CN203724981U

CN203724981U - 甲醇废气活性炭吸附系统

Info

Publication number: CN203724981U
Application number: CN201420118585.2U
Authority: CN
Inventors: 吉国青; 吉维; 季坤; 郑永平
Original assignee: SUZHOU WU BAO TIAN JI ENERGY SAVING AND ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Yuantong runlin Machinery Manufacturing Co. Ltd.
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2024-03-17

Abstract

本实用新型公开了一种甲醇废气活性炭吸附系统通过活性炭来吸附甲醇废气，并采用氮气来脱附，主要方式为低温吸附高温脱附，从而无污染，能耗低，且可循环使用。其中，所用活性炭吸附罐组件通过活性炭来吸附甲醇废气，采用换热管和传热管使热量传导至活性炭层上，适用于低温吸附、高温脱附的吸附回收方式。即，在高温脱附阶段通过换热灌将高温蒸汽的热能传输进换热管最终与活性炭层中较冷环境形成冷热传递，达到快速加热的效果；在冷却阶段，采用在换热管上采用常温水喷淋，使换热罐出来的水温度极高。这样，极大提高了工作效率，且使用者可以出售热水，直接提高了生产效益。

Description

甲醇废气活性炭吸附系统

技术领域

本发明涉及废气处理装置技术领域，尤其是涉及一种甲醇废气活性炭吸附系统。

背景技术

随着我国经济的迅速发展，苯、甲苯、二甲苯等芳香族溶剂以及醇类、脂类、丙酮类等溶剂在印刷、喷涂、制革、电子等工艺领域中广泛使用。这些挥发性有机化合物大多具有毒性，而且相当一部分最终以有机废气的形式排入大气中，造成大气的严重污染。因此，有机废气的回收和利用势在必行。即，从工业排放的有机废气中回收有机溶剂，既可以减少环境污染，又可回收宝贵的资源。

其中，对于甲醇废气的吸收，多采用等离子消除法、低温水喷淋等方式进行。但是，前述二种方式或者无法解决等离子回收的问题，或者低温水喷淋需要上精馏塔从而较为复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种甲醇废气活性炭吸附系统，它具有二次污染极低、生产过程中能耗较低，且较为简单的特点。

本发明所采用的技术方案是：甲醇废气活性炭吸附系统，包括活性炭吸附罐组件以及吸附系统、脱附系统，

———所述活性炭吸附罐组件包括：包括罐体，该罐体的上端和下端分别具有一出气口，且该罐体的内腔中部设有分气管，该分气管具有向外延伸至该罐体外部的进气口，同时，该分气管的侧壁上设有将该罐体的内腔分为上腔和下腔的分隔板，且该分气管位于该上腔内的部分的侧壁上设有上透气孔、位于该下腔内的部分的侧壁上设有下透气孔，该上透气孔的分布密度小于该下透气孔的分布密度，以及，该上腔内设有上活性炭层，该下腔内设有下活性炭层，所述活性炭活性炭吸附罐组件还包括至少1个换热罐，该换热罐具有位于该换热罐上部的上介质口和位于该换热罐下部的下介质口，且该换热罐内分布有两端封闭的换热管，该换热管连通有传热管，该传热管的另一端伸入该上活性炭层和该下活性炭层中，以及，该上介质口和该下介质口中有一个连接有蒸汽源和冷却水源；

———所述吸附系统包括：连接至废气源的防爆风机、连接至该防爆风机的预处理单元、连接至该预处理单元的表冷器以及连接至该表冷器的第一进气管；

———所述脱附单元包括：氮气发生器、连接至该氮气发生器的氮气加热器、连接至该氮气加热器的第二进气管；以及

该第一进气管通过第一阀门连接至该进气口，该第二进气管通过第二阀门连接至该进气口，该出气口通过第三阀门连接有净化气体管，该出气口通过第四阀门连接有冷凝器，该冷凝器连接有分离系统，该分离系统配有溶剂收集容器。

