CN113398903B - 用于废气的清洁高效吸附材料解吸-回收装置及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废气治理技术领域，具体涉及一种用于废气的清洁高效吸附材料解吸‑回收装置及工艺，包括解吸气储罐，解吸气储罐依次经预热换热器、多级换热器和电加热器分别与多个解吸罐连接，解吸罐解吸气出口均经多级换热器与多级水冷换热器连接，多级水冷换热器与深冷换热器连接，深冷换热器经净化罐与解吸气储罐连接，解吸气储罐经反吹换热器分别与多个解吸罐连接，解吸罐反吹气出口均与预热换热器连接，预热换热器与反吹换热器连接。本发明采用解吸气循环利用、多级热量回收工艺，大大降低了生产成本，同时简化了工艺流程；采用多级冷媒换热工艺，可使挥发性有机物气体深度冷凝，回收率达到98％以上。

Description

用于废气的清洁高效吸附材料解吸-回收装置及工艺
技术领域
本发明属于废气治理技术领域，具体涉及一种用于废气的清洁高效吸附材料解吸-回收装置及工艺。
背景技术
废气是指人类在生产和生活过程中排出的有毒有害的气体。特别是化工厂、钢铁厂、制药厂，以及炼焦厂和炼油厂等及人类生活所带来的生活废气的产生，排放的废气气味大，严重污染环境和影响人体健康。
废气中含有污染物种类很多，其物理和化学性质非常复杂，毒性也不尽相同。燃料燃烧排出的废气中含有二氧化硫、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物等；因工业生产所用原料和工艺不同，而排放各种不同的有害气体和固体废物，含有各种组分如重金属、盐类、放射性物质；汽车排放的尾气含有铅、苯和酚等碳氢化合物。废气污染大气环境是世界最普遍最严重的环境问题之一。
各类生产企业排放的工业废气是大气污染物的重要来源。大量工业废气如果未经处理达标后排入大气，必然使大气环境质量下降，给人体健康带来严重危害，给国民经济造成巨大损失。工业废气中有毒有害物质可通过呼吸道和皮肤进入人体后，长期低浓度或短期高浓度接触可造成人体的呼吸、血液、肝脏等系统和器官暂时性和永久性病变，尤其是苯并芘类多环芳烃能使人体直接致癌以引起人类的高度重视。
工业废气包括有机废气和无机废气。有机废气主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、酮类和胺类等；无机废气主要包括硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、卤素及其化合物等。
目前，工业处理废气(如VOCs等)的技术主要分回收法和分解净化法两类。分解净化法依靠热能、光能、催化剂或生物酶的作用，将VOCs氧化分解为CO2和水等。此方法完全氧化能够使VOCs高效去除。但是分解净化成本同样很高，尤其对于浓度低VOCs的处理，将造成更高的运行成本，并会造成能源的浪费。
回收法将VOCs从废气中加以分离、回收，同时具有废气回收和循环利用两大优势，是最环保的治理方式。回收法缺点在于对吸附材料要求高、解吸回收技术不成熟、运行成本高、处理过程中易造成二次污染等不足，成为阻碍该技术发展的主要障碍。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于废气的清洁高效吸附材料解吸-回收装置及工艺，通过解吸气循环利用能够将吸附材料高效的进行解吸-回收，同时能够将热量进行有效利用。
本发明是采用以下技术方案实现的：
所述的用于废气的清洁高效吸附材料解吸-回收装置，包括解吸气储罐，所述解吸气储罐依次经预热换热器、多级换热器和电加热器分别与多个解吸罐连接，解吸罐解吸气出口均经多级换热器与多级水冷换热器连接，多级水冷换热器与深冷换热器连接，深冷换热器经净化罐与解吸气储罐连接，解吸气储罐经反吹换热器分别与多个解吸罐连接，解吸罐反吹气出口均与预热换热器连接，预热换热器与反吹换热器连接。
优选地，多级水冷换热器与深冷换热器均与解吸油回收罐连接。
优选地，深冷换热器出口处设有热氮风机。
优选地，反吹换热器出口处设有冷氮风机。
