CN203899399U - 新型有机气体活性炭纤维多级吸附净化回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型专利提供了一种新型有机气体活性炭纤维多级吸附净化回收装置,包括3~6个吸附箱、冷凝器、油水分离器、进气阀组、出气阀组、串联管组件、风机、管道、控制阀门等。每个吸附箱内装有2~10只活性碳纤维吸附芯,吸附箱上开有有机气体进口、净化气出口、蒸汽进口、蒸汽出口、空气进口。串联管安装在相邻吸附箱之间,串联管进口与前一个吸附箱出气阀组中三通阀相连,串联管出口与后一个吸附箱进气阀组中三通阀相连,有机气体通过串联管在吸附器之间单向流通。本装置投资小,操作灵活,可实现吸附、脱附连续操作,并能对有机气体进行多级吸附,吸附等级可在1~(N-1)级之间选择,其中N为装置所含吸附箱个数。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用活性炭纤维对有机气体进行多级吸附净化回收装置。
背景技术
利用活性炭纤维装置对有机气体处理时,常采用单级吸附,即采用一级活性炭纤维对气体中的有机溶剂进行吸附。在处理高浓度、大风量有机废气时,活性炭纤维很容易饱和穿透,造成排气中有机物浓度超标,无法保证废气达标排放,在污染环境的同时也不能有效完成对有机物的回收,造成资源浪费。若只是通过简单增加活性炭纤维吸附层厚度,虽然能够提高吸附效率,延长吸附时间,减少穿透可能性,但由于物理吸附为放热反应,因此在吸附过程中会产生大量热,过厚的吸附层会造成蓄热和燃烧现象,带来不安全隐患,同时过厚的活性炭纤维也会造成风阻变大,压差升高,不利于吸、脱附过程连续化操作。针对这一情况,目前常采用两级或多级活性炭纤维吸附的方法的对其进行处理,保证废气经处理后达标排放,彻底回收有机物。现有两级或多级活性炭纤维吸附装置,是在单级吸附器后面相应增加吸附器数量,如两级吸附需要4组吸附器,三级吸附需要6组吸附器,造成设备投资较大,同时由于不同吸附等级吸附器所吸附气体中有机物浓度不同,吸附饱和时间也不同,当一级吸附器吸附饱和时,二级、三级等后续吸附器还没有饱和,但为达到连续工作,吸附器需同时吸附、脱附,这就造成能耗大,运行成本高等问题,因此如何有效的减少吸附器数量,降低投资和运行成本成了活性炭纤维多级吸附装置急需解决的问题。
针对该问题,我们提供一种新型有机气体活性炭纤维多级吸附净化回收装置,可实现对有机气体的多级吸附,保证排气达标,并且可以按照废气浓度气量等实际情况进行调节,实现多级/单级吸附切换,使多级吸附从投资和运行上更具优势。
发明内容
一种新型有机气体活性炭纤维多级吸附净化回收装置,主要包括活性炭纤维吸附箱、冷凝器、油水分离器、进气阀组、出气阀组、串联管、风机、管道、阀门等。
其中该装置可包括3~6个活性炭纤维吸附箱,每个吸附箱内安装有2~10只活性炭纤维吸附芯,每个吸附箱上开有有机气体进口、净化气出口、蒸汽进口、蒸汽出口、空气进口。
进气阀组由一个三通阀和一个两通阀相互连接组成,三通阀通过两通阀接入吸附箱有机气体进口,进气分管与三通阀一个进口相连,每个进气分管与进气总管并联,进气总管上安装有三通阀、过滤器、阻火器。
出气阀组由一个顶板阀和一个三通阀组成,顶板阀安装在吸附箱内部顶端,主要为控制活性炭纤维吸附芯开闭,三通阀安装在吸附箱净化气出口,出气分管与三通阀一个接口相连,出气分管与出气总管并联。
串联管安装在相邻吸附箱之间,串联管进口与前一个吸附箱出气阀组中三通阀相连,串联管出口与后一个吸附箱进气阀组中三通阀相连,有机气体通过串联管在吸附器之间单向流通,可实现对有机气体的多级吸附。
蒸汽总管通过各蒸汽分管、控制阀门与各吸附箱上蒸汽进口连接,蒸汽总管上安装有气动柱塞阀和压力变送器,可通过自动控制系统控制柱塞阀的开启度,控制进入吸附箱内蒸汽压力。
