CN114425217A - 一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统，其特征在于：所述甲苯回收系统使用的装置为负压脱附装置，所述负压脱附装置包括脱附箱，所述脱附箱的上下侧均设置有泵，所述泵的一侧设置有气体管道，所述脱附箱的上侧设置有排入管道，所述排入管道的中间设置有换向阀，所述换向阀的左侧设置有净化管道，所述净化管道的中间设置有过滤器，所述过滤器的中间设置有滤网，所述过滤器的上端设置有防堵气缸，所述防堵气缸的一侧设置有清理板，所述防堵气缸的下侧轴承连接有储存板，所述防堵气缸与储存板的轴承连接处设置有扭矩弹簧，所述排入管道的下侧设置有吸附箱，本发明，具有实用性强和适应性强特点。

Description

一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统
技术领域
本发明涉及甲苯回收技术领域，具体为一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统。
背景技术
甲苯，是一种有机化合物，化学式为C7H8，是一种无色、带特殊芳香味的易挥发液体。有强折光性。能与乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶，极微溶于水。易燃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物，混合物的体积浓度在较低范围时即可发生爆炸。低毒，半数致死量(大鼠，经口)5000mg/kg。高浓度气体有麻醉性，有刺激性。
甲苯蒸汽对人体的伤害很大，而现有的甲苯装置在回收甲苯的过程中，回收的效率底下，实用性差，且不能针对甲苯占比不同的废气做出相应的处理手段，导致甲苯回收的不够干净或产生能量的浪费。
因此，设计实用性强和适应性强的一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统，其特征在于：所述甲苯回收系统使用的装置为负压脱附装置，所述负压脱附装置包括脱附箱，所述脱附箱的上下侧均设置有泵，所述泵的一侧设置有气体管道，所述脱附箱的上侧设置有排入管道，所述排入管道的中间设置有换向阀，所述换向阀的左侧设置有净化管道，所述净化管道的中间设置有过滤器，所述过滤器的中间设置有滤网，所述过滤器的上端设置有防堵气缸，所述防堵气缸的一侧设置有清理板，所述防堵气缸的下侧轴承连接有储存板，所述防堵气缸与储存板的轴承连接处设置有扭矩弹簧。
根据上述技术方案，所述排入管道的下侧设置有吸附箱，所述吸附箱固定在脱附箱的内部，所述吸附箱的内部滑动连接有调节板，所述调节板的下端固定安装有输出杆，所述输出杆的下端设置有调节气缸，所述脱附箱的一侧的下侧固定安装有旋转电机，所述旋转电机的上端设置有输出轴，所述输出轴的上端设置有活性碳层，所述活性碳层的四周设置有活性碳槽，所述活性碳层与吸附箱贴合，所述吸附箱的下端设置有导出管，所述排入管道的上端内部设置有密度传感器，所述排入管道的中间内部设置有测力器、流速传感器，所述测力器的一侧设置有测力板。
根据上述技术方案，所述甲苯回收系统包括吸附模块、脱附模块、调压模块、过滤模块，所述吸附模块与调压模块电连接，所述吸附模块与过滤模块电连接；
所述吸附模块的作用在于通入甲苯废气并吸收甲苯废气中的甲苯，所述脱附单元的作用在于使甲苯脱附，对甲苯进行回收，所述调压模块的作用在于调节吸附甲苯时的压力，所述过滤模块的作用在于过滤甲苯废气。
根据上述技术方案，所述吸附单元包括检测模块、进气单元，所述检测模块包括浓度检测单元、甲苯检测单元；
