CN113350957B - 有机硅类废气处理装置和方法 - Google Patents

有机硅类废气处理装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113350957B
CN113350957B CN202110760276.XA CN202110760276A CN113350957B CN 113350957 B CN113350957 B CN 113350957B CN 202110760276 A CN202110760276 A CN 202110760276A CN 113350957 B CN113350957 B CN 113350957B
Authority
CN
China
Prior art keywords
condenser
treatment unit
cryogenic treatment
inlet
pipeline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110760276.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113350957A (zh
Inventor
程秀梅
王成林
龚本涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ruiqi Shanghai Environmental Engineering Technology Co ltd
Original Assignee
Ruiqi Shanghai Environmental Engineering Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruiqi Shanghai Environmental Engineering Technology Co ltd filed Critical Ruiqi Shanghai Environmental Engineering Technology Co ltd
Priority to CN202110760276.XA priority Critical patent/CN113350957B/zh
Publication of CN113350957A publication Critical patent/CN113350957A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113350957B publication Critical patent/CN113350957B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02—Defrosting cycles
    • F25B47/022—Defrosting cycles hot gas defrosting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40088—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
    • B01D2259/4009—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating using hot gas
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Abstract

本发明提供有机硅类废气处理装置及方法，所述装置包括含有高浓度有机硅气体的废气进气口、氮气进气口、饱和蒸汽进气口、制冷系统成套设备、吸附装置、冷凝器、气液分离器、两相分离器、物料回收罐；吸附装置、冷凝器、气液分离器、两相分离器和物料回收罐依次连通；所述两相分离器还与废水去污水系统相连；所述冷凝器还与冷却水回水系统相连，并外接冷却水来水制冷装置；氮气进气口和饱和蒸汽进气口与所述吸附装置相连；有机废气进气口与所述制冷系统成套设备相连。本发明提供的装置和方法与传统有机硅类废气的处理工艺相比，可回收物料且不存在粉尘等二次污染风险，更清洁、更安全。

Description

有机硅类废气处理装置和方法
技术领域
本发明属于有机废气处理技术领域，具体涉及有机硅类组分的废气处理装置和方法。
背景技术
挥发性有机物(VOCs)，通常是指室温下饱和蒸气压高于133.32Pa，常压下熔点低于室温、沸点在50～260℃的有机化合物，主要包括非甲烷烃类(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等)、含氧有机物(醛、酮、醇、醚等)、含氯有机物、含氮有机物、含硫有机物等。VOCs来源广泛，在石油炼制、石油化工、合成树脂、煤化工、制药、涂料、涂装及日用化工等行业的生产过程中均有大量的VOCs产生。VOCs是大气污染物的主要来源之一，不但会导致光化学反应，而且是臭氧和细颗粒物(PM2.5)污染的重要前体物。此外，大部分VOCs具有毒性，会对人类健康造成诸多损害，长期处于含VOCs的环境中可能诱发一系列疾病。
