CN114712996B - 全自动尾气高效回收溶剂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了全自动尾气高效回收溶剂装置，包括尾气一级吸收塔和尾气二级吸收塔，其中尾气一级吸收塔底部的第一吸收塔池内设有第一稳流收集分离装置，尾气二级吸收塔底部的第二吸收塔池内设有第二稳流收集分离装置；其中尾气二级吸收塔的排液口通过回液管与所述第一吸收塔池的回收口连接；其中回收口与扩散管连接相通；其中所述第一吸收塔池和第二吸收塔池均设有溢流堰板；每个所述溢流堰板的底部均匀分布若干个开口。本发明通过设备部件的物理状态提高溶剂的吸收效率，通过溶剂和溶质的极性和非极性特点，非极性溶剂的介电常数很低，不能减弱电解质离子的引力，也不能与其它极性分子形成氢键，通过特殊设计的分流部件，将非极性物质进行分离。
Description
技术领域
本发明涉及尾气回收环保领域，尤其涉及全自动尾气高效回收溶剂装置。
背景技术
目前环保废气治理要求指标管控越来越严格，VOC的检测，特别是在线检测管控精准度越来越高，传统工艺对VOC的吸收率低，废水量大，企业生存的空间压力越来越大。企业工厂的设备基本是通过喷淋塔物理吸收，在实操中，开始环节，VOC的排放可控，在后期，吸收塔内蓄积的有机相增加，吸收塔的吸收效能降低，尾气中含有的VOC随之增加，排放变得不可控。现在尾气吸收装置，因为结构的原因、工艺的原因，无法及时捕集、分离。喷淋泵把含有大量的COD的水打到塔顶喷淋，又会造成VOC向下一级尾气塔迁移，同时也造成动力能源的浪费、加大了尾气系统的达标处理的难度，同时增加了废水处理的负荷，也造成了部分物料的浪费，增加了生产成本。
同时现尾气吸收装置，为间歇式加水、排水，增加人员操作，系统吸收的稳定性差，活性炭的使用量大，更换频繁，危险废物处理费用高。现有的吸收速率的提升，主要是通过增加吸收塔的级数来提升吸收效率，减少了设备的投入和设备场地的占用。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了全自动尾气高效回收溶剂装置，通过设备部件的物理状态提高溶剂的吸收效率，通过溶剂和溶质的极性和非极性特点，非极性溶剂的介电常数很低，不能减弱电解质离子的引力，也不能与其它极性分子形成氢键，通过特殊设计的分流部件，将非极性物质进行分离。
本发明的技术方案是：
全自动尾气高效回收溶剂装置，包括尾气一级吸收塔和尾气二级吸收塔，其中所述尾气一级吸收塔和尾气二级吸收塔的顶部分布设有第一、二出气口；且尾气一、二级吸收塔的内腔从上到下依次设有捕沫器、喷淋泵、第一填料层、第二填料层；其中所述尾气一级吸收塔和尾气二级吸收塔的侧边设有进气口，其中每个进气口分别位于对应的所述第二填料层的下方；第一出气口通过第一出气管与所述尾气二级吸收塔的进气口连接；其中尾气一级吸收塔底部的第一吸收塔池内设有第一稳流收集分离装置，尾气二级吸收塔底部的第二吸收塔池内设有第二稳流收集分离装置；其中尾气二级吸收塔的排液口通过回液管与所述第一吸收塔池的回收口连接；其中回收口与扩散管连接相通；其中所述第一吸收塔池和第二吸收塔池均设有溢流堰板；每个所述溢流堰板的底部均匀分布若干个开口。
其中第一、二稳流收集分离装置的结构一致，其中第一稳定收集分离装置包括收集仓和分离通道；其中所述收集仓内设有缓冲稳流盘和若干个异形挂条；所述缓冲稳流盘上设有若干个过液孔；其中每个所述异形挂条通过挂条卡件固定在所述缓冲稳流盘的底部；其中所述分离通道的底部均布矩形缺口。
每个所述挂条卡件的一端插入过液孔与异型挂条连接。
工作原理：吸收塔填料层经过的传质尾气吸收后的混合液体，自由落体坠落至稳流收集分离装置内，在收集仓内的稳流盘汇总，在稳流盘液体层（约10mm厚度）的作用下，衰减自由落体产生的动能，使得液体的流动从湍流改变程紊流，防止了部分已经吸收的有机相挥发至气相空间，紊流状态的吸收液，沿稳流盘的孔穿过，在分子表面张力的作用下。
