CN211636552U - 一种活性炭吸附蒸汽再生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种活性炭吸附蒸汽再生系统，包括活性炭吸附器；活性炭吸附器内布置有用于吸附有机废气的活性炭层，活性炭吸附器的顶部设有与有机废气进气管连接的废气进气口，活性炭层下方设有用于排出经活性炭层吸附后的有机废气的废气排气口；活性炭吸附器活性炭层下侧及上侧分别设有与提供蒸汽的蒸汽管连接的蒸汽进气口和与回流管连接的蒸汽出气口；回流管上依次设有用于冷却回流气的冷却器和用于加热回流气的加热器，回流管的末端与活性炭吸附器的回流口连接，回流口位于活性炭层的下侧，冷却器与用于回收有机溶剂的储液罐连接。本实用新型，采用蒸汽回流设计，减少了饱和蒸汽的用量，降低了运行成本，减少了废水排放量，极具应用前景。

Description

一种活性炭吸附蒸汽再生系统

技术领域

本实用新型属于环保设备技术领域，涉及一种活性炭吸附蒸汽再生系统，特别涉及一种废水排放量小的活性炭吸附蒸汽再生系统。

背景技术

化工、印刷、铸造、加工等生产工厂中产生部分有机废气，随着国家环保法的逐步出台，国民对环保意识的逐步增强，企业对环保的逐步认识，活性炭吸附设备成为有机废气治理工程中的主导设备，活性炭吸附床运行一段时间后活性炭吸附饱和后需进行更换，更换后的活性炭作为危费处理。活性炭再生成为环保设备的焦点，有些活性炭吸附设备活性炭吸附饱和后进行催化燃烧，能使活性炭得到再生，由于部分企业车间为防爆车间，考虑到安全隐患和安监要求，活性炭再生安全问题成为首要考虑问题，同时有些活性炭吸附后的有机废气通过再生需要达到回收溶剂的目的。

CN 206240266U公开了一种活性炭吸附蒸汽再生设备，其在有效净化有机废气，同时回收有机溶剂，从而实现循环利用，不仅能使处理后的废气达到国家规定的排放要求，而且无二次污染，设备安全性能高，结构简单、占地面积小，运行稳定，但在其设备中液气混合，在活性炭吸附桶内进行冷凝，活性炭吸附桶成为了主要的废水储存装置，这一定程度上增大了其废水排放量，影响了溶剂的回收，极大地增大了运行成本。

因此，开发一种废水排放量小且运行成本低廉的活性炭吸附蒸汽再生系统极具现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术废水排放量大且运行成本高的缺陷，提供一种废水排放量小且运行成本低廉的活性炭吸附蒸汽再生系统。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种活性炭吸附蒸汽再生系统，包括活性炭吸附器；

所述活性炭吸附器内布置有用于吸附有机废气的活性炭层，活性炭吸附器的顶部设有与有机废气进气管连接的废气进气口，活性炭层下方设有用于排出经活性炭层吸附后的有机废气的废气排气口；

活性炭吸附器进行吸附作业时，有机废气经废气进气口进入活性炭吸附器，经活性炭层吸附后有机废气达到排放标准，经废气排气口排出；

所述活性炭吸附器活性炭层下侧及上侧分别设有与提供蒸汽的蒸汽管连接的蒸汽进气口和与回流管连接的蒸汽出气口；

所述回流管上依次设有用于冷却回流气的冷却器和用于加热回流气的加热器，回流管的末端与活性炭吸附器的回流口连接，所述回流口位于活性炭层的下侧，所述冷却器与用于回收有机溶剂的储液罐连接。活性炭层吸附饱和后使用蒸汽对活性炭层进行再生操作，饱和蒸汽由蒸汽管进入活性炭吸附器的蒸汽进气口，饱和蒸汽穿过活性炭层，利用饱和蒸汽的温度和气体动力使吸附在活性炭内部的有机物挥发出来，从而脱离活性炭达到脱附的目的，混有有机物的蒸汽后由蒸汽出气口流入回流管，经冷却器冷却后蒸汽中的有机物液化流入储液罐完成回收，其余的蒸汽再经加热器加热后经回流口流入活性炭吸附器，对活性炭吸附器的活性炭层进行二次加热，进一步去除活性炭内残留的水分，释放活性炭的吸附容量，延长再生后活性炭的吸附时间，从而减少活性炭的脱附频率。

本实用新型的活性炭吸附蒸汽再生系统的吸附及脱附原理如下：吸附过程从本质上说是一个浓缩富集工艺，活性炭吸附、脱附是依靠活性炭内部微孔的物理和化学吸附作用，把废气中的有机物吸附下来，从而达到净化废气的目的，由于活性炭吸附只是把有机物吸附下来，并没有把有机物真正转化为无害的物质，并且吸附到一定程度会达到饱和，所以通常必须进行脱附再生，饱和蒸汽脱附溶剂回收法是用饱和蒸汽的温度和气体动力使吸附在活性炭内部的有机物挥发出来，从而脱离活性炭达到脱附的目的，由于该方法的脱附介质为蒸汽，在脱附过程中基本没有空气(氧气)的参与，因此理论上不会出现燃烧等不安全隐患，所以脱附较安全。