所述检测模块的作用在于检测检测废气中的灰尘含量及甲苯占比，所述进气单元的作用在于通入定量的甲苯废气，所述浓度检测单元的作用在于检测甲苯废气中灰尘的浓度，所述甲苯检测单元的作用在于检测废气中甲苯的占比。
根据上述技术方案，所述调压模块包括控制单元、调压单元，所述过滤模块包括过滤单元、拍打单元，所述浓度检测单元与过滤单元电连接，所述甲苯检测单元与控制单元电连接；
所述控制单元的作用在于根据甲苯的占比计算出压力的大小，所述调压单元的作用在于调节吸附时的压力，所述过滤单元的作用在于过滤甲苯烟气，所述防堵单元的作用在于避免发生堵塞情况。
根据上述技术方案，所述甲苯回收系统的工作过程包括以下步骤：
S1：向回收系统中导入甲苯定量的甲苯废气；
S2：密度传感器判断废气中灰尘的浓度大小，根据灰尘的浓度大小确定相应的过滤手段；
S3：经过过滤后的灰尘重新导入到排入管道，并在排入管道的中间内部检测废气中的甲苯占比，并实时显示甲苯占比；
S4：根据甲苯占比去确定相应的回收手段；
S5：排出去除了甲苯的废气。
根据上述技术方案，上述S2中，为了避免灰尘进入甲苯回收装置，导致活性炭被甲苯覆盖而降低回收效率，应该先检测导入的废气中的灰尘的含量，通过密度传感器可以精确的确定废气中的灰尘的浓度n，进而可以根据灰尘的浓度确定处理手段：
当n≤1mg/L时，判断此时灰尘的浓度过小，不会对活性碳的吸附能力造成过大的影响，此时为了避免过滤影响气体流速进而影响到甲苯回收效率，不对废气进行过滤；
当1mg/L<n≤8mg/L时，判断灰尘的浓度大，需要对通过换向阀导入到净化管道中，此时防堵气缸处于最低档，输出最低的输出功率，带动清理板的清理周期为1次每分钟；
n≤8mg/L时，判断灰尘的浓度过大，将灰尘导入净化管道的同时会通知相关的工作人员，避免灰尘量过多导致清理不及时，堵塞滤网，且此时防堵气缸处于最低档，输出最高的输出功率，带动清理板的清理周期为4次每分钟。
根据上述技术方案，上述S3中，测力器检测到测力板受到的切向力为F，测力板自身的切向面积为S，进而可以得出测力板在切向方向上受到的平均压强，再根据动压方程就可以得出烟气的相对密度，此时将烟气视为只有甲苯与空气组成混合物，进而可以根据甲苯的密度ρ甲及空气的密度ρ空得出甲苯的相对含量，其相对含量的计算公式为：
Figure BDA0003443512980000041
式中：v为甲苯废气的流速；
将甲苯的相对含量ω予以实时显示，便于相关的工作人员观察。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，可以高效的去除烟气中的灰尘，且在除尘的过程中可以避免滤网被堵塞，且可以实时检测到废气中甲苯的含量确定回收手段。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体立体结构示意图；
图2是本发明的脱附箱内部结构示意图；
图3是本发明的吸附箱内部结构示意图；
图4是本发明的排入管道内部结构示意图；
图5是本发明的过滤器内部结构示意图；
图6是本发明的系统结构示意图；
图中：1、脱附箱；2、泵；3、气体管道；4、换向阀；5、排入管道；6、净化管道；7、过滤器；8、调节气缸；9、输出杆；10、吸附箱；11、旋转电机；12、输出轴；13、活性碳层；14、活性碳槽；15、测力器；16、测力板；17、滤网；18、防堵气缸；19、清理板；20、储存板。
具体实施方式
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。
