CN210229534U

CN210229534U - 一种用于蒽醌法双氧水生产尾气的碳纤维吸附装置

Info

Publication number: CN210229534U
Application number: CN201822081162.9U
Authority: CN
Inventors: Enping Li; 李恩平; Ruiyuan Liu; 刘瑞元; Shixin Feng; 冯士新; Chibing Yang; 杨池兵
Original assignee: Anhui Jinhe Industrial Co Ltd
Current assignee: Anhui Jinhe Industrial Co Ltd
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2020-04-03
Anticipated expiration: 2028-12-12

Abstract

本实用新型涉及一种用于蒽醌法双氧水生产尾气的碳纤维吸附装置，包括：a、六个碳纤维吸附吸附器A、B、C、D、E及F，吸附吸附器的上部和下部用联通管（3）连接；b、缓冲罐（1）通过尾气进管（2）与吸附器底部连接，吸附器顶部分别与尾气出管（4）连接；c、蒸汽进管（6）与吸附吸附器的空腔连接，吸附吸附器的底部与蒸汽出管（7）连接然后连接于冷凝器（14）入口端，冷凝器出口端连接于分层槽（15）；d、干燥风机（13）及换热器（12）与蒸汽出管（7）连接；吸附吸附器上部出连接干燥出管（5）然后连接于冷凝器。本装置具有吸附效率高、再生蒸汽消耗少、减少污染，设备运行全自动、回收芳烃的效果平稳持续，实现氧化尾气的达标排放。

Description

一种用于蒽醌法双氧水生产尾气的碳纤维吸附装置

技术领域

本实用新型涉及蒽醌法双氧水的生产方法，特别涉及双氧水生产中氧化尾气达标排放及重芳烃回收利用的一种用于蒽醌法双氧水生产尾气的碳纤维吸附装置。

背景技术

双氧水（学名过氧化氢，H₂O₂）主要用于纺织品、针织品、纸浆、草、藤、竹、木制品的漂白；三废（特别是废水）处理；有机及高分子合成（用作氧化剂、催化剂、引发剂、环氧化剂、交联剂等）；有机及无机过氧化物（如过乙酸、过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过碳酸钠、过硼酸钠、过氧化钙、过氧化硫脲、己内酰胺、环氧丙烷等）；电镀液的净化；食品工业中用于消毒、防腐、保鲜；电子工业中用作表面处理剂；医疗、医药行业中用于消毒；高浓度过氧化氢可用于火箭推进剂；其它如建材行业用作发泡剂；水处理行业用于杀菌、灭藻；化妆品行业中用作毛发漂白剂和染发剂。

双氧水的工业生产方法主要有电解法、蒽醌法、异丙醇法、阴极阳极还原法和氢氧直接化合法等。蒽醌法是目前国内外生产双氧水最主要的方法。20世纪90年代前，国内双氧水生产企业大多采用电解法，该法电流效率高、工艺流程短、产品质量高，但由于电耗较大，生产成本高，不适合大规模工业化生产，已逐渐被淘汰。此外，国内也在研究采用氧阳极还原法生产双氧水，该法利用水和空气作为原料，具有成本低、投资少、污染小等特点，但目前该法仍未实现工业化生产。我国的双氧水产品有工业级、试剂级、食品级、医药级和电子级等几种，浓度ω(H2O2)有27.5%、30%、35%、50%、70%等多种规格。

蒽醌法双氧水工艺中，氧化尾气的成分主要有氮气、氧气、芳烃蒸汽(主要成分三甲苯)、水蒸气，其中的芳烃蒸汽是双氧水生产中工作液的重要溶剂。

目前氧化尾气芳烃回收采用冷凝分离和两步吸附解析的混合方法进行回收。氧化尾气排放时，带有一定的压力和温度，气量又很大，其重芳烃含量较高。为了降低尾气排放中芳烃含量、降低生产成本，实现氧化尾气的达标排放，达到进一步降低能耗。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中氧化尾气芳烃回收装置存在的尾气排放中芳烃含量高、污染大的缺陷，提供的一种蒽醌法双氧水生产尾气的碳纤维吸附装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

