CN116440648A - 一种有机废气吸附再生系统及其控制方法 - Google Patents
一种有机废气吸附再生系统及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116440648A CN116440648A CN202310353928.7A CN202310353928A CN116440648A CN 116440648 A CN116440648 A CN 116440648A CN 202310353928 A CN202310353928 A CN 202310353928A CN 116440648 A CN116440648 A CN 116440648A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- adsorber
- adsorption
- air inlet
- waste gas
- organic waste
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 181
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 130
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims abstract description 54
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 54
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 99
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 90
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 70
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 35
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 34
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 22
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 17
- 239000002151 riboflavin Substances 0.000 claims description 14
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 12
- 239000011692 calcium ascorbate Substances 0.000 claims description 11
- PPASLZSBLFJQEF-RKJRWTFHSA-M sodium ascorbate Substances [Na+].OC[C@@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1[O-] PPASLZSBLFJQEF-RKJRWTFHSA-M 0.000 claims description 11
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 9
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 9
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 claims description 2
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 13
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 9
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 6
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 5
- 239000004283 Sodium sorbate Substances 0.000 description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0033—Other features
- B01D5/0036—Multiple-effect condensation; Fractional condensation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0033—Other features
- B01D5/0054—General arrangements, e.g. flow sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
- B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0454—Controlling adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40083—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40088—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
- B01D2259/4009—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating using hot gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/403—Further details for adsorption processes and devices using three beds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/416—Further details for adsorption processes and devices involving cryogenic temperature treatment
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
本申请公开一种有机废气吸附再生系统及其控制方法，涉及有机废气处理技术领域。该有机废气吸附再生系统包括依次串联且首尾相接的三个或以上吸附器与多个通气阀。各吸附器包括进气端和排气端。各进气端、排气端与两相邻吸附器之间的通断状态分别通过控制对应的通气阀实现。通过控制各通气阀，使得两个或以上吸附器处于吸附状态，在吸附状态下，有机废气依次经由这两个或以上吸附器的吸附后排出。通过以上设置，可选择其中的两个及以上的吸附器来吸附有机废气，相比于单级吸附，本系统的净化效率高。在吸附的同时，还可安排另一个已经吸附的吸附器进行脱附，提高了工作效率。
Description
技术领域
本申请涉及有机废气处理技术领域，更具体地说，涉及一种有机废气吸附再生系统及其控制方法。
背景技术
在化工、医药等行业，排放的废气种类多并且排放浓度波动大。有机废气（VOCs）中常见的污染物有：卤代烃（如二氯甲烷）、酮类、醇类、酯类、芳烃类等复杂性有机废气。二氯甲烷废气若采用焚烧法，可能会产生二噁英，同时这对焚烧炉的防腐要求高，焚烧后排放尾气还需要考虑HCl和氯气的处理问题。
吸附法是处理二氯甲烷等有机废气的有效净化工艺，通过吸附剂将有机物进行吸附分离，使有机废气得到净化。目前一些企业采用的吸附法存在以下缺点：化工、医药行业排放浓度波动大，对于中高浓度二氯甲烷等有机废气，采用单级吸附的净化率往往难以保证。
发明内容
为了改善目前一些企业采用的吸附法存在的采用单级吸附的净化率低的问题，本申请提出了一种有机废气吸附再生系统及其控制方法。
第一方面，本申请提出一种有机废气吸附再生系统，并采用如下技术方案。
一种有机废气吸附再生系统，所述有机废气吸附再生系统包括依次串联且首尾相接的三个或以上吸附器与多个通气阀，其中，各吸附器包括进气端和排气端，各进气端、排气端与两相邻吸附器之间的通断状态分别通过控制对应的通气阀实现。通过控制各通气阀，使得两个或以上吸附器处于吸附状态，在所述吸附状态下，有机废气依次经由这两个或以上吸附器的吸附后排出。
通过采用上述技术方案，设置依次串联且首尾相接的三个或以上吸附器，并通过多个通气阀来控制各吸附器的进气端和排气端以及吸附器之间的气流通断，可选择其中的两个及以上的吸附器来吸附有机废气（即两级或两级以上的多级吸附），相比于单级吸附，本系统的净化效率高。在吸附的同时，还可安排另一个已经吸附的吸附器进行脱附，提高了工作效率。
作为该有机废气吸附再生系统的一种改进，所述有机废气吸附再生系统还包括水蒸气进气机构、冷凝机构和废液储件。每个所述吸附器的进气端独立连接于所述水蒸气进气机构，每个所述吸附器的排气端独立连接于所述冷凝机构，并通过对应设置的通气阀控制通断；所述废液储件连接于所述冷凝机构。通过控制对应的通气阀，使得所述水蒸气进气机构向结束吸附状态的所述吸附器的进气端通入水蒸气以对所述吸附器进行脱附，脱附气体流向所述冷凝机构，经冷凝后流向所述废液储件。
通过采用上述技术方案，有机废气在吸附器中被吸附后，水蒸气进气机构能对被吸附的有机废气进行脱附并通入冷凝机构进行冷凝，并排放至废液储件中，可转运至污水处理机构进行处理。
作为该有机废气吸附再生系统的一种改进，所述冷凝机构包括相连的第一级冷凝器和第二级冷凝器；所述第一级冷凝器采用常温循环水作为冷源；所述第二级冷凝器采用-20~0℃的循环水作为冷源。