所述换热罐内位于该换热管的上方和下方分别设有均分层。

所述罐体内位于该上活性炭层和该分隔板之间以及该下活性炭层和该分隔板之间均设有均分层。

所述均分层为竖着并排放置的多层不锈钢丝网板。

所述不锈钢丝网板上的网眼为正方形或菱形，且该网眼的边长不大于30mm。

所述上活性炭层和/或下活性炭层的上、下表面设有不锈钢孔板。

所述不锈钢孔板孔径为30mm。

所述换热管呈螺旋状分布。

所述换热管呈折叠状分布。

所述换热管上和/或所述传热管位于该罐体内的部分上设有翅片。

本发明所具有的优点是：1、二次污染极低、生产过程中能耗较低，且较为简单。本发明的甲醇废气活性炭吸附系统通过活性炭来吸附甲醇废气，并采用氮气来脱附，主要方式为低温吸附高温脱附，从而无污染，能耗低，且可循环使用。2、工作效率和产物回收率均较高。所用活性炭吸附罐组件通过活性炭（包括上活性炭层和下活性炭层中的活性炭）来吸附甲醇废气，采用换热管和传热管使热量传导至活性炭层上，适用于低温吸附、高温脱附的吸附回收方式。即，在高温脱附阶段通过换热灌将高温蒸汽的热能传输进换热管最终与活性炭层中较冷环境形成冷热传递，达到快速加热的效果；在冷却阶段，采用在换热管上采用常温水喷淋，使换热罐出来的水温度极高。这样，极大提高了工作效率，且使用者可以出售热水，直接提高了生产效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的实施例的连接关系图；

图2是本发明的活性炭吸附罐组件的主视透视图（相对于图1进行放大）；

图3是本发明的均分层的俯视图（相对于图2进行放大）。

图中：10、罐体，11、分气管，111、进气口，112、上透气孔，113、下透气孔，12、出气口，121、第三阀门，122、净化气体管，123、第四阀门，13、上腔，14、下腔，15、分隔板；21、上活性炭层，22、下活性炭层；30、换热罐，31、上介质口，32、下介质口；40、换热管；50、传热管；61、防爆风机，62、预处理单元，63、表冷器，64、第一进气管，641、第一阀门；71、氮气发生器，72、氮气加热器，73、第二进气管，731、第二阀门；81、冷凝器，82、分离系统，83、溶剂收集容器；91、均分层；92、不锈钢孔板。

具体实施方式

实施例，见图1至图3所示：甲醇废气活性炭吸附系统，包括活性炭吸附罐组件以及吸附系统、脱附系统。

该活性炭吸附罐组件包括罐体10。该罐体10的上端和下端分别具有一出气口12，且该罐体10的内腔中部设有分气管11，该分气管11具有向外延伸至该罐体10外部的进气口111。同时，该分气管11的侧壁上设有将该罐体10的内腔分为上腔13和下腔14的分隔板15。即，该上腔13和该下腔14相互独立。该分气管11位于该上腔13内的部分的侧壁上设有上透气孔112、位于该下腔14内的部分的侧壁上设有下透气孔113。该上透气孔112的分布密度小于该下透气孔113的分布密度。这样，利于进入该分气管11内的气体均分至该上腔13和该下腔14中。以及，该上腔13内设有上活性炭层21，该下腔14内设有下活性炭层22。即，废气和脱附气体从该进气口111进入该分气管11内，均分的进入该上腔13和该下腔14中，经过该上活性炭层21和该下活性炭层22的脱附后，从该出气口12内排出。

该活性炭吸附罐组件还包括至少1个换热罐30。比如，该换热罐30为分别位于该罐体10两侧的2个。该换热罐30具有位于该换热罐30上部的上介质口31和位于该换热罐30下部的下介质口32。该换热罐30内分布有两端封闭的换热管40。该换热管40连通有传热管50。该传热管50的另一端伸入该上活性炭层21和该下活性炭层22中。以及，该上介质口31和该下介质口32中有一个通过转换阀门（图上未示出）连接有蒸汽源（图上未示出）和冷却水源（图上未示出）。即，该蒸汽源产生的蒸汽从该上介质口31和该下介质口32中的一个进入该换热罐30，该换热管40吸收热量后通过该传热管50将热量传递至该上活性炭层21和该下活性炭层22中，继而利于该活性炭进行高温脱附。在另外一个时间段，该传热管50将从该上活性炭层21和该下活性炭层22中吸收的热量传递至该换热管40，与此同时，该冷却水源将常温的水从该上介质口31和该下介质口32中的一个进入该换热罐30，优选为从该上介质口31进入该换热罐30，则该常温水流经该换热管40后吸收热量，继而常温水温度变高，最终从该上介质口31和该下介质口32中的另一个流出，优选为从该下介质口32流出。该过程利于活性炭进行低温吸附。

