CN114682043B - 一种回收环氧氯烃的废气处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废气处理技术领域,具体涉及一种回收环氧氯烃的废气处理装置及方法。为了解决现有环氧氯烃废气处理装置环氧氯烃回收率低,净化后的气体容易产生环氧氯烃含量超标的技术问题,本发明在现有装置基础上加入了除水单元,保证环氧氯烃不与水汽接触,避免发生水解反应,保证环氧氯烃的回收效率,同时采用三罐吸附+二罐备用,保证在吸附流程中,始终有2个洁净的吸附罐;另外,设置2套冷凝系统,可以最大程度提高冷凝效率,并且提高有机物转移效率,满足废气净化排放的要求。
Description
技术领域
本发明属于废气处理技术领域,具体涉及一种回收环氧氯烃的废气处理装置及方法。
背景技术
按照环境管理的相关标准,废气中的环氧氯烃超过一定量是不能排入大气的,此外,含有高浓度环氧氯烃的废气具有较高的回收价值,其浓度一般为10-30g/m3,因此,部分厂家在废气排出之前对废气中的环氧氯烃进行回收处理,同时又能使净化后的气体满足相关排放标准。
如图1所示,对于含高浓度的环氧氯烃废气,目前的处理装置采用3级吸附罐+1个备用脱附罐+1个浓缩罐+1套冷凝系统。装置工作时,3级吸附罐串联对废气中的环氧氯烃吸附,经3级吸附后的气体排入大气;之后,对第一级吸附罐进行脱附,脱附之后的混合气体经冷凝系统冷凝,混合气体中的环氧氯烃变为液体进行回收,混合气体中的氮气通过浓缩罐后进入下一个脱附循环;在脱附工作的同时,其余二级、三级及备用吸附罐对废气中的环氧氯烃进行吸附。
该套装置目前存在的问题点在于:第一:在吸附脱附环节,部分环氧氯烃因水解而丧失;第二:在吸附脱附环节,每次只对一个活性炭吸附罐进行脱附,正常工作状态下只有一个活性炭吸附罐是干净的,致使吸附环节的整体吸附率不高;在冷凝环节,处于能耗经济方面的考虑,脱附废气的冷凝温度通常在10-20摄氏度左右,此时有机物饱和蒸气压仍然较高,混合气体经冷凝环节后仍然含有不少的环氧氯烃,废气后续进入浓缩罐后,剩余的环氧氯烃无法被吸附转移彻底,从而重新进入吸附罐中。目前采用该套装置进行环氧氯烃废气回收处理时,环氧氯烃的回收效率低,约为70%以下,而且活性炭吸附罐净化后的气体容易产生环氧氯烃含量超标的现象。
发明内容
为了解决现有环氧氯烃废气处理装置环氧氯烃回收率低,净化后的气体容易产生环氧氯烃含量超标的技术问题,本发明提供一种回收环氧氯烃的废气处理装置及方法。
本发明的技术解决方案如下:
本发明提供的回收环氧氯烃的废气处理装置,包括废气进气管路、活性炭罐组、冷凝系统、浓缩单元、环氧氯烃回收单元及氮气进气管路;
所述废气进气管路包括废气进气主管路和由废气进气主管路分出的多个废气进气支管路,每个废气进气支管路上还设置有废气进气阀门;
所述活性炭罐组包括吸附连接管路及多个活性炭吸附罐,所述活性炭吸附罐上设置有废气入口、洁净气出口、氮气进气口及脱附出口,每一个活性炭吸附罐的废气入口对应与每个废气进气支管路的出口相连接;
活性炭罐组中的活性炭吸附罐依次排布,并通过吸附连接管路依次首尾相接形成闭环串联结构,闭环串联结构中相邻的两个活性炭吸附罐的之间吸附连接管路上设置有吸附控制阀门;
所述浓缩单元串联设置在冷凝系统的冷凝气体出口处,用于对环氧氯烃做进一步吸附;