通过采用上述技术方案，先用常温介质对使用水蒸气脱附后的有机废气进行初级降温，再使用冷源介质对初级降温后的有机废气进行二级降温，相比于只采用一级降温设备和工艺，整体耗能低，冷凝效率高。-20~0℃的水作为冷源可以将一次冷却后的有机废气快速冷凝，提高净化效率。
作为该有机废气吸附再生系统的一种改进，所述有机废气吸附再生系统还包括冷氮气输出机构；每个所述吸附器的进气端还独立连接于所述冷氮气输出机构，并通过对应设置的通气阀控制通断。通过控制对应的通气阀，使得处于脱附状态的吸附器转换为吹扫降温状态，在所述吹扫状态下，所述冷氮气输出机构向脱附后的所述吸附器中通入冷氮气，并使得冷氮气依次流经所有脱附后的所述吸附器后，流入处于吸附状态或吸附后备用的所述吸附器中。
通过采用上述技术方案，本吸附再生系统设置了冷氮气输出机构，可对每个脱附后的吸附罐进行吹扫，惰性的氮气和有机气体不会形成爆炸性混合物，降低了安全隐患，同时可将吹扫后的气体引入处于吸附状态的吸附器，经再次吸附后，再排出至大气，排废浓度低，可改善出口浓度超标等问题。吹扫降温后的吸附器用于再次吸附，低温的吸附材料能降低有机废气在吸附时的脱附概率。
作为该有机废气吸附再生系统的一种改进，所述有机废气吸附再生系统还包括冷却进气机构和排气装置；每个所述吸附器的进气端连接于所述冷却进气机构；每个所述吸附器的排气端连接于所述排气装置。
通过采用上述技术方案，本系统设置的冷却进气机构可对输入的有机废气进行降温，能有效降低有机废气被吸附器吸附后又脱附的概率。从所述吸附器中脱附的气体流入所述排气装置而最终排放至大气。
作为该有机废气吸附再生系统的一种改进，所述冷却进气机构包括表冷过滤器和废气主风机；所述废气主风机连通于所述表冷过滤器的入口或出口。
通过采用上述技术方案，有机废气经过表冷过滤器后被降温，废气主风机设置在所述表冷过滤器的入口或出口均能抽取有机废气并进行降温，以进行下一步吸附。
作为该有机废气吸附再生系统的一种改进，所述有机废气吸附再生系统还包括自动控制系统，所述自动控制系统电气连接于每个所述通气阀和所述冷却进气机构，能控制每个所述通气阀和所述冷却进气机构的启动和停止。
通过采用上述技术方案，自动控制系统根据自动控制通气阀的通断，来进行相应的工作流程，提高了系统的工作效率。
作为该有机废气吸附再生系统的一种改进，所述废液储件的腔体上部和所述第二级冷凝器的腔体上部均连通于所述冷却进气机构的进气端。
通过采用上述技术方案，在第二级冷凝器和废液储件中的不凝汽可返回冷却进气机构，重新进行吸附再治理，降低污染物的排放。
第二方面，本申请提出一种有机废气吸附再生系统的控制方法，并采用如下技术方案。
一种如上所述的有机废气吸附再生系统的控制方法，所述控制方法包括：
选择至少两个相邻的所述吸附器用于有机废气的吸附；
开启所述至少两个相邻的吸附器中位于最前端的吸附器的进气端对应的通气阀，使得所述最前端的吸附器的进气端处于连通状态，以接收有机废气的输入；
开启所述至少两个相邻的吸附器之间的通气阀，使得两两之间相互连通；
开启所述至少两个相邻的吸附器中位于最末端的吸附器的排气端对应的通气阀，使得所述最末端的吸附器的排气端处于连通状态，以用于排出先后经由所述至少两个相邻的吸附器的吸附后，产生的过滤气体，其中，所述系统中的各通气阀初始状态均为关闭。
通过采用上述技术方案，控制多个通气阀的开启或关闭，实现双级吸附或多级吸附。在吸附的同时保留至少一个所述吸附器不进行吸附，在连续工作中，不进行吸附的吸附器一般为已经吸附了有机废气的吸附器，在另外的吸附器进行吸附的同时，对已经吸附过的吸附器进行脱附，以准备进行吸附作业。本方案利用多个吸附器可以进行循环作业，提高了工作效率。
作为该有机废气吸附再生系统的控制方法的一种改进，所述有机废气吸附再生系统还包括水蒸气进气机构、冷凝机构和废液储件；每个所述吸附器的进气端独立连接于所述水蒸气进气机构，每个所述吸附器的排气端独立连接于所述冷凝机构，并通过对应设置的通气阀控制通断；所述废液储件连接于所述冷凝机构；所述有机废气吸附再生系统还包括冷氮气输出机构；每个所述吸附器的进气端还独立连接于所述冷氮气输出机构，并通过对应设置的通气阀控制通断。
所述控制方法还包括：
选择结束吸附状态的吸附器进行脱附；
打开结束吸附状态的每个所述吸附器的进气端对应的通气阀，使得结束吸附状态的每个所述吸附器的进气端和所述水蒸气进气机构之间处于连通状态，继而所述水蒸气进气机构向结束吸附状态的每个所述吸附器通入水蒸气，以脱附被吸附的有机废气；
脱附后的气体通入所述冷凝机构，在所述冷凝机构中冷凝的液体流入所述废液储件；
抽取所述冷凝机构和所述废液储件之中的不凝汽返回处于吸附状态的所述最前端的吸附器，重新进行吸附；
打开脱附后的所述吸附器的进气端对应的通气阀，使得所述吸附器的进气端和所述冷氮气输出机构处于连通状态，继而所述冷氮气输出机构向脱附后的所述吸附器之中通入冷氮气，以对这些吸附器进行吹扫降温，吹扫后的气体进入下一个所述吸附器中再次进行吸附净化，被净化后的氮气流最终排放至大气中。