1、一种用于蒽醌法双氧水生产尾气的碳纤维吸附装置，其特征在于该装置包括：

a、六个碳纤维吸附器A、B、C、D、E及F，每个碳纤维吸附器的上部出口K2和下部出口K1分别用联通管3连接，并且在上部出口K2和下部出口K1的联通管中分别连接连一个联通阀LT，另外每个碳纤维吸附器的联通管相互联通；

b、一个缓冲罐1，缓冲罐1的进口端与系统芳烃尾气管道连接，缓冲罐的出口端通过尾气进管分别通过尾气进气阀W1与每个碳纤维吸附器底部进口端K1连接，每个碳纤维吸附器顶部出口端K2分别通过一个尾气出阀W2与尾气出管连接；

c、一个与外界蒸汽总管连接的蒸汽进管，蒸汽进管分别通过一个蒸汽进阀Z1与每个碳纤维吸附器上部的空腔连接，每个碳纤维吸附器的底部出口K1分别通过蒸汽出阀Z2与蒸汽出管连接，蒸汽出管通过冷凝阀LN连接于冷凝器第一入口端，冷凝器出口端通过下液阀XY连接出液管一端，出液管另一端连接于分层槽上部，分层槽上部通过分层管连接于芳烃储罐上部；

d、一个干燥风机通过风管与换热器进口连接，换热器出口通过内干燥阀G1与蒸汽出管连接；每个碳纤维吸附器上部出口K2分别通过内干燥阀G连接干燥出管，干燥出管的末端连接于冷凝器另一个第二入口端。

进一步的技术方案是：

一个脱附风机，其进口端通过脱附阀TF与脱附管道连接，脱附管道与干燥出管连接，脱附风机的出口端通过脱附管道与缓冲罐连接。

分层槽和芳烃储槽顶部出口通过排气管道与脱附管道连接，排气管道中连接一个排气阀PQ。

干燥风机进口管道通过外干燥管连接于冷凝器的进口端，外干燥管中连接一个外干燥阀G2。

本实用新型的优点在于：

本装置具有吸附过程短、吸附速度快、吸附效率高、再生能耗低、蒸汽消耗少；设备运行全自动，无需看护；回收芳烃的效果平稳持续；减少污染，保护环境，实现氧化尾气的达标排放。

附图说明

图1是本实用新型提供蒽醌法双氧水工艺中二级吸附碳纤维装置示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型采用的一种用于蒽醌法双氧水生产尾气的碳纤维吸附装置，其特征在于该装置包括：

a、六个碳纤维吸附器A、B、C、D、E及F，每个碳纤维吸附器的上部出口K2和下部出口K1分别用联通管3连接，并且在上部出口K2和下部出口K1的联通管3中分别连接连一个联通阀LT，另外每个碳纤维吸附器的联通管3相互联通；

b、一个缓冲罐1，缓冲罐1的进口端与系统芳烃尾气管道连接，缓冲罐1的出口端通过尾气进管2分别通过尾气进气阀W1与每个碳纤维吸附器底部进口端K1连接，每个碳纤维吸附器顶部出口端K2分别通过一个尾气出阀W2与尾气出管4连接；

c、一个与外界蒸汽总管连接的蒸汽进管6，蒸汽进管6分别通过一个蒸汽进阀Z1与每个碳纤维吸附器上部的空腔24连接，每个碳纤维吸附器的底部出口K1分别通过蒸汽出阀Z2与蒸汽出管7连接，蒸汽出管7通过冷凝阀LN连接于冷凝器14第一入口端10，冷凝器出口端通过下液阀XY连接出液管26一端，出液管26另一端连接于分层槽15上部，分层槽15上部通过分层管19连接于芳烃储罐上部；

d、一个干燥风机13通过风管与换热器12进口连接，换热器12出口通过内干燥阀G1与蒸汽出管7连接；每个碳纤维吸附器上部出口K2分别通过内干燥阀G连接干燥出管5，干燥出管5的末端连接于冷凝器14另一个第二入口端10a。

进一步的技术方案还包括：

一个脱附风机17，其进口端通过脱附阀TF与脱附管道8连接，脱附管道8与干燥出管5连接，脱附风机17的出口端通过脱附管道8与缓冲罐1连接。

分层槽15和芳烃储槽16顶部出口通过排气管道18与脱附管道8连接，排气管道18中连接一个排气阀PQ。

干燥风机13进口管道11通过外干燥管9连接于冷凝器14的进口端，外干燥管9中连接一个外干燥阀G2。

本实用新型具体操作步骤如下（参见图1）：

a、吸附状态

当碳纤维吸附箱A、B处于吸附状态时，尾气进阀W1和上部的联通出阀LT打开，尾气出阀W2以及其它阀门关闭，含有芳烃的有机尾气进入碳纤维吸附箱底部空腔20，有机尾气由外至内通过吸附芯活性碳纤维层21，经过龙架22和隔板23上的孔后到达上部空腔24，此时有机尾气被活性碳纤第一次吸附，第一次吸附后的尾气经过上部的连通出阀，沿着联通管3通过碳纤维吸附箱C、D底部的连通阀LT进入底部进口端K1，此时碳纤维吸附箱C、D对尾气进行二级吸附，并且碳纤维吸附箱C、D顶部的连通阀LT、干燥阀G处于关闭状态，而尾气出阀W2打开，经过二次吸附后的尾气沿着尾气出管4放空。

b、解析状态

当吸附箱A/B吸附达到设定吸附时间时，由PLC控制切换进入活性碳纤维解吸状态，吸附箱A/B上部的蒸汽进阀Z1及下部的蒸汽进阀Z1打开，其它阀门均关闭，此时蒸汽由吸附芯从内向外吹扫和解吸活性碳纤维上的有机溶剂，解吸下来的有机溶剂和水蒸汽通过蒸汽出管7进入冷凝器14进行冷凝回收，经冷凝后的有机溶剂液体和冷凝水送入回收物料分层槽。