所述氮气进气管路包括多个并行设置的氮气进气支管路,每一氮气进气支管路设置有氮气进气阀门;氮气进气支管路与活性炭吸附罐的氮气进气口一一对应连接;其特殊之处在于:
还包括除水单元,所述除水单元设置在废气进气主管路中,且位于活性炭罐组之前,用于除去废气中的水分;
所述活性炭罐组包括至少5个活性炭吸附罐2;
所述冷凝系统包括并行设置的至少二级冷凝系统,每一级冷凝系统均包括冷凝单元和多个冷凝连接管路;
所述冷凝单元包括冷凝气体入口、冷凝液体出口及冷凝气体出口;所述多个冷凝连接管路并行设置,且每一冷凝连接管路上设置有脱附控制阀门;
每个冷凝单元的冷凝气体入口均通过各自的冷凝连接管路一一对应连接至每一活性炭吸附罐的脱附出口;每个冷凝单元的冷凝液体出口均通向环氧氯烃回收单元。
处于经济成本、除水效果方面的考虑,本发明的除水单元包括分子筛除水模块,所述分子筛除水模块串联设置在废气进气主管路中;
分子筛除水模块包括分子筛罐及脱附组件,分子筛罐的数量为2个,2个分子筛罐并行设置,轮换工作;所述脱附组件用于对分子筛罐进行脱附,脱附组件的气体出口与分子筛罐的下端口连接,所述脱附组件的气体入口与分子筛罐的上端口连接。所述脱附组件包括依次串联的二级表冷器、分子筛再生风机及蒸汽加热器,所述二级表冷器的入口为脱附组件的气体入口,所述蒸汽加热器的出口为脱附组件的气体出口。
为了降低分子筛除水模块的工作负荷,降低废气的温度,废气温度的降低有利于活性炭吸附罐的吸附,本发明的除水单元包括表冷器,所述表冷器串联设置在废气进气主管路中,且位于分子筛除水模块的前面。
经试验证明,对于环氧氯烃浓度在10-30g/m3的废气,在除水降温后,三级吸附+二级脱附+二级冷凝的配置能够满足废气排放的需求,因此,本发明中活性炭罐组中活性炭吸附罐的数量为5个,所述冷凝系统5为二级冷凝系统。
为了进一步提高环氧氯烃的回收率,降低脱附气中环氧氯烃残留,本发明在冷凝系统的冷凝气体出口处还串联设置有二级活性炭吸附罐;经过冷凝单元后的脱附混合气依次经过二级活性炭吸附罐,混合气中的环氧氯烃被再次吸附,提升活性炭脱附洁净度。
本发明还提供了一种精简的吸附管路结构,吸附连接管路包括第一吸附管路和第二吸附管路,所述第一吸附管路包括吸附主管路及10个并行设置的吸附支管路,10个吸附支管路的一端依次与5个活性炭吸附罐的废气入口及洁净气出口一一对应连接,10个吸附支管路的另一端与吸附主管路连接;10个吸附支管路上均设置有所述吸附控制阀门;
第二吸附管路与第一吸附管路的组成及连接关系相同。
利用上述的回收环氧氯烃的废气处理装置进行含高浓度环氧氯烃废气的方法,其特殊之处在于,包括以下步骤:
1)除水
1.1)一次除水
表冷器工作,对高浓度环氧氯烃废气进行初步除水,初步除水后,高浓度环氧氯烃废气中的含水量为降低至40%以内;
1.2)二次除水
打开对应的控制阀门,在初始状态下,两个分子筛罐中的一个进行除水,另一个不工作;
一段时间之后,进行除水的分子筛罐吸附能力下降,需要对其进行脱附;此时,使另一个分子筛罐进行吸附,之前进行吸附的分子罐进行脱附,如此循环往复,进行高浓度环氧氯烃废气的二次去水,经二次除水后,高浓度环氧氯烃废气中的含水量为可降低至1%以内。
2)吸附
2.1)5个活性炭吸附罐按照排列顺序依次为一号吸附罐、二号吸附罐、三号吸附罐、四号吸附罐、五号吸附罐;
