业在生产过程中需要大量地使用有机溶剂,含VOCs(挥发性有机化合物)废气的排放一直是一个很突出的问题。因排放过量的VOCs不仅会造成严重的大气污染,而且会大大浪费资源,加大企业投资费用和生产成本;
目前市场上应用的吸附回收VOCs装置普遍存在处理效率低、吸附材料比表面积小、孔隙率低、废气停留时间短、系统阻力大、孔径分布不均匀、吸附风速高等问题,导致原材料的浪费甚至废气处理存在超标排放的情况。
发明内容
本发明的目的在于:为了解决目前市场上应用的吸附回收VOCs装置普遍存在处理效率低、吸附材料比表面积小、孔隙率低、废气停留时间短、系统阻力大、孔径分布不均匀、吸附风速高等问题,导致原材料的浪费甚至废气处理存在超标排放的情况的问题,提供一种高效吸附回收VOCs装置。
本发明采用的技术方案如下:一种高效吸附回收VOCs装置,包括吸附塔、收集箱、蒸汽发生器、冷风机和排放机构,所述吸附塔内部设置有吸附剂,所述吸附剂底部设置有温度传感器,所述吸附塔前侧外壁设置有连接窗,所述吸附塔顶部固定连接有管道连接法兰,所述吸附塔内顶部固定连接有蒸汽喷嘴,三个所述管道连接法兰顶部均固定连接有废气收集管,三个所述吸附塔之间固定连接有连接管路,所述收集箱顶部固定连接有列管换热器,所述列管换热器左右两侧均固定连接有冷气管,所述列管换热器右侧底部固定连接有冷凝回收管,所述蒸汽发生器顶部固定连接有蒸汽管,所述冷风机顶部固定连接有冷风管,所述排放机构顶部固定连接有防水罩,所述收集箱内部设置有储油室和储液室,所述储油室顶部固定连接有连通管,所述储液室顶部固定连接有油水分离器,所述油水分离器顶部固定连接有降液管,所述收集箱右侧内壁固定连接有挡水板,所述收集箱右侧外壁固定连接有出油管和出水管。
在一优选的实施方式中,所述出油管与储油室相连通,所述出水管与储液室相联通。
在一优选的实施方式中,所述冷凝回收管远离列管换热器一端分别固定连接于三个所述吸附塔底部。
在一优选的实施方式中,所述冷风管远离冷风机一端分别与三个所述管道连接法兰外壁固定连接。
在一优选的实施方式中,所述连接管路远离吸附塔外壁一端固定连接于排放机构左侧外壁。
在一优选的实施方式中,所述吸附剂采用高效的分子筛吸附剂,充分利用其疏水性强、比表面积大、孔隙率高、阻力小、孔径匹配度高等特性,其次分子筛吸附是一个物理过程,采用低常压蒸汽将吸附过的分子筛孔道内部的VOCs进行脱附,其一可使分子筛恢复原有活性,以达到重复使用的目的,其二可以回收利用有价值的VOCs,节约原材料成本,具有明显的经济效益。
在一优选的实施方式中,所述排放机构采用玻璃钢或者PP材质。
在一优选的实施方式中,所述收集箱采用不锈钢316L材质制作。
在一优选的实施方式中,所述冷风管采用耐腐蚀SUS304无缝接钢管。
在一优选的实施方式中,所述吸附塔、收集箱、蒸汽发生器、冷风机和排放机构均通过PLC系统控制。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明中,有机溶剂的废气通过废气收集管依次进入个吸附塔中,当吸附塔中的吸附剂吸附饱和后,切换到第二吸附推塔进行吸附,第二吸附塔吸附饱和后,再切换到第三吸附塔进行吸附,在吸附器内,废气穿过吸附剂,其中的VOCs被吸附剂吸附下来,净化后的气体经由连接管路通过排放机构进行排放,提高处理效率。
2、本发明中,吸附饱和后,蒸汽发生器生产蒸汽,附带脱附剂的蒸汽通过蒸汽管进入蒸汽喷嘴处,蒸汽穿过吸附剂,将被吸附浓缩的VOCs溶剂脱附出来并带出吸附塔经过冷凝回收管进入列管换热器,当热蒸汽吹扫吸附剂后,其表面湿度大及温度高,不利于分子筛的吸附,利用冷风机抽取外界空气通过冷风管进入吸附塔内,对吸附剂表面的除湿并冷却降温,进行蒸汽脱附。
3、本发明中,有机溶剂和水蒸汽的混合物被冷凝下来流入收集箱内,混合液进入收集箱内时,一部分通过连通管进入储油室,另一部分通过降液管流向油水分离器,油水分离器将VOCs溶剂分离在储油室内,水则通过油水分离器进入储液室内,VOCs溶通过出油管进行回收,水则通过出水管进行排放,进行回收。