有机硅因独具许多特性而广泛应用于电子、信息、能源、材料等领域，是许多未来新兴产业所必不可少的一种材料。有机硅类化合物应用广泛、挥发性强，随着国内外近年来有机硅产品消费规模快速增加，有机硅总的发展趋势是应用范围越来越广，产量需求越来越大，纯度要求越来越高，有着巨大的市场潜力和发展机遇。生产和应用过程中此类气体排放量也越来越大，但有机硅废气属于有毒、易燃易爆的废气，在实际处置中具有较大的难度。
有机硅在生产过程中会产生有机硅废气，目前，化工企业的环保问题越来越受到重视，有机硅的废气排放由于其脱水、脱低分子过程中，会随真空抽取出来少量有机硅低分子，这些低分子与空气形成易燃混合物，有一定的爆炸、燃烧风险。直接排放,会对现场环境卫生及生产安全造成影响。故需对这些合有机硅低分子的废气进一步处理。目前，环保部门已要求对这类尾气先冷凝回收部分低分子，再经活性炭吸附后高空排放。生产中主要在四种情况下产生废气：1)正常生产中精馅工序有组织的羟组分排放；2)正常生产过程，告工序缓冲罐、粗馏塔等设备为维持正常操作压力，当压力升高时为确保安全人为排除部分气体进入废气；3)系统停车过程中氮气置换产生，伴随有大量氮气随废气带出；4)各主要设备均带有紧急排放装置，当发生紧急情况时，通过安全阀或者厚破片排出废气。
但是现有技术中，主要采用吸收法、冷凝回收法、吸附-解析法等方法对有机硅类废气进行处理，如中国专利申请202010697007.9仅采用简单的有机硅氧烷工序产生的废气预热后送至废气等离子裂解反应器裂解，并没有对含有高浓度的硅氧烷有机废气处理的逐步处理，进而提高有机硅氧烷的提纯回收效率，同时其并没有针对含有高浓度的硅氧烷的有机废气提出处理方法；且等离子裂解反应器运行成本较高，因此处理方法所需要的生产成本较高；再如中国专利申请201811261265.1仅仅是针对苯乙烯的有机废气进行处理，其并没有提出专门针对硅氧烷的处理方法。因此，急需一种能够可回收高浓度硅氧烷废气中的有机组分，实现物料回收、节能减排的有机硅类废气处理装置及方法。
发明内容
本发明针对上述缺陷，提供可回收高浓度硅氧烷废气中的有机组分，实现物料回收、节能减排的有机硅类废气处理装置及方法。
本发明提供如下技术方案：有机硅类废气处理装置，包括含有高浓度有机硅类废气进气口、氮气进气口、饱和蒸汽进气口、制冷系统成套设备、深冷处理装置、吸附装置、冷凝器、气液分离器、两相分离器、物料回收罐；
所述吸附装置、冷凝器、气液分离器、两相分离器和物料回收罐依次连通；所述两相分离器还与废水去污水系统相连；所述冷凝器还与冷却水回水系统相连，并外接冷却水来水制冷装置；
所述氮气进气口和饱和蒸汽进气口与所述吸附装置相连；有机废气进气口与所述深冷处理装置相连；
所述吸附装置包括交替使用的第一吸附罐和第二吸附罐；
所述深冷处理装置包括第一深冷处理单元和第二深冷处理单元；所述深冷处理单元包括初级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器和气液分离罐。
进一步地，所述有机硅类废气包括硅氧烷类废气、有机氯硅烷类废气、硅醇类废气、有机硅烷基脂类废气；所述硅氧烷类废气包括六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷。
进一步地，所述吸附罐内装有活性碳、硅胶、沸石中的一种或多种。
进一步地，所述物料回收罐连接物料回收出口的管道上设置有物料泵。
进一步地，所述两相分离器与废水去污水系统相连的管道上设置有废水罐，用于暂时盛装系统产生的废水。
进一步地，所述含有高浓度有机硅类废气进气口与第一深冷处理单元和第二深冷处理单元的连接管道上，分别于所述第一深冷处理单元前设置有第一深冷处理单元进出气压差计以及于所述第二深冷处理单元前设置有第二深冷处理单元进出气压差计；所述含有高浓度有机硅类废气进气口与第一深冷处理单元之间的连接管道上设置有进气风机，所述进气风机前设置有进气压差计。
进一步地，所述含有高浓度有机硅类废气进气口与第一深冷处理单元和第二深冷处理单元的连接管道上，分别于所述第一深冷处理单元前设置有第一进气阀以及于所述第二深冷处理单元前设置有第二进气阀
通入所述深冷处理单元第一深冷处理单元出口设置有电动阀以及于所述第二深冷处理单元出口设置有电动阀。
进一步地，所述有机硅类废气进气口与第一深冷处理单元和第二深冷处理单元的连接管道前部设置有旁通空气阀。
本发明还提供采用上述装置的有机硅类废气处理方法，包括以下步骤：