打开一号吸附罐废气进气支管路上的废气进气阀门及一号吸附罐、二号吸附罐、三号吸附罐之间的吸附控制阀门;
经二次除水的高浓度环氧氯烃废气依次经一号吸附罐、二号吸附罐、三号吸附罐吸附,之后,洁净气由三号吸附罐的洁净气出口排出;在初始状态下,其余四号吸附罐与五号吸附罐不工作;
2.2)一段时间之后,一号吸附罐、二号吸附罐吸附能力下降,需要对其进行脱附;关闭当前打开的废气进气阀门及与之对应的吸附控制阀门,打开一号吸附罐、二号吸附罐氮气进气支管路上的氮气进气阀门;打开三号吸附罐废气进气支管路上的废气进气阀门及三号吸附罐、四号吸附罐、五号吸附罐之间的吸附控制阀门;
经二次除水的高浓度环氧氯烃废气依次经三号吸附罐、四号吸附罐、五号吸附罐吸附,之后,洁净气由五号吸附罐的洁净气出口排出;同时,一号吸附罐、二号吸附罐在进行脱附工作;
每次吸附工作时,废气首先进入的活性炭吸附罐为一级吸附罐,次进入的活性炭吸附罐为二级吸附罐,最后进入的活性炭吸附罐为三级吸附罐,该一级吸附罐、二级吸附罐、三级吸附罐的吸附浓度逐次降低;
2.3)按照当前的一级吸附罐为前次吸附工作的三级吸附罐,前次吸附的一级吸附罐和二级吸附罐要进行脱附的原则,控制相应的废气进气阀门、氮气进气阀门、吸附控制阀门进行吸附脱附往复循环;
3)冷凝、回收
打开与前次吸附的一级吸附罐和二级吸附罐对应连接的冷凝连接管路上的脱附控制阀门,从前次吸附的一级吸附罐、二级吸附罐排出的脱附混合气进入到对应的冷凝单元中;
冷凝单元对脱附混合气进行降温,环氧氯烃液化,从脱附混合气中分离,此时从冷凝单元排出的脱附混合气,其主要成分为氮气及少量的环氧氯烃;
对分离出来的环氧氯烃进行回收;
4)浓缩
经冷凝单元排出的脱附混合气中的环氧氯烃再经浓缩单元进一步吸附,出来的气体主要成分为氮气,氮气再通过脱附风机送入加热器,经加热器加热后,再次作为脱附气。
基于除水效果及活性炭吸附罐吸附效果的考虑,步骤1.1)中表冷器出口处的温度为10-15度。
基于节能及出液率方面的考虑,冷凝单元的出口温度为15-20度。
本发明与现有技术相比,有益效果是:
1、本发明回收环氧氯烃的废气处理装置及方法,在活性炭吸附罐对废气中环氧氯烃进行吸附之前先对废气进行干燥去水,以此保证整套装置的进气干燥度,避免了环氧氯烃在废气含水的情况下自行水解,同时也避免了水在后续的吸附过程对活性炭吸附效果的影响;此外本发明采用3级吸附罐、两级备用脱附罐的结构形式,可以保证在每一次吸附时有两个吸附罐是经过脱附的吸附罐,是干净的,可以大大提升废气的吸附去除率;在吸附环节,一级活性炭吸附罐和二级活性炭吸附罐内环氧氯烃储存量相差很大,因此脱附后的有机物浓度也有很大的区别,本发明在冷凝环节配置2套并联使用的冷凝系统,相对高浓度的环氧氯烃的脱附气和相对低浓度环氧氯烃的脱附气进入不同的冷凝系统进行冷凝,可以避免高浓脱附气被低浓脱附气稀释,该种配置不仅提高了环氧氯烃出液率,同时也使装置中循环使用的氮气中环氧氯烃含量进一步降低,减轻活性炭吸附罐的吸附负荷,提升活性炭吸附罐的吸附效率。
2、本发明回收环氧氯烃的废气处理装置及方法,在浓缩环节配置2个活性炭吸附罐,2个活性炭吸附罐串联使用,脱附气(氮气)经过冷凝后,依次经过2个活性炭吸附罐,将冷凝后剩余的环氧氯烃转移至活性炭吸附罐中,之后净化气经过脱附风机,重新进入吸附罐,减轻了活性炭吸附罐的吸附负荷,提升活性炭吸附罐的吸附效率。
