CN202844825U - 活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置 - Google Patents

Abstract

活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置，包括有机废气进口管、蒸汽管、吸附罐、冷却器、真空风机、冷凝器、油水分离器及净化气总管，冷却器、真空风机、冷凝器及油水分离器依次连接，蒸汽管上装有一蒸汽减压装置，吸附罐优选为五个，使其中两个并联进行一次吸附后再串联到另外两个并联的吸附罐进行二次吸附，另外有一个用于脱附和再生。该装置提高了活性炭的利用率和脱附液有机溶剂的浓度使的更加容易进行有机溶剂和水的分离，回收率更高，提高了设备利用率，脱附后的活性炭再生采用系统真空抽取吸附罐的净化尾气进行冷却吹干，比原来需另外配备一台冷却风机，节省了设备的投资，简化了工艺。

Description

活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置

技术领域

    本实用新型涉及有机溶剂废气的净化和有机溶剂的回收技术领域，具体地说是活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置。 

背景技术

现在工业生产如汽车喷漆、集装箱喷漆、石油化工、人造革、纺织印染、包装印刷、胶粘、油漆涂料、橡胶、家具、塑料、制药、电子、化纤、酿造等生产行业都会产生大量含苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、三氯乙烯、甲醇、乙醇等有机溶剂，如果这些有机溶剂直接排放到大气中将会对环境、动植物生长及人类健康造成很大危害。现在治理此类气体的方法有冷凝法、吸收法、膜分离法、活性炭吸附法等，在国内，冷凝法由于不适宜处理低浓度的有机气体，并需低温和高压，设备费用和操作费用高；吸收法也由于对吸收剂和吸收设备的要求较高，且吸收剂需要定期更换，过程较复杂，成本较高，较难推广应用；膜分离法存在回收率不高，排放达不到国家环保标准要求。 

活性炭吸附法目前多采用单罐或双罐并联吸附，由于吸附和脱附时间的差异，使工艺难予连续运行，设备利用率不高，而且单罐或双罐并联吸附要达到标准排放要求，活性炭吸附的饱和度就不高，要达到设计要求必然增加设计规模，从而增加了设计费用。另外目前的活性炭吸附有机溶剂废气还普遍存在蒸汽消耗量大、安全性不高、回收率不高的问题，造成有机溶剂的浪费和环境治理不彻底。以往的活性炭吸附和真空脱附应用于制造纯净气体的较多，而与串联吸附一起应用于有机溶剂高效率回收却是个难题。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置，其目的在于把串联吸附和真空脱附相结合，从而克服现有技术存在的蒸汽消耗量大、设备效率低下，有机溶剂回收率不高等缺陷。 

本实用新型采用如下技术方案： 

活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置，包括有机废气进口管、蒸汽管、吸附罐、冷却器、真空风机、冷凝器、油水分离器及净化气总管，冷却器、真空风机、冷凝器及油水分离器依次连接，蒸汽管上装有一蒸汽减压装置，吸附罐为奇数个且至少三个，其中一个吸附罐用于真空脱附和将脱附后的活性炭吹干，所述有机废气进口管、蒸汽管分别通过有机废气进口阀、蒸汽入口阀与各个吸附罐连接，所述吸附罐上设有带有净化气出口阀的净化气出口管及带有脱附出口阀的脱附出口管，其中，净化气出口管分别连接至所述净化气总管，脱附出口管接至一起后与所述冷却器连接，有机废气进口阀下端的有机废气进口管连接串接进口管，净化气出口阀下端的净化气出口管连接串接出口管，串接进口管及串接出口管分别设有串接管进口阀及串接管出口阀，吸附罐之间分别通过串接进口管及串接出口管并联连接。

上述净化气总管出口处装有一有机溶剂浓度远程在线检测仪。 

优选地，吸附罐为三个或五个，依据有机废气的负荷量来决定采用几个吸附罐，当吸附罐为三个时，通过控制以上各个阀门的关闭使两个串联一起用于吸附，另一个用于脱附和再生；当吸附罐为五个时，还是控制以上阀门的关闭使其中两个并联进行一次吸附后再串联到另两个并联的吸附罐进行二次吸附，另外有一个用于脱附和再生。 

进一步地，上述吸附罐外壁包有一层保温层，吸附罐内设有一活性炭支撑板，所述有机废气进口管连接于吸附罐的顶端，串接出口管和净化气出口管透过所述活性炭支撑板进入吸附罐底部。 