当吸附箱A/B处于解析状态是，由PLC控制切换吸附箱C/D处于一次吸附状态、而吸附箱E/F处于二次吸附状态。

c、干燥状态

当吸附箱A/B活性碳纤维解吸达到设定的时间时，由PLC控制切换进入间歇状态，使箱体内部的不凝气进行自然降温冷却；然后进入干燥状态，此时吸附箱A/B上部的干燥阀G以及下部的蒸汽出阀Z2打开，其它阀门关闭，

干燥风机13将空气送入换热器12，加热后的空气共用蒸汽出管7进入吸附箱A/B底部空腔，对吸附箱A/B内的活性碳纤维层21进行吹扫活性碳纤维上的水汽并降低吸附芯和箱体的温度，吹扫后的干燥气体经由上部的干燥阀G沿着干燥出管5进入冷凝器14的另一个入口，干燥气体中少量的有机尾气冷凝液进入分层槽15。

干燥一段时间后箱体切换到一次吸附状态，由PLC自动控制循环吸附箱C/D、E/F依次进入吸附、脱附、冷却干燥状态。

d、放料状态

由冷凝器和箱体下部排出的冷凝液均流入回收物料自动分层槽，冷凝液在自动分层槽内自动分为水层和有机物层并自动分别排出，冷凝水排入废水池，有机物排入回收物料贮槽。净化后的洁净合格气体从吸附箱上部排出。达到既降低了氧化尾气排放中的芳烃浓度，增加芳烃的回收，每天多回收的芳烃给双氧水装置带来了一定的经济效益。

Claims

1.一种用于蒽醌法双氧水生产尾气的碳纤维吸附装置，其特征在于该装置包括：

a、六个碳纤维吸附器A、B、C、D、E及F，每个碳纤维吸附器的上部出口K2和下部出口K1分别用联通管（3）连接，并且在上部出口K2和下部出口K1的联通管（3）中分别连接连一个联通阀LT，另外每个碳纤维吸附器的联通管（3）相互联通；

b、一个缓冲罐（1），缓冲罐（1）的进口端与系统芳烃尾气管道连接，缓冲罐（1）的出口端通过尾气进管（2）分别通过尾气进气阀W1与每个碳纤维吸附器底部进口端K1连接，每个碳纤维吸附器顶部出口端K2分别通过一个尾气出阀W2与尾气出管（4）连接；

c、一个与外界蒸汽总管连接的蒸汽进管（6），蒸汽进管（6）分别通过一个蒸汽进阀Z1与每个碳纤维吸附器上部的空腔（24）连接，每个碳纤维吸附器的底部出口K1分别通过蒸汽出阀Z2与蒸汽出管（7）连接，蒸汽出管（7）通过冷凝阀LN连接于冷凝器（14）第一入口端（10），冷凝器出口端通过下液阀XY连接出液管（26）一端，出液管（26）另一端连接于分层槽（15）上部，分层槽（15）上部通过分层管（19）连接于芳烃储罐上部；

d、一个干燥风机（13）通过风管与换热器（12）进口连接，换热器（12）出口通过内干燥阀G1与蒸汽出管（7）连接；每个碳纤维吸附器上部出口K2分别通过内干燥阀G连接干燥出管（5），干燥出管（5）的末端连接于冷凝器（14）另一个第二入口端（10a）。

2.根据权利要求1所述的一种用于蒽醌法双氧水生产尾气的碳纤维吸附装置，其特征在于还包括：

一个脱附风机（17），其进口端通过脱附阀TF与脱附管道（8）连接，脱附管道（8）与干燥出管（5）连接，脱附风机（17）的出口端通过脱附管道（8）与缓冲罐（1）连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于蒽醌法双氧水生产尾气的碳纤维吸附装置，其特征在于还包括：分层槽（15）和芳烃储槽（16）顶部出口通过排气管道（18）与脱附管道（8）连接，排气管道（18）中连接一个排气阀PQ。

4.根据权利要求3所述的一种用于蒽醌法双氧水生产尾气的碳纤维吸附装置，其特征在于：干燥风机（13）进口管道（11）通过外干燥管（9）连接于冷凝器（14）的进口端，外干燥管（9）中连接一个外干燥阀G2。