本实用新型的蒸气回流的设计相比于现有技术，极大地减少了再生过程中饱和蒸汽的用量，一方面，降低了运行成本，另一方面，再生过程外界通入的饱和蒸汽或其他气体越少，即引入气体中的水分越少，极大地减少了废水排放量，方便了对有机溶剂的回收。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，所述活性炭吸附器共有两套以上，各活性炭吸附器并联。本领域技术人员可根据实际需求选择活性炭吸附器的数量，各活性炭吸附器也可采用串联的连接形式，其具体连接形式本领域技术人员均可根据实际需求进行选择。以并联的两套活性炭吸附器为例，单套活性炭吸附器装填1.7吨蒸汽再生专用活性炭，其处理风量为4400m³/h，其脱附周期为5个工作日，单个活性炭吸附器再生的时间为3～4小时。

如上所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，所述有机废气进气管与静压箱连接，所述静压箱与多个有机废气进口连接，静压箱一方面相当于储罐，另一方面能够保证有机废气以一稳定的速度进入活性炭吸附器，保证处理后的有机废气符合排放标准。

如上所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，所述静压箱的底部设有排水阀。

如上所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，所述废气排气口与废气排气管连接，所述废气排气管上安有实时监控排气质量的VOC在线检测仪。

如上所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，所述活性炭吸附器的底部设有用于排放废水的排水口。

如上所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，所述活性炭吸附器活性炭层上侧还设有与液化管路连接的液化气出气口；

所述液化管路上布置有用于冷却管路内气体的冷凝器，冷凝器与储液罐连接，所述储液罐的上端与静压箱通过放空管连接，即储液罐内的气体可通过放空管进入静压箱，再次进行吸附处理，避免了有害气体的外排，环境友好。

如上所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，所述储液罐上设有排液阀。

如上所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，所述冷凝器为卧式列管冷凝器，所述冷却器为表冷器，所述卧式列管冷凝器及表冷器通过循环水进行冷却；所述加热器以过热蒸汽作为热源采用换热的方式对回流管内的气体进行加热。本实用新型的冷凝器、冷却器及加热器的具体保护范围并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需求选择合适的器材，只要其能够实现换热(制冷或制热)功能即可。

如上所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，所有的管道上均设有截止阀，通过控制截止阀可以切换活性炭吸附蒸汽再生系统的工作模式(吸附工作模式及蒸汽再生模式)。

有益效果：

(1)本实用新型的活性炭吸附蒸汽再生系统，对活性炭吸附器的活性炭层进行二次加热，进一步去除活性炭内残留的水分，释放活性炭的吸附容量，延长再生后活性炭的吸附时间，从而减少活性炭的脱附频率；

(2)本实用新型的活性炭吸附蒸汽再生系统，采用蒸汽回流设计，极大地减少了再生过程中饱和蒸汽的用量，一方面，降低了运行成本，另一方面，再生过程外界通入的饱和蒸汽或其他气体越少，即引入气体中的水分越少，极大地减少了废水排放量，方便了对有机溶剂的回收。

附图说明

图1为本实用新型的活性炭吸附蒸汽再生系统的示意图；

其中，1-活性炭吸附器I，2-活性炭吸附器II，3-表冷器，4-加热器，5-卧式列管冷凝器，6-储液罐，7-静压箱，8-回流管，9-液化管路，10-废气排气管，11-VOC在线检测仪。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式做进一步阐述。

实施例1

一种活性炭吸附蒸汽再生系统，如图1所示，包括两套并联的活性炭吸附器即活性炭吸附器I1和活性炭吸附器II 2；

活性炭吸附器内布置有用于吸附有机废气的活性炭层，活性炭吸附器的顶部设有与有机废气进气管连接的废气进气口，活性炭层下方设有用于排出经活性炭层吸附后的有机废气的废气排气口，其中有机废气进气管与静压箱7连接，静压箱7与多个有机废气进口连接，静压箱7的底部设有排水阀，废气排气口与废气排气管10连接，废气排气管10上安有VOC在线检测仪11；

活性炭吸附器活性炭层下侧及上侧分别设有与提供蒸汽的蒸汽管连接的蒸汽进气口和与回流管连接的蒸汽出气口，活性炭吸附器的底部设有用于排放废水的排水口；

回流管上依次设有用于冷却回流气的表冷器3(通过循环水进行冷却)和用于加热回流气的加热器4(以过热蒸汽作为热源采用换热的方式对回流管内的气体进行加热)，回流管的末端与活性炭吸附器的回流口连接，回流口位于活性炭层的下侧，表冷器3与用于回收有机溶剂的储液罐连接；