3、采用现有工艺,环氧氯烃的回收率约为70%以下,净化后的气体中含有的环氧氯烃的量为60-100mg/m3;采用本发明的装置及方法,环氧氯烃的回收率能够达到99%;净化后的气体中含有的环氧氯烃的量为10mg/m3以内。
4、采用本发明的装置,在不加入除水单元的情况下,活性炭的吸附效率为7%-6%,在加入除水单元的情况下,活性炭的吸附效率为12-13%。
附图说明
图1现有回收环氧氯烃的废气处理装置的原理简图;
图2为本发明回收环氧氯烃的废气处理装置的原理简图;
图3为本发明实施例提供的回收环氧氯烃的废气处理装置的管路图;
图4为本发明实施例提供的活性炭吸附罐及各端口处连接管路图;
图5为本发明实施例提供的冷凝单元连接端口示意图;
图6为发明实施例提供的除水单元结构简图。
其中附图标记为:1-废气进气管路、11-废气进气主管路、12-废气进气支管路、D1-废气进气阀门、2-活性炭吸附罐、21-废气入口、22-洁净气出口、23-氮气进气口、3-除水单元、31-表冷器、32-分子筛罐、33-二级表冷器、34-分子筛再生风机、35-蒸汽加热器、4-吸附连接管路、41-第一吸附管路、42-第二吸附管路、411-第一吸附管路的吸附主管路、421-第二吸附管路的吸附主管路、412-第一吸附管路的吸附支管路、422-第二吸附管路吸附支管路、D2-吸附控制阀门、5-冷凝系统、51-冷凝单元、52-冷凝连接管路、D3-脱附控制阀门、511-冷凝气体入口、512-冷凝液体出口、513-冷凝气体出口、6-环氧氯烃回收单元、7-浓缩单元、8-氮气进气管路、81-氮气进气支管路、D4-氮气进气阀门、9-加热器、10-脱附风机、101-一级脱附风机、102-二级脱附风机、103-烟囱、104-氮源、D5-洁净气控制阀门、A-处理装置废气入口、B-浓缩单元的出气口。
具体实施方式
以下对本发明进行详细说明。
本发明的处理对象高浓度环氧氯烃废气中环氧氯烃的含量约为10-30g/m3,含水量约为15 g/m3,水的含量和环氧氯烃的含量基本相当。由于环氧氯烃遇水分解的特性,为了提高环氧氯烃的回收效率,对废气的去水就非常重要;同时还要保证去水之后的环氧氯烃废气中环氧氯烃在后续吸附过程中能够被吸附殆尽,使排入大气的洁净气能够符合相关排放标准。因此,本发明的装置即要能满足气体排放标准,又要能保证高的环氧氯烃回收率,这是本发明设计的难点。
图2所示为本发明的原理图,本发明回收环氧氯烃的废气处理装置在正常工作状态下,高浓度环氧氯烃废气先要经除水单元去除废气中所含的水,经干燥后的环氧氯烃废气再经三级活性炭吸附罐依次进行吸附,按照吸附浓度的高低,依次记为一级吸附罐、二级吸附罐、三级吸附罐;在吸附的同时,剩余的两个活性炭吸附罐在脱附介质氮气的作用下进行环氧氯烃的脱附,一级冷凝系统用于对前次吸附浓度最高的一级吸附罐脱出的混合气体进行冷凝,分离出环氧氯烃;二级冷凝系统用于对二级吸附罐脱出的混合气体进行冷凝,分离出环氧氯烃;从一级冷凝系统和二级冷凝系统出来的含有少量环氧氯烃残留的氮气再经浓缩单元去残留,之后,洁净的氮气再次作为脱附介质回到装置中。
随着环氧氯烃浓度的增加,进行吸附、脱附的活性炭吸附罐数量也可以适当的增加,冷凝系统的分级数根据同时脱附的活性炭吸附罐的数量确定。
