CN116272232B - 溴化环氧树脂用冷凝回收装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种溴化环氧树脂用冷凝回收装置及方法，涉及溴化环氧树脂生产配件技术领域。包括沿甲苯废气行进方向依次设置的第一冷凝仓以及第二冷凝仓和/或第三冷凝仓；所述第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内中的至少一个设置有活性炭吸附排出仓；所述活性炭吸附排出仓内容纳有活性炭颗粒，能够通过活性炭来吸附第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内未冷凝的有机废气并将其通过排气管道释放导入到第一冷凝仓内。本发明通过活性炭吸附排出仓将第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内未冷凝的有机废气，并通过脱附操作将有机废气经由排气管道将其释放导入到第一冷凝仓内，具有能够更有效的去除有机废气，绿色环保，易于实施的优点。
Description
技术领域
本发明属于溴化环氧树脂生产配件技术领域，特别涉及一种溴化环氧树脂用冷凝回收装置及方法。
背景技术
随着现代化进程的发展，工业上生产的方法以及能够获得的产物也越来越丰富。然而，在很多生产过程中，总是避免不了污染物的产生。
溴化环氧树脂(brominated epoxy resins)具有很好的自熄性和耐热性，低毒，是近年发展起来的一种新型环氧树脂。
溴化环氧树脂分子结构中含有溴，不但具有一般环氧树脂的优良的电气绝缘性和粘接性，还具有优异的自阻燃性，同时由于溴化环氧树脂不会产生二恶英问题, 是一种新型的环保型阻燃剂, 目前已成为十溴二苯醚的重要替代品之一。
溴化环氧树脂摩尔质量范围在700 ～ 45000 g/mol, 各种不同摩尔质量的树脂影响阻燃塑料的物理性能、耐热性、抗冲击性等, 因而可根据不同阻燃要求而选择合适的摩尔质量。
高分子量溴化环氧树脂合成方法概括起来主要有两种工艺，即一步法、二步法；其中一步法即是由四溴双酚A和环氧氯丙烷在适当的溶剂和碱的存在下一步合成高分子量的溴化环氧树脂阻燃剂。
二步法是由一定配比的低分子量溴化环氧树脂和四溴双酚A加热熔融后，在高温下使用催化剂进行聚合反应来制备高分子量溴化环氧树脂，这种方法对低分子量液体环氧树脂质量要求较高，树脂中的残留碱和无机盐务必除净，无机氯和有机氯尽量降低。
但是不论哪种合成方式，溴化环氧树脂的合成生产过程都免不了产生一些有机废气污染物，且在有机废气污染物中，以甲苯为主。
综上所述，如何提供一种能够有效净化溴化环氧树脂生产中产生的包括甲苯的有机废气的装置及方法是当前亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种溴化环氧树脂用冷凝回收装置及方法，能够通过活性炭吸附排出仓将第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内未冷凝的有机废气吸附，并通过脱附操作将有机废气经由排气管道释放导入到第一冷凝仓内。
本发明提供了一种溴化环氧树脂用冷凝回收装置，包括冷凝系统；
所述冷凝系统用以对有机废气进行冷凝处理，包括沿有机废气行进方向依次设置的第一冷凝以及第二冷凝仓和/或第三冷凝仓；
所述第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内中的至少一个设置有活性炭吸附排出仓；所述活性炭吸附排出仓内容纳有活性炭颗粒，能够通过活性炭来吸附第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内未冷凝的有机废气，并通过脱附操作将有机废气经由排气管道释放导入到第一冷凝仓内；所述活性炭吸附排出仓包括封堵板，所述封堵板上设置有若干与第二冷凝仓和/或第三冷凝仓相连通的封堵口；所述活性炭吸附排出仓还包括封堵盖和驱动装置；所述封堵盖具有腔体，容纳有活性炭颗粒；所述封堵盖上设置有若干气孔，通过所述气孔，第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内的有机废气得以进入封堵盖内；所述封堵盖与封堵口的形状相匹配；所述驱动装置与封堵盖相连接，用以驱动封堵盖向下移动进入封堵口中，或向上移动与封堵口分离。