脱附管通过控制阀门与吸附器上蒸汽出口连接,实现与各吸附器并联,脱附管后面依次连接冷凝器、油水分离器和溶剂储槽,储槽内溶剂可通过溶剂泵实现回用。
空气管通过各控制阀门与各吸附箱上空气进口连接,空气总管上安装有干燥风机、过滤器等。
整体装置采用PLC自动化控制,可通过参数设定,确定每个工作过程时间及条件等。
通过进气阀组和出气阀组的开闭,使串联管开启、闭合,从而控制吸附净化气的排放或再次吸附,装置对有机气体的吸附等级最高可达到N-1级,并可根据有机气体浓度及风量,在1~(N-1)级之间选择,其中N为吸附装置所含吸附箱数量。
吸附有机气体中所含有机物主要为沸点在30~180℃的有机溶剂,优选为沸点为60~150℃之间,如:苯、甲苯、二甲苯、氯苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇、丁酮、环己烷、石油醚、丙烯酸、二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、乙硫醚等。
该装置通过吸附器间的串联管,使相邻两个吸附器串联起来,起到多级吸附的效果,当一个吸附器饱和后,可单独对一个吸附器进行脱附解吸,而后面的吸附器可继续吸附,降低运行成本,同时在吸附过程中,最后一级吸附都采用再生后的新吸附器,能够保证废气达标排放,于此同时第一级吸附器吸附量可适当增加,从而在脱附时所需消耗蒸汽量也相应减少,降低运行成本。与目前常用的活性炭纤维吸附装置比较,操作灵活,运行成本低,在相同吸附等级时,所需吸附器大幅减少,吸附等级越高,节省投资越明显。
附图说明
图1是本实用新型具体实施例提供的活性炭纤维多级吸附废气处理装置(以两级吸附为例说明,但本发明包括但不限于两级吸附)。
具体实施方式
以下结合附图并通过具体实施方式进一步说明本实用新型专利,实施例不作为本实用新型的限制性说明。
本实施例中,一种有机气体活性炭纤维多级吸附净化回收装置包括:三个活性炭纤维吸附箱A/B/C、冷凝器15、油水分离器16、进气阀组16、出气阀组17、串联管12、有机气体风机1、干燥风机26、管道、阀门组件等组成。
其中每个吸附箱内安装有四个活性炭纤维吸附芯4,吸附箱上开有有机气体进口5、净化气出口6、蒸汽进口7、蒸汽出口9、空气进口8。
吸附箱进气口5安装有进气阀组,进气阀组由阀门D和E组成,三通阀E通过阀门D与吸附箱上气体进口5相连,三通阀E下面一个入口10连接进气管3,另一个入口13连接串联管12,进气管与三个吸附箱并联,进气总管上安装有有机气体风机2 、三通阀1等。
出气阀组由阀门F和G组成,阀门F安装在吸附箱内部顶端,主要控制活性炭纤维吸附芯4开闭,三通阀G与吸附箱净化气出口6连接,三通阀上面出口14连接排气管,另一个出口11连接串联管12。
串联管12分别连接相邻吸附箱的出气口11和进气口13,有机气体可通过串联管在相邻两个吸附箱的流动,从而实现装置对有机气体多级吸附目的。
蒸汽管19通过气动球阀17与每个吸附箱上蒸汽进口7连接,蒸汽总管上安装有气动调节柱塞阀,可通过自动控制系统控制柱塞阀的开启度,控制进入吸附箱内蒸汽压力。吸附箱上的蒸汽出口9通过阀门20与脱附蒸汽管道21连接,脱附管21与冷凝器22连接,冷凝器22后面安装有油水分离器23和溶剂储槽24,溶剂储槽内溶剂可通过溶剂泵25向外输送。
吸附箱上空气进口8通过阀门28与空气管27连接,空气管上安装有干燥风机26和过滤器29。
整套装置采用全自动PLC控制,只需设定相应参数,就可实现整套装置的自动运行。
所述有机气体活性炭纤维多级吸附装置工作原理为:有机废气经收集预处理系统后,进入活性炭纤维吸附系统,通过吸附箱A进气阀组中阀门E入口10进入吸附箱A进行吸附,此时进气阀组中阀门D开启,E开启,经吸附器A吸附后,一级净化空气从出气阀G出口11排出进入串联管12,此时阀F和阀G开启,一级净化气通过串联管12从吸附箱B阀门E入口13进入吸附箱B进行吸附二级,此时吸附箱B的进气阀组中阀门D开启,E关闭,二级吸附净化气从吸附箱B出气阀组G出口15进入排气管道,最终外排。
随着吸附进行,吸附器A逐渐饱和,当吸附器A达到饱和或设定吸附时间后,吸附器A吸附过程结束,其进气阀组、出气阀组关闭,吸附器A依次进入脱附、干燥过程。
此时废气直接由吸附器B进气阀E入口10进入吸附箱B进行一级吸附,吸附器B由二级吸附器变为一级吸附器,废气经吸附器B吸附后,一级净化空气从吸附器B出气阀G出口11排出,通过吸附器B、C间串联管12,由吸附箱C进气阀E入口13进入吸附箱C进行吸附二级,最终净化气从吸附箱C出气阀G出口15进入排气管道外排。
脱附时,蒸汽通过气动球阀17后,由蒸汽进气口7进入吸附箱进行脱附,脱附蒸汽由蒸汽出口9排出,经过气动阀20后,进入冷凝器22进行冷凝,冷凝液通过管道送入到油水分离器23,经分离后有机溶剂进入到溶剂储槽24中,然后通过溶剂泵25回收利用。
干燥时,空气通过干燥风机26加压后,从空气进口8进入,对吸附箱进行干燥,干燥排气通过出气阀F和阀门G出口15排空。
当两个吸附箱进行吸附时,对另外一个吸附箱进行脱附-干燥,吸附箱交替工作,实现对有机废气连续净化回收。
Claims (6)
1.一种新型有机气体活性炭纤维多级吸附净化回收装置,主要由活性炭纤维吸附箱、冷凝器、油水分离器、进气阀组、出气阀组、串联管组件、风机、管道、控制阀门组成,其特征在于:所述该净化回收装置通过吸附器间的串联管,使相邻两个吸附器串联起来,起到多级吸附的效果,当一个吸附器饱和后,可单独对一个吸附器进行脱附解吸,而后面的吸附器可继续吸附,同时在吸附过程中,最后一级吸附都采用再生后的新吸附器,通过进气阀组和出气阀组的开闭,使串联管开启、闭合,从而控制吸附净化气的排放或再次吸附。
2.根据权利要求1所述的新型有机气体活性炭纤维多级吸附净化回收装置,其特征在于:所述的净化回收装置的活性炭纤维吸附箱,该装置包括3~6个活性炭纤维吸附箱,每个活性炭纤维吸附箱内安装有2~10只活性炭纤维吸附芯,吸附箱上开有有机气体进口、净化气出口、蒸气进口、蒸气出口、空气进口。
3.根据权利要求1所述的新型有机气体活性炭纤维多级吸附净化回收装置,其特征在于:所述的净化回收装置的进气阀组,由一个三通阀和一个两通阀相互连接组成,三通阀通过两通阀接入吸附箱有机气体进口,进气管与三通阀一个接口相连,每个吸附箱与进气总管并联,进气总管上安装有三通阀,可紧急排空。
4.根据权利要求1所述的新型有机气体活性炭纤维多级吸附净化回收装置,其特征在于:所述的净化回收装置的出气阀组,由一个顶板阀和一个三通阀组成,顶板阀安装在吸附箱内部顶端,可控制活性炭纤维吸附芯开闭,三通阀安装在吸附箱净化气出口,出气分管与三通阀一个接口相连,出气分管与出气总管并联。
5.根据权利要求1所述的新型有机气体活性炭纤维多级吸附净化回收装置,其特征在于:所述的净化回收装置的串联管组件,安装在相邻吸附箱之间,串联管进口与前一个吸附箱出气阀组中三通阀相连,串联管出口与后一个吸附箱进气阀组中三通阀相连,有机气体通过串联管在吸附器之间单向流通,可实现对有机气体的多级吸附。
6.根据权利要求1所述的新型有机气体活性炭纤维多级吸附净化回收装置,其特征在于:所述的净化回收装置的吸附器上蒸汽进口和出口阀组件,蒸汽进口通过蒸汽阀与蒸汽管道连接,每个吸附器与蒸汽管道并联,蒸汽总管上安装有气动薄膜调节阀,可通过自动控制系统控制阀门的开启度,控制进入吸附箱内蒸汽压力;吸附器上蒸汽出口通过控制阀门与脱附管道连接,后面依次连接冷凝器、油水分离器和溶剂储槽,储槽内溶剂可通过溶剂泵实现回用;吸附箱上空气进口通过控制阀门与空气管连接,空气管上安装有干燥风机、过滤器。
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