附图说明
图1为本发明一种高效吸附回收VOCs装置的结构示意简图;
图2为本发明一种高效吸附回收VOCs装置中吸附塔的剖面图;
图3为本发明一种高效吸附回收VOCs装置中收集箱的剖面图。
图中标记:1-吸附塔、2-收集箱、3-蒸汽发生器、4-冷风机、5-排放机构、6-吸附剂、7-连接窗、8-温度传感器、9-蒸汽喷嘴、10-废气收集管、11-连接管路、12-列管换热器、13-冷气管、14-冷凝回收管、15-蒸汽管、16-冷风管、17-防水罩、18-挡水板、19-连通管、20-降液管、21-油水分离器、22-出油管、23-出水管、24-储油室、25-储液室、26-管道连接法兰。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参照图1-3,一种高效吸附回收VOCs装置,包括吸附塔1、收集箱2、蒸汽发生器3、冷风机4和排放机构5,吸附塔1、收集箱2、蒸汽发生器3、冷风机4和排放机构5均通过PLC系统控制,收集箱2采用不锈钢316L材质制作,排放机构5采用玻璃钢或者PP材质,吸附塔1内部设置有吸附剂6,吸附剂6采用高效的分子筛吸附剂,充分利用其疏水性强、比表面积大、孔隙率高、阻力小、孔径匹配度高等特性,其次分子筛吸附是一个物理过程,采用低常压蒸汽将吸附过的分子筛孔道内部的VOCs进行脱附,其一可使分子筛恢复原有活性,以达到重复使用的目的,其二可以回收利用有价值的VOCs,节约原材料成本,具有明显的经济效益,吸附剂6底部设置有温度传感器8,吸附塔1前侧外壁设置有连接窗7,吸附塔1顶部固定连接有管道连接法兰26,吸附塔1内顶部固定连接有蒸汽喷嘴9,三个管道连接法兰26顶部均固定连接有废气收集管10,三个吸附塔1之间固定连接有连接管路11,连接管路11远离吸附塔1外壁一端固定连接于排放机构5左侧外壁,含有机溶剂的废气通过废气收集管10依次进入3个吸附塔1中,当吸附塔1中的吸附剂6吸附饱和后,切换到第二吸附推塔1进行吸附,第二吸附塔1吸附饱和后,再切换到第三吸附塔1进行吸附,在吸附器内,废气穿过吸附剂6,其中的VOCs被吸附剂6吸附下来,净化后的气体经由连接管路11通过排放机构5进行排放,收集箱2顶部固定连接有列管换热器12,列管换热器12左右两侧均固定连接有冷气管13,列管换热器12右侧底部固定连接有冷凝回收管14,冷凝回收管14远离列管换热器12一端分别固定连接于三个吸附塔1底部,蒸汽发生器3顶部固定连接有蒸汽管15,冷风机4顶部固定连接有冷风管16,冷风管16采用耐腐蚀SUS304无缝接钢管,冷风管16远离冷风机4一端分别与三个管道连接法兰26外壁固定连接,吸附饱和后,蒸汽发生器3生产蒸汽,附带脱附剂的蒸汽通过蒸汽管15进入蒸汽喷嘴9处,蒸汽穿过吸附剂6,将被吸附浓缩的VOCs溶剂脱附出来并带出吸附塔1经过冷凝回收管14进入列管换热器12,当热蒸汽吹扫吸附剂6后,其表面湿度大及温度高,不利于分子筛的吸附,利用冷风机4抽取外界空气通过冷风管16进入吸附塔1内,对吸附剂6表面的除湿并冷却降温,排放机构5顶部固定连接有防水罩17,收集箱2内部设置有储油室24和储液室25,储油室24顶部固定连接有连通管19,储液室25顶部固定连接有油水分离器21,油水分离器21顶部固定连接有降液管20,收集箱2右侧内壁固定连接有挡水板18,收集箱2右侧外壁固定连接有出油管22和出水管23,出油管22与储油室24相连通,出水管23与储液室25相联通,有机溶剂和水蒸汽的混合物被冷凝下来流入收集箱2内,混合液进入收集箱2内时,一部分通过连通管19进入储油室24,另一部分通过降液管20流向油水分离器21,油水分离器21将VOCs溶剂分离在储油室24内,水则通过油水分离器21进入储液室25内,VOCs溶通过出油管22进行回收,水则通过出水管23进行排放。