更进一步地，每个吸附罐上的有机废气进口管和净化气出口管分别设有有机废气浓度的第一检测仪和第二检测仪，并把数据集中处理，根据浓度和时间曲线得出进气的有机溶剂重量和出气的有机溶剂重量，从而计算每个罐的收率。 

上述吸附罐顶端设有一温度报警联锁系统，当吸附罐系统出现故障致使罐内超高温时自动启动消防洒水功能，确保系统运行的安全。 

再进一步地，该装置还包括一自动控制系统，所述吸附罐、冷却器、真空风机、冷凝器、油水分离器以及配套的阀门均由该自动控制系统根据设定进行自动运行，保证系统较高的自动化控制程度。 

由上述对本实用新型的描述可知，本实用新型的优点在于： 

1、本实用新型采用串接进行有机溶剂的二次吸附，可以使一次吸附的活性炭吸附更趋于饱和状态，提高了活性炭的利用率和脱附液有机溶剂的浓度使的更加容易进行有机溶剂和水的分离，回收率更高。

2、本实用新型在吸附罐的外壁包有一层保温层，脱附时采用低压蒸汽，并使脱附处于负压的状态，这几点都使得蒸汽消耗少，节省了成本；并且使得脱附时间缩短，避免因脱附时间过长使吸附和脱附循环不能顺畅运行的情况，提高了设备利用率，脱附后的活性炭再生采用系统真空抽取吸附罐的净化尾气进行冷却吹干，比原来需另外配备一台冷却风机，节省了设备的投资，简化了工艺。 

3、本实用新型设置了每个罐的进出口浓度在线检测，并进行数据收集统计，及时计算单罐的有机溶剂回收率，对系统的故障分析和判断提供了依据，利用净化气总管的在线检测仪对有机溶剂含量进行检测，当含量到达设定值时自动切换到吸附的下一个轮次，确保排放的净化气始终在标准规定的范围内。 

4、本实用新型的吸附罐罐顶装有温度报警联锁系统，当吸附罐系统出现故障致使罐内超高温时自动启动消防洒水功能，确保系统运行的安全。 

5、本实用新型采用先冷却后冷凝，避免温度过高对真空风机的损坏。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。 

参照图1，活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置，包括吸附罐1、冷却器2、真空风机3、冷凝器4、油水分离器5、有机废气进口管6、蒸汽管7及净化气总管8，冷却器2、真空风机3、冷凝器4及油水分离器5依次连接，蒸汽管7上装有一蒸汽减压装置71，净化气总管8出口处装有一有机溶剂浓度远程在线检测仪81，吸附罐1为奇数个且至少三个，优选为三个或五个，依据有机废气的负荷量来决定采用几个吸附罐1，当吸附罐1为三个时，有二个串联一起用于吸附，另一个用于脱附和再生；当吸附罐1为五个时，有二个并联进行一次吸附后再串联到另两个并联的吸附罐进行二次吸附，另外有一个用于脱附和再生。吸附罐1为三个和五个的操作基本相同，本发明以五个罐进行描述。 

有机废气进口管6、蒸汽管7分别通过有机废气进口阀a2～e2、蒸汽入口阀a6～e6与各个吸附罐1连接，吸附罐1上设有带有净化气出口阀a4～e4的净化气出口管82及带有脱附出口阀a3～e3的脱附出口管91，其中，净化气出口管82分别连接至所述净化气总管8，脱附出口管91接至一起后与所述冷却器2连接，有机废气进口阀a2～e2下端的有机废气进口管6分别连接串接进口管61，净化气出口阀a6～e6下端的净化气管82连接分别串接出口管72，串接进口管61及串接出口管72分别设有串接管进口阀a1～e1及串接管出口阀a5～e5，吸附罐1之间分别通过串接进口管61及串接出口管72并联连接。 

吸附罐1外壁包有一层保温层11，吸附罐1内设有一活性炭支撑板12，有机废气进口管6连接于吸附罐1的顶端，串接出口管61和净化气出口管82透过活性炭支撑板12进入吸附罐1底部。每个吸附罐1上的有机废气进口管6和净化气出口管82分别设有有机废气浓度的第一检测仪62和第二检测仪83，并把数据集中处理，根据浓度和时间曲线得出进气的有机溶剂重量和出气的有机溶剂重量，从而计算每个罐的收率。 