优选地，多级水冷换热器的出水口与反吹换热器连接，反吹换热器的出水口与循环水池或供暖系统连接。
本发明所述的用于废气的清洁高效吸附材料解吸-回收工艺，包括以下步骤：
1)解吸气储罐内的解吸气依次经预热换热器、多级换热器和电加热器加热后先输送至多个解吸罐中的一个解吸罐中，对解吸罐内的吸附材料进行解吸处理，解吸处理完毕后的解吸气先经多级换热器进行换热冷却后，再经多级水冷换热器以及深冷换热器进行深层冷凝，将冷凝后的溶剂进行回收，解吸气再经净化罐除尘吸附后输送至解吸气储罐循环使用；
2)随着多个解吸罐中的一个解吸罐解吸完毕后，然后对下一个解吸罐按照步骤1)进行解吸处理，同时将解吸气储罐内的解吸气输送至解吸完毕的解吸罐内进行反向吹扫降温，反吹气经预热换热器换热冷却后，再经反吹换热器进一步降温后循环输送至解吸完毕的解吸罐内，反吹完毕后，再对下一个解吸完毕的解吸罐进行反吹扫处理；
3)依次按照步骤1)和步骤2)对多个解吸罐进行解吸和反吹扫处理。
其中：
电加热器(4)加热后的解吸气温度为200-350℃。
解吸处理完毕后的解吸气经多级换热器(3)进行换热冷却至130-180℃。
多级水冷换热器(8)将解吸气降温至30-40℃，深冷换热器(10)将解吸气降温至10-20℃。
反吹气经预热换热器(2)冷却至100-150℃，反吹换热器(7)将反吹气冷却至50-80℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明采用解吸气循环利用、多级热量回收工艺，克服以往解吸回收过程中换热设备能耗大，投入大的局限性，大大降低了生产成本，同时简化了工艺流程。
2、本发明采用多级冷媒换热工艺，可使挥发性有机物气体深度冷凝，回收率达到98％以上。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1、解吸气储罐；2、预热换热器；3、换热器；4、电加热器；5、解吸罐；6、冷氮风机；7、反吹换热器；8、水冷换热器；9、解吸油回收罐；10、深冷换热器；11、热氮风机；12、净化罐。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
如图1所示，所述的用于废气的清洁高效吸附材料解吸-回收装置，包括解吸气储罐1，所述解吸气储罐1依次经预热换热器2、两级换热器3和电加热器4分别与两个解吸罐5连接，解吸罐5解吸气出口均经两级换热器3与两级水冷换热器8连接，两级水冷换热器8与深冷换热器10连接，深冷换热器10经净化罐12与解吸气储罐1连接，解吸气储罐1经反吹换热器7分别与两个解吸罐5连接，解吸罐5反吹气出口均与预热换热器2连接，预热换热器2与反吹换热器7连接。
两级水冷换热器8与深冷换热器10均与解吸油回收罐9连接。
解吸气储罐1入口处设有热氮风机11。
反吹换热器7出口处设有冷氮风机6。
两级水冷换热器8的出水口与反吹换热器7连接，反吹换热器7的出水口与供暖系统连接。
实施例2
采用实施例1的装置对工业废气吸附材料解吸-回收，包括以下步骤：
1)解吸气储罐1内的解吸气氮气依次经预热换热器2、两级换热器3和电加热器4加热至320℃后，先输送至两个解吸罐5中的一个解吸罐5中，对解吸罐5内的吸附材料进行解吸处理，解吸处理完毕后的解吸气先经两级换热器3进行换热冷却至160℃后，再经两级水冷换热器8以及深冷换热器10进行深层冷凝至17℃，将冷凝后的溶剂进行回收，解吸气再经净化罐12除尘吸附后输送至解吸气储罐1循环使用；
2)随着两个解吸罐5中的一个解吸罐5解吸完毕后，然后对下一个解吸罐5按照步骤1)进行解吸处理，同时将解吸气储罐1内的解吸气输送至解吸完毕的解吸罐5内进行反向吹扫降温，反吹气经预热换热器2换热冷却至140℃后，再经反吹换热器7进一步降温至69℃后循环输送至解吸完毕的解吸罐5内，反吹完毕后，再对下一个解吸完毕的解吸罐5进行反吹扫处理；
3)依次按照步骤1)和步骤2)对两个解吸罐5进行解吸和反吹扫处理。在两个解吸罐5中同步进行，大大减少了解吸和吹扫时间。
本实施例对吸附材料中的VOCs的回收率为98.8％。
实施例3
采用实施例1的装置对工业废气吸附材料解吸-回收，包括以下步骤：