进一步，所述封堵盖内壁上设置有加热层，所述加热层用以加热活性炭颗粒，从而使得活性炭颗粒脱附气体。
进一步，所述封堵盖下端的外壁上设置有第一密封层；所述封堵口内径壁上铺设有第二密封层；
当所述封堵盖移动进入封堵口中时，所述第一密封层与第二密封层能够互相贴合，从而封住封堵口与封堵盖之间的缝隙。
进一步，所述活性炭吸附排出仓包括若干互相嵌套设置的封堵盖，所述封堵盖之间通过调节结构相连接，所述调节结构用以使封堵盖之间以相对接近或者相对远离的方式移动。
进一步，所述封堵盖的顶部设置有导电电极，底部对应设置有极性相反的导电电极，用以对活性炭颗粒实施电加热作用，从而使得活性炭颗粒脱附气体。
本发明提供了一种采用上述任一项所述的溴化环氧树脂用冷凝回收装置进行有机废气净化的方法，该方法包括如下步骤:
将有机废气通过冷凝系统进行冷凝处理，析出废液；所述冷凝系统包括依次设置的第一冷凝仓以及第二冷凝仓和/或第三冷凝仓；
通过第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内置放的活性炭吸附排出仓吸附第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内未冷凝的有机废气，并通过脱附操作将有机废气经由排气管道释放导入到第一冷凝仓内。
进一步，所述活性炭吸附排出仓还包括若干互相嵌套设置的封堵盖；将封堵盖向上移动至封堵盖与封堵口分离，封堵口处于开放状态，通过开放的封堵口第二冷凝仓和/或第三冷凝仓的有机废气能够进入到互相嵌套设置的若干封堵盖中，将封堵盖之间的距离扩大，由活性炭颗粒对有机废气进行吸附；将封堵盖向下移动至封堵盖进入封堵口中，封堵口处于封闭状态；将封堵盖之间的距离缩小至压紧所容放的活性炭颗粒的程度，触发对活性炭颗粒的脱附操作，并将脱附气体导入到第一冷凝仓内。
本发明由于采用以上技术方案，与现有技术相比，作为举例，具有以下的优点和积极效果：
通过至多三次冷凝，使得有机废气中的甲苯冷凝为废液更完全地析出。通过活性炭吸附排出仓将第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内未冷凝的有机废气吸附，并通过脱附操作将有机废气经由排气管道将其释放导入到第一冷凝仓内，能够对冷凝的气体以及未冷凝的气体分别处理，更有效的去除有机废气。
通过使得封堵盖互相嵌套设置，并且封堵盖之间距离可控，不仅能够扩大封堵盖之间的间隔，并通过内部容纳的活性炭颗粒对有机废气进行吸附；还能缩小封堵盖之间的间隔，对活性炭进行压实的同时对活性炭进行加热脱附，有效提升脱附效率。
装置整体结构简单，易于维护；使用该装置的净化方法易于实施且绿色环保，适合大面积推广和应用。
附图说明
图1为本发明提供的溴化环氧树脂用冷凝回收装置的结构示意图。
图2为本发明提供的活性炭吸附排出仓的结构示意图。
图3为本发明提供的封堵板的结构示意图。
图4A为本发明提供的封堵板和封堵盖的连接结构示意图。
图4B为本发明提供的封堵板和封堵盖的分离结构示意图。
图5为本发明提供的封堵盖的结构示意图，为另一个实施例。
附图标记说明
溴化环氧树脂用冷凝回收装置100，单向闸门110，管道120，活性炭颗粒130；第一冷凝仓200；第二冷凝仓300；第三冷凝仓400；活性炭吸附排出仓500，吸气结构510，封堵板520，第一密封层521，封堵口522，封堵盖530，加热层531，第二密封层532，气孔533，排气管道540，驱动装置550，调节结构560，支架561，连接杆562；光催化反应器600，废液回收组件700。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明公开的技术方案作其中详细说明。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明提供了一种溴化环氧树脂用冷凝回收装置100，如图1所示，包括冷凝系统。