通过采用上述技术方案，使用水蒸气通过吸附器进行脱附，优选饱和水蒸气，脱附安全且高效，脱附后的蒸汽通入冷凝机构，冷凝液进入所述废液储件。同时，所述冷凝机构和所述废液储件之中的不凝汽返回所述冷却进气机构，重新进行吸附，降低了污染物的排放。吹扫降温过程，使用冷氮气对脱附后的吸附器进行吹扫降温，冷却后的吸附器有利于进行下次吸附。同时，吹扫后的氮气流进入下一个所述吸附器中进行吸附，降低了污染物的排放。
作为该有机废气吸附再生系统的控制方法的一种改进，所述有机废气吸附再生系统包括三个所述吸附器，分别为第一吸附器、第二吸附器和第三吸附器；所述第一吸附器连通于所述第二吸附器，所述第二吸附器连通于所述第三吸附器，并且所述第三吸附器还连通于所述第一吸附器；
所述吸附过程、所述脱附过程和所述吹扫降温过程包括三种选择：
（1）选择所述第一吸附器和所述第二吸附器进行吸附，同时对所述第三吸附器进行脱附并吹扫降温；
（2）选择所述第二吸附器和所述第三吸附器进行吸附，同时对所述第一吸附器进行脱附并吹扫降温；
（3）选择所述第三吸附器和所述第一吸附器进行吸附，同时对所述第二吸附器进行脱附并吹扫降温。
通过采用上述技术方案，三个吸附器轮流作业，选择相连的两个吸附器进行吸附，实现了二级吸附，提高了吸附效率，从而灵活对应前端入口废气浓度的波动性，使得吸附后的废气排放浓度达标。
以上控制方法中，系统是基于预设条件触发选择的，预设条件包括：处于吸附状态的第一个吸附器的吸附时长超过预设时长、或废气源通气量超出阈值、或其余吸附器脱附吹扫完成。达到预设条件后，切换吸附器的状态，从吹扫完成进入吸附状态，或从吸附状态进入脱附状态。
综上所述，本申请的有机废气吸附再生系统及其控制方法具有如下有益效果：
首先废气进吸附器前进行降温预处理，降低有机废气如二氯甲烷的挥发倾向，提升吸附效率。
其次，吸附装置采用多级串联和首尾相连的吸附设计，通过控制每个吸附器进出口设置的通气阀，可实现二级或多级吸附，从而灵活对应前端入口废气浓度的波动性，保证吸附罐出口废气达标。
最后，通过水蒸气高温再生后，吸附器内残留的少量有机物通过冷氮气流进行吹扫、降温，并进入下一个吸附器，降低排放污染，同时，被低温吹扫的吸附器的吸附材料处于较佳吸附状态，吸附效率高。
附图说明
图1为有机废气吸附再生系统的整体连接示意图。
图2为有机废气吸附再生系统的控制流程图。
部分附图标记：表冷过滤器E-101、废气主风机C-101、第一吸附器R-101A、第二吸附器R-101B、第三吸附器R-101C、排气装置ST-101、水蒸气进气机构W-101、第一级冷凝器E-301、第二级冷凝器E-302、废液储件V-303、氮气储罐V-201、吹扫表冷器E-201。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的有机废气吸附再生系统及其控制方法的一些实施例进行具体说明。
请参考图1，一种有机废气吸附再生系统，所述有机废气吸附再生系统包括冷却进气机构、至少三个串联的吸附器、排气装置ST-101、水蒸气进气机构W-101、冷凝机构、废液储件V-303和冷氮气输出机构。
所述冷却进气机构包括表冷过滤器E-101和废气主风机C-101。表冷过滤器E-101采用翅片管形式，将有机废气与低温水进行间接换热，使有机废气降温至10℃以内，进入后端吸附器。所述废气主风机C-101连通于所述表冷过滤器E-101的入口或出口，该废气主风机C-101连通于所述表冷过滤器E-101的出口。有机废气通过表冷过滤器E-101后被降温，废气主风机C-101设置在所述表冷过滤器E-101的入口或出口均能抽取有机废气并进行降温，以提升下一步吸附的效率。
需要说明的是，本申请所述的入口、出口、进气端和排气端等，是根据气流的走向来定义的，对于吸附器、表冷过滤器等设备而言，每一端均可以成为入口、出口、进气端和排气端等，吸附器、表冷过滤器等设备的每一端可以有多个入口、多个出口、多个进气端、多个排气端，也可以是同一端具有排气端和进气端，同一端具有入口和出口，这是由于吸附器的两端连接有多组对流设备，本申请所述的入口、出口、进气端和排气端不限制于设备的固定一端，而是根据气流的走向来定义的。
以下以有机废气吸附再生系统设置三个串联的吸附器为例进行说明。所述吸附器可以是树脂吸附罐，吸附罐可以采用卧式罐形式，装填吸附树脂作为吸附剂。由于吸附树脂属于疏水性材料，运行过程不易吸水，吸附作用不受水分的影响，也有利于水携带吸附热的排出，不容易造成吸附温度的升高，从而提高装置吸附效果。
可选的，所述吸附器的数量为三个，分别为第一吸附器R-101A、第二吸附器R-101B和第三吸附器R-101C。所述第一吸附器R-101A连通于所述第二吸附器R-101B，所述第二吸附器R-101B连通于所述第三吸附器R-101C，并且所述第三吸附器R-101C还连通于所述第一吸附器R-101A，每段连通路线上均设置独立的通气阀。设置首尾相连的三个吸附器，并通过通气阀来控制气流的通断，可以设置两级吸附器进行吸附，吸附效率高，同时另一个吸附器进行脱附，提高了工作效率。在其他实施例中，所述吸附器的数量还可以为四个、五个等，以下以本吸附再生系统设置三个吸附器为例进行说明。