吸附罐1顶端设有一温度报警联锁系统13，当吸附罐1系统出现故障致使罐内超高温时自动启动消防洒水功能，确保系统运行的安全，该装置还包括一自动控制系统（图中未体现），吸附罐1、冷却器2、真空风机3、冷凝器4、油水分离器5以及配套的阀门均由该自动控制系统根据设定进行自动运行，保证系统较高的自动化控制程度。 

继续参照图1，5个吸附罐1依次分为吸附罐A、B、C、D、E，利用该活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置的有机溶剂回收方法，它依次包括以下步骤，经预处理的有机溶剂废气由高压风机（图中未画出）经吸附罐1顶部的座板阀进入吸附罐A和B并被吸附罐A、B的活性炭进行第一次有机溶剂废气吸附，吸附后的有机溶剂废气由吸附罐A、B的串接出口管a5、b5经吸附罐C、D的有机溶剂废气进口管6进入吸附罐C、D进行第二次有机溶剂废气吸附。当吸附罐A达到设置的时间，吸附罐A切换到脱附阶段，脱附采用低压蒸汽，在蒸汽管道7上安装有蒸汽减压装置71，脱附罐经管道和阀门连接到真空风机3使罐内呈现负压状态，减压后的低压蒸汽由蒸汽进口阀a6从吸附罐A的底部进入，脱附后的有机溶剂气体由罐顶部的脱附出口阀a3进入冷却器2冷却到25~35℃再经真空风机3到冷凝器4冷凝到20~25℃，接着进入油水分离器5进行有机溶剂和水的分离。脱附过程按时间进行控制，当脱附时间到时，关闭蒸汽进口阀a6，系统打开净化气出口阀a4，由罐内负压抽取二次吸附的排放气进行活性炭的吹干，吹干时间结束，等待进入下一轮的吸附。 

吸附罐1的切换方法是：系统启动的首轮吸附为吸附罐A、B进行一次吸附，吸附罐C、D进行二次吸附，首轮结束，改由吸附罐B、C进行一次吸附并串接到吸附D、E进行二次吸附，吸附罐A进行脱附和再生，第三轮由吸附罐C、D进行一次吸附，吸附罐E、A进行二次吸附，吸附罐B进行脱附和再生，依次类推，使系统的运作连接不断地进行。每个轮次的过程控制方法是：首轮吸附的结束由时间进行控制，当首轮吸附达到设置时间时进入第二轮吸附，第二轮吸附开始全部采用净化气排放出口的有机溶剂在线检测控制吸附及脱附的切换，当净化气排放出口的有机溶剂含量达到设定值时自动切换到下一轮。 

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。 

Claims (7)

1.活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置，包括有机废气进口管、蒸汽管、吸附罐、冷却器、真空风机、冷凝器、油水分离器及净化气总管，冷却器、真空风机、冷凝器及油水分离器依次连接，蒸汽管上装有一蒸汽减压装置，其特征在于：所述吸附罐为奇数个且至少三个，其中一个吸附罐用于真空脱附和将脱附后的活性炭吹干，所述有机废气进口管、蒸汽管分别通过有机废气进口阀、蒸汽入口阀与各个吸附罐连接，所述吸附罐上设有带有净化气出口阀的净化气出口管及带有脱附出口阀的脱附出口管，其中，净化气出口管分别连接至所述净化气总管，脱附出口管接至一起后与所述冷却器连接，有机废气进口阀下端的有机废气进口管连接串接进口管，净化气出口阀下端的净化气出口管连接串接出口管，串接进口管及串接出口管分别设有串接管进口阀及串接管出口阀，吸附罐之间分别通过串接进口管及串接出口管并联连接。

2.如权利要求1所述的活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置，其特征在于：所述净化气总管出口处装有一有机溶剂浓度远程在线检测仪。

3.如权利要求1所述的活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置，其特征在于：所述吸附罐为三个或者五个。

4.如权利要求1所述的活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置，其特征在于：所述吸附罐外壁包有一层保温层，吸附罐内设有一活性炭支撑板，所述有机废气进口管连接于吸附罐的顶端，串接出口管和净化气出口管透过所述活性炭支撑板进入吸附罐底部。

5.如权利要求1所述的活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置，其特征在于：每个吸附罐上的有机废气进口管和净化气出口管分别设有有机废气浓度的第一检测仪和第二检测仪。

6.如权利要求1所述的活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置，其特征在于：所述吸附罐顶端设有一温度报警联锁系统。

7.如权利要求1所述的活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置，其特征在于：该装置还包括一自动控制系统，所述吸附罐、冷却器、真空风机、冷凝器、油水分离器以及配套的阀门均与所述自动控制系统连接。

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