工作原理:含有机溶剂的废气通过废气收集管10依次进入3个吸附塔1中,当吸附塔1中的吸附剂6吸附饱和后,切换到第二吸附推塔1进行吸附,第二吸附塔1吸附饱和后,再切换到第三吸附塔1进行吸附,在吸附器内,废气穿过吸附剂6,其中的VOCs被吸附剂6吸附下来,净化后的气体经由连接管路11通过排放机构5进行排放,吸附饱和后,蒸汽发生器3生产蒸汽,附带脱附剂的蒸汽通过蒸汽管15进入蒸汽喷嘴9处,蒸汽穿过吸附剂6,将被吸附浓缩的VOCs溶剂脱附出来并带出吸附塔1经过冷凝回收管14进入列管换热器12,当热蒸汽吹扫吸附剂6后,其表面湿度大及温度高,不利于分子筛的吸附,利用冷风机4抽取外界空气通过冷风管16进入吸附塔1内,对吸附剂6表面的除湿并冷却降温,有机溶剂和水蒸汽的混合物被冷凝下来流入收集箱2内,混合液进入收集箱2内时,一部分通过连通管19进入储油室24,另一部分通过降液管20流向油水分离器21,油水分离器21将VOCs溶剂分离在储油室24内,水则通过油水分离器21进入储液室25内,VOCs溶通过出油管22进行回收,水则通过出水管23进行排放。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种高效吸附回收VOCs装置,包括吸附塔(1)、收集箱(2)、蒸汽发生器(3)、冷风机(4)和排放机构(5),其特征在于:所述吸附塔(1)内部设置有吸附剂(6),所述吸附剂(6)底部设置有温度传感器(8),所述吸附塔(1)前侧外壁设置有连接窗(7),所述吸附塔(1)顶部固定连接有管道连接法兰(26),所述吸附塔(1)内顶部固定连接有蒸汽喷嘴(9),三个所述管道连接法兰(26)顶部均固定连接有废气收集管(10),三个所述吸附塔(1)之间固定连接有连接管路(11),所述收集箱(2)顶部固定连接有列管换热器(12),所述列管换热器(12)左右两侧均固定连接有冷气管(13),所述列管换热器(12)右侧底部固定连接有冷凝回收管(14),所述蒸汽发生器(3)顶部固定连接有蒸汽管(15),所述冷风机(4)顶部固定连接有冷风管(16),所述排放机构(5)顶部固定连接有防水罩(17),所述收集箱(2)内部设置有储油室(24)和储液室(25),所述储油室(24)顶部固定连接有连通管(19),所述储液室(25)顶部固定连接有油水分离器(21),所述油水分离器(21)顶部固定连接有降液管(20),所述收集箱(2)右侧内壁固定连接有挡水板(18),所述收集箱(2)右侧外壁固定连接有出油管(22)和出水管(23)。
2.如权利要求1所述的一种高效吸附回收VOCs装置,其特征在于:所述出油管(22)与储油室(24)相连通,所述出水管(23)与储液室(25)相联通。
3.如权利要求1所述的一种高效吸附回收VOCs装置,其特征在于:所述冷凝回收管(14)远离列管换热器(12)一端分别固定连接于三个所述吸附塔(1)底部。
4.如权利要求1所述的一种高效吸附回收VOCs装置,其特征在于:所述冷风管(16)远离冷风机(4)一端分别与三个所述管道连接法兰(26)外壁固定连接。
5.如权利要求1所述的一种高效吸附回收VOCs装置,其特征在于:所述连接管路(11)远离吸附塔(1)外壁一端固定连接于排放机构(5)左侧外壁。
6.如权利要求1所述的一种高效吸附回收VOCs装置,其特征在于:所述吸附剂(6)采用高效的分子筛吸附剂。
7.如权利要求1所述的一种高效吸附回收VOCs装置,其特征在于:所述排放机构(5)采用玻璃钢或者PP材质。
8.如权利要求1所述的一种高效吸附回收VOCs装置,其特征在于:所述收集箱(2)采用不锈钢316L材质制作。
9.如权利要求1所述的一种高效吸附回收VOCs装置,其特征在于:所述冷风管(16)采用耐腐蚀SUS304无缝接钢管。
10.如权利要求1所述的一种高效吸附回收VOCs装置,其特征在于:所述吸附塔(1)、收集箱(2)、蒸汽发生器(3)、冷风机(4)和排放机构(5)均通过PLC系统控制。
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