1)解吸气储罐1内的解吸气氮气依次经预热换热器2、两级换热器3和电加热器4加热至310℃后，先输送至两个解吸罐5中的一个解吸罐5中，对解吸罐5内的吸附材料进行解吸处理，解吸处理完毕后的解吸气先经两级换热器3进行换热冷却至150℃后，再经两级水冷换热器8以及深冷换热器10进行深层冷凝至13℃，将冷凝后的溶剂进行回收，解吸气再经净化罐12除尘吸附后输送至解吸气储罐1循环使用；
2)随着两个解吸罐5中的一个解吸罐5解吸完毕后，然后对下一个解吸罐5按照步骤1)进行解吸处理，同时将解吸气储罐1内的解吸气输送至解吸完毕的解吸罐5内进行反向吹扫降温，反吹气经预热换热器2换热冷却至30℃后，再经反吹换热器7进一步降温至25℃后循环输送至解吸完毕的解吸罐5内，反吹完毕后，再对下一个解吸完毕的解吸罐5进行反吹扫处理；
3)依次按照步骤1)和步骤2)对两个解吸罐5进行解吸和反吹扫处理。在两个解吸罐5中同步进行，大大减少了解吸和吹扫时间。
本实施例对吸附材料中的VOCs的回收率为99.0％。
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims (5)

1.一种用于废气的清洁高效吸附材料解吸-回收工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1）解吸气储罐（1）内的解吸气依次经预热换热器（2）、多级换热器（3）和电加热器（4）加热后先输送至多个解吸罐（5）中的一个解吸罐（5）中，对解吸罐（5）内的吸附材料进行解吸处理，解吸处理完毕后的解吸气先经多级换热器（3）进行换热冷却后，再经多级水冷换热器（8）以及深冷换热器（10）进行深层冷凝，将冷凝后的溶剂进行回收，解吸气再经净化罐（12）除尘吸附后输送至解吸气储罐（1）循环使用；
2）随着多个解吸罐（5）中的一个解吸罐（5）解吸完毕后，然后对下一个解吸罐（5）按照步骤1）进行解吸处理，同时将解吸气储罐（1）内的解吸气输送至解吸完毕的解吸罐（5）内进行反向吹扫降温，反吹气经预热换热器（2）换热冷却后，再经反吹换热器（7）进一步降温后循环输送至解吸完毕的解吸罐（5）内，反吹完毕后，再对下一个解吸完毕的解吸罐（5）进行反吹扫处理；
3）依次按照步骤1）和步骤2）对多个解吸罐（5）进行解吸和反吹扫处理；
电加热器（4）加热后的解吸气温度为200-350℃；
解吸处理完毕后的解吸气经多级换热器（3）进行换热冷却至130-180℃；
多级水冷换热器（8）将解吸气降温至30-40℃，深冷换热器（10）将解吸气降温至10-20℃；
反吹气经预热换热器（2）冷却至100-150℃，反吹换热器（7）将反吹气冷却至50-80℃；
其中，用于废气的清洁高效吸附材料解吸-回收工艺的装置，包括解吸气储罐（1），所述解吸气储罐（1）依次经预热换热器（2）、多级换热器（3）和电加热器（4）分别与多个解吸罐（5）连接，解吸罐（5）解吸气出口均经多级换热器（3）与多级水冷换热器（8）连接，多级水冷换热器（8）与深冷换热器（10）连接，深冷换热器（10）经净化罐（12）与解吸气储罐（1）连接，解吸气储罐（1）经反吹换热器（7）分别与多个解吸罐（5）连接，解吸罐（5）反吹气出口均与预热换热器（2）连接，预热换热器（2）与反吹换热器（7）连接。
2.根据权利要求1所述的用于废气的清洁高效吸附材料解吸-回收工艺的装置，其特征在于：多级水冷换热器（8）与深冷换热器（10）均与解吸油回收罐（9）连接。
3.根据权利要求1所述的用于废气的清洁高效吸附材料解吸-回收工艺的装置，其特征在于：深冷换热器（10）出口处设有热氮风机（11）。
4.根据权利要求1所述的用于废气的清洁高效吸附材料解吸-回收工艺的装置，其特征在于：反吹换热器（7）出口处设有冷氮风机（6）。
5.根据权利要求1所述的用于废气的清洁高效吸附材料解吸-回收工艺的装置，其特征在于：多级水冷换热器（8）的出水口与反吹换热器（7）连接，反吹换热器（7）的出水口与循环水池或供暖系统连接。
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