如图1所示，每个所述吸附器的相对两端分别通过支路连通于所述废气主风机C-101的出气端和所述排气装置ST-101，并且每条支路上均设置独立的通气阀。所述吸附器的相对两端可以是吸附器的吸附材料的两侧。该排气装置ST-101可以是排气筒。例如，第一吸附器R-101A的一端和废气主风机C-101之间安装通气阀A1，第一吸附器R-101A的另一端和排气筒之间设置通气阀A2。第二吸附器R-101B的一端和废气主风机C-101之间安装通气阀B1，第二吸附器R-101B的另一端和排气筒之间设置通气阀B2。第三吸附器R-101C的一端和废气主风机C-101之间安装通气阀C1，第三吸附器R-101C的另一端和排气筒之间设置通气阀C2。
相邻的吸附器依次连通并在每段连通路线上设置通气阀。所述第一吸附器R-101A和所述第二吸附器R-101B之间设置通气阀A3。所述第二吸附器R-101B和所述第三吸附器R-101C之间设置通气阀B3。所述第三吸附器R-101C和所述第一吸附器R-101A之间设置通气阀C3。
所述冷凝机构包括相连的第一级冷凝器E-301和第二级冷凝器E-302，均可以为固定式管壳换热器，用于对析出的蒸汽混合物进行冷却降温，其中热媒走壳程，冷媒走管程。所述第一级冷凝器E-301采用常温循环水作为冷媒。所述第二级冷凝器E-302采用-15℃的循环水作为冷媒。先用常温介质对使用水蒸气脱附后的有机废气进行初级降温，再使用冷源介质对初级降温后的有机废气进行二级降温，相比于只采用一级降温设备和工艺，整体耗能低，冷凝效率高。
每个所述吸附器的相对两端分别通过另外的支路连通于所述水蒸气进气机构W-101和所述第一级冷凝器E-301，并且每条支路上均设置独立的通气阀。
例如，第一吸附器R-101A的一端和水蒸气进气机构W-101之间安装通气阀A4，第一吸附器R-101A的另一端和第一级冷凝器E-301之间设置通气阀A5。第二吸附器R-101B的一端和水蒸气进气机构W-101之间安装通气阀B4，第二吸附器R-101B的另一端和第一级冷凝器E-301之间设置通气阀B5。第三吸附器R-101C的一端和水蒸气进气机构W-101之间安装通气阀C4，第三吸附器R-101C的另一端和第一级冷凝器E-301之间设置通气阀C5。
所述第二级冷凝器E-302连通于所述废液储件V-303，冷凝液流入废液储件V-303之中。可进一步改进的，所述废液储件V-303的腔体上部和所述第二级冷凝器E-302的腔体上部均设置不凝汽排放口，该排放口均连通于所述冷却进气机构的进气端，使得第二级冷凝器E-302和废液储件V-303中的不凝汽可返回冷却进气机构，重新进行吸附再治理，降低污染物的排放。废液储件V-303内的废液定期由废液泵P301A/B转运至污水站治理。
每个所述吸附器分别通过支路连通于所述冷氮气输出机构，并且在每条支路上设置独立的通气阀。例如，第一吸附器R-101A和冷氮气输出机构之间安装通气阀A6。第二吸附器R-101B和冷氮气输出机构之间安装通气阀B6。第三吸附器R-101C和冷氮气输出机构之间安装通气阀C6。
所述冷氮气输出机构包括氮气储罐V-201和吹扫表冷器E-201。氮气储罐V-201用于储存纯度＞99%，0.8Mpa的氮气，氮气储罐V-201出口气体经减压到0.1MPa后进入后端吹扫表冷器E-201。吹扫表冷器E-201的工作原理同表冷过滤器E-101。
三个串联的吸附器可选择其中的连续两个（两级）吸附器来吸附有机废气，相比于单级吸附，本系统的净化效率高。本吸附再生系统设置了冷氮气输出机构，可对脱附后的吸附罐进行吹扫，不会形成爆炸性混合物，降低了安全隐患，同时吹扫后排出气体还可经过吸附器的吸附后，再通过排气装置ST-101排出至大气，排废浓度低，可改善出口浓度超标等问题。本系统设置的冷却进气机构可对输入的有机废气进行降温，能有效降低有机废气被吸附器吸附后又脱附的概率，有机废气被吸附器高效吸附后，水蒸气进气机构W-101能对被吸附的有机废气进行脱附并通入冷凝机构进行冷凝，并排放至废液储件V-303中，可转运至污水处理机构进行处理。同时本系统还设置了冷氮气输出机构对预参与吸附的吸附器进行吹扫降温，进一步降低有机废气被吸附器吸附后又脱附的概率。
可选的，所述表冷过滤器E-101和所述冷氮气输出机构均采用同一-15℃的水作为冷源。-15℃的水作为冷源可以将较高温度的有机废气和常温氮气冷却，有利于保护吸附器等设备，同时能有效降低有机废气的脱附作用。有机废气进入吸附器前进行降温预处理，采用-15℃低温水间接换热，可以降温到10℃以内，吸附过程温度低、吸附热少，大大降低有机废气如二氯甲烷的挥发量，确保其吸附效率。在表冷过滤器E-101中冷凝的部分有机液体可通过管道排放至废液储件V-303之中。