所述冷凝系统用以对有机废气进行冷凝处理，包括沿有机废气行进方向依次设置的第一冷凝仓200以及第二冷凝仓300和/或第三冷凝仓400。
通过第一冷凝仓、第二冷凝仓以及第三冷凝仓对有机废气进行三重冷凝处理。
冷凝仓中设置有冷冻机进行制冷，可选的，制冷剂为乙二醇，制冷温度范围一般在-150℃~-5℃。
首先，有机废气进入第一冷凝仓中，冷却后冷凝出部分废液。
然后有机废气进入第二冷凝仓中再次被冷却，再析出一部分废液；为确保深冷处理效果，经两次冷凝后的废气进入第三冷凝仓内第三次被冷却至深度析出残留的微量废液。
析出的废液经由排液口离开冷凝系统，并经由管道进入废液回收组件700，以回收前述冷凝系统析出的冷凝废液。
优选的，如图2所示，溴化环氧树脂用冷凝回收装置还包括设置于第二冷凝仓和/或第三冷凝仓中至少一个内的活性炭吸附排出仓500。所述活性炭吸附排出仓内容纳有活性炭颗粒130，能够通过活性炭颗粒来吸附第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内未冷凝的有机废气，并通过脱附操作将有机废气经由排气管道释放导入到第一冷凝仓内。
如图2、3所示，所述活性炭吸附排出仓包括封堵板520、封堵盖530和驱动装置550。
其中，所述封堵板上设置有若干与第二冷凝仓和/或第三冷凝仓相连通的封堵口522。
第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内进行冷凝操作时，仓内部分气体冷凝变为液体，对于仓内剩余没有经冷凝转化的气体，则可通过封堵口进入第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内的活性炭吸附排出仓500内。
所述驱动装置与封堵盖相连接，本实施例中，驱动装置设置于封堵盖和活性炭吸附排出仓500的顶部之间。驱动装置为伸缩结构，通过驱动装置的伸缩，从而改变封堵盖与封堵口之间的相对距离。
通过驱动装置驱动封堵盖向下移动进入封堵口中，如图4A所示，因封堵盖与封堵口形状相匹配，因而封堵盖能通过插入封堵口中从而将封堵口封住，使得气体无法通过，和/或，驱动封堵盖向上移动与封堵口分离，如图4B所示，使得气体能够通过开放的封堵口。
封堵盖的形状是不限制的，在本实施例中，作为举例而非限定，封堵盖为梯形结构。
优选的，所述封堵盖下端的外壁上设置有第一密封层521；所述封堵口内径壁上铺设有第二密封层532。
可选的，第一密封层为刚性耐高温结构，选用不锈钢材质。
可选的，第二密封层选用弹性耐高温材质，比如石墨。
所述封堵盖具有腔体，容当所述封堵盖移动进入封堵口中时，所述第一密封层与第二密封层能够互相贴合，从而封住封堵口，加强密封性，防止气体从封堵盖与封堵口之间的缝隙处通过。
所述封堵盖上设置有若干气孔533，当封堵口处于开放状态时，第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内的有机废气能够通过所述气孔进入封堵盖内。
可选的，在封堵口出邻近设置有吸气结构510，通过吸气结构将第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内的有机废气吸入活性炭吸附排出仓内。
封堵盖具有腔体，容纳有活性炭颗粒130。有机废气进入封堵盖后，被内部的活性炭颗粒130所吸附。
所述活性炭吸附排出仓通过排气管道540与前述第一冷凝仓相连通。所述排气管道540内设置有单向闸门110。在活性炭颗粒吸附废气的过程中，单向闸门处于关闭状态。
活性炭颗粒吸附饱和后，驱动装置驱动封堵盖向下移动，堵住封堵口。通过内壁上设置的加热层531加热活性炭颗粒，使其脱附气体。
可选的，在封堵盖内壁的至少一侧和/或顶面上铺设加热层。
