CN207694543U - 一种活性炭吸附热氮气脱附冷凝回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种活性炭吸附热氮气脱附冷凝回收装置，包括预处理系统(1)，用于过滤废气颗粒物，所述预处理系统(1)连接防爆风机(2)，预处理后废气经防爆风机(2)增压后，输送至两个以上的颗粒活性炭吸附器(3)，所述颗粒活性炭吸附器(3)与烟囱连接用于排出处理后的废气；整个废气处理系统，在吸附系统设计中严格按照废气成分选择活性炭孔径分布，保证吸附效率达到90％以上；在脱附开始启动的氮气置换阶段，氮气吹扫床层所产生的污染废气进入另一个在吸附状态的活性炭吸附器进行吸附，保证达标排放；在脱附完成阶段，脱附管道中的不凝气体进入辅助活性炭吸附器进行吸附，保证排放达标，经过处理后的废气符合国家与地方要求。

Description

一种活性炭吸附热氮气脱附冷凝回收装置

技术领域

本实用新型涉及有机废气(VOCs)的净化和回收领域，具体是一种活性炭吸附热氮气脱附冷凝回收装置。

背景技术

涂料、化工、制药、涂布等在内的若干行业，在搅拌、混合、研磨、检测、过滤等步骤中产生各种挥发性有机物(VOCs)，且很多都是间歇性排放，浓度较低(≤500mg/m3)。如不治理，不仅会污染大气环境，造成资源的浪费，有时还会产生重大的安全隐患。

目前有机废气处理方法有破坏法和非破坏法，破坏法主要包括催化氧化、蓄热焚烧、电离裂解等，非破坏法有吸收、吸附回收等。

很多生产过程为间歇性，而且生产区域多为防爆区，由于VOCs易燃易爆，VOCs治理中不能见明火或者产生静电。不能采用常见的治理效率较高的工艺，如蓄热式燃烧、电离光解。因此，为了防止VOCs造成的大气污染，消除安全隐患，并提高对能源的利用率，减小经济损失，吸附回收工艺为 VOCs治理推荐技术之一。吸附回收的吸附剂采用颗粒活性炭，吸附剂达到一定的饱和度后，使用热氮气为吸附剂脱附，从而冷凝回收。

常见的蓄热式燃烧、催化氧化等工艺具有造价高、运维成本高、有二次污染物等特点，采用活性炭吸附热氮气脱附工艺，不仅造价、运维成本低，而且有时能经济有效地回收和循环利用溶剂，给企业带来经济价值，是企业清洁生产的重要环节。从生命周期分析的角度，有机溶剂回收不仅大大减少溶剂生产过程的资源、能源消耗和环境污染，还对于推动循环经济的发展和建立可持续发展的社会具有重大意义。这是与我国十九大报告中“推进资源全面节约和循环利用、壮大清洁能源产业”等主旨是相吻合的，对进一步加强节能减排工作的形势下更具有现实意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种活性炭吸附热氮气脱附冷凝回收装置，以解决现有技术中存在的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种活性炭吸附热氮气脱附冷凝回收装置，包括预处理系统(1)，用于过滤废气颗粒物，所述预处理系统(1)连接防爆风机(2)，预处理后废气经防爆风机(2)增压后，输送至至少两个并联的活性炭吸附器(3)，所述活性炭吸附器(3)与烟囱连接用于排出处理后的废气；该装置还包括脱附系统，所述脱附系统包括循环风机(6)及分别与循环风机(6)连接的加热器(7)、冷却器(8)，脱附前，打开氮气切换阀门，对吸附饱和的吸附器进行空气置换；然后开启加热器(7)，将氮气加热至废气成分沸点以上温度，对整个装置进行吹脱，恢复活性炭活性；最后关闭加热器(7)，开启冷却器(8)，对脱附后的吸附器进行冷却。

进一步的，脱附后的废气采用三级冷凝器(11)进行冷凝并回收溶剂至储液罐(12)，最终的不凝气体经辅助活性炭吸附罐(9)吸附；所述冷凝器(11)连接储液罐(12)，用于对冷凝液体进行回收。