沿异形挂条下落至塔池，在异形卡条表面是光滑度很高、凹凸有致的与水平面平行的横状条纹，在下落过程中，在密集的异形条的作用下，吸收液流速变缓，油相与异形条在分子表面张力作用下，像管束一样，与水相分离，在重力的作用下，逐渐分层，在到达分离通道后，流速降至最低，分离的油相与水相形成明显的分层，经过分离通道的矩形缺口后，油相和水相形成泾渭分明的两相液层，进入溢流口和喷淋泵的进液口。
本发明进一步改进在于：第一吸收塔池内的溢流堰板的开口旁依次倾斜设有若干个阻流板；其中第一出液口通过出液管与分层罐连接；阻流板的作用是为了更进一步的进行缓冲，将水油分离的更加彻底。
本发明进一步改进在于：其中第一、二稳流收集分离装置的顶部两侧分别通过托板与第一、二吸收塔池连接固定，便于安装。
本发明进一步改进在于：所述扩散管包括环形开槽输送部和进液开槽部；其中进液开槽部与所述环形开槽输送部相通连接；第一、二吸收塔池内的每个所述扩散管分别设置在对应的第一、二稳流收集分离装置的矩形缺口上方。
本发明进一步改进在于：其中每个喷淋泵分别与对应的第一、二循环水管连接；其中第一、二循环水管连接分别与第一、二喷液泵连接。
本发明进一步改进在于：所述第一吸收塔池上部端的油相出口通过第二回收管与分层罐连接，其中分层罐的上端部出油口与油相收集槽连接。
本发明进一步改进在于：所述第二出气口通过第二出气管与下级气体处理系统连接。
本发明的工作原理是：
首先尾气的气相的处理流程是：来自车间生产废气进入尾气一级吸收塔的进气口内，经过塔内的填料层、喷淋泵进行喷淋，废气中的有机物被循环水吸收，生产废气中的VOC废气与小液滴经过两层的填料层进入尾气一级吸收塔的顶部的捕沫层进行气液分离，不含液相的生产废气通过第一出气口进入尾气二级吸收塔的进气口内，同时在尾气二级吸收塔内废气与尾气一级吸收塔的吸收流程一致，捕集合格的废气送入下级气体处理系统；本发明中尾气二级吸收塔内用的喷淋水采用的新鲜水的补给。
废气喷淋产生的液相流程：第一吸收塔池和第二吸收塔池，将喷淋后带有有机物质的溶液分别通过第一、二稳流收集分离装置进行收集，实现油相和水相的连续分离；在第一、二吸收塔池内进行油相分层；通过溢流堰板进行阻流分层；其中第一吸收塔池内分层后的低密度水和溶剂通过第二回收管送入分层罐内进行分层，分层罐的通过出油口将油相送入油相收集槽内且底部的废水送入废水处理系统；
其中第二吸收塔池的排液口通过回液管与所述第一吸收塔池的回收口连接；其中回收口与扩散管连接相通；由扩散管将二级塔进入的循环液均匀的分布扩散至一级塔内；经扩散管稳流、低流速溢出扩散管，进行物理分层，高密度的水与第一稳流收集分离装置的高密度水汇合，经过溢流堰板进行阻流分层。
本发明的有益效果：
1、 增加了溢流堰板，将油相（非极性物质）与吸收液分离，根据采出油相为轻密度，油相堰板开口在底部，增加了油相档堰板及阻流板充分的将已经分离的油相阻止再次的混溶。增加了喷淋水的稳流收集器分离装置，增加了喷淋水下降产生的动力能的缓冲装置--异形挂条。
2、排水处增加了自动分层进液口，顶部溢流至上一级的塔内，通过扩散管进行分液分层。
3、喷淋塔的液相上表面避免了喷淋水对此的搅动，减少了溶剂向后端的挥发。
4、溶剂（油相）再次回收利用，产生了经济价值和后续达标排放目标实现。5、独特设计的扩散管，将套用吸收介质以低流速、稳流状态进入喷淋塔的分液区，进行初期分液，喷淋液的有机物含量减少，提高了喷淋液的吸收率。
附图说明
图1、本发明的工艺流程图；
图2、尾气一级吸收塔；
图3、尾气二级吸收塔；
图4、第一稳流收集分离装置的结构示意图；
图5、图4中缓冲稳流盘的俯视图；
图6、溢流堰板的结构示意图；