该换热罐30内位于该换热管40的上方和下方分别设有用于使蒸汽或水均匀通过该换热罐30的均分层91。同理，该罐体10内位于该上活性炭层21和该分隔板15之间以及该下活性炭层22和该分隔板15之间均设有用于使气体均匀的通过该上活性炭层21和该下活性炭层22的均分层91。该均分层91可以采用多种常见的方式，优选为竖着并排放置的多层不锈钢丝网板。该不锈钢丝网板上的网眼可以为正方形或菱形，且该网眼的边长不大于30mm。这样的均分层91结构简单、材料易得，且更换维修方便。

该上活性炭层21和/或下活性炭层22的上、下表面设有不锈钢孔板92，该不锈钢孔板92孔径为30mm。这样，不仅利于该上活性炭层21和/或下活性炭层22的放置，且亦利于气体的均匀通过。

为了换热均匀以及热交换效率较高，该换热管40呈螺旋状或折叠状回转分布。当然，该换热管40上和/或该传热管50位于该罐体10内的部分上还可以设有翅片。

该吸附系统包括：连接至甲醇废气源的防爆风机61、连接至该防爆风机61的预处理单元62、连接至该预处理单元62的表冷器63以及连接至该表冷器63的第一进气管64。其中：该防爆风机61设有隔音箱。该预处理单元62由多孔细密筛网构成，能去除废气中的粉尘颗粒以防止影响活性炭吸附效率。该表冷器63使甲醇废气温度降低至38℃以下，原因在于高温的甲醇废气会影响活性炭的吸附效率。

该脱附单元包括：氮气发生器71、连接至该氮气发生器71的氮气加热器72、连接至该氮气加热器72的第二进气管73。其中，该氮气加热器72可以是电加热、导热油或者高压蒸汽加热中的一种装置，其使得氮气温度达到135-160℃。

前述三部分的连接关系是：该第一进气管64通过第一阀门641连接至该进气口111，该第二进气管73通过第二阀门731连接至该进气口111，该出气口12通过第三阀门121连接有净化气体管122，该出气口12通过第四阀门123连接有冷凝器81，该冷凝器81连接有分离系统82，该分离系统82配有溶剂收集容器83。其中，该冷凝器81使得高温氮气混合的有机物温度降低至20℃以下；当该罐体10中氧气含量低于1.5％，将高温氮气从该氮气加热器72吹入该罐体10内进行脱附。

本发明的甲醇废气活性炭吸附系统的工作流程：

1）当进行吸附时，甲醇废气通过该防爆风机抽入该预处理单元去除甲醇废气中的粉尘颗粒等后，进入该表冷器使甲醇废气温度降低至38℃以下，之后通过该第一阀门进去该罐体中。在该罐体中，甲醇废气通过该活性炭层后分别从上下2个出气口通过该第三阀门进入净化气管道。该过程中，该第二阀门和该第四阀门关闭，该第一阀门和该第三阀门打开。

2）当活性炭使用一段时间后吸附了一定量的有机物，需要进行脱附再生。该氮气发生器产生氮气由该氮气加热器加热至135-160℃。在脱附进行时，先用纯净的氮气吹扫该上活性炭层和该下活性炭层，将水蒸气、氧气杂质等从该上活性炭层和该下活性炭层的床层上吹扫出去。该罐体内可以设置有氧气在线监测器，当罐体中氧气含量低于1.5％时，该脱附操作进行。该罐体亦可设有保温层，在该保温层的作用下高温氮气仅会有很小的热量损失，避免温度不够使脱附不完全，继而滞留的有机物会大大减少活性炭使用寿命。高温氮气带着脱附出的有机物进入该冷凝器冷凝成液体后，进入该分离系统分离回收有机溶剂后储存到溶剂收集容器中。脱附结束后，活性炭获得再生即可进行吸附。该过程中，该第一阀门和该第三阀门关闭，该第二阀门和该第四阀门打开。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.甲醇废气活性炭吸附系统，包括活性炭吸附罐组件以及吸附系统、脱附系统，其特征在于：