如图3-5所示,环氧氯烃的废气处理装置的管路图包括废气进气管路、除水单元3、活性炭罐组、冷凝系统、浓缩单元、加热器9、环氧氯烃回收单元及氮气进气管路;废气进气管路1包括废气进气主管路11和由废气进气主管路11分出的多个废气进气支管路12,每个废气进气支管路12还设置有废气进气阀门D1;除水单元3设置在废气进气主管路11中,且位于活性炭罐组之前,用于除去废气中的水分;活性炭罐组包括5个活性炭吸附罐2及吸附连接管路4,活性炭吸附罐2设置有废气入口21、洁净气出口22、氮气进气口23及脱附出口,本实例中废气入口兼具脱附出口的功能,每一个活性炭吸附罐2的废气入口对应与每个废气进气支管路12的出口相连接;活性炭罐组中的活性炭吸附罐2依次排布,并通过吸附连接管路4依次首尾相接形成闭环串联结构,闭环串联结构中相邻的两个活性炭吸附罐2的之间吸附连接管路4上设置有吸附控制阀门D2;冷凝系统5包括并行设置的两个冷凝模块,每一个冷凝模块均包括冷凝单元51和多个冷凝连接管路52;冷凝单元包括冷凝气体入口511、冷凝液体出口512及冷凝气体出口513;多个冷凝连接管路52并行设置,且每一冷凝连接管路上设置有脱附控制阀门D3;每个冷凝单元51的冷凝气体入口511均通过各自的冷凝连接管路52一一对应连接至每一活性炭吸附罐2的脱附出口;每个冷凝单元51的冷凝液体出口512均通向环氧氯烃回收单元6。浓缩单元7串联设置在冷凝系统的冷凝气体出口处,用于对环氧氯烃做进一步吸附;氮气进气管路8包括多个并行设置的氮气进气支管路81,每一氮气进气支管路81设置有氮气进气阀门D4;氮气进气支管路81与活性炭吸附罐的氮气进气口一一对应连接。
加热器9的输入端在活性炭罐组初始工作状态与氮源10连接,在正常工作状态通过脱附风机与浓缩单元的出气口B连接,加热器9的输出端通向多个氮气进气支管路81与每一个活性炭吸附罐的氮气进气口23连接。
如图6所示,本实例中,除水单元包括串联设置在废气进气主管路11中的表冷器及分子筛除水模块,分子筛除水模块包括分子筛罐32及脱附组件,分子筛罐32的数量为2个,2个分子筛罐32并行设置,轮换工作;脱附组件用于对分子筛罐进行脱附。脱附组件包括依次串联的二级表冷器33、分子筛再生风机34及蒸汽加热器35,二级表冷器33的入口为脱附组件的气体入口,蒸汽加热器35的出口为脱附组件的气体出口。浓缩单元7为串联的二级活性炭吸附罐。
吸附连接管路包括第一吸附管路41和第二吸附管路42,第一吸附管路41包括吸附主管路411及10个并行设置的吸附支管路412,10个吸附支管路412的一端依次与5个活性炭吸附罐的废气入口21及洁净气出口22一一对应连接,10个吸附支管路412的另一端与吸附主管路411连接;每一条吸附支管路412上均设置有吸附控制阀门D2;第二吸附管路42与第一吸附管路41的组成及连接关系相同。
在一次吸附过程中,第一吸附管路41和第二吸附管路42串联使用,比如,在吸附环节,废气进入第一个活性炭吸附罐吸附后,第一个活性炭吸附罐洁净气出口22处连接的第一吸附管路41的吸附支管路412上的吸附控制阀门D2打开,第二个活性炭吸附罐废气入口21处连接的第一吸附管路41的吸附支管路412上的吸附控制阀门D2打开,此时废气经第一个活性炭吸附罐吸附由第一个活性炭吸附罐洁净气出口22排出进入了第二个活性炭吸附罐进行吸附。在第二个活性炭吸附罐吸附后,第二个活性炭吸附罐洁净气出口22处连接的第二吸附管路42的吸附支管路421上的吸附控制阀门D2打开,第三个活性炭吸附罐废气入口21处连接的第二吸附管路42的吸附支管路422上的吸附控制阀门D2打开,此时废气经第二个活性炭吸附罐吸附由第二个活性炭吸附罐洁净气出口22排出进入了第三个活性炭吸附罐进行吸附。