同时，排气管道内的单向闸门开启，通过排气管道活性炭颗粒脱附的气体进入第一冷凝仓内，再次进入下一个循环过程。
可选的，在封堵盖内顶部处设置可移动的压缩结构。在加热脱附的过程中，压缩结构向下移动至封堵盖底部，从而将封堵盖内的活性炭颗粒压实。
进一步的，在压缩结构底部设置加热层。压缩结构压实活性炭颗粒的同时，底部的加热层接触并对活性炭颗粒进行加热，提高加热脱附效果。
另一种实施方式中，如图5所示，所述活性炭吸附排出仓包括若干个互相嵌套设置的封堵盖530，所述封堵盖之间通过调节结构560相连接，所述调节结构用以使封堵盖之间以相对接近或者相对远离的方式移动。
调节结构560包括支架561，支架上设置有滑轨。支架与封堵盖之间设置有与封堵盖数量相对应的连接杆562。连接杆562可沿着支架上的滑轨上下移动，从而带动对应相连接的封堵盖，从而改变封堵盖之间的相对距离。
具体实施时，在有机废气通过开放的封堵口进入活性炭吸附排出仓，活性炭颗粒吸附有机废气的过程中，通过调节结构使得相互嵌套的封堵盖之间相对远离，增加封堵盖之间的相对距离。活性炭颗粒在封堵盖腔体内处于分散状态，对有机废气进行吸附。
吸附过程完成后，调节结构使得相互嵌套的封堵盖之间相对接近，缩短封堵盖之间的相对距离。相邻的封堵盖之间相互挤压，从而对封堵盖腔体内的活性炭颗粒起到压实作用。
优选的，封堵盖的顶部设置有导电电极，底部对应设置有极性相反的导电电极。即，对于任意相邻的两个封堵盖，其中一个封堵盖的上端处设置电极，位于该封堵盖上方的封堵盖的下端处则对应设置极性相反的电极。在相邻的封堵盖之间相对接近时，电极之间共同形成回路，对封堵盖内置放的活性炭颗粒同时起到压实和加热的作用。
优选的，还包括与第三冷凝仓相连通的光催化反应器600，所述光催化反应器用以对离开前述第三冷凝仓400的有机废气进行分解氧化处理。
本发明提供了一种采用上述任一项所述的溴化环氧树脂用冷凝回收装置进行有机废气净化的方法，包括如下步骤：
将有机废气通过冷凝系统进行冷凝处理，析出废液；所述冷凝系统包括依次设置的第一冷凝仓200以及第二冷凝仓300和/或第三冷凝仓400，如图1所示。
通过第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内置放的活性炭吸附排出仓500吸附第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内未冷凝的有机废气，并通过脱附操作将有机废气经由排气管道540释放导入到第一冷凝仓200内。
通过至多三次冷凝，使得有机废气中的甲苯冷凝为废液析出。同时，通过活性炭吸附排出仓的配合，将第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内未冷凝的有机废气吸附并通过排气管道将其释放导入到第一冷凝仓内，对冷凝的气体以及未冷凝的气体分别处理，能够更有效的去除有机废气。
所述活性炭吸附排出仓还包括若干互相嵌套设置的封堵盖530，如图5所示。将封堵盖向上移动至封堵盖与图3中所示的封堵口522分离，使得封堵口处于开放状态，如图4B所示，通过开放的封堵口第二冷凝仓和/或第三冷凝仓的有机废气能够进入到封堵盖中，以及，将封堵盖之间的距离扩大，由活性炭颗粒130对有机废气进行吸附。
将封堵盖向下移动至封堵盖进入封堵口中，使得封堵口处于封闭状态，如图4A所示；将封堵盖之间的距离缩小至压紧所容放的活性炭颗粒的程度，触发对活性炭颗粒的脱附操作，并将脱附气体导入到第一冷凝仓内。
即，通过设置多个相互嵌套设置的封堵盖，并通过调控封堵盖之间的距离，在封堵盖向上移动与封堵口分离时，能够通过扩大封堵盖之间的间隔，使得封堵盖内部可供活性炭颗粒运动的空间变大，活性炭颗粒得以充分与有机废气接触，对有机废气进行吸附，提高吸附效率。
相对的，在封堵盖向下移动堵住封堵口时，第二冷凝仓和/或第三冷凝仓的有机废气不能进入封堵盖内，此时通过缩小封堵盖之间的间隔，使得封堵盖内部可供活性炭颗粒运动的空间变小，对活性炭颗粒进行压实的同时对活性炭颗粒进行加热脱附，有效提升脱附效率。加热方式可以是在封堵盖内壁设置加热层和/或在顶部以及底部设置极性相反的电极。
