CN117619086B - 一种VOCs回收装置及其回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废气回收技术领域，具体的说是一种VOCs回收装置及其回收方法，该种VOCs回收装置，包括离心风机，离心风机的一端固定连接有废气管路，废气管路的一端固定连接有吸收塔，吸收塔的顶端安装有烟囱结构，吸收塔内部安装有冷凝换热结构，冷凝换热结构的一端固定连接有混合液管路，混合液管路的一端穿插出吸收塔的侧壁，且其端部固定连接有分离结构，分离结构上固定连接有吸收液管路和回收溶剂管路，吸收液管路的一端固定连接有吸收液箱，吸收液箱的一端固定连接有吸收液泵，吸收液泵的一端固定连接有吸收液循环管路；本发明相对传统设备，结构紧凑成本低，使用回收方法不产生二次污染，同时做到资源循环利用。
Description
技术领域
本发明属于废气处理技术领域，尤其涉及一种VOCs回收装置及其回收方法。
背景技术
现有的转轮、RTO技术适用于小风量，高浓度的VOCs废气，处理效果一般，无法稳定的使尾气一直处于达标状态，处理效果波动大，而且上述技术主要以分解VOC为主，会产生大量CO2，并且后期维护更换零部件成本高，而固定床活性炭吸附回收技术在处理大风量废气中，占地面积巨大，运行成本高。
因此需要一种紧凑型的废气回收设备，并在此基础上尽可能的提高废气的处理效果，使尾气稳定的处于达标状态。
发明内容
本发明针对现有技术中固定床活性炭吸附回收技术在处理大风量废气中，占地面积巨大，运行成本高的问题，提出如下技术方案：
一种VOCs回收装置，包括：离心风机，离心风机的一端固定连接有废气管路，废气管路的一端固定连接有吸收塔，吸收塔的顶端安装有烟囱结构，吸收塔内部安装有冷凝换热结构，冷凝换热结构的一端固定连接有混合液管路，混合液管路的一端穿插出吸收塔的侧壁，且其端部固定连接有分离结构，分离结构上固定连接有吸收液管路和回收溶剂管路，吸收液管路的一端固定连接有吸收液箱，吸收液箱的一端固定连接有吸收液泵，吸收液泵的一端固定连接有吸收液循环管路，吸收液循环管路的一端与吸收塔固定插接，回收溶剂管路的一端固定连接有回收溶剂箱。
作为上述技术方案的优选，吸收塔包括塔体，塔体的内部交错安装有若干个塔板结构，塔板结构的形状为阶梯形，塔板结构的底部固定设有多个梳理凸块，最上方的塔板结构的顶端固定连接有液位计。
作为上述技术方案的优选，废气管路的一端穿插进吸收塔内，且其端部折弯向下穿插对应的塔板结构，废气管路的一端固定连接有搅动结构。
作为上述技术方案的优选，搅动结构包括搅动盒，搅动盒内壁的顶端安装有搅动扇，搅动盒的底端开设有多个通孔。
作为上述技术方案的优选，冷凝换热结构包括若干个堆叠的换热器，换热器的形状为蒸笼屉形，吸收塔的外侧安装有换热主体，换热主体的一端设有若干个连接管，换热主体通过连接管与对应换热器固定连接，换热器之间放置有过滤填料袋。
作为上述技术方案的优选，混合液管路包括整流板，整流板底端固定连接有集液槽，集液槽的底端固定连接有混液主管，混液主管的一端穿插出吸收塔向下折弯，混液主管上设有混液支管，混液支管的一端穿插进吸收塔内，混液支管一端的高度低于液位计的高度，混液支管内设有与液位计相匹配的电动阀。
作为上述技术方案的优选，混液主管的内部安装有集液结构，集液结构的高度低于混液支管另一端的高度，集液结构包括外套筒，外套筒的内部滑动连接有内筒，内筒的底端固定连接有弹簧，弹簧的底端抵接外套筒内壁的底端，外套筒和内筒上均开设有排液口，内筒上的排液口位置高于外套筒上的排液口，且两个排液口位置相对应。
作为上述技术方案的优选，烟囱结构的底端固定连接有除雾器，分离结构包括分离箱，分离箱内安装有膜分离结构。
根据上述的一种VOCs回收装置的回收方法，该方法包括以下步骤：
S1：企业排放的VOCs废气通过离心风机从工厂抽出，通过废气管路进入吸收塔中；
S2：吸收塔中装有大量沸点高于待处理VOCs废气的吸收液，VOCs废气经过吸收液与之混合后，通过气液平衡，废气中的VOCs几乎都被吸收到吸收液中，此时VOCs废气流速可为高流速状态；
