CN203556260U - 废水或废气中易挥发有机溶剂的回收装置 - Google Patents

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张桂华
段志刚
周志茂
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张桂华
段志刚
周志茂
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Abstract

本实用新型公开了一种废水或废气中易挥发有机溶剂的回收装置,包括吸收塔和闪蒸塔;吸收塔顶部设有气体排空口,吸收塔下部进气口与风机相连;吸收塔底部吸收剂出口与闪蒸塔上部吸收剂进口相连,吸收塔底部吸收剂出口与闪蒸塔上部吸收剂进口之间设有泵送装置;闪蒸塔下部吸收剂出口与吸收塔上部吸收剂进口相连,闪蒸塔下部吸收剂出口与吸收塔上部吸收剂进口之间设有泵送装置;闪蒸塔与真空泵相连,真空泵的下游设有换热器,换热器壳程进口与真空泵相连,壳程出口通过泵送装置与风机进口相连,换热器上连有溶剂储罐。本实用新型结构简单,制造成本低,一次性投资小,运行费用低,节省了大量的能源。

Description

废水或废气中易挥发有机溶剂的回收装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及易挥发有机溶剂的回收装置,属于分离技术领域。
背景技术
[0002] 易挥发有机溶剂被称为VOCs (Volatile Organic Compouds) 一般是指在常温常压下饱和蒸气压> 70Pa、沸点< 260°C的有机化合物的总称,包括脂肪烃、芳香烃、含卤烃类、含氧烃类、含氮烃和含硫烃类等。广泛应用于各个化工工业过程,比如石油化工、制药、印刷、家具等行业,这些溶剂中一部分随废水排走,相当一部分以有机废气的形式排入到大气中。VOC不但对人们的身体健康造成直接的伤害,对人们赖以生存的大气也同样造成破坏。
[0003] 有机溶剂是重要的石油化工产品,如果废气直接排放而不加以回收利用,既极大地浪费了资源,又污染环境,对大气和人类均造成危害。进行有机溶剂的回收,即可满足环保排放要求,又可以回收资源,取得一定的经济效益。所以有机溶剂回收技术成为人们非常关注的一个领域。有机溶剂应用的行业很广,种类又很多,所以选择适当的回收方法是非常重要的。挥发性有机废气的治理方法有很多,总的分为破坏法和回收法。破坏法又可分为燃烧法(包括直接燃烧、热力燃烧与催化燃烧)和生物法,回收法又可分为吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离法等,在实际应用中通常是上述方法中两种或两种以上的方法的组合。
[0004] 吸附法、吸收法和冷凝法早已用于各种有机溶剂的回收,尤其是活性炭吸附法,已经在印刷、电子、喷漆、胶粘剂等行业对苯、二甲苯、四氯化碳等有机溶剂进行回收。近几年来,由于环保条例的更加严格,炭吸附技术也得到了迅速的发展,出现了新的吸附工艺过程和设备,如浓缩轮技术。吸附剂的改进,如活性炭纤维和沸石的使用,也扩大了吸附技术的应用范围,使吸附成为回收溶剂首选的方法。但是目前的问题是吸附材料在吸附的过程中会释放大量的热,尤其是吸附材料的比表面积越大,吸附性能越好,而放热量也越大。当废气中的有机溶剂浓度达到一定比值时,会出现吸附床温度急剧升高的危险,以至于吸附材料的吸附能力大幅度降低,并存在着安全隐患。所以一般应用在低浓度的有机废气吸收方面,并且安全措施要到位,一次投资比较大。
[0005] 吸收技术是一种成熟的化工单元过程,在废气处理中也占有一定的地位,目前在处理净化氮氧化物等无机气体方面得到和高浓度的有机物。吸收技术是利用液体吸收剂与废气直接接触而从废气中移出有机物的。吸收分为物理吸收和化学吸收。溶剂回收为物理吸收,通常使用的吸收剂为水、柴油、煤油或其他溶剂等。任何可溶于吸收剂的有机物,都将从气相转移到液相中,使气相有机污染物变成液相污染物。当吸收剂吸收一定量的有机溶剂后,需再进一步处理将吸收剂去解吸出有机溶剂。传统的解吸方式为热处理过程。一般的吸收过程为了保证处理好的气体中溶解的有机溶剂足够低,吸收剂中的有机溶剂的浓度也比较低,所以需要较多的能源才能回收这部分有机溶剂。比如用水吸收DMAC时,吸收后水中的有机溶剂浓度一般为10%左右,为了将水与DMAC分开,必须将大量的水蒸发,才能得到纯度比较高的DMAC。还有用DOP或类似的增塑剂作为吸收剂处理含甲苯的有机废气时,吸收剂中甲苯含量接近1%时就要将吸收剂进行解吸,分离得到I吨的甲苯需要消耗大约10吨的蒸汽。回收废气中的二氯甲烷也同甲苯工艺类似,每回收得到I吨的溶剂约消耗蒸汽5吨的蒸汽。另外还有吸收剂的损耗,所以回收成本很高。
[0006] 冷凝法是最简单的回收技术,是将废气冷却,使其温度低于有机物的露点温度,使有机物冷凝成液滴,从废气中直接分离出来,进行回收。在通常操作条件下,由于有机物蒸气压的限制,离开冷凝器的排放气中仍含有很高浓度的V0C,一般不能满足环境排放标准。要获得高的回收率,系统需要很高的压力或很低的温度,设备费用显著地增加。
发明内容