S1：首先废气通过管道进入第一深冷处理单元A单元(或者通过管道进入第二深冷处理单元)处理有机废气，废气通过A单元的初级冷凝器左侧上端进入，冷凝温度为1-4℃，水分和高沸点物料经冷凝后通过初级冷凝器下端连接的管道排入两相分离器内，初级冷凝器控制操作温度大于零度预防冷凝器内结霜；
S2：废气经从初级冷凝器右侧上端经连接的管道进入二级冷凝器，再通过二级冷凝器上端右侧连接的管道连接进入三级冷凝器冷凝后，通过三级冷凝器连接的管道进入气液分离罐内，脱除液体后废气经管道回到初级冷凝冷凝器冷侧和进气进行热交换、回温后，初级冷凝器左侧连接的管道进入吸附单元内，废气经吸附单元吸附后经管道直接排放；
S3：在上述过程中，二级冷凝器和三级冷凝器产生的冷凝液分别由管道和管道排出，可根据物料性质和需要分别收集或统一收集；
S4：制冷系统成套设备的进出废气压差超过10Kpa时，开始溶霜；分别采用第一深冷处理单元进出气压差计和第二深冷处理单元进出气压差计控制溶霜并在溶霜时辅助氮气吹扫，通过进出气压差计和进出气压差计分别监控压力变化(第一深冷处理单元与第二深冷处理单元为结构相同且并联运行的两套深冷处理单元)，实现系统除霜，并保证除霜时，分别通过b1冷凝氮气进口阀和b2冷凝氮气进口阀开启或者闭合进气，实现两个处理单元之间自由切换；
S5：其中，第一深冷处理单元的初级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器进出口气体由第一深冷处理单元进出气压差计监控，当第一深冷处理单元进出气压差计监测到的压差超过10Kpa时，关闭第一进气阀，并打开二级冷凝液电动阀、三级冷凝液电动阀，同时打开氮气管线阀门吹扫，将初级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器内挂壁液体排出，氮气压力0.1-0.3bar，由空气管道上的压力传感器控制吹扫时间或按固定时长吹扫；
S6：所述吸附单元的脱附液温度为120-135℃，通过所述冷凝器冷却至35-45℃之间，冷却后脱附液经所述气液分离器进入所述两相分离器，实现轻组分和水的分离；水相作为废水通过管道排放至污水处理系统，轻组分回收进入所述物料回收罐内，统一回收；
S7：所述冷凝器采用冷却水冷却，其外接的所述冷却水来水制冷装置的水温控制在5-18℃之间经管道进入冷凝器，回水升温5-10℃经管道回流至所述冷却水回水系统内。
进一步地，所述步骤S2中，所述第一吸附罐与所述第二吸附罐交替使用，由底部电动阀控制切换；吸附材料饱合后由3-6bar蒸汽反吹脱附，脱附时间1-2小时，脱附温度135-150摄氏度，第一吸附罐脱附时系统进气切换至第二吸附罐，脱附完成后备用；吸附时蒸汽压力控制6-8bar，现场减压至3公斤后进入第一吸附罐或第二吸附罐的顶部，由底部管道排出进入所述冷凝器内；
所述S3步骤中，所述二级冷凝器、三级冷凝器产生的冷凝液由物料回收罐集中收集，根据液位控制，由所述物料泵输送至物料集中处置点或回用工段；所述物料回收罐采用电伴热控制物料温度不低于5℃，防止物料在罐内凝结、凝固。
本发明的有益效果为：
1、本发明提供的有机硅类废气处理装置即方法中的对含有硅氧烷类有机废气的硅氧烷进行回收，硅氧烷产品应用广泛，如生活中化妆品、蜡和磨光剂等产品中含有挥发性硅氧烷气体，工业上密封剂、涂料、橡胶中的硅橡胶和硅树脂等，生产过程中均会产生硅氧烷废气，所以本发明提供的装置和方法有着非常广泛的应用领域。
2、本提供的有机硅类废气处理装置为一个完整的处理系统，包含多级冷凝可以将废气从常温降温至零下75度之间，根据组分沸点分级去除废气中水分及有机物，并进而实现高纯度的物料回收。经过初级冷凝器、二级冷凝器和三级冷凝器的冷凝后接包括两个交替使用的吸附罐的吸附工艺，采用活性碳、硅胶、沸石等吸附材料，实现冷凝后不凝气内有机物的吸附、富集及回收。
3、本提供的有机硅类废气处理装置包含多个温感装置、压力传感装置，可通过监控温度变化精准控制系统进气时间，确保硅氧烷废气一直处于低温范围内处理，避免废气在温度较高时进入系统而造成高浓度排放，对下游工艺形成冲击。
4、本发明在工业上有明显应用优势，可使处理后废气有机物浓度低于50mg/Nm3，在物料回收完成后可直接排放。本发明提供的有机硅类废气处理方法的应用可以扩展至卤代烃、苯系有机溶剂等的回收及处理，完成废气中有机物的高效去除，实现回收物料、满足气体排放要求。
5、本发明提供的有机硅类废气处理装置和方法可回收高浓度硅氧烷废气中的有机组分，实现物料回收、节能减排。
6、本发明提供的有机硅类废气处理装置和方法与传统硅氧烷类废气的处理工艺如热力学氧化等相比，不存在粉尘等二次污染风险，更清洁、更安全。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1为本发明提供的有机硅类废气处理装置整体示意图；
图2为本发明提供的有机硅类废气处理装置气体及产物走向图。
具体实施例方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