图7、扩散管的结构示意图；
图8、异形挂条与挂条卡件之间的连接图；
图9、图8的右视图；
图10.图9中R的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1-3所示，全自动尾气高效回收溶剂装置，包括尾气一级吸收塔1和尾气二级吸收塔2，其中所述尾气一级吸收塔1和尾气二级吸收塔2的顶部分布设有第一、二出气口3、4；且尾气一、二级吸收塔1、2的内腔从上到下依次设有捕沫器5、喷淋泵6、第一填料层7、第二填料层8；其中所述尾气一级吸收塔1和尾气二级吸收塔2的侧边设有进气口9，其中每个进气口9分别位于对应的所述第二填料层8的下方；其中每个喷淋泵6分别与对应的第一、二循环水管c、f连接；其中第一、二循环水管c、f连接分别与第一、二喷液泵19、20连接。
所述第一吸收塔池1-1上部端的油相出口e通过第二回收管21与分层罐22连接，其中分层罐22的上端部出油口与油相收集槽23连接。
所述第二出气口4通过第二出气管d与下级气体处理系统24连接
第一出气口3通过第一出气管10与所述尾气二级吸收塔2的进气口9连接；其中尾气一级吸收塔1底部的第一吸收塔池1-1内设有第一稳流收集分离装置a，尾气二级吸收塔2底部的第二吸收塔池2-1内设有第二稳流收集分离装置b；
其中第一、二稳流收集分离装置的顶部两侧分别通过托板21与第一、二吸收塔池1-1、2-1连接固定。其中第一、二稳流分离装置离底部600mm的空间高度，保证分液充分。
其中尾气二级吸收塔2的排液口2-2通过回液管11与所述第一吸收塔池1-1的回收口12连接；其中回收口12与扩散管13连接相通；其中所述第一吸收塔池1-1和第二吸收塔池2-1均设有溢流堰板14；每个所述溢流堰板14的底部均匀分布若干个开口14-1。
如图4-5，8-10所示：稳流收集分离装置的结构一致，其中第一稳流收集分离装置a包括收集仓a-1和分离通道a-2；其中所述收集仓a-1内设有缓冲稳流盘a-3和若干个异形挂条a-4；其中每个所述异形挂条a-4通过挂条卡件a-5固定在所述缓冲稳流盘a-3的底部；其中所述分离通道a-2的底部均布矩形缺口a-6；述缓冲稳流盘a-3上设有若干个过液孔。
吸收塔填料层经过的传质尾气吸收后的混合液体，自由落体坠落至稳流收集分离装置内，在收集仓内的稳流盘汇总，在稳流盘液体层（约10mm厚度）的作用下，衰减自由落体产生的动能，使得液体的流动从湍流改变程紊流，防止了部分已经吸收的有机相挥发至气相空间，紊流状态的吸收液，沿稳流盘的孔穿过，在分子表面张力的作用下。
如图3-6所示，第一吸收塔池1-1内的溢流堰板14的开口旁依次倾斜设有若干个阻流板16；其中第一出液口15通过出液管17与分层罐18连接。
如图2、3和7所示，所述扩散管13包括环形开槽输送部13-1和进液开槽部13-2；其中进液开槽部13-2与所述环形开槽输送部13-1相通连接；第一、二吸收塔池1-1、2-1内的每个所述扩散管13分别设置在对应的第一、二稳流收集分离装置的矩形缺口a-6上方。
本实施例的工作原理是; 增加了溢流堰板14，将油相（非极性物质）与吸收液分离，根据采出油相为轻密度，油相堰板14开口在底部，增加了油相挡堰板及阻流板充分的将已经分离的油相阻止再次的混溶。增加了喷淋水的稳流收集器分离装置，增加了喷淋水下降产生的动力能的缓冲装置--异形挂条; 沿异形挂条a-4下落至塔池，在异形挂条a-4的表面是光滑度很高、凹凸有致的与水平面平行的横状条纹，在下落过程中，在密集的异形条的作用下，吸收液流速变缓，油相与异形挂条a-4在分子表面张力作用下，像管束一样，与水相分离，在重力的作用下，逐渐分层，在到达分离通道后，流速降至最低，分离的油相与水相形成明显的分层，经过分离通道的矩形缺口后，油相和水相形成泾渭分明的两相液层，进入溢流口和喷淋泵的进液口;排水处增加了自动分层进液口，顶部溢流至上一级的塔内，通过扩散管进行分液分层; 溶剂（油相）再次回收利用，产生了经济价值和后续达标排放目标实现。5、独特设计的扩散管，将套用吸收介质以低流速、稳流状态进入喷淋塔的分液区，进行初期分液，喷淋液的有机物含量减少，提高了喷淋液的吸收率。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (7)