请参阅图1-6，本发明提供技术方案：一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统，其特征在于：甲苯回收系统使用的装置为负压脱附装置，负压脱附装置包括脱附箱1，脱附箱1的上下侧均设置有泵2，泵2的一侧设置有气体管道3，脱附箱1的上侧设置有排入管道5，排入管道5的中间设置有换向阀4，换向阀4的左侧设置有净化管道6，净化管道6的中间设置有过滤器7，过滤器7的中间设置有滤网17，过滤器7的上端设置有防堵气缸18，防堵气缸18的一侧设置有清理板19，防堵气缸18的下侧轴承连接有储存板20，防堵气缸18与储存板20的轴承连接处设置有扭矩弹簧，泵2可以将脱附箱1内的甲苯抽出，并从气体管道3中排出，换向阀4可以控制甲苯废气的流向，过滤器7用于过滤甲苯废气的固体粉尘，防堵气缸18用于将滤网17上的灰尘推走，避免滤网17被堵塞，储存板20在扭矩弹簧的作用下只能由清理板19推开，不能由气流推开，防堵气缸18存在两个功率档位，处于不同档位时防堵气缸18启动频率不同；
排入管道5的下侧设置有吸附箱10，吸附箱10固定在脱附箱1的内部，吸附箱10的内部滑动连接有调节板，调节板的下端固定安装有输出杆9，输出杆9的下端设置有调节气缸8，脱附箱1的一侧的下侧固定安装有旋转电机11，旋转电机11的上端设置有输出轴12，输出轴12的上端设置有活性碳层13，活性碳层13的四周设置有活性碳槽14，活性碳层13与吸附箱10贴合，吸附箱10的下端设置有导出管，排入管道5的上端内部设置有密度传感器，排入管道5的中间内部设置有测力器15、流速传感器，测力器15的一侧设置有测力板16，旋转电机11周期性启动，每次启动快速旋转90°，带动一个活性碳槽14进入吸附箱10吸附甲苯并使一个吸收完甲苯的一个活性碳槽14转出释放甲苯，即使活性碳槽14在吸附箱10中增压吸附甲苯，在脱附箱1中低压释放甲苯，密度传感器用于测量烟气中灰尘的浓度，流速传感器用于检测烟气的流速，调节气缸8通过输出杆9带动调节板上下移动进而改变吸附箱10内部的压强，测力器15用于测量测力板16受到的切向力；
甲苯回收系统包括吸附模块、脱附模块、调压模块、过滤模块，吸附模块与调压模块电连接，吸附模块与过滤模块电连接；
吸附模块的作用在于通入甲苯废气并吸收甲苯废气中的甲苯，脱附单元的作用在于使甲苯脱附，对甲苯进行回收，调压模块的作用在于调节吸附甲苯时的压力，过滤模块的作用在于过滤甲苯废气；
吸附单元包括检测模块、进气单元，检测模块包括浓度检测单元、甲苯检测单元；
检测模块的作用在于检测检测废气中的灰尘含量及甲苯占比，进气单元的作用在于通入定量的甲苯废气，浓度检测单元的作用在于检测甲苯废气中灰尘的浓度，甲苯检测单元的作用在于检测废气中甲苯的占比；
调压模块包括控制单元、调压单元，过滤模块包括过滤单元、拍打单元，浓度检测单元与过滤单元电连接，甲苯检测单元与控制单元电连接；
控制单元的作用在于根据甲苯的占比计算出压力的大小，调压单元的作用在于调节吸附时的压力，过滤单元的作用在于过滤甲苯烟气，防堵单元的作用在于避免发生堵塞情况；
甲苯回收系统的工作过程包括以下步骤：
S1：向回收系统中导入甲苯定量的甲苯废气；
S2：密度传感器判断废气中灰尘的浓度大小，根据灰尘的浓度大小确定相应的过滤手段；
S3：经过过滤后的灰尘重新导入到排入管道5，并在排入管道5的中间内部检测废气中的甲苯占比，并实时显示甲苯占比；
S4：根据甲苯占比去确定相应的回收手段；
S5：排出去除了甲苯的废气；
上述S2中，为了避免灰尘进入甲苯回收装置，导致活性炭被甲苯覆盖而降低回收效率，应该先检测导入的废气中的灰尘的含量，通过密度传感器可以精确的确定废气中的灰尘的浓度n，进而可以根据灰尘的浓度确定处理手段：
当n≤1mg/L时，判断此时灰尘的浓度过小，不会对活性碳的吸附能力造成过大的影响，此时为了避免过滤影响气体流速进而影响到甲苯回收效率，不对废气进行过滤；
当1mg/L<n≤8mg/L时，判断灰尘的浓度大，需要对通过换向阀4导入到净化管道6中，此时防堵气缸18处于最低档，输出最低的输出功率，带动清理板19的清理周期为1次每分钟；