S3：吸收后排出的气液混合气体经过塔板结构，又经冷凝换热结构冷凝过滤后，气相废气经过烟囱结构排出，冷凝后的液相混合液通过混合液管路进入分离结构中；
S4：在分离结构中，混合液通过膜分离方法分离成VOCs溶剂溶液和吸收液；
S5：分离后的VOCs溶剂溶液经过回收溶剂管路进入回收溶剂箱供工厂后续处理循环使用；分离后的吸收液经过吸收液管路进入吸收液箱中，在通过吸收液泵抽取，经过吸收液循环管路进入吸收液装置中循环吸收使用。
本发明的有益效果为：
(1)本发明相对传统设备，结构紧凑成本低，使用回收方法不产生二次污染，同时做到资源循环利用；
(2)本发明通过设置搅动结构、塔板结构、冷凝换热结构使得废气中的VOCs吸收效率高，气相排出时水汽含量低，稳定的处于达标状态。
(3)本发明通过设置混合液管路，使得废气无法通过混合液管路进入分离结构，影响分离结构工作，并由于设置了混液支管，可以避免吸收塔发生泛液。
附图说明
图1示出的是本发明的整体结构连接关系示意图；
图2示出的是本发明的吸收塔结构示意图；
图3示出的是本发明的吸收塔内部各结构相对位置示意图；
图4示出的是本发明的冷凝换热结构示意图；
图5示出的是本发明的混合液管路结构示意图；
图6示出的是本发明的外套筒内部结构示意图；
图7示出的是本发明的搅动结构示意图。
图中：1、离心风机；2、废气管路；201、搅动盒；202、搅动扇；203、通孔；3、吸收塔；301、塔体；302、塔板结构；303、梳理凸块；304、液位计；4、冷凝换热结构；401、换热器；402、换热主体；403、过滤填料袋；5、烟囱结构；501、除雾器；6、混合液管路；601、整流板；602、集液槽；603、混液主管；604、混液支管；605、外套筒；606、内筒；607、弹簧；608、排液口；7、分离结构；8、吸收液管路；9、回收溶剂管路；10、回收溶剂箱；11、吸收液箱；12、吸收液泵；13、吸收液循环管路。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种VOCs回收装置，如图1至7所示，包括：离心风机1，离心风机1的一端固定连接有废气管路2，废气管路2的一端固定连接有吸收塔3，吸收塔3的顶端安装有烟囱结构5，吸收塔3内部安装有冷凝换热结构4，冷凝换热结构4的一端固定连接有混合液管路6，混合液管路6的一端穿插出吸收塔3的侧壁，且其端部固定连接有分离结构7，分离结构7上固定连接有吸收液管路8和回收溶剂管路9，吸收液管路8的一端固定连接有吸收液箱11，吸收液箱11的一端固定连接有吸收液泵12，吸收液泵12的一端固定连接有吸收液循环管路13，吸收液循环管路13的一端与吸收塔3固定插接，回收溶剂管路9的一端固定连接有回收溶剂箱10。
本发明相对传统设备，结构紧凑成本低，使用回收方法不产生二次污染，同时做到资源循环利用；且通过设置搅动结构、塔板结构302、冷凝换热结构4使得废气中的VOCs吸收效率高，气相排出时水汽含量低，稳定的处于达标状态；并且通过设置混合液管路6，使得废气无法通过混合液管路6进入分离结构7，影响分离结构7工作，并由于设置了混液支管604，可以避免吸收塔3发生泛液。
参照说明书附图2和3，吸收塔3包括塔体301，塔体301的内部交错安装有若干个塔板结构302，塔板结构302的形状为阶梯形，塔板结构302的底部固定设有多个梳理凸块303，最上方的塔板结构302的顶端固定连接有液位计304。
本发明的塔板结构302通过阻隔废气的进路延长废气留在吸收液中的时间，便于废气被吸收液充分吸收，废气气泡在经过梳理凸块303时会变得更加破碎，从而提高废气被吸收的效率，液位计304可以检测吸收塔3内的液面高度。
参照说明书附图3和7，废气管路2的一端穿插进吸收塔3内，且其端部折弯向下穿插对应的塔板结构302，废气管路2的一端固定连接有搅动结构，搅动结构包括搅动盒201，搅动盒201内壁的顶端安装有搅动扇202，搅动盒201的底端开设有多个通孔203。
本发明使用时，高速流动的废气通过废气管路2进入搅动盒201中，带动搅动扇202转动，由于搅动结构位于吸收液中，因此转动的搅动扇202反过来将废气气泡搅碎，随后废气气泡经过通孔203进入吸收塔3中。