本发明进气口的有机硅废气浓度大于1g/Nm3，属于高浓度有机废气的处理；废气内通常含多种硅烷、硅氧烷组分和其它有机组分及大量氮气等。
如图1-2所示，为本发明提供的有机硅类废气处理装置，本发明附图图2中的其他附图标记如下：
01、A单元废气进气；02、B单元废气进气；03、A单元经过预冷废气；04、A单元经过二级冷凝废气；05、B单元经过预冷废气；06、B单元经过二级冷凝废气；07、A单元冷凝处理后废气；08、B单元冷凝处理后废气；09、A单元冷凝处理后废气；10、B单元冷凝处理后废气；11、吸附单元进气；12处理后废气；13、A单元预冷冷凝器冷凝液；14、B单元预冷冷凝器冷凝液；15、A单元二级冷凝器冷凝液；16、B单元二级冷凝器冷凝液；17、A单元三级冷凝器冷凝液；18、B单元三级冷凝器冷凝液；20、气液分离罐冷凝液；21、储罐挥发废气；22、洁净空气；23、蒸汽；24、脱附液；25、换热后的脱附液；26、脱气后的脱附液；27、回收物料；28、废水；29、冷却水回水；30、冷却水进水；31、二级加压后冷媒；32、换热后二级冷媒；33、一级加压后冷媒；34、一级换热后冷媒；
图1中：
A1和A2、预冷冷凝器；B1和B2、二级冷凝器；C1和C2、三级冷凝器；D1和D2、气液分离罐；E、制冷单元；F、物料罐；G、第一吸附罐；H、第二吸附罐；I、冷凝器；J、气液分离器；K、两相分离器；L、废水罐；M、物料泵；N、进气风机；
仪表、阀门说明：
a1、空气阀；a2、进气电动阀；a3、一级冷凝液排放阀；a4、二级冷凝液排放阀；a5、三级冷凝液排放阀；a6、冷凝废气出口排放阀；a7、进气电动阀；a8、一级冷凝液排放阀；a9、二级冷凝液排放阀；a10、三级冷凝液排放阀；a11、冷凝废气出口排放阀；a12和a13、吸附单元进气阀；a9和a10、吸附单元排放阀；c1和c2、吸附单元进口蒸汽阀；c3和c4吸附单元出口蒸汽阀；b1和b2冷凝氮气进口阀；
101、进气压差计；102、A冷凝单元进出气压差；103、B冷凝单元进出气压差。
为本发明提供的有机硅类废气处理装置包括含有高浓度有机硅类废气进气口A1、氮气进气口B 2、饱和蒸汽进气口C 3、制冷系统成套设备4、深冷处理装置44、吸附装置5、冷凝器I 6、气液分离器J 7、两相分离器K 8、物料回收罐F 9；
吸附装置5、冷凝器I 6、气液分离器J 7、两相分离器K 8和物料回收罐F 9依次连通；两相分离器F 8还与废水去污水系统H 40相连；冷凝器I 6还与冷却水回水系统G 41相连，并外接冷却水来水制冷装置E 42；
氮气进气口B 2和饱和蒸汽进气口C 3与吸附装置5相连；有机废气进气口A 1与深冷处理装置44相连；
吸附装置5包括交替使用的第一吸附罐G 5-1和第二吸附罐H 5-2；
深冷处理装置44包括第一深冷处理单元A单元44-1和第二深冷处理单元B单元44-2；深冷处理单元包括初级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器和气液分离罐，例如，深冷处理单元A单元包括初级冷凝器A1 44-11、二级冷凝器B1 44-12、三级冷凝器C1 44-13和气液分离罐D1 44-14。
有机硅类废气包括硅氧烷类废气、有机氯硅烷类废气、硅醇类废气、有机硅烷基脂类废气；所述硅氧烷类废气包括六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷。
吸附罐内装有活性碳、硅胶、沸石中的一种或多种。
物料回收罐F 9连接物料回收出口9-1的管道上设置有物料泵M 9-2。
两相分离器K 8与废水去污水系统H 40相连的管道上设置有废水罐L43，用于暂时承装多余的废水。
含有高浓度有机硅类废气进气口A 1与第一深冷处理单元A单元44-1和第二深冷处理单元B单元44-2的连接管道上，分别于第一深冷处理单元A单元44-1前设置有第一深冷处理单元进出气压差计102以及于第二深冷处理单元B单元44-2前设置有第二深冷处理单元进出气压差计103；含有高浓度有机硅类废气进气口A1与第一深冷处理单元A单元44-1之间的连接管道上设置有进气风机N 44-11，进气风机前设置有进气压差计101。废气进气管监控进气压差计101压力变化，预防上游工艺压力变化对本处理系统造成冲击，在负压情况下及时关闭第一进气阀a2 44-15和第二进气阀a7 44-25，打开旁通空气阀a1 444。
含有高浓度有机硅类废气进气口1与第一深冷处理单元A单元44-1和第二深冷处理单元B单元44-2的连接管道上，分别于所述第一深冷处理单元A单元44-1前设置有第一进气阀a2 44-15以及于所述第二深冷处理单元B单元44-2前设置有第二进气阀a7 44-25；
通入所述深冷处理单元第一深冷处理单元A单元44-1出口设置有电动阀44-16以及于所述第二深冷处理单元B单元44-2出口设置有电动阀44-26。