n≤8mg/L时，判断灰尘的浓度过大，将灰尘导入净化管道6的同时会通知相关的工作人员，避免灰尘量过多导致清理不及时，堵塞滤网17，且此时防堵气缸18处于最低档，输出最高的输出功率，带动清理板19的清理周期为4次每分钟；
上述S3中，测力器15检测到测力板16受到的切向力为F，测力板16自身的切向面积为S，进而可以得出测力板16在切向方向上受到的平均压强，再根据动压方程就可以得出烟气的相对密度，此时将烟气视为只有甲苯与空气组成混合物，进而可以根据甲苯的密度ρ甲及空气的密度ρ空得出甲苯的相对含量，其相对含量的计算公式为：
Figure BDA0003443512980000081
式中：v为甲苯废气的流速；
将甲苯的相对含量ω予以实时显示，便于相关的工作人员观察；
当烟气中甲苯的相对含量ω不同时，需要相应的调节甲苯的吸收脱附方式；
当ω≤0.14时，判断此时烟气中甲苯的含量低，由于烟气的量一定，进而导致甲苯的总量也低，此时调节气缸8控制调节板处于导出管的上端，使吸附箱10内部维持微弱的正压，旋转电机11处于最低的启动功率，启动频率为4次每分钟；
当0.14<ω≤0.35时，判断此时烟气中甲苯的含量中等，此时调节气缸8控制调节板处于调节气缸8的中间，使吸附箱10内部维持较大的正压，旋转电机11处于中等的启动功率，启动频率为8次每分钟；
当0.35<ω时，判断此时烟气中甲苯的含量过大，此时调节气缸8控制调节板处于调节气缸8的较上侧的三等分点上，使吸附箱10内部维持强大的正压，转电机11处于最高的启动功率，启动频率为10次每分钟；
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。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统，其特征在于：所述甲苯回收系统使用的装置为负压脱附装置，所述负压脱附装置包括脱附箱(1)，所述脱附箱(1)的上下侧均设置有泵(2)，所述泵(2)的一侧设置有气体管道(3)，所述脱附箱(1)的上侧设置有排入管道(5)，所述排入管道(5)的中间设置有换向阀(4)，所述换向阀(4)的左侧设置有净化管道(6)，所述净化管道(6)的中间设置有过滤器(7)，所述过滤器(7)的中间设置有滤网(17)，所述过滤器(7)的上端设置有防堵气缸(18)，所述防堵气缸(18)的一侧设置有清理板(19)，所述防堵气缸(18)的下侧轴承连接有储存板(20)，所述防堵气缸(18)与储存板(20)的轴承连接处设置有扭矩弹簧。
2.根据权利要求1所述的一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统，其特征在于：所述排入管道(5)的下侧设置有吸附箱(10)，所述吸附箱(10)固定在脱附箱(1)的内部，所述吸附箱(10)的内部滑动连接有调节板，所述调节板的下端固定安装有输出杆(9)，所述输出杆(9)的下端设置有调节气缸(8)，所述脱附箱(1)的一侧的下侧固定安装有旋转电机(11)，所述旋转电机(11)的上端设置有输出轴(12)，所述输出轴(12)的上端设置有活性碳层(13)，所述活性碳层(13)的四周设置有活性碳槽(14)，所述活性碳层(13)与吸附箱(10)贴合，所述吸附箱(10)的下端设置有导出管，所述排入管道(5)的上端内部设置有密度传感器，所述排入管道(5)的中间内部设置有测力器(15)、流速传感器，所述测力器(15)的一侧设置有测力板(16)。
3.根据权利要求2所述的一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统，其特征在于：所述甲苯回收系统包括吸附模块、脱附模块、调压模块、过滤模块，所述吸附模块与调压模块电连接，所述吸附模块与过滤模块电连接；