[0007] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种废水或废气中易挥发有机溶剂的回收装置,结构简单,制造成本低,一次性投资小,运行费用低;将吸收和冷凝装置相结合,使排放废气中的VOC浓度降低,可以有效的回收废气中的有机溶剂;利用减压闪蒸装置解吸吸收剂,节省了大量的能源。
[0008] 本实用新型所采取的技术方案是:一种废水或废气中易挥发有机溶剂的回收装置,包括吸收塔和闪蒸塔;
[0009] 吸收塔顶部设有气体排空口,吸收塔下部进气口与风机相连;吸收塔底部吸收剂出口与闪蒸塔上部吸收剂进口相连,吸收塔底部吸收剂出口与闪蒸塔上部吸收剂进口之间设有泵送装置;
[0010] 闪蒸塔下部吸收剂出口与吸收塔上部吸收剂进口相连,闪蒸塔下部吸收剂出口与吸收塔上部吸收剂进口之间设有泵送装置;闪蒸塔与真空泵相连,真空泵的下游设有换热器,换热器壳程进口与真空泵相连,壳程出口通过泵送装置与风机进口相连,换热器上连有溶剂储罐。
[0011] 吸收塔内设有2级液体分布器,塔内分布有塔板或填料。
[0012] 闪蒸塔内设有雾化喷头,雾化喷头上方设有除沫器。
[0013] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本实用新型结构简单,制造成本低,一次性投资小,运行费用低;将吸收和冷凝装置相结合,可以有效的回收废气中的有机溶剂;利用减压闪蒸装置解吸吸收剂,节省了大量的能源。
附图说明
[0014] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0015] 图1是本实用新型的结构示意图;
[0016] I为吸收塔,2为闪蒸塔,3为气体排空口,4为吸收塔下部进气口,5为风机,6为吸收塔底部吸收剂出口,7为闪蒸塔上部吸收剂进口,8为泵送装置,9为闪蒸塔下部吸收剂出口,10为吸收塔上部吸收剂进口,11为真空泵,12为换热器,13为溶剂储罐。
具体实施方式
[0017] 一种废水或废气中易挥发有机溶剂的回收装置,包括吸收塔I和闪蒸塔2 ;吸收塔I顶部设有气体排空口 3,吸收塔下部进气口 4与风机5相连;吸收塔底部吸收剂出口 6与闪蒸塔上部吸收剂进口 7相连,吸收塔底部吸收剂出口 6与闪蒸塔上部吸收剂进口 7之间设有泵送装置8 ;
[0018] 闪蒸塔下部吸收剂出口 9与吸收塔上部吸收剂进口 10相连,闪蒸塔下部吸收剂出口 9与吸收塔上部吸收剂进口 10之间设有泵送装置8 ;闪蒸塔2与真空泵11相连,真空泵11的下游设有换热器12,换热器12壳程进口与真空泵11相连,壳程出口通过泵送装置8与风机5进口相连,换热器12上连有溶剂储罐13。
[0019] 吸收塔I内设有2级液体分布器,塔内分布有塔板或填料;吸收塔底部吸收剂出口6连有通入吸收塔内的吸收剂循环管路,吸收塔上部吸收剂进口 10补充新鲜吸收剂,经过两级吸收确保吸收更充分。
[0020] 闪蒸塔2内设有雾化喷头,雾化喷头上方设有除沫器。
[0021] 本发明装置将常规吸收法与常规冷凝法相结合,提出一种新的从废气中回收有机溶剂的吸收-冷凝结合的装置,利用吸收液和挥发性有机溶剂的挥发性差异,其解吸过程采用真空解吸的方法,具体使用步骤如下:
[0022] 含有有机溶剂的废气经过风机增压后从吸收塔下部进气口进入吸收塔内和吸收剂逆流接触,有机溶剂从气相转移到吸收剂的液相中。
[0023] 富含有机溶剂的吸收剂经过闪蒸罐(塔)真空闪蒸后,有机溶剂由于发挥性高,与吸收剂分离通过真空尾气排出。脱除有机溶剂后的吸收剂返回吸收塔循环再利用。
[0024] 高浓度的真空泵排气经过换热器低温冷凝,大部分的有机溶剂得到回收,气体量也大幅度的减少,未冷凝的气体引入到吸收塔下部进气口和原有的含有机溶剂的废气混合后进入吸收塔,经吸收剂后排入大气。
[0025] 本实用新型装置还适用于废水中有机溶剂的吸收,废水中的有机溶剂先通过闪蒸罐(塔)真空闪蒸后,脱除有机溶剂,气体按照上述的含有有机溶剂的气体回收方法回收有机溶剂。
[0026] 对于工业中真空泵尾气中含有有机溶剂的气体,也可以按照上述回收方法回收有机溶剂。
[0027] 本实用新型吸收塔,塔内设置液体分布器,废气从下部进入吸收塔经过逆流接触后变为洁净的气体从塔顶排出,吸收剂在塔釜收集。
[0028] 对于闪蒸罐(塔),吸收塔来的吸收剂从闪蒸罐(塔)内经过喷头雾化后喷出,闪蒸罐(塔)在喷头上部有除沫器,易挥发的有机溶剂闪蒸后进入真空系统。吸收剂重新进入吸收塔循环再利用。
[0029] 对于真空泵,排气中含有大量的高浓度有机溶剂,经过冷凝后得到成品有机溶剂。
[0030] 本装置所用吸收剂可以根据所回收溶剂的不同进行选择,吸收剂应与有机溶剂有一定溶解度物质,并且挥发性要比较低,一般选用挥发性比较低的溶液,比如水、离子液体、或含有部分表面活性剂、环糊精等的混合溶液。本实用新型装置中吸收剂循环使用,消耗量极少。
[0031] 本实用新型装置结合常规吸收法和常规冷凝回收法优点,利用减压闪蒸的方法解吸吸收剂,此方法能节省大量的能源消耗,可改善目前利用吸收法吸收有机溶剂消耗的大量能耗以及吸附法吸附后的再生难问题。本实用新型一次性投资小,运行费用低,回收率高,具有很好的经济效益和社会效益。