通入二级冷凝器B1 44-12的管道上设置有二级冷凝液电动阀a4 44-121，通入三级冷凝器C1 44-13的管道上设置有三级冷凝液电动阀a5 44-131。
含有高浓度有机硅类废气进气口A 1与第一深冷处理单元A单元44-1和第二深冷处理单元B单元44-2的连接管道前部设置有旁通空气阀a1 444。
实施例2
本实施例为采用实施例1提供的装置的有机硅类废气处理方法包括以下步骤：
S1：首先废气通过管道01进入第一深冷处理单元A单元44-1(或者通过管道02进入第二深冷处理单元B单元44-2)处理有机废气，废气通过A单元的初级冷凝器A1 44-11左侧上端进入，冷凝温度为1-4℃，水分和高沸点物料经冷凝后通过初级冷凝器44-11下端连接的管道13排入两相分离器K 8内，初级冷凝器控制操作温度大于零度预防冷凝器内结霜；
S2：废气经从初级冷凝器44-11右侧上端经连接的管道03进入二级冷凝器B1 44-12，再通过二级冷凝器B1 44-12上端右侧连接的管道04连接进入三级冷凝器C1 44-13冷凝后，通过三级冷凝器C1 44-13连接的管道07进入气液分离罐D1 44-14内，脱除液体后废气经管道09回到初级冷凝冷凝器冷侧和进气进行热交换、回温后，初级冷凝器44-11左侧连接的管道11进入吸附单元5内，废气经吸附单元5吸附后经管道12直接排放；
S3：在上述过程中，二级冷凝器B1 44-12和三级冷凝器C1 44-13产生的冷凝液分别由管道15和管道17排出，可根据物料性质和需要分别收集或统一收集；
S4：制冷系统成套设备4的进出废气压差超过10Kpa时，开始溶霜；分别采用第一深冷处理单元进出气压差计102和第二深冷处理单元进出气压差计103控制溶霜并在溶霜时辅助氮气吹扫，通过进出气压差计102和进出气压差计103分别监控压力变化(第一深冷处理单元A与第二深冷处理单元B为结构相同且并联运行的两套深冷处理单元)，实现系统除霜，并保证除霜时，分别通过b1冷凝氮气进口阀和b2冷凝氮气进口阀开启或者闭合进气，实现两个处理单元之间自由切换；
S5：其中，第一深冷处理单元A单元的初级冷凝器A1 44-11、二级冷凝器B1 44-12、三级冷凝器C1 44-13进出口气体由第一深冷处理单元进出气压差计102监控，当第一深冷处理单元进出气压差计102监测到的压差超过10Kpa时，关闭第一进气阀a2 44-15，并打开二级冷凝液电动阀a4 4-121、三级冷凝液电动阀a5 44-131，同时打开氮气管线阀门b1吹扫，将初级冷凝器A1 44-11、二级冷凝器B1 44-12、三级冷凝器C1 44-13内挂壁液体排出，氮气压力0.1-0.3bar，由空气管道上的压力传感器控制吹扫时间或按固定时长吹扫；
S6：吸附单元5的脱附液温度为120-135℃，通过冷凝器I 6冷却至35-45℃之间，冷却后脱附液经气液分离器J 7进入两相分离器K 8，实现轻组分和水的分离；水相作为废水通过管道排放至污水处理系统，轻组分回收进入物料回收罐F 9内，统一回收；
S7：冷凝器I 6采用冷却水冷却，其外接的冷却水来水制冷装置E 42的水温控制在5-18℃之间经管道30进入冷凝器，回水升温5-10℃经管道29回流至冷却水回水系统G 41内。
步骤S2中，第一吸附罐G 5-1与第二吸附罐H 5-2交替使用，由底部电动阀控制切换；吸附材料饱合后由3-6bar蒸汽反吹脱附，脱附时间1-2小时，脱附温度135-150摄氏度，第一吸附罐G 5-1脱附时系统进气切换至第二吸附罐H 5-2，脱附完成后备用，反之亦然；吸附时蒸汽压力控制6-8bar，现场减压至3公斤后进入第一吸附罐G 5-1或第二吸附罐H 5-2的顶部，由底部管道19排出进入冷凝器I6内；
S3步骤中，二级冷凝器B1 44-12、三级冷凝器C1 44-13产生的冷凝液由物料回收罐F 9集中收集，根据液位控制，由物料泵M 9-2输送至物料集中处置点或回用工段；物料回收罐F 9采用电伴热控制物料温度不低于5℃，防止物料在罐内凝结、凝固。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (4)

1.有机硅类废气处理装置，其特征在于，包括有机硅类废气进气口（1）、氮气进气口（2）、饱和蒸汽进气口（3）、制冷系统成套设备（4）、深冷处理装置（44）、吸附装置（5）、冷凝器（6）、气液分离器（7）、两相分离器（8）、物料回收罐（9）；
所述吸附装置（5）、冷凝器（6）、气液分离器（7）、两相分离器（8）和物料回收罐（9）依次连通；所述两相分离器（8）还与废水去污水系统（40）相连；所述冷凝器（6）还与冷却水回水系统（41）相连，并外接冷却水来水制冷装置（42）；
所述氮气进气口（2）和饱和蒸汽进气口（3）与所述吸附装置（5）相连；有机硅类废气进气口（1）与所述深冷处理装置（44）相连；
所述吸附装置（5）包括交替使用的第一吸附罐（5-1）和第二吸附罐（5-2），所述吸附装置（5）的脱附液温度为120-135℃；