利用本发明的废气处理装置进行环氧氯烃废气处理的方法,包括以下步骤:
1)除水
1.1)一次除水
表冷器工作,对从处理装置废气入口A进入的高浓度环氧氯烃废气进行初步除水,初步除水后,高浓度环氧氯烃废气中的含水量为降低至40%以内,表冷器出口处废气的温度为10-15度。
1.2)二次除水
打开对应的控制阀门,在初始状态下,两个分子罐32中的一个进行除水,另一个不工作;
一段时间之后,进行除水的分子筛罐32吸附能力下降,需要对其进行脱附;此时,使另一个分子筛罐32进行吸附,之前进行吸附的分子罐32进行脱附,如此循环往复,进行高浓度环氧氯烃废气的二次去水,经二次除水后,高浓度环氧氯烃废气中的含水量为可降低至1%以内。
2)吸附
2.1)5个活性炭吸附罐按照排列顺序依次为一号吸附罐、二号吸附罐、三号吸附罐、四号吸附罐、五号吸附罐;
打开一号吸附罐废气进气支管路上的废气进气阀门D1及一号吸附罐、二号吸附罐、三号吸附罐之间的吸附控制阀门D2;
经二次除水的高浓度环氧氯烃废气依次经一号吸附罐、二号吸附罐、三号吸附罐吸附,之后,洁净气由三号吸附罐的洁净气出口22排出;在初始状态下,其余四号吸附罐与五号吸附罐不工作;
2.2)一段时间之后,一号吸附罐、二号吸附罐吸附能力下降,需要对其进行脱附;关闭当前打开的废气进气阀门D1及与之对应的吸附控制阀门D2,打开一号吸附罐、二号吸附罐氮气进气支管路81上的氮气进气阀门D4;打开三号吸附罐废气进气支管路上的废气进气阀门D1及三号吸附罐、四号吸附罐、五号吸附罐之间的吸附控制阀门D2;
经二次除水的高浓度环氧氯烃废气依次经三号吸附罐、四号吸附罐、五号吸附罐吸附,之后,洁净气由五号吸附罐的洁净气出口22排出;同时,一号吸附罐、二号吸附罐在进行脱附工作;
每次吸附工作时,废气首先进入的活性炭吸附罐为一级吸附罐,次进入的活性炭吸附罐为二级吸附罐,最后进入的活性炭吸附罐为三级吸附罐,该一级吸附罐、二级吸附罐、三级吸附罐的吸附浓度逐次降低;
2.3)按照当前的一级吸附罐为前次吸附工作的三级吸附罐,前次吸附的一级吸附罐和二级吸附罐要进行脱附的原则,控制相应的废气进气阀门、氮气进气阀门、吸附控制阀门进行吸附脱附往复循环;
3)冷凝、回收
打开与前次吸附的一级吸附罐和二级吸附罐对应连接的冷凝连接管路上的脱附控制阀门D3,从前次吸附的一级吸附罐、二级吸附罐排出的脱附混合气进入到对应的冷凝单元51中;
冷凝单元51对脱附混合气进行降温,环氧氯烃液化,从脱附混合气中分离,此时从冷凝单元排出的脱附混合气,其主要成分为氮气及少量的环氧氯烃,冷凝单元51的出口温度为15-20度;对分离出来的环氧氯烃进行回收;
4)浓缩
经冷凝单元51排出的脱附混合气中的环氧氯烃再经浓缩单元7进一步吸附,出来的气体主要成分为氮气,氮气再通过脱附风机10送入加热器9,经加热器9加热后,再次作为脱附气。
Claims (5)