参照说明书附图2至4，冷凝换热结构4包括若干个堆叠的换热器401，换热器401的形状为蒸笼屉形，吸收塔3的外侧安装有换热主体402，换热主体402的一端设有若干个连接管，换热主体402通过连接管与对应换热器401固定连接，换热器401之间放置有过滤填料袋403。
本发明的冷凝换热结构4即可以通过过滤填料袋403进一步过滤吸收废气中的VOCs并截流废气中的水汽，同时也可以通过换热器401对经过废气进行冷却，使得废气中的水汽冷凝，同时也可以将吸收的热量搬运到吸收塔3外部进行回收利用。
参照说明书附图3、5和6，混合液管路6包括整流板601，整流板601底端固定连接有集液槽602，集液槽602的底端固定连接有混液主管603，混液主管603的一端穿插出吸收塔3向下折弯，混液主管603上设有混液支管604，混液支管604的一端穿插进吸收塔3内，混液支管604一端的高度低于液位计304的高度，混液支管604内设有与液位计304相匹配的电动阀；混液主管603的内部安装有集液结构，集液结构的高度低于混液支管604另一端的高度，集液结构包括外套筒605，外套筒605的内部滑动连接有内筒606，内筒606的底端固定连接有弹簧607，弹簧607的底端抵接外套筒605内壁的底端，外套筒605和内筒606上均开设有排液口608，内筒606上的排液口608位置高于外套筒605上的排液口608，且两个排液口608位置相对应。
本发明使用时，经冷凝换热结构4冷凝后的混液依次经过整流板601和集液槽602进入混液主管603，在集液结构上方堆积，当堆积到一定程度时，水压压迫内筒606下降，使得内筒606上的排液口608与外套筒605上的排液口608部分重合，于是混液经过集液结构流进分离结构7中，而当水压不够时，弹簧607带动内筒606复位，使得集液结构上方始终残留一定的液体，避免空气通过集液结构进入分离结构7，影响混液分离；混液支管604和液位计304的设置使得当吸收塔3内液位过高时，混液支管604内的电动阀会打开，使吸收液从集液结构流入分离结构7，避免吸收塔3液泛。
参照说明书附图1至3，烟囱结构5的底端固定连接有除雾器501，分离结构7包括分离箱，分离箱内安装有膜分离结构7。
根据上述的一种VOCs回收装置的回收方法，该方法包括以下步骤：
S1：企业排放的VOCs废气通过离心风机1从工厂抽出，通过废气管路2进入吸收塔3中；
S2：吸收塔3中装有大量沸点高于待处理VOCs废气的吸收液，VOCs废气经过吸收液与之混合后，通过气液平衡，废气中的VOCs几乎都被吸收到吸收液中，此时VOCs废气流速可为高流速状态；
S3：吸收后排出的气液混合气体经过塔板结构302，又经冷凝换热结构4冷凝过滤后，气相废气经过烟囱结构5排出，冷凝后的液相混合液通过混合液管路6进入分离结构7中；
S4：在分离结构7中，混合液通过膜分离方法分离成VOCs溶剂溶液和吸收液；
S5：分离后的VOCs溶剂溶液经过回收溶剂管路9进入回收溶剂箱10供工厂后续处理循环使用；分离后的吸收液经过吸收液管路8进入吸收液箱11中，在通过吸收液泵12抽取，经过吸收液循环管路13进入吸收液装置中循环吸收使用。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。
Claims (5)
1.一种VOCs回收装置，其特征在于，包括：离心风机（1），所述离心风机（1）的一端固定连接有废气管路（2），所述废气管路（2）的一端固定连接有吸收塔（3），所述吸收塔（3）的顶端安装有烟囱结构（5），所述吸收塔（3）内部安装有冷凝换热结构（4），所述冷凝换热结构（4）的一端固定连接有混合液管路（6），所述混合液管路（6）的一端穿插出吸收塔（3）的侧壁，且其端部固定连接有分离结构（7），所述分离结构（7）上固定连接有吸收液管路（8）和回收溶剂管路（9），所述吸收液管路（8）的一端固定连接有吸收液箱（11），所述吸收液箱（11）的一端固定连接有吸收液泵（12），所述吸收液泵（12）的一端固定连接有吸收液循环管路（13），所述吸收液循环管路（13）的一端与吸收塔（3）固定插接，所述回收溶剂管路（9）的一端固定连接有回收溶剂箱（10）；