在一个改进实施例中，所述有机废气吸附再生系统还包括自动控制系统，所述自动控制系统电气连接于每个所述通气阀和所述冷却进气机构，能控制每个所述通气阀和所述冷却进气机构的启动和停止，来执行相应的工作流程，提高了系统的工作效率。
该有机废气吸附再生系统的工作过程包括吸附过程、脱附过程和吹扫降温过程，并且这三个过程具有三种选择：
（1）选择所述第一吸附器R-101A和所述第二吸附器R-101B进行吸附，同时对所述第三吸附器R-101C进行脱附并吹扫降温；
（2）选择所述第二吸附器R-101B和所述第三吸附器R-101C进行吸附，同时对所述第一吸附器R-101A进行脱附并吹扫降温；
（3）选择所述第三吸附器R-101C和所述第一吸附器R-101A进行吸附，同时对所述第二吸附器R-101B进行脱附并吹扫降温。
三个吸附器轮流作业，可实现二级吸附，从而灵活对应前端入口废气浓度的波动性，使得吸附罐出口废气达标。
以下为使用所述的有机废气吸附再生系统进行再生的一个可选的具体流程，如图2，以第一吸附器R-101A和第二吸附器R-101B进行吸附，第三吸附器R-101C（可以是吸附过后的状态）进行脱附和吹扫降温为例进行说明：
吸附过程：通过控制所有通气阀的开关，只开启通气阀A1、通气阀A3和通气阀B2，以及启动所述冷却进气机构，使得所述冷却进气机构吸入有机废气并进行冷却，有机废气从通气阀A1进入第一吸附器R-101A，经过吸附树脂层吸附后排出，再从通气阀A3进入第二吸附器R-101B，经过吸附树脂层二级吸附后，净化气经通气阀B2排往排气装置ST-101，接着排放至大气中；
脱附过程：通过控制所有通气阀的开关，只开启通气阀C4和通气阀C5，使得所述水蒸气进气机构W-101向第三吸附器R-101C之中通入饱和水蒸气，以进行脱附再生，脱附的有机废气通过通气阀C5进入第一级冷凝器E-301和第二级冷凝器E-302，冷凝液进入所述废液储件V-303。所述第二级冷凝器E-302和所述废液储件V-303之中的不凝汽返回所述表冷过滤器E-101之中，直接通入树脂吸附罐之中重新进行吸附；
吹扫降温过程：通过控制所有通气阀的开关，只开启通气阀C6和通气阀C3，使得所述冷氮气输出机构向第三吸附器R-101C之中通入冷氮气，以对第三吸附器R-101C进行吹扫降温，吹扫后的气体通过通气阀C3进入第一吸附器R-101A中进行吸附，继而还可以进入对第一吸附器R-101A和第二吸附器R-101B的吸附过程继续吸附，被吸附后的氮气流排放至所述排气装置ST-101，接着排放至大气中。
以上对第一吸附器R-101A和第二吸附器R-101B的吸附过程和对第三吸附器R-101C的脱附过程可以同时进行，在脱附后，对第三吸附器R-101C的吹扫降温过程也可以和对第一吸附器R-101A和第二吸附器R-101B的吸附过程同时进行。
在上述示例的吸附过程后，可以选择第二吸附器R-101B和第三吸附器R-101C同时进行吸附，第一吸附器R-101A进行脱附和吹扫降温。
上述吸附过程，先对有机废气进行降温，再通入连续两个及以上的所述吸附器以对有机废气进行吸附，提升了吸附效率，降低了脱附概率。在吸附的同时保留至少一个所述吸附器不进行吸附，在连续工作中，不进行吸附的吸附器一般为已经吸附了有机废气的吸附器，在另外的吸附器进行吸附的同时，这些吸附器进行脱附，以待进行吸附作业，利用多个吸附器可以进行循环作业，提高了工作效率。脱附过程使用水蒸气，优选饱和水蒸气。吸附饱和后的树脂通过水蒸气脱附方式进行再生，析出蒸汽混合物经过双级冷凝器冷凝降温，有机物冷凝流入废液储件V-303，双级冷凝器及废液储件V-303上不凝汽经收集管道送入表冷过滤器E-101前端，以重新吸附，降低了污染物的排放。饱和水蒸气高温再生后吸附器内残留的少量有机物通过冷氮气流进行吹扫、降温，使吸附树脂处于最佳吸附状态。吹扫后的气体进入下一个吸附器中进行吸附，降低了污染物的排放，吸附的氮气流排放至所述排气装置ST-101，接着排放至大气中，污染小。
本申请的吸附再生系统从安全性出发，采用氮气流作为吹扫气体，使罐内处于低氧环境，从而杜绝火灾隐患。本申请采用降温法将氮气降温到10℃以内对吸附树脂进行吹扫，能更快速实现吸附树脂的降温，节约风机的能耗，减少厂区蒸汽耗量。吹扫后的尾气通过通气阀进入下一个吸附器进行重新吸附。既保证吹扫、降温结束后吸附树脂得到再生，处于较佳吸附状态，又能避免吹扫气体直排到烟囱造成排放浓度超标。
以上仅是本申请的优选实施方式，本申请的保护范围并不局限于上述实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为落入本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种有机废气吸附再生系统，其特征在于，所述有机废气吸附再生系统包括依次串联且首尾相接的三个或以上吸附器与多个通气阀，其中，各所述吸附器包括进气端和排气端，各所述进气端、所述排气端与两相邻所述吸附器之间的通断状态分别通过控制对应的通气阀实现；
通过控制各通气阀，使得两个或以上所述吸附器处于吸附状态，在所述吸附状态下，有机废气依次经由所述两个或以上吸附器的吸附后排出。