所述深冷处理装置（44）包括第一深冷处理单元（44-1）和第二深冷处理单元（44-2）；所述第一深冷处理单元和第二深冷处理单元包括初级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器和气液分离罐，初级冷凝器冷凝温度1-4℃；所述物料回收罐（9）连接物料回收出口（9-1）的管道上设置有物料泵（9-2）；所述两相分离器（8）与废水去污水系统（40）相连的管道上设置有废水罐（43），用于暂时盛装系统产生的废水；所述有机硅类废气进气口（1）与第一深冷处理单元（44-1）和第二深冷处理单元（44-2）的连接管道上，分别于所述第一深冷处理单元（44-1）前设置有第一深冷处理单元进出气压差计（102）以及于所述第二深冷处理单元（44-2）前设置有第二深冷处理单元进出气压差计（103）；所述有机硅类废气进气口（1）与第一深冷处理单元（44-1）之间的连接管道上设置有进气风机，所述进气风机前设置有进气压差计（101）；
所述有机硅类废气进气口（1）与第一深冷处理单元（44-1）和第二深冷处理单元（44-2）的连接管道上，分别于所述第一深冷处理单元（44-1）前设置有第一进气阀（44-15）以及于所述第二深冷处理单元（44-2）前设置有第二进气阀（44-25）；
通入所述第一深冷处理单元（44-1）出口设置有电动阀（44-16）以及于所述第二深冷处理单元（44-2）出口设置有电动阀（44-26）；
所述二级冷凝器的管道上设置有二级冷凝液电动阀，通入所述三级冷凝器的管道上设置有三级冷凝液电动阀；所述有机硅类废气进气口（1）与第一深冷处理单元（44-1）和第二深冷处理单元（44-2）的连接管道前部设置有旁通空气阀（444）；
有机硅类废气的处理方法，包括以下步骤：
S1：首先废气通过管道（01）进入第一深冷处理单元（44-1） 处理有机硅类废气，废气通过第一深冷处理单元的初级冷凝器（44-11）左侧上端进入，冷凝温度为1-4℃，水分和高沸点物料经冷凝后通过初级冷凝器 （44-11）下端连接的管道（13）排入两相分离器（8）内，初级冷凝器控制操作温度大于零度预防冷凝器内结霜；
S2：废气经从初级冷凝器 （44-11）右侧上端经连接的管道（03）进入二级冷凝器（44-12），再通过二级冷凝器（44-12）上端右侧连接的管道（04）连接进入三级冷凝器（44-13）冷凝后，通过三级冷凝器（44-13）连接的管道（07）进入气液分离罐（44-14）内，脱除液体后废气经管道（09）回到初级冷凝器冷侧和进气进行热交换、回温后，初级冷凝器 （44-11）左侧连接的管道（11）进入吸附装置（5）内，废气经吸附装置（5）吸附后经管道（12）直接排放；
S3：在步骤S2中，二级冷凝器（44-12）和三级冷凝器（44-13） 产生的冷凝液分别由管道（15）和管道（17）排出，可根据物料性质和需要分别收集或统一收集；
S4：制冷系统成套设备（4）的进出废气压差超过10Kpa时，开始溶霜；分别采用第一深冷处理单元进出气压差计（102）和第二深冷处理单元进出气压差计（103）控制溶霜并在溶霜时辅助氮气吹扫，通过第一深冷处理单元进出气压差计（102）和第二深冷处理单元进出气压差计（103）分别监控压力变化，第一深冷处理单元与第二深冷处理单元为结构相同且并联运行的两套深冷处理单元，实现系统除霜，并保证除霜时，分别通过冷凝氮气进口阀（b1）和冷凝氮气进口阀（b2）开启或者闭合进气，实现第一深冷处理单元和第二深冷处理单元之间自由切换；
S5：其中，第一深冷处理单元的初级冷凝器（44-11） 、二级冷凝器（44-12）、三级冷凝器（44-13）进出口气体由第一深冷处理单元进出气压差计（102）监控，当第一深冷处理单元进出气压差计（102）监测到的压差超过10Kpa时，关闭第一进气阀（44-15），并打开二级冷凝液电动阀（4-121）、三级冷凝液电动阀（44-131），同时打开冷凝氮气进口阀（b1）吹扫，将初级冷凝器（44-11）、二级冷凝器（44-12）、三级冷凝器（44-13）内挂壁液体排出，氮气压力0.1-0.3bar，由空气管道上的压力传感器控制吹扫时间或按固定时长吹扫；
S6：通过所述冷凝器（6）冷却至35-45℃之间，冷却后脱附液经所述气液分离器（7）进入所述两相分离器（8），实现轻组分和水的分离；水相作为废水通过管道排放至废水去污水系统，轻组分回收进入所述物料回收罐（9）内，统一回收；
S7：所述冷凝器（6）采用冷却水冷却，其外接的所述冷却水来水制冷装置（42）的水温控制在5-18℃之间经管道进入冷凝器，回水升温5-10℃经管道回流至所述冷却水回水系统（41）内。
2.根据权利要求1所述的有机硅类废气处理装置，其特征在于，所述有机硅类废气包括硅氧烷类废气、有机氯硅烷类废气、硅醇类废气、有机硅烷基脂类废气；所述硅氧烷类废气包括六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷。