脱附后气体导入到第一冷凝仓内循环参与下一轮冷凝过程。
在本公开内容的目标保护范围内，像“包括”等术语应当默认被解释为包括性的或开放性的，而不是排他性的或封闭性，除非其被明确限定为相反的含义。所有技术、科技或其他方面的术语都符合本领域技术人员所理解的含义，除非其被限定为相反的含义。在词典里找到的公共术语应当在相关技术文档的背景下不被太理想化或太不实际地解释，除非本公开内容明确将其限定成那样。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种溴化环氧树脂用冷凝回收装置，包括冷凝系统；
所述冷凝系统用以对有机废气进行冷凝处理，包括沿有机废气行进方向依次设置的第一冷凝仓以及第二冷凝仓和/或第三冷凝仓；
其特征在于：
所述第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内中至少一个设置有活性炭吸附排出仓；所述活性炭吸附排出仓容纳有活性炭颗粒，能够通过活性炭来吸附第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内未冷凝的有机废气，并通过脱附操作将有机废气经由排气管道释放导入到第一冷凝仓内；所述活性炭吸附排出仓包括封堵板，所述封堵板上设置有若干与第二冷凝仓和/或第三冷凝仓相连通的封堵口；
所述活性炭吸附排出仓还包括封堵盖和驱动装置；所述封堵盖具有腔体，容纳有活性炭颗粒；所述封堵盖上设置有若干气孔，通过所述气孔，第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内的有机废气得以进入封堵盖内；
所述封堵盖与封堵口的形状相匹配；所述驱动装置与封堵盖相连接，用以驱动封堵盖向下移动进入封堵口中，或向上移动与封堵口分离。
2.根据权利要求1所述的溴化环氧树脂用冷凝回收装置，其特征在于：
所述封堵盖内壁上设置有加热层，所述加热层用以加热活性炭颗粒，从而使得活性炭颗粒脱附气体。
3.根据权利要求1所述的溴化环氧树脂用冷凝回收装置，其特征在于：所述封堵盖下端的外壁上设置有第一密封层；所述封堵口内径壁上铺设有第二密封层；
当所述封堵盖移动进入封堵口中时，所述第一密封层与第二密封层能够互相贴合，从而封住封堵口与封堵盖之间的缝隙。
4.根据权利要求3所述的溴化环氧树脂用冷凝回收装置，其特征在于：所述活性炭吸附排出仓包括若干互相嵌套设置的封堵盖，所述封堵盖之间通过调节结构相连接，所述调节结构用以使封堵盖之间以相对接近或者相对远离的方式移动。
5.根据权利要求4所述的溴化环氧树脂用冷凝回收装置，其特征在于：
所述封堵盖的顶部设置有导电电极，底部对应设置有极性相反的导电电极，用以对活性炭颗粒实施电加热作用，从而使得活性炭颗粒脱附气体。
6.一种采用权利要求1-5任一项所述的溴化环氧树脂用冷凝回收装置进行有机废气净化的方法，其特征在于该方法包括如下步骤:
将有机废气通过冷凝系统进行冷凝处理，析出废液；所述冷凝系统包括依次设置的第一冷凝仓以及第二冷凝仓和/或第三冷凝仓；
通过第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内置放的活性炭吸附排出仓吸附第二冷凝仓和/或第三冷凝仓内未冷凝的有机废气，并通过脱附操作将有机废气经由排气管道释放导入到第一冷凝仓内。
7.根据权利要求6所述的有机废气净化的方法，其特征在于：将封堵盖向上移动至封堵盖与封堵口分离，使得封堵口处于开放状态，通过开放的封堵口第二冷凝仓和/或第三冷凝仓的有机废气能够进入到封堵盖中，将封堵盖之间的距离扩大，由活性炭颗粒对有机废气进行吸附；将封堵盖向下移动至封堵盖进入封堵口中，使得封堵口处于封闭状态；将封堵盖之间的距离缩小至压紧所容放的活性炭颗粒的程度，触发对活性炭颗粒的脱附操作，并将脱附气体导入到第一冷凝仓内。
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