所述吸附模块的作用在于通入甲苯废气并吸收甲苯废气中的甲苯，所述脱附单元的作用在于使甲苯脱附，对甲苯进行回收，所述调压模块的作用在于调节吸附甲苯时的压力，所述过滤模块的作用在于过滤甲苯废气。
4.根据权利要求3所述的一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统，其特征在于：所述吸附单元包括检测模块、进气单元，所述检测模块包括浓度检测单元、甲苯检测单元；
所述检测模块的作用在于检测检测废气中的灰尘含量及甲苯占比，所述进气单元的作用在于通入定量的甲苯废气，所述浓度检测单元的作用在于检测甲苯废气中灰尘的浓度，所述甲苯检测单元的作用在于检测废气中甲苯的占比。
5.根据权利要求3所述的一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统，其特征在于：所述调压模块包括控制单元、调压单元，所述过滤模块包括过滤单元、拍打单元，所述浓度检测单元与过滤单元电连接，所述甲苯检测单元与控制单元电连接；
所述控制单元的作用在于根据甲苯的占比计算出压力的大小，所述调压单元的作用在于调节吸附时的压力，所述过滤单元的作用在于过滤甲苯烟气，所述防堵单元的作用在于避免发生堵塞情况。
6.根据权利要求3所述的一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统，其特征在于：所述甲苯回收系统的工作过程包括以下步骤：
S1：向回收系统中导入甲苯定量的甲苯废气；
S2：密度传感器判断废气中灰尘的浓度大小，根据灰尘的浓度大小确定相应的过滤手段；
S3：经过过滤后的灰尘重新导入到排入管道(5)，并在排入管道(5)的中间内部检测废气中的甲苯占比，并实时显示甲苯占比；
S4：根据甲苯占比去确定相应的回收手段；
S5：排出去除了甲苯的废气。
7.根据权利要求6所述的一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统，其特征在于：上述S2中，为了避免灰尘进入甲苯回收装置，导致活性炭被甲苯覆盖而降低回收效率，应该先检测导入的废气中的灰尘的含量，通过密度传感器可以精确的确定废气中的灰尘的浓度n，进而可以根据灰尘的浓度确定处理手段：
当n≤1mg/L时，判断此时灰尘的浓度过小，不会对活性碳的吸附能力造成过大的影响，此时为了避免过滤影响气体流速进而影响到甲苯回收效率，不对废气进行过滤；
当1mg/L<n≤8mg/L时，判断灰尘的浓度大，需要对通过换向阀(4)导入到净化管道(6)中，此时防堵气缸(18)处于最低档，输出最低的输出功率，带动清理板(19)的清理周期为1次每分钟；
n≤8mg/L时，判断灰尘的浓度过大，将灰尘导入净化管道(6)的同时会通知相关的工作人员，避免灰尘量过多导致清理不及时，堵塞滤网(17)，且此时防堵气缸(18)处于最低档，输出最高的输出功率，带动清理板(19)的清理周期为4次每分钟。
8.根据权利要求7所述的一种基于废气蒸汽脱附的甲苯回收系统，其特征在于：上述S3中，测力器(15)检测到测力板(16)受到的切向力为F，测力板(16)自身的切向面积为S，进而可以得出测力板(16)在切向方向上受到的平均压强，再根据动压方程就可以得出烟气的相对密度，此时将烟气视为只有甲苯与空气组成混合物，进而可以根据甲苯的密度ρ甲及空气的密度ρ空得出甲苯的相对含量，其相对含量的计算公式为：
Figure FDA0003443512970000041
式中：v为甲苯废气的流速；
将甲苯的相对含量ω予以实时显示，便于相关的工作人员观察。
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