3.根据权利要求1所述的有机硅类废气处理装置，其特征在于，所述第一吸附罐和第二吸附罐内装有活性碳、硅胶、沸石中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的有机硅类废气处理装置，其特征在于，所述步骤S2中，所述第一吸附罐（5-1）与所述第二吸附罐（5-2）交替使用，由底部电动阀控制切换；吸附材料饱和后由3-6bar蒸汽反吹脱附，脱附时间1-2小时，脱附温度135-150摄氏度，第一吸附罐（5-1）脱附时系统进气切换至第二吸附罐（5-2），脱附完成后备用；吸附时蒸汽压力控制6-8bar，现场减压至3公斤后进入第一吸附罐（5-1）或第二吸附罐（5-2）的顶部，由底部管道（19）排出进入所述冷凝器（6）内；
所述S3步骤中，所述二级冷凝器、三级冷凝器产生的冷凝液由物料回收罐（9）集中收集，根据液位控制，由所述物料泵（9-2）输送至物料集中处置点或回用工段；所述物料回收罐（9）采用电伴热控制物料温度不低于5℃，防止物料在罐内凝结、凝固。
CN202110760276.XA 2021-07-06 2021-07-06 有机硅类废气处理装置和方法 Active CN113350957B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110760276.XA CN113350957B (zh) 2021-07-06 2021-07-06 有机硅类废气处理装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110760276.XA CN113350957B (zh) 2021-07-06 2021-07-06 有机硅类废气处理装置和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113350957A CN113350957A (zh) 2021-09-07
CN113350957B true CN113350957B (zh) 2022-07-05

Family

ID=77538517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110760276.XA Active CN113350957B (zh) 2021-07-06 2021-07-06 有机硅类废气处理装置和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113350957B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114870559B (zh) * 2022-05-17 2023-03-24 华容县丰硕硅材料有限公司 一种硅生胶低沸物的收集净化处理装置及其处理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103566619A (zh) * 2013-10-29 2014-02-12 中国石油化工股份有限公司 多组分混合有机气体回收方法
CN105251311A (zh) * 2015-10-10 2016-01-20 江苏智道工程技术有限公司 回收多组分高浓度小流量间断有机废气有效成分的方法
CN105413384A (zh) * 2015-12-24 2016-03-23 海湾环境科技（北京）股份有限公司 一种有机废气回收处理系统及方法
CN205517197U (zh) * 2016-02-03 2016-08-31 浙江湘牛环保科技发展有限公司 有机气体回收系统
CN109224756A (zh) * 2018-10-19 2019-01-18 南京工业大学 一种使用深冷冷凝法回收VOCs的撬装系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100460040C (zh) * 2006-12-04 2009-02-11 何金星 回收、净化含有挥发性有机化合物废气的装置及其应用
CN101691320B (zh) * 2009-10-14 2013-03-27 清华大学 从填埋气中提纯回收甲烷和二氧化碳的装置
CN105233780B (zh) * 2015-10-30 2017-03-29 陕西华光实业有限责任公司 生产黄原酸盐并从生产尾气中回收二硫化碳的设备及方法
CN106334411A (zh) * 2016-10-21 2017-01-18 江苏智道工程技术有限公司 一种回收石化行业有机废气的方法及装置
CN207413079U (zh) * 2017-10-19 2018-05-29 泉州市天龙环境工程有限公司 一种甲苯废气真空深冷的回收系统