本实用新型的有益效果是：整个废气处理系统，在吸附系统设计中严格按照废气成分选择活性炭孔径分布，保证吸附效率达到90％；在脱附开始启动的氮气置换阶段，氮气吹扫床层所产生的污染废气进入另一个在吸附状态的活性炭吸附器进行吸附，保证达标排放；在脱附完成阶段，脱附管道中的不凝气体进入辅助活性炭吸附器进行吸附，保证排放达标，经过处理后的废气符合国家与地方要求。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、预处理系统，2、防爆风机，3、颗粒活性炭吸附器，4、氮气吹送口， 5、烟囱，6、循环风机，7、加热器，8、冷却器，9、辅助活性炭吸附罐， 10、冷凝风机，11、冷凝器，12、储罐；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种活性炭吸附热氮气脱附冷凝回收装置，包括预处理系统(1)，用于过滤废气颗粒物，所述预处理系统(1)连接防爆风机(2)，预处理后废气经防爆风机(2)增压后，输送至至少两个并联的活性炭吸附器(3)，所述活性炭吸附器(3)与烟囱连接用于排出处理后的废气；该装置还包括脱附系统，所述脱附系统包括循环风机(6)及分别与循环风机(6) 连接的加热器(7)、冷却器(8)，脱附前，打开氮气切换阀门，对吸附饱和的吸附器进行空气置换；然后开启加热器(7)，将氮气加热至废气成分沸点以上温度，对整个装置进行吹脱，恢复活性炭活性；最后关闭加热器(7)，开启冷却器(8)，对脱附后的吸附器进行冷却。

进一步的，脱附后的废气采用三级冷凝器(11)进行冷凝并回收溶剂至储液罐(12)，最终的不凝气体经辅助活性炭吸附罐(9)吸附；所述冷凝器(11)连接储液罐(12)，用于对冷凝液体进行回收。

下面分别对该系统的废气预处理系统、吸附系统、脱附系统、冷却系统进行介绍：

1预处理系统：

生产废气中会存在粉尘、漆雾等颗粒性物质，为确保活性炭吸附设备的使用寿命，采用一定的预处理手段，吸收、过滤、干燥等手段去除粉尘、漆雾等颗粒性物质。

2吸附系统：

通过防爆风机增压送入颗粒活性炭吸附器，对废气进行吸附处理，吸附后的洁净尾气通过烟囱达标排放。吸附系统至少采用2个罐，活性炭吸附器内部设置有匀风装置，防止产生“沟流”与“槽流”现象，保证气流均匀通过活性炭层。

3固定脱附系统：

脱附系统分为氮气置换、蒸汽加热、冷凝回收模块。

1)氮气置换：考虑到吸附过程中有空气混入排放的废气中，为保证系统脱附的安全性，脱附前用氮气对脱附系统进行吹扫，降低系统内的氧气，因为氮气为惰性气体，可以保证系统的安全性。

2)加热氮气：自动切换阀门，使加热器加热氮气废气组分沸点以上，热氮气对活性炭床进行吹脱，将有机废气自活性炭中解吸脱附，罐中活性炭恢复其活性，即再生。

3)冷凝回收：打开冷却水、冷冻水阀门，经过三个列管冷凝器：气气换热冷却，降低一部分热量，再经过二个冷凝器，得到冷凝回收液体，冷凝回收效率达90％以上。

4辅助炭罐：

经过冷凝后，废气浓度大大降低，会有一部分废气(少于5％)不能够冷凝下来，这部分废气经辅助炭罐吸附后，再次脱附，然后冷凝回收，确保处理废气达标排放。

5冷却系统：

活性炭脱附完毕后，打开冷却水阀门，使系统内氮气降温，利用降温的氮气使活性炭罐降温，以备后续吸附使用。

6排放达标：

整个废气处理系统，在吸附系统设计中严格按照废气成分选择活性炭孔径分布，保证吸附效率达到90％以上；在脱附开始启动的氮气置换阶段，氮气吹扫床层所产生的污染废气进入另一个活性炭吸附器进行吸附，保证达标排放；在脱附完成阶段，脱附管道中的不凝气体进入辅助活性炭吸附器进行吸附，保证排放达标，经过处理后的废气符合国家与地方要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种活性炭吸附热氮气脱附冷凝回收装置，其特征在于：包括预处理系统(1)，用于过滤废气颗粒物，所述预处理系统(1)连接防爆风机(2)，预处理后废气经防爆风机(2)增压后，输送至至少两个并联的活性炭吸附器(3)，所述活性炭吸附器(3)与烟囱连接用于排出处理后的废气；该装置还包括脱附系统，所述脱附系统包括循环风机(6)及分别与循环风机(6)连接的加热器(7)、冷却器(8)，脱附前，打开氮气切换阀门，对吸附饱和的吸附器进行空气置换；然后开启加热器(7)，将氮气加热至废气成分沸点以上温度，对整个装置进行吹脱，恢复活性炭活性；最后关闭加热器(7)，开启冷却器(8)，对脱附后的吸附器进行冷却。

2.根据权利要求1所述的一种活性炭吸附热氮气脱附冷凝回收装置，其特征在于：脱附后的废气采用三级冷凝器(11)进行冷凝并回收溶剂至储液罐(12)，最终的不凝气体经辅助活性炭吸附罐(9)吸附。

3.根据权利要求2所述的一种活性炭吸附热氮气脱附冷凝回收装置，其特征在于：所述冷凝器(11)连接储液罐(12)，用于对冷凝液体进行回收。