1.全自动尾气高效回收溶剂装置，包括尾气一级吸收塔（1）和尾气二级吸收塔（2），其中所述尾气一级吸收塔（1）和尾气二级吸收塔（2）的顶部分别设有第一出气口（3）、第二出气口（4）；且尾气一级吸收塔（1）、尾气二级吸收塔（2）的内腔从上到下依次设有捕沫器（5）、喷淋泵（6）、第一填料层（7）、第二填料层（8）；其中所述尾气一级吸收塔（1）和尾气二级吸收塔（2）的侧边设有进气口（9），其中每个进气口（9）分别位于对应的所述第二填料层（8）的下方；其特征在于：第一出气口（3）通过第一出气管（10）与所述尾气二级吸收塔（2）的进气口（9）连接；其中尾气一级吸收塔（1）底部的第一吸收塔池（1-1）内设有第一稳流收集分离装置（a），尾气二级吸收塔（2）底部的第二吸收塔池（2-1）内设有第二稳流收集分离装置（b）；其中尾气二级吸收塔（2）的排液口（2-2）通过回液管（11）与所述第一吸收塔池（1-1）的回收口（12）连接；其中回收口（12）与扩散管（13）连接相通；其中所述第一吸收塔池（1-1）和第二吸收塔池（2-1）均设有溢流堰板（14）；每个所述溢流堰板（14）的底部均匀分布若干个开口(14-1）；其中第一稳流收集分离装置(a)和第二稳流收集分离装置（b）的结构一致，其中第一稳流收集分离装置(a)包括收集仓（a-1）和分离通道（a-2）；其中所述收集仓（a-1）内设有缓冲稳流盘（a-3）和若干个异形挂条（a-4）；所述缓冲稳流盘（a-3）上设有若干个过液孔；其中每个所述异形挂条（a-4）通过挂条卡件（a-5）固定在所述缓冲稳流盘(a-3)的底部；其中所述分离通道（a-2）的底部均布矩形缺口（a-6）；所述扩散管（13）包括环形开槽输送部（13-1）和进液开槽部（13-2）；其中进液开槽部（13-2）与所述环形开槽输送部（13-1）相通连接；第一吸收塔池（1-1）内的所述扩散管（13）设置在第一稳流收集分离装置的矩形缺口（a-6）上方。
2.根据权利要求1所述的全自动尾气高效回收溶剂装置，其特征在于：每个所述挂条卡件（a-5）的一端插入过液孔与异型挂条（a-4）连接。
3.根据权利要求1所述的全自动尾气高效回收溶剂装置，其特征在于：第一吸收塔池（1-1）内的溢流堰板（14）的开口旁依次倾斜设有若干个阻流板（16）。
4.根据权利要求1所述的全自动尾气高效回收溶剂装置，其特征在于：其中第一稳流收集分离装置（a）和第二稳流收集分离装置(b)的顶部两侧分别通过托板（21）与第一吸收塔池（1-1）、第二吸收塔池（2-1）连接固定。
5.根据权利要求1所述的全自动尾气高效回收溶剂装置，其特征在于：其中每个喷淋泵（6）分别与对应的第一循环水管（c）、第二循环水管（f）连接；其中第一循环水管（c）、第二循环水管（f）分别与第一喷液泵(19)、第二喷液泵（20）连接。
6.根据权利要求1所述的全自动尾气高效回收溶剂装置，其特征在于：所述第一吸收塔池（1-1）上部端的油相出口（e）通过第二回收管（21）与分层罐（22）连接，其中分层罐（22）的上端部出油口与油相收集槽（23）连接。
7.根据权利要求1所述的全自动尾气高效回收溶剂装置，其特征在于：所述第二出气口（4）通过第二出气管（d）与下级气体处理系统（24）连接。
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