2.根据权利要求1所述的有机废气吸附再生系统，其特征在于，所述有机废气吸附再生系统还包括水蒸气进气机构（W-101）、冷凝机构和废液储件（V-303）；
每个所述吸附器的进气端独立连接于所述水蒸气进气机构（W-101），每个所述吸附器的排气端独立连接于所述冷凝机构，并通过对应设置的通气阀控制通断；所述废液储件（V-303）连接于所述冷凝机构；
通过控制对应的通气阀，使得所述水蒸气进气机构（W-101）向结束吸附状态的所述吸附器的进气端通入水蒸气以对所述吸附器进行脱附，脱附气体流向所述冷凝机构，经冷凝后流向所述废液储件（V-303）。
3.根据权利要求2所述的有机废气吸附再生系统，其特征在于，所述冷凝机构包括相连的第一级冷凝器（E-301）和第二级冷凝器（E-302）；所述第一级冷凝器（E-301）采用常温循环水作为冷源；所述第二级冷凝器（E-302）采用-20~0℃的循环水作为冷源。
4.根据权利要求2所述的有机废气吸附再生系统，其特征在于，所述有机废气吸附再生系统还包括冷氮气输出机构；每个所述吸附器的进气端还独立连接于所述冷氮气输出机构，并通过对应设置的通气阀控制通断；
通过控制对应的通气阀，使得处于脱附状态的所述吸附器转换为吹扫降温状态，在所述吹扫降温状态下，所述冷氮气输出机构向脱附后的所述吸附器中通入冷氮气，并使得冷氮气依次流经所有脱附后的所述吸附器后，流入处于所述吸附状态或吸附后备用的所述吸附器中。
5.根据权利要求1所述的有机废气吸附再生系统，其特征在于，所述有机废气吸附再生系统还包括冷却进气机构和排气装置（ST-101）；每个所述吸附器的进气端连接于所述冷却进气机构；每个所述吸附器的排气端连接于所述排气装置（ST-101）。
6.根据权利要求5所述的有机废气吸附再生系统，其特征在于，所述冷却进气机构包括表冷过滤器（E-101）和废气主风机（C-101）；所述废气主风机（C-101）连通于所述表冷过滤器（E-101）的入口或出口。
7.根据权利要求5或6所述的有机废气吸附再生系统，其特征在于，所述有机废气吸附再生系统还包括自动控制系统，所述自动控制系统电气连接于每个所述通气阀和所述冷却进气机构，能控制每个所述通气阀和所述冷却进气机构的启动和停止。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的有机废气吸附再生系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
选择至少两个相邻的所述吸附器用于有机废气的吸附；
开启所述至少两个相邻的吸附器中位于最前端的吸附器的进气端对应的通气阀，使得所述最前端的吸附器的进气端处于连通状态，以接收有机废气的输入；
开启所述至少两个相邻的吸附器之间的通气阀，使得两两之间相互连通；
开启所述至少两个相邻的吸附器中位于最末端的吸附器的排气端对应的通气阀，使得所述最末端的吸附器的排气端处于连通状态，以用于排出先后经由所述至少两个相邻的吸附器的吸附后，产生的过滤气体，其中，所述系统中的各通气阀初始状态均为关闭。
9.根据权利要求8所述的有机废气吸附再生系统的控制方法，其特征在于，所述有机废气吸附再生系统还包括水蒸气进气机构（W-101）、冷凝机构和废液储件（V-303）；每个所述吸附器的进气端独立连接于所述水蒸气进气机构（W-101），每个所述吸附器的排气端独立连接于所述冷凝机构，并通过对应设置的通气阀控制通断；所述废液储件（V-303）连接于所述冷凝机构；所述有机废气吸附再生系统还包括冷氮气输出机构；每个所述吸附器的进气端还独立连接于所述冷氮气输出机构，并通过对应设置的通气阀控制通断；
所述控制方法还包括：
选择结束吸附状态的吸附器进行脱附；
打开结束吸附状态的每个所述吸附器的进气端对应的通气阀，使得结束吸附状态的每个所述吸附器的进气端和所述水蒸气进气机构（W-101）之间处于连通状态，继而所述水蒸气进气机构（W-101）向结束吸附状态的每个所述吸附器通入水蒸气，以脱附被吸附的有机废气；
脱附后的气体通入所述冷凝机构，在所述冷凝机构中冷凝的液体流入所述废液储件（V-303）；
抽取所述冷凝机构和所述废液储件（V-303）之中的不凝汽返回处于吸附状态的所述最前端的吸附器，重新进行吸附；
打开脱附后的所述吸附器的进气端对应的通气阀，使得所述吸附器的进气端和所述冷氮气输出机构处于连通状态，继而所述冷氮气输出机构向脱附后的所述吸附器之中通入冷氮气，以对这些吸附器进行吹扫降温，吹扫后的气体进入下一个所述吸附器中再次进行吸附净化，被净化后的氮气流最终排放至大气中。
10.根据权利要求9所述的有机废气吸附再生系统的控制方法，其特征在于，所述有机废气吸附再生系统包括三个所述吸附器，分别为第一吸附器（R-101A）、第二吸附器（R-101B）和第三吸附器（R-101C）；所述第一吸附器（R-101A）连通于所述第二吸附器（R-101B），所述第二吸附器（R-101B）连通于所述第三吸附器（R-101C），并且所述第三吸附器（R-101C）还连通于所述第一吸附器（R-101A）；