1.一种环氧氯烃废气处理的方法,其特征在于,通过采用回收环氧氯烃的废气处理装置进行处理,所述废气处理装置包括废气进气管路(1)、活性炭罐组、冷凝系统、浓缩单元、环氧氯烃回收单元及氮气进气管路;
所述废气进气管路(1)包括废气进气主管路(11)和由所述废气进气主管路(11)分出的多个废气进气支管路(12),每个废气进气支管路(12)上还设置有废气进气阀门(D1);所述活性炭罐组包括吸附连接管路(4)及多个活性炭吸附罐(2),所述活性炭吸附罐(2)上设置有废气入口(21)、洁净气出口(22)、氮气进气口(23)及脱附出口,每一个活性炭吸附罐(2)的废气入口(21)对应与每个废气进气支管路(12)的出口相连接;所述吸附连接管路包括第一吸附管路(41)和第二吸附管路(42),所述第一吸附管路(41)包括吸附主管路(411)及10个并行设置的吸附支管路(412),10个吸附支管路(412)的一端依次与5个活性炭吸附罐(2)的废气入口(21)及洁净气出口(22)一一对应连接,10个吸附支管路(412)的另一端与吸附主管路(411)连接;10个吸附支管路(412)上均设置有吸附控制阀门(D2);第二吸附管路(42)与第一吸附管路(41)的组成及连接关系相同;
活性炭罐组中的活性炭吸附罐(2)依次排布,并通过所述吸附连接管路(4)依次首尾相接形成闭环串联结构,闭环串联结构中相邻的两个活性炭吸附罐(2)之间的吸附连接管路(4)上设置有吸附控制阀门(D2);
所述氮气进气管路(8)包括多个并行设置的氮气进气支管路(81),每一氮气进气支管路(81)设置有氮气进气阀门(D4);所述氮气进气支管路(81)与活性炭吸附罐(2)的氮气进气口(23)一一对应连接;
还包括除水单元(3),所述除水单元(3)设置在所述废气进气主管路(11)中,且位于活性炭罐组之前;所述除水单元(3)包括分子筛除水模块,所述分子筛除水模块串联设置在所述废气进气主管路(11)中;分子筛除水模块包括分子筛罐(32)及脱附组件,分子筛罐(32)的数量为2个,2个分子筛罐(32)并行设置,轮换工作;所述脱附组件用于对分子筛罐进行脱附,所述脱附组件的气体出口与分子筛罐(32)的下端口连接,所述脱附组件的气体入口与分子筛罐(32)的上端口连接;
所述活性炭罐组包括至少5个活性炭吸附罐(2);
所述冷凝系统(5)包括并行设置的至少两个冷凝模块,每一个冷凝模块均包括冷凝单元(51)和多个冷凝连接管路(52);
所述冷凝单元(51)包括冷凝气体入口(511)、冷凝液体出口(512)及冷凝气体出口(513);所述多个冷凝连接管路(52)并行设置,且每一冷凝连接管路上设置有脱附控制阀门(D3);
每个冷凝单元(51)的冷凝气体入口(511)均通过各自的冷凝连接管路(52)一一对应连接至每一活性炭吸附罐(2)的脱附出口;每个冷凝单元(51)的冷凝液体出口(512)通向环氧氯烃回收单元(6);
处理过程包括以下步骤:
1)除水
1)一次除水
表冷器工作,对高浓度环氧氯烃废气进行初步除水,初步除水后,高浓度环氧氯烃废气中的含水量降低至40%以内;
2)二次除水
打开对应的控制阀门,在初始状态下,两个分子筛罐(32)中的一个进行除水,另一个不工作;