Claims (3)

1.一种废水或废气中易挥发有机溶剂的回收装置,其特征在于:包括吸收塔(I)和闪蒸塔(2); 吸收塔(I)顶部设有气体排空口(3),吸收塔下部进气口(4)与风机(5)相连;吸收塔底部吸收剂出口(6)与闪蒸塔上部吸收剂进口(7)相连,吸收塔底部吸收剂出口(6)与闪蒸塔上部吸收剂进口(7)之间设有泵送装置(8); 闪蒸塔下部吸收剂出口(9)与吸收塔上部吸收剂进口(10)相连,闪蒸塔下部吸收剂出口(9)与吸收塔上部吸收剂进口(10)之间设有泵送装置(8);闪蒸塔(2)与真空泵(11)相连,真空泵(11)的下游设有换热器(12),换热器(12)壳程进口与真空泵(11)相连,壳程出口通过泵送装置(8 )与风机(5 )进口相连,换热器(12)上连有溶剂储罐(13)。
2.如权利要求1所述的废水或废气中易挥发有机溶剂的回收装置,其特征在于:吸收塔(I)内设有2级液体分布器,塔内分布有塔板或填料。
3.如权利要求1所述的废水或废气中易挥发有机溶剂的回收装置,其特征在于:闪蒸塔(2)内设有雾化喷头,雾化喷头上方设有除沫器。
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