———所述活性炭吸附罐组件包括：罐体（10），该罐体（10）的上端和下端分别具有一出气口（12），且该罐体（10）的内腔中部设有分气管（11），该分气管（11）具有向外延伸至该罐体（10）外部的进气口（111），同时，该分气管（11）的侧壁上设有将该罐体（10）的内腔分为上腔（13）和下腔（14）的分隔板（15），且该分气管（11）位于该上腔（13）内的部分的侧壁上设有上透气孔（112）、位于该下腔（14）内的部分的侧壁上设有下透气孔（113），该上透气孔（112）的分布密度小于该下透气孔（113）的分布密度，以及，该上腔（13）内设有上活性炭层（21），该下腔（14）内设有下活性炭层（22），该活性炭吸附罐组件还包括至少1个换热罐（30），该换热罐（30）具有位于该换热罐（30）上部的上介质口（31）和位于该换热罐（30）下部的下介质口（32），且该换热罐（30）内分布有两端封闭的换热管（40），该换热管（40）连通有传热管（50），该传热管（50）的另一端伸入该上活性炭层（21）和该下活性炭层（22）中，以及，该上介质口（31）和该下介质口（32）中有一个连接有蒸汽源和冷却水源；

———所述吸附系统包括：连接至废气源的防爆风机（61）、连接至该防爆风机（61）的预处理单元（62）、连接至该预处理单元（62）的表冷器（63）以及连接至该表冷器（63）的第一进气管（64）；

———所述脱附单元包括：氮气发生器（71）、连接至该氮气发生器（71）的氮气加热器（72）、连接至该氮气加热器（72）的第二进气管（73）；以及

该第一进气管（64）通过第一阀门（641）连接至该进气口（111），该第二进气管（73）通过第二阀门（731）连接至该进气口（111），该出气口（12）通过第三阀门（121）连接有净化气体管（122），该出气口（12）通过第四阀门（123）连接有冷凝器（81），该冷凝器（81）连接有分离系统（82），该分离系统（82）配有溶剂收集容器（83）。

2.根据权利要求1所述的甲醇废气活性炭吸附系统，其特征在于：所述换热罐（30）内位于该换热管（40）的上方和下方分别设有均分层（91）。

3.根据权利要求1所述的甲醇废气活性炭吸附系统，其特征在于：所述罐体（10）内位于该上活性炭层（21）和该分隔板（15）之间以及该下活性炭层（22）和该分隔板（15）之间均设有均分层（91）。

4.根据权利要求2或3所述的甲醇废气活性炭吸附系统，其特征在于：所述均分层（91）为竖着并排放置的多层不锈钢丝网板。

5.根据权利要求4所述的甲醇废气活性炭吸附系统，其特征在于：所述不锈钢丝网板上的网眼为正方形或菱形，且该网眼的边长不大于30mm。

6.根据权利要求1所述的甲醇废气活性炭吸附系统，其特征在于：所述上活性炭层（21）和/或下活性炭层（22）的上、下表面设有不锈钢孔板（92）。

7.根据权利要求6所述的甲醇废气活性炭吸附系统，其特征在于：所述不锈钢孔板（92）孔径为30mm。

8.根据权利要求1所述的甲醇废气活性炭吸附系统，其特征在于：所述换热管（40）呈螺旋状分布。

9.根据权利要求1所述的甲醇废气活性炭吸附系统，其特征在于：所述换热管（40）呈折叠状分布。

10.根据权利要求1所述的甲醇废气活性炭吸附系统，其特征在于：所述换热管（40）上和/或所述传热管（50）位于该罐体（10）内的部分上设有翅片。