一段时间之后,进行除水的分子筛罐(32)吸附能力下降,需要对其进行脱附;此时,使另一个分子筛罐(32)进行吸附,之前进行吸附的分子筛罐(32)进行脱附,如此循环往复,进行高浓度环氧氯烃废气的二次去水,经二次除水后,高浓度环氧氯烃废气中的含水量降低至1%以内;
2)吸附
1)5个活性炭吸附罐(2)按照排列顺序依次为一号吸附罐、二号吸附罐、三号吸附罐、四号吸附罐、五号吸附罐;
打开一号吸附罐废气进气支管路上的废气进气阀门(D1)及一号吸附罐、二号吸附罐、三号吸附罐之间的吸附控制阀门(D2);
经二次除水的高浓度环氧氯烃废气依次经一号吸附罐、二号吸附罐、三号吸附罐吸附,之后,洁净气由三号吸附罐的洁净气出口(22)排出;在初始状态下,其余四号吸附罐与五号吸附罐不工作;
2)一段时间之后,一号吸附罐、二号吸附罐吸附能力下降,需要对其进行脱附;关闭当前打开的废气进气阀门(D1)及与之对应的吸附控制阀门(D2),打开一号吸附罐、二号吸附罐氮气进气支管路(81)上的氮气进气阀门(D4);打开三号吸附罐废气进气支管路上的废气进气阀门(D1)及三号吸附罐、四号吸附罐、五号吸附罐之间的吸附控制阀门(D2);经二次除水的高浓度环氧氯烃废气依次经三号吸附罐、四号吸附罐、五号吸附罐吸附,之后,洁净气由五号吸附罐的洁净气出口(22)排出;同时,一号吸附罐、二号吸附罐在进行脱附工作;
每次吸附工作时,废气首先进入的活性炭吸附罐为一级吸附罐,次进入的活性炭吸附罐为二级吸附罐,最后进入的活性炭吸附罐为三级吸附罐,该一级吸附罐、二级吸附罐、三级吸附罐的吸附浓度逐次降低;
3)按照当前的一级吸附罐为前次吸附工作的三级吸附罐,前次吸附的一级吸附罐和二级吸附罐要进行脱附的原则,控制相应的废气进气阀门(D1)、氮气进气阀门(D4)、吸附控制阀门(D2)进行吸附脱附往复循环;
3)冷凝、回收
打开与前次吸附的一级吸附罐和二级吸附罐对应连接的冷凝连接管路上的脱附控制阀门(D3),从前次吸附的一级吸附罐、二级吸附罐排出的脱附混合气进入到对应的冷凝单元(51)中;
冷凝单元(51)对脱附混合气进行降温,环氧氯烃液化,从脱附混合气中分离,此时从冷凝单元排出的脱附混合气,其主要成分为氮气及少量的环氧氯烃;
对分离出来的环氧氯烃进行回收;
4)浓缩
经冷凝单元(51)排出的脱附混合气中的环氧氯烃再经浓缩单元(7)进一步吸附,出来的气体主要成分为氮气,氮气再通过脱附风机(10)送入加热器(9),经加热器(9)加热后,再次作为脱附气。
2.根据权利要求1所述的一种环氧氯烃废气处理的方法,其特征在于:所述脱附组件包括依次串联的二级表冷器(33)、分子筛再生风机(34)及蒸汽加热器(35),所述二级表冷器(33)的入口为脱附组件的气体入口,所述蒸汽加热器(35)的出口为脱附组件的气体出口。
3.根据权利要求1所述的一种环氧氯烃废气处理的方法,其特征在于:所述除水单元(3)还包括设置在分子筛除水模块前端且与分子筛除水模块串联的表冷器(31)。
4.根据权利要求1所述的一种环氧氯烃废气处理的方法,其特征在于:所述活性炭罐组中活性炭吸附罐(2)的数量为5个,所述冷凝系统(5)包括两个冷凝模块。
5.根据权利要求1所述的一种环氧氯烃废气处理的方法,其特征在于:还包括浓缩单元,所述浓缩单元(7)串联设置在冷凝系统的冷凝气体出口(513)处,为串联的两个活性炭吸附罐。
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