活性炭吸附器活性炭层上侧还设有与液化管路9连接的液化气出气口；

液化管路9上布置有用于冷却管路内气体的卧式列管冷凝器5(通过循环水进行冷却)，卧式列管冷凝器5与储液罐6连接，储液罐6的上端与静压箱7通过放空管连接，储液罐6上设有排液阀，所有的管道上均设有截止阀。

本实用新型的活性炭吸附蒸汽再生系统的吸附工作模式废气在系统内的运动轨迹如下：

有机废气经废气进气口进入活性炭吸附器，经活性炭层吸附后有机废气达到排放标准，经废气排气口排出。

本实用新型的活性炭吸附蒸汽再生系统的蒸汽再生模式蒸汽在系统内的运动轨迹如下：

活性炭层吸附饱和后使用蒸汽对活性炭层进行再生操作，饱和蒸汽由蒸汽管进入活性炭吸附器的蒸汽进气口，饱和蒸汽穿过活性炭层，利用饱和蒸汽的温度和气体动力使吸附在活性炭内部的有机物挥发出来，从而脱离活性炭达到脱附的目的，混有有机物的蒸汽后由蒸汽出气口流入回流管，经冷却器冷却后蒸汽中的有机物液化流入储液罐完成回收，其余的蒸汽再经加热器加热后经回流口流入活性炭吸附器，对活性炭吸附器的活性炭层进行二次加热，进一步去除活性炭内残留的水分，释放活性炭的吸附容量，延长再生后活性炭的吸附时间，从而减少活性炭的脱附频率。

经验证，本实用新型的活性炭吸附蒸汽再生系统，对活性炭吸附器的活性炭层进行二次加热，进一步去除活性炭内残留的水分，释放活性炭的吸附容量，延长再生后活性炭的吸附时间，从而减少活性炭的脱附频率；采用蒸汽回流设计，极大地减少了再生过程中饱和蒸汽的用量，一方面，降低了运行成本，另一方面，再生过程外界通入的饱和蒸汽或其他气体越少，即引入气体中的水分越少，极大地减少了废水排放量，方便了对有机溶剂的回收，极具应用前景。

对比例1

一种活性炭吸附蒸汽再生设备，其采用如CN 206240266U所述的结构，其中活性炭吸附器的活性炭填充量、套数及尺寸完全相同，均为装填1.7吨蒸汽再生专用活性炭、处理风量为4400m³/h、脱附周期为5个工作日且再生时间为3～4小时的活性炭吸附器。

实施例1的活性炭吸附蒸汽再生系统的废水排放量相比于对比例1的活性炭吸附蒸汽再生设备的废水排放量降低了30％。对比可以发现，本实用新型的蒸汽回流设计，通过极大减少了再生过程中饱和蒸汽的用量极大地减少了废水排放量，符合当前社会对节能环保的要求。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，这些仅是举例说明，在不违背本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。

Claims (10)

1.一种活性炭吸附蒸汽再生系统，其特征在于，包括活性炭吸附器；

所述活性炭吸附器内布置有用于吸附有机废气的活性炭层，活性炭吸附器的顶部设有与有机废气进气管连接的废气进气口，活性炭层下方设有用于排出经活性炭层吸附后的有机废气的废气排气口；

所述活性炭吸附器活性炭层下侧及上侧分别设有与提供蒸汽的蒸汽管连接的蒸汽进气口和与回流管连接的蒸汽出气口；

所述回流管上依次设有用于冷却回流气的冷却器和用于加热回流气的加热器，回流管的末端与活性炭吸附器的回流口连接，所述回流口位于活性炭层的下侧，所述冷却器与用于回收有机溶剂的储液罐连接。

2.根据权利要求1所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，其特征在于，所述活性炭吸附器共有两套以上，各活性炭吸附器并联。

3.根据权利要求1所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，其特征在于，所述有机废气进气管与静压箱连接，所述静压箱与多个有机废气进口连接。

4.根据权利要求3所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，其特征在于，所述静压箱的底部设有排水阀。

5.根据权利要求1所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，其特征在于，所述废气排气口与废气排气管连接，所述废气排气管上安有VOC在线检测仪。

6.根据权利要求1所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，其特征在于，所述活性炭吸附器的底部设有用于排放废水的排水口。

7.根据权利要求3所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，其特征在于，所述活性炭吸附器活性炭层上侧还设有与液化管路连接的液化气出气口；

所述液化管路上布置有用于冷却管路内气体的冷凝器，冷凝器与储液罐连接，所述储液罐的上端与静压箱通过放空管连接。

8.根据权利要求7所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，其特征在于，所述储液罐上设有排液阀。

9.根据权利要求7所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，其特征在于，所述冷凝器为卧式列管冷凝器，所述冷却器为表冷器，所述卧式列管冷凝器及表冷器通过循环水进行冷却；所述加热器以过热蒸汽作为热源采用换热的方式对回流管内的气体进行加热。

10.根据权利要求7所述的一种活性炭吸附蒸汽再生系统，其特征在于，所有的管道上均设有截止阀。

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