所述吸收塔（3）包括塔体（301），所述塔体（301）的内部交错安装有若干个塔板结构（302），所述塔板结构（302）的形状为阶梯形，所述塔板结构（302）的底部固定设有多个梳理凸块（303），最上方的塔板结构（302）的顶端固定连接有液位计（304）；
所述废气管路（2）的一端固定连接有搅动结构；
所述搅动结构包括搅动盒（201），所述搅动盒（201）内壁的顶端安装有搅动扇（202），所述搅动盒（201）的底端开设有多个通孔（203）；
所述冷凝换热结构（4）包括若干个堆叠的换热器（401），所述换热器（401）的形状为蒸笼屉形，所述吸收塔（3）的外侧安装有换热主体（402），所述换热主体（402）的一端设有若干个连接管，所述换热主体（402）通过连接管与对应换热器（401）固定连接，所述换热器（401）之间放置有过滤填料袋（403）；
所述混合液管路（6）包括整流板（601），所述整流板（601）底端固定连接有集液槽（602），所述集液槽（602）的底端固定连接有混液主管（603），所述混液主管（603）的一端穿插出吸收塔（3）向下折弯，所述混液主管（603）上设有混液支管（604），所述混液支管（604）的一端穿插进吸收塔（3）内，所述混液支管（604）一端的高度低于液位计（304）的高度，所述混液支管（604）内设有与液位计（304）相匹配的电动阀。
2.根据权利要求1所述的一种VOCs回收装置，其特征在于，所述废气管路（2）的一端穿插进吸收塔（3）内，且其端部折弯向下穿插对应的塔板结构（302）。
3.根据权利要求1所述的一种VOCs回收装置，其特征在于，所述混液主管（603）的内部安装有集液结构，所述集液结构的高度低于混液支管（604）另一端的高度，所述集液结构包括外套筒（605），所述外套筒（605）的内部滑动连接有内筒（606），所述内筒（606）的底端固定连接有弹簧（607），所述弹簧（607）的底端抵接外套筒（605）内壁的底端，所述外套筒（605）和内筒（606）上均开设有排液口（608），内筒（606）上的排液口（608）位置高于外套筒（605）上的排液口（608），且两个排液口（608）位置相对应。
4.根据权利要求1所述的一种VOCs回收装置，其特征在于，所述烟囱结构（5）的底端固定连接有除雾器（501），所述分离结构（7）包括分离箱，所述分离箱内安装有膜分离结构。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种VOCs回收装置的回收方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1：企业排放的VOCs废气通过离心风机（1）从工厂抽出，通过废气管路（2）进入吸收塔（3）中；
S2：吸收塔（3）中装有大量沸点高于待处理VOCs废气的吸收液，VOCs废气经过吸收液与之混合后，通过气液平衡，废气中的VOCs几乎都被吸收到吸收液中，此时VOCs废气流速为高流速状态；
S3：吸收后排出的气液混合气体经过塔板结构（302），又经冷凝换热结构（4）冷凝过滤后，气相废气经过烟囱结构（5）排出，冷凝后的液相混合液通过混合液管路（6）进入分离结构（7）中；
S4：在分离结构（7）中，混合液通过膜分离方法分离成VOCs溶剂溶液和吸收液；
S5：分离后的VOCs溶剂溶液经过回收溶剂管路（9）进入回收溶剂箱（10）供工厂后续处理循环使用；分离后的吸收液经过吸收液管路（8）进入吸收液箱（11）中，在通过吸收液泵（12）抽取，经过吸收液循环管路（13）进入吸收液装置中循环吸收使用。
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Non-Patent Citations (1)
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| 含丙酮等高浓VOCs废气的吸收工艺模拟优化设计;邵昌哲;吕秋波;;化学工程与装备;20180315(第03期);第1-5页 * |
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