所述吸附过程、所述脱附过程和所述吹扫降温过程包括三种选择：
（1）选择所述第一吸附器（R-101A）和所述第二吸附器（R-101B）进行吸附，同时对所述第三吸附器（R-101C）进行脱附并吹扫降温；
（2）选择所述第二吸附器（R-101B）和所述第三吸附器（R-101C）进行吸附，同时对所述第一吸附器（R-101A）进行脱附并吹扫降温；
（3）选择所述第三吸附器（R-101C）和所述第一吸附器（R-101A）进行吸附，同时对所述第二吸附器（R-101B）进行脱附并吹扫降温。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310165194X | 2023-02-24 | ||
| CN202310165194 | 2023-02-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116440648A true CN116440648A (zh) | 2023-07-18 |
Family
ID=87121352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310353928.7A Pending CN116440648A (zh) | 2023-02-24 | 2023-04-04 | 一种有机废气吸附再生系统及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116440648A (zh) |
-
2023
- 2023-04-04 CN CN202310353928.7A patent/CN116440648A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110420536B (zh) | 罐顶VOCs回收及氮气再利用系统及方法 | |
| KR101401813B1 (ko) | 화석 연료 발전 설비의 배기 가스로부터 이산화탄소를 분리하기 위한 방법 및 장치 | |
| US9403122B2 (en) | VOC source removal and off gas purification system | |
| CN211537130U (zh) | 一种具有干燥气体回流模块的吸附脱附装置及系统 | |
| US8702845B2 (en) | System and method for low NOx emitting regeneration of desiccants | |
| CN109432942A (zh) | 一种应用于有机废气处理的吸附剂的脱附再生设备与工艺 | |
| CN111603886B (zh) | 一种三塔切换模式的NOx回收方法及装置 | |
| CN116440648A (zh) | 一种有机废气吸附再生系统及其控制方法 | |
| CN116351195A (zh) | 一种吸附和热氮气循环脱附冷凝回收工艺 | |
| US20120042691A1 (en) | Vapor recovery system utilizing compression-condensation processes and related methods | |
| CN217041955U (zh) | 一种储罐清罐作业油气回收装置 | |
| CN115006963A (zh) | 一种医药行业废气深冷溶剂回收系统及工艺 | |
| CN113289452A (zh) | 一种烟道气二氧化碳回收工艺 | |
| CN114887443A (zh) | 一种油气冷凝回收结合rto的石化罐区废气处理系统和工艺 | |
| CN210729077U (zh) | 一种用于处理含VOCs的废活性炭的氮气集中脱附系统 | |
| CN211435154U (zh) | 有机溶剂清洗设备的减排系统 | |
| CN210729079U (zh) | 一种移动式氮气脱附再生系统集成车 | |
| CN110075658B (zh) | 一种常温冷凝辅助提纯的VOCs处理系统及其处理方法 | |
| CN112588075A (zh) | 一种具有深度脱附功能有机废气净化回收装置及其方法 | |
| CN113952821A (zh) | 一种罐区装卸区废气综合治理方法及系统 | |
| CN210385495U (zh) | 一种高效油气回收及净化处理系统 | |
| CN212283472U (zh) | 一种有机废气处理系统 | |
| CN217410252U (zh) | 一种油气冷凝回收结合rto的石化罐区废气处理系统 | |
| CN215388531U (zh) | 有机溶剂持续吸附达标排放装置 | |
| CN219848837U (zh) | 一种吸附和水蒸汽脱附冷凝回收装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |