CN205084582U - 一种新型挥发性有机物环保治理回收装置 - Google Patents

Abstract

一种新型挥发性有机物环保治理回收装置，涉及对含挥发性有机物（VOCs）工业废气环保治理和有机物回收技术，用于塑料软包装印刷（干复膜）行业、涂布行业、石油化工行业、精细化工行业等含挥发性有机物(VOCs)工业废气的环保治理与有机物回收。本实用新型装置将经过预处理的含挥发性有机物废气，通过净化床内的吸附剂吸附净化，实现达标排放；吸附饱和有机物的吸附剂在氮气环境和80℃～120℃温度下升温解吸+冷凝回收+真空解吸+冷凝回收，实现有机溶剂二次回收。本实用新型装置循环周期短、装置的治理能力大，运行安全高效，实现最优化单位治理成本，相对常规工艺可节约解吸成本50%以上，回收的有机溶剂品质优良，具有良好的环保、节能效果和经济效益。

Description

一种新型挥发性有机物环保治理回收装置

技术领域

一种新型挥发性有机物环保治理回收装置，涉及对含挥发性有机物（VOCs）工业废气环保治理和有机物回收技术，用于塑料软包装印刷（干复膜）行业、涂布行业、石油化工行业、精细化工行业等含挥发性有机物(VOCs)工业废气的环保治理与有机物回收。

背景技术

目前全国总的工业挥发性有机物(VOCs)年排放量在2000万吨以上，达到甚至超过了全国NOx的排放水平，而且随着国民经济的发展呈现出不断增长的趋势，对含挥发性有机物(VOCs)工业废气环保治理的形势甚为严峻。

现有对含挥发性有机物(VOCs)工业废气环保的治理方法中，吸附法是最经济和行之有效的大风量、低浓度含挥发性有机物(VOCs)工业废气环保治理和回收的方法。但是大风量、低浓度含挥发性有机物(VOCs)工业废气环保治理和有机物回收工况下，单一工艺吸附法的含挥发性有机物工业废气环保治理方法，存在适用性差、能耗高、溶剂变质严重等缺点，比如：蒸汽湿法解吸工艺，废水产量大，二次污染大；单纯依靠真空的解吸工艺，主要缺陷是吸附剂解吸率偏低，能耗较高，不易做到零排放，而且在高湿度环境下真空解吸效率下降严重；惰性气体保护工况的升温解吸+冷凝回收工艺，其主要缺陷是解吸升温温度较高，冷凝操作温度低、能耗大、回收有机物变质较为严重；而二次吸附浓缩工艺最大缺点是解吸行程长，溶剂变质严重。

鉴于对含挥发性有机物工业废气环保治理和回收有机物的需求及现有回收工艺设备存在的各种缺陷，由此对适用性和通用性强，经济效益优良，特别是适合大风量、低浓度含挥发性有机物工业废气环保治理方法及回收装置的研究成为行业研究的热点。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种在惰性气体保护环境下，在对废气治理过程中吸附剂解吸彻底、装置治理能力大、安全、高效、单位风量治理能耗低，环保、节能效果和经济效益优良的新型含挥发性有机物工业废气环保治理回收装置。

本实用新型治理回收装置由VOCs在线检测阀，净化床，吸附风机，净化床吸附进阀，净化床吸附排阀，净化床解吸进阀，净化床解吸排阀，净化床氮气阀，解吸风机，加热器，解吸系统冷凝器，节能换热器，工艺隔断阀，真空解吸冷凝器，真空解吸阀，真空解吸排阀，真空泵，解吸系统压力传感器，净化床温度传感器，解吸热风温度传感器，冷凝温度传感器及相连通的工艺管道构成，由微机自动控制系统进行智能控制。本实用新型治理回收装置工作时采用氮气，整个治理过程在氮气保护环境中进行。净化床内装填活性炭、活性炭纤维、树脂吸附剂或分子筛作为吸附剂，用于净化治理含挥发性有机物工业废气。在本实用新型治理回收装置中采用一台或者多台净化床，用于循环治理含挥发性有机物工业废气，采用多台净化床进行废气治理时，多台净化床并联运行，当其中一台净化床排气中挥发性有机物开始穿透或浓度接近环保要求的排放值时，微机自动控制该净化床进入解吸治理流程或关闭净化床吸附进阀和净化床吸附排阀进入解吸等待状态，同时开启另外一台净化床进入净化治理流程，保持对含挥发性有机物工业废气净化治理及回收的连续进行，净化后的气体达标排放，吸附饱和的净化床在氮气气体保护环境下，经循环加热、加热解吸+冷凝回收和真空解吸+冷凝回收三步操作回收有机物。

本实用新型治理回收装置工作时，含挥发性有机物工业废气经预处理降温、高效过滤除尘，由吸附风机加压后送入净化床内吸附净化，达到环保要求的气体排入环境大气，当净化床内吸附剂吸附饱和，净化床排气中挥发性有机物开始穿透或接近环保要求的排放值时，微机自动控制系统关闭净化床吸附进阀和净化床吸附排阀，净化治理流程完成，转入循环解吸治理流程或转入解吸等待模式，同时开启另外一台净化床，吸附进阀和吸附排阀进入净化治理流程，净化治理连续进行。净化床升温解吸完成后，微机自动控制系统控制净化床转入真空解吸治理流程，真空解吸过程中由于有机物挥发需要吸收大量热能，在真空解吸回收有机物的同时，又能够达到吸附剂降温的目的。在现有工艺中吸附剂升温解吸温度达到180℃度以上才可彻底解吸，而本实用新型治理回收装置在80℃～120℃的安全低温环境完成吸附剂彻底解吸，实现40%以上的节能效果，升温后的吸附剂，经真空工艺深度解吸，净化治理回收系统的回收能力提高30%以上。

净化床循环升温解吸流程完成后，解吸系统内有机物浓度达到回收条件，系统转入循环升温解吸+冷凝回收流程，当循环升温解吸+冷凝回收流程有机物浓度达到平衡不再冷凝时，系统转入真空解吸+冷凝回收流程，净化床内吸附剂所含高温热能用于真空解吸，可以大幅度提高真空解吸效率，使吸附剂得到彻底解吸，进一步了提高治理能力，最优化单位废气治理的能量消耗。

当净化床吸附饱和后，微机自动控制系统控制该净化床进入废气解吸回收治理流程，首先关闭净化床吸附进阀，开启净化床吸附排阀，然后开启净化床氮气阀，由氮气系统向净化床吹入与净化床等体积至1.5倍体积的高纯氮气，置换净化床内空气为氮气环境，氮气置换完成后关闭净化床氮气阀、净化床吸附排阀，然后开启净化床解吸进阀、净化床解吸排阀、工艺隔断阀、循环解吸阀，启动解吸风机，解吸系统压力传感器开始工作，当解吸系统压力传感器压力值为负压时，开启净化床氮气阀，向解吸系统内补充高纯氮气，保持解吸系统微正压状态，解吸系统压力稳定后，开启加热器热源，控制加热器出口温度数值保持在80℃～120℃之间，治理运行进入净化床循环加热解吸流程，在本流程中，吸附剂内吸附的有机物开始挥发，当系统内有机物浓度达到回收条件后，开启回收解吸阀，关闭循环解吸阀，开启主冷凝器冷媒，有机物在换热器和主冷凝器内冷凝为液体得到回收，排入回收容器；微电脑自动控制系统监控净化床温度传感器温度值，当净化床解吸温度上升到解吸热风温度的80%以上，或者主冷凝器内有机物浓度达到平衡不再冷凝时或者没有有机物冷凝时，净化床升温解吸完成，关闭净化床解吸进阀、工艺隔断阀、回收解吸阀，开启真空解吸阀、真空解吸排阀，启动真空泵，开启真空解吸冷凝器冷媒，净化床转入真空解吸+冷凝回收流程，净化床真空解吸+冷凝回收流程中，当净化床温度下降到80℃以下的安全温度且净化床真空度传感器压力下降到绝对压机5～8kPa时，微机自动控制系统关闭系统相应阀门，停止真空泵，结束真空解吸+冷凝回收流程，开启净化床复压阀，净化床通过氮气系统恢复为常压状态，全部解吸操作流程完成，净化床转入下一个净化吸附流程或进入净化吸附等待流程。

本实用新型治理回收装置的有益之处在于：净化床在80℃～120℃温度下升温解吸+冷凝回收完成第一次有机溶剂回收，升温后的净化床使用真空解吸+冷凝回收完成第二次有机溶剂回收，回收的有机溶剂品质优良，实现了40%以上的节能效果，回收能力提高30%以上，同时吸附剂解吸彻底、治理循环周期短、装置的治理能力大，运行安全高效，实现最优化单位治理成本，相对与常规治理回收工艺可节约解吸成本50%以上，适用于大风量、低浓度含挥发性有机物工业废气环保治理有机物回收，具有良好的环保、节能效果和经济效益。

附图说明

图1.是本实用新型治理回收装置结构示意图，并不对本实用新型治理回收装置进行限定。

图中：VOCs检测阀1，净化床吸附排阀2，净化床复压阀3，净化床解吸进阀4，加热器5，循环解吸阀6，回收解吸阀7，真空解吸排阀8，净化床氮气阀9，净化床解吸排阀10，工艺隔断阀11，换热器12，主冷凝器13，净化床吸附进阀14，真空解吸阀15，真空解吸冷凝器16，真空卸料阀17，卸料阀18，解吸系统压力传感器P1，净化床真空度传感器P2，解吸热风温度传感器T1，净化床温度传感器T2，冷凝温度传感器T3。

具体实施方式

根据附图对本实用新型治理回收装置作进一步的描述。

实施例1

本实用新型回收治理装置由VOCs检测阀1，净化床吸附排阀2，净化床复压阀3，净化床解吸进阀4，加热器5，循环解吸阀6，回收解吸阀7，真空解吸排阀8，净化床氮气阀9，净化床解吸排阀10，工艺隔断阀11，换热器12，主冷凝器13，净化床吸附进阀14，真空解吸阀15，真空解吸冷凝器16，真空卸料阀17，卸料阀18，解吸系统压力传感器P1，净化床真空度传感器P2，解吸热风温度传感器T1，净化床温度传感器T2，冷凝温度传感器T3、吸附风机、解吸风机、真空泵及相连通的工艺管道连接构成，由微机自动控制系统对治理过程进行智能控制。

净化床通过工艺管道分别与净化床氮气阀9、净化床解吸排阀10、净化床吸附进阀14、净化床吸附排阀2、净化床复压阀3、净化床解吸进阀4的一端连通。净化床吸附排阀2的另一端与VOCs检测阀1连通，净化床复压阀3的另一端与净化床氮气阀9的另一端连通，净化床解吸进阀4的另一端与加热器5的一端连通，加热器5的另一端与解吸风机连通，解吸热风温度传感器T1设置在加热器5出口管道上，解吸系统压力传感器P1设在加热器5与解吸风机之间的管道上。净化床解吸排阀10的另一端与工艺隔断阀11、真空解吸阀15的一端连通，净化床吸附进阀14的另一端与吸附风机连通，吸附风机与预处理系统连通。解吸风机的另一端与循环解吸阀6、回收解吸阀7的一端连通，循环解吸阀6的另一端与工艺隔断阀11、换热器12、真空泵连通，回收解吸阀7的另一端与真空解吸排阀8的一端、换热器12连通。真空解吸排阀8的另一端与预处理系统连通。真空解吸阀15的另一端与真空解吸冷凝器16连通，真空解吸冷凝器16的另一端与真空泵、真空卸料阀17的一端连通。真空卸料阀17的另一端与卸料阀18的一端连通，卸料阀18的另一端与换热器12、主冷凝器13连通，换热器12与主冷凝器13连通。温度传感器T2设置净化床下部，净化床真空度传感器P2设置在净化床上部，冷凝温度传感器T3设在主冷凝器13出口端。

含挥发性有机物(VOCs)工业废气经过预处理降温、高效过滤除尘，由吸附风机加压后经净化床吸附进阀14吹入净化床，挥发性有机物在净化床内被吸附剂吸附，完成环保净化治理，净化后达到排放标准的气体经过净化床吸附排阀排2入环境大气，微机自动控制系统通过VOCs检测阀1和进行VOCs检测，实时监控净化床排气中的挥发性有机物含量，当排气中挥发性有机物开始穿透净化床内吸附剂或排气中挥发性有机物含量接近环保要求的排放值时，微机自动控制系统关闭净化床吸附进阀14和净化床吸附排阀2，净化床转入解吸治理流程回收有机物；净化床转入循环解吸治理流程后，微机自动控制系统首先开启净化床吸附排阀2，然后开启净化床氮气阀9，氮气系统向净化床吹入净化床等体积到1.5倍体积的高纯氮气，使净化床内形成无氧环境，然后关闭净化床吸附排阀2、净化床氮气阀9。净化床吸附排阀2、净化床氮气阀9关闭后，开启净化床解吸进阀4、净化解吸排阀10、工艺隔断阀11、循环解吸阀6，启动解吸风机，循环解吸气体通过工艺管道和净化床构成密闭的循环解吸气流；解吸风机启动完成后，解吸系统压力传感器P1开始工作，微机自动控制系统实时监测系统压力值，当系统内压力为负压时，微机自动控制系统开启解吸净化床氮气阀9，氮气系统向解吸系统内吹入高纯氮气，保持解吸系统微正压，系统微正压环境形成后，开启加热器5热媒，净化床进入循环加热升温流程，在系统内有机物浓度未达到冷凝回收条件时，循环解吸气流不经过冷凝系统冷凝，以进一步降低单位回收有机物能耗，在此流程中微机自动控制系统通过热风温度传感器T1温度值自动调节加热器5热媒供应量，加热器5出口温度保持在80℃～120之间，随着循环加热升温进行，净化床吸附剂内吸附的有机物开始大量挥发，当系统内有机物浓度达到回收条件后，关闭循环解吸阀6，开启回收解吸阀7，开启主冷凝器13冷媒，有机物在换热器12、主冷凝器13内冷凝为液体得以回收，排入指定溶剂容器储存，完成有机物的第一次回收。当净化床温度传感器T2温度值上升到加热器出口温度传感器T1温度值的80%以上，主冷凝器内有机物浓度达到平衡不再冷凝时，净化床循环升温解吸+冷凝回收治理流程完成，微机自动控制系统关闭净化床解吸进阀4、工艺隔断阀11、解吸回收阀7，开启真空解吸阀15、真空解吸排阀8，开启真空解吸冷凝器16冷媒，启动真空泵，净化床转入真空解吸+冷凝回收流程，在此治理回收流程中有机物在真空解吸冷凝器16、换热器12、主冷凝器13内冷凝为液体得以回收，真空解吸冷凝器16内冷凝的有机物通过真空卸料阀17、卸料阀18排入指定溶剂回收容器，完成有机物回收。当净化床温度传感器T2温度值下降到80℃以下的安全值，净化床绝对压力下降到5～8kPa时，微机自动控制系统关闭净化床解吸排阀10、真空解吸阀15、真空解吸排阀8，停止真空解吸冷凝器16、主冷凝器13冷媒，停止真空泵，然后开启净化床复压阀3，净化床通过氮气系统恢复到常压状态，净化床回收治理流程完成，净化床转入下一个吸附净化治理流程或转入等待模式。在净化床升温解吸+冷凝回收流程和真空解吸+冷凝回收治理流程中，微机自动控制系统根据主冷凝器13出口温度传感器T3温度值，自动调节主冷凝器13冷媒供应量，保持冷凝温度传感器T3温度值在3℃～5℃，在最优化除水和冷凝效果的同时避免冷凝器结冰、结霜造成系统冷凝效果下降；净化床在升温解吸+冷凝回收流程和真空解吸+冷凝回收治理流程中解吸循环气流通过换热器12回收系统热能，在大幅度降低加热成本的同时节省大量制冷成本，具备单位回收有机物综合成本最优化。

上述实施方式是对本实用新型治理回收装置的说明，并不对本实用新型治理回收装置进行限定。

Claims (2)

1.一种新型挥发性有机物环保治理回收装置，其特征在于：净化床通过工艺管道分别与净化床氮气阀(9)、净化床解吸排阀(10)、净化床吸附进阀(14)、净化床吸附排阀(2)、净化床复压阀(3)、净化床解吸进阀(4)的一端连通；净化床吸附排阀(2)的另一端与VOCs检测阀(1)连通，净化床复压阀(3)的另一端与净化床氮气阀(9)的另一端连通，净化床解吸进阀(4)的另一端与加热器(5)的一端连通，加热器(5)的另一端与解吸风机连通，解吸热风温度传感器T1设置在加热器(5)的出口管道上，解吸系统压力传感器P1设在加热器(5)与解吸风机之间的管道上；净化床解吸排阀(10)的另一端与工艺隔断阀(11)、真空解吸阀(15)的一端连通，净化床吸附进阀(14)的另一端与吸附风机连通，吸附风机与预处理系统连通；解吸风机的另一端与循环解吸阀(6)、回收解吸阀(7)的一端连通，循环解吸阀(6)的另一端与工艺隔断阀(11)、换热器(12)、真空泵连通，回收解吸阀(7)的另一端与真空解吸排阀(8)的一端、换热器(12)连通；真空解吸排阀(8)的另一端与预处理系统连通；真空解吸阀(15)的另一端与真空解吸冷凝器(16)连通，真空解吸冷凝器(16)的另一端与真空泵、真空卸料阀(17)的一端连通；真空卸料阀(17)的另一端与卸料阀(18)的一端连通，卸料阀(18)的另一端与换热器(12)、主冷凝器(13)连通，换热器(12)与主冷凝器(13)连通；净化床温度传感器T2设置净化床下部，净化床真空度传感器P2设置在净化床上部，冷凝温度传感器T3设在主冷凝器(13)出口端。

2.根据权利要求1所述的治理回收装置，其特征在于：加热器(5)出口温度保持在80℃～120℃。