CN209771772U (zh) * 2019-03-14 2019-12-13 北京环境工程技术有限公司 一种填埋气增压深度净化系统
CN112023433B (zh) * 2020-08-14 2022-03-11 万华化学集团股份有限公司 一种mdi生产尾气的处理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103566619A (zh) * 2013-10-29 2014-02-12 中国石油化工股份有限公司 多组分混合有机气体回收方法
CN105251311A (zh) * 2015-10-10 2016-01-20 江苏智道工程技术有限公司 回收多组分高浓度小流量间断有机废气有效成分的方法
CN105413384A (zh) * 2015-12-24 2016-03-23 海湾环境科技（北京）股份有限公司 一种有机废气回收处理系统及方法
CN205517197U (zh) * 2016-02-03 2016-08-31 浙江湘牛环保科技发展有限公司 有机气体回收系统
CN109224756A (zh) * 2018-10-19 2019-01-18 南京工业大学 一种使用深冷冷凝法回收VOCs的撬装系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN113350957A (zh) 2021-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7815713B2 (en) Landfill gas purification method and system
BRPI0614335A2 (pt) sistema e método para purificação de um gás
CN113350957B (zh) 有机硅类废气处理装置和方法
CN102794079A (zh) 一种治理低浓度VOCs废气的系统和工艺
CN110772987A (zh) 一种不稳定大气量VOCs废气的处理系统及工艺
CN104437077B (zh) 一种研究光催化处理挥发性有机物的装置
US7494533B2 (en) Systems for purifying gases having organic impurities using granulated porous glass
UA78383C2 (uk) Спосіб розділення криптоно-ксенонового концентрату і пристрій для його здійснення
CN101810982A (zh) 一种含乙醇废气处理工艺流程
Divsalar et al. Field testing of a UV photodecomposition reactor for siloxane removal from landfill gas
CN204193766U (zh) 一种实验室废气过滤吸附净化处理装置
JP2010221075A (ja) 有機溶剤含有ガス処理システム
CN106190387A (zh) 一种新型油田伴生气脱氮设备以及工艺
CN105617826A (zh) 低温等离子体油气超净排放处理工艺及装置
CN206751402U (zh) 一种氖气回收提纯装置
CN202778219U (zh) 一种治理低浓度VOCs废气的系统
WO2011102747A1 (en) Method of xenon concentrate extraction from natural combustible gas, products of its processing, including anthropogenic off gases and the device for its realization (variants)
TW201522229A (zh) 藉由連續或半連續製程製造高純度鍺烷的方法
WO2018118623A1 (en) Separation of methane from gas mixtures
RU2565320C1 (ru) Установка подготовки углеводородного газа к низкотемпературной переработке
CN108144410A (zh) 用于净化焦炉气的自清洁装置
CN212283442U (zh) 一种回收三氯乙烷的活性炭吸附处理装置
CN103224225A (zh) 氩气的纯化方法及纯化装置
CN203002191U (zh) 紫外光降解废气的管式反应器
CN102410704A (zh) 一种回收再生气的食品级液体二氧化碳产品的生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant