CN213699353U - 一种云母板生产中废气废水处理耦合装置 - Google Patents

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李新辉
柳辉
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方爱国
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Abstract

本实用新型属于云母板加工领域,提供一种云母板生产中废气废水处理耦合装置,针对废气中易挥发的有机硅胶单体,加强过滤拦截措施,增加水喷淋塔、空冷器、颗粒碳过滤器,三管齐下拦截有机硅胶单体,防止其进入后续的活性炭吸附系统中阻塞活性炭,影响活性炭的使用寿命;增加废水处理系统,甲醇废水再经曝气后去除废水中少量的甲醇,避免甲醇挥发后带来的严重的异味。本实用新型能对废气中有用的有机物进行回收,既可以保护环境,又可以实现有机溶剂资源回收再利用,达到节能减排的目的。

Description

一种云母板生产中废气废水处理耦合装置
技术领域
本实用新型属于云母板加工领域,具体涉及一种云母板生产中废气废水处理耦合装置。
背景技术
云母板施胶过程中使用的有机硅胶水中含大量的有机溶剂甲醇和甲苯,在云母板烘干定型过程中,甲醇、甲苯以及少量的有机硅胶会挥发出来,这些有机物对人体有一定的危害,直接排放到空气中,不仅污染环境、影响员工的身体键康,并且造成资源浪费。
如果能对废气中有用的有机物进行回收,即可以保护环境,又可以实现有机溶剂资源回收再利用,同时做到节能减排的目的。
目前云母板废气治理主要采用两种思路,一是焚烧法,另一个是单纯的活性炭吸附回收法。这两种方法都有一定的缺陷。
焚烧法缺陷:
云母板废气中不仅含有甲苯和甲醇,还含有一定量的易挥发的有机硅胶单体,在焚烧过程中,有大量的二氧化硅结晶形成,很快就将焚烧器的喷嘴、蓄热材料的孔隙堵塞,清理和更换均比较麻烦,更换费用大。
单纯回收法的缺陷:
1.在运行一段时间后云母板废气中的有机硅胶单体,这些有机硅胶单体逐渐冷却后慢慢的堵塞到了收集风管、预处理系统、活性炭中,使整个回收系统慢慢失效。
2.云母板废气中的甲醇沸点较低,活性炭在常温下对甲醇的吸附率低,回收的混合液体为甲苯、甲醇、水的混合物,不能直接回收使用。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处,提供一种云母板生产中废气废水处理耦合装置,能对废气中有用的有机物进行回收,既可以保护环境,又可以实现有机溶剂资源回收再利用,达到节能减排的目的。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种云母板生产中废气废水处理耦合装置,包括废气吸附回收系统、回收溶剂分离提纯系统、废水处理系统,所述废气吸附回收系统包括预处理系统、活性炭吸附系统、水蒸汽脱附再生系统,所述预处理系统包括袋式除尘器、喷淋塔、空冷器、离心风机、颗粒碳过滤器,所述袋式除尘器出口端与喷淋塔入口端相连,喷淋塔出口端依次连接空冷器、离心风机和碳颗粒过滤器,所述碳颗粒过滤器后接活性炭吸附系统,所述活性炭吸附系统包括两个以上的活性炭吸附床,所述水蒸汽脱附再生系统包括脱附冷凝器、分相器、油水分层槽、水层槽、油层槽,活性炭吸附床分别与高温水蒸汽管路和碳颗粒过滤器相连,活性炭吸附床后接脱附冷凝器、分相器,分相器的气相出口端接废气吸附回收系统,分相器的液相出口端接油水分层槽,油水分层槽末端分别与油层槽和水层槽相连,所述回收溶剂分离提纯系统包括甲苯精馏塔和甲醇精馏塔,油层槽出口端与甲苯精馏塔相连,水层槽出口端与甲醇精馏塔相连,甲醇精馏塔的塔底再沸器出口端接废水处理系统,所述废水处理系统包括曝气槽,所述曝气槽与甲醇精馏塔的塔底再沸器相连,曝气槽与曝气风机相连,曝气槽气体出口端与废气吸附回收系统相连,曝气槽液体出口端与喷淋塔相连。
云母板车间废气先进入袋式除尘器,除掉云母粉尘和大颗粒杂质,再经过喷淋塔除掉废气中的水融性杂质以及有机硅胶颗粒,废气经喷淋塔后再通过空冷器、离心风机送入碳颗粒过滤器,过滤掉废气中残留的大分子杂质,最后进入活性炭吸附系统进行吸附,所述活性炭吸附系统包括两个以上的活性炭吸附床,所述水蒸汽脱附再生系统包括脱附冷凝器、分相器、油水分层槽、水层槽、油层槽,当一个活性炭吸附床吸附饱和后,往床层中通过高温水蒸汽,活性碳中吸附的有机溶剂在高温中脱附出来,和水蒸汽一起进入脱附冷凝器中进行冷却,冷却液进入分相器进行气液分离,气相重新返回废气吸附回收系统进入吸附回收,液相进入油水分层槽中进行油水分层,分层后,油层流至油层槽收集,水层进入水层槽收集,所述回收溶剂分离提纯系统包括甲苯精馏塔和甲醇精馏塔,油层槽的液体通过甲苯精馏塔进行间歇精馏分离提纯,塔顶出料的初始低沸物直接返回油水分层槽中再分层,剩下的为成品甲苯,水层槽的液位通过甲醇精馏塔进入连接精馏分离提纯,塔顶出料为成品甲醇,塔底再沸器出料为废水,废水进入废水处理系统,所述废水处理系统包括曝气槽,将从甲醇精馏塔底的再沸器排出的高温废水通入曝气槽中,挥发出来的气体进入废气吸附回收系统中重新进行吸附回收,曝气过后的废水作为喷淋塔的补水。
在上述技术方案中,所述活性炭吸附系统包括两个以上的活性炭吸附床,一个活性炭吸附床处于脱附再生状态,另一个活性炭吸附床处于吸附状态,当一个活性炭吸附床吸附饱和后切换至脱附状态,脱附再生完的活性炭吸附床同时切换至吸附状态,多个活性炭吸附床轮流切换连续运行。
在上述技术方案中,所述袋式除尘器的过滤精度为30~500um。
在上述技术方案中,所述喷淋塔为旋流板塔或填料塔。
在上述技术方案中,所述空冷器为翅片式换热器。
在上述技术方案中,所述脱附冷凝器为列管换热器、螺旋板换热器,或螺旋缠绕管式换热器。
本实用新型云母板生产中废气废水处理耦合装置,针对废气中易挥发的有机硅胶单体,加强过滤拦截措施,增加水喷淋塔、空冷器、颗粒碳过滤器,三管齐下拦截有机硅胶单体,防止其进入后续的活性炭吸附系统中阻塞活性炭,影响活性炭的使用寿命;增加废水处理系统,甲醇废水再经曝气后去除废水中少量的甲醇,避免甲醇挥发后带来的严重的异味。
附图说明
图1为本实用新型装置中废气吸附回收部分的示意图。
图2为本实用新型装置中油层精馏部分的示意图。
图3为本实用新型装置中水层精馏和曝气部分的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例,对本实用新型的技术方案进行具体描述。
如图1至图3所示,本实施例提供一种云母板生产中废气废水处理耦合装置,包括废气吸附回收系统、回收溶剂分离提纯系统、废水处理系统。
所述废气吸附回收系统包括预处理系统、活性炭吸附系统、水蒸汽脱附再生系统。
所述预处理系统包括袋式除尘器、喷淋塔、空冷器、离心风机、颗粒碳过滤器。
所述袋式除尘器出口端与喷淋塔入口端相连,喷淋塔出口端依次连接空冷器、离心风机和碳颗粒过滤器,所述碳颗粒过滤器后接活性炭吸附系统,所述活性炭吸附系统包括两个以上的活性炭吸附床,所述水蒸汽脱附再生系统包括脱附冷凝器、分相器、油水分层槽、水层槽、油层槽,活性炭吸附床分别与高温水蒸汽管路和碳颗粒过滤器相连,活性炭吸附床后接脱附冷凝器、分相器,分相器的气相出口端接废气吸附回收系统,分相器的液相出口端接油水分层槽,油水分层槽末端分别与油层槽和水层槽相连,所述回收溶剂分离提纯系统包括甲苯精馏塔和甲醇精馏塔,油层槽出口端与甲苯精馏塔相连,水层槽出口端与甲醇精馏塔相连,甲醇精馏塔的塔底再沸器出口端接废水处理系统,所述废水处理系统包括曝气槽,所述曝气槽与甲醇精馏塔的塔底再沸器相连,曝气槽与曝气风机相连,曝气槽气体出口端与废气吸附回收系统相连,曝气槽液体出口端与喷淋塔相连。
车间产生的废气含有甲苯、甲醇,空气,还有少量的有机硅胶、云母粉尘等杂质,这些杂质如果直接进入活性炭中吸附会堵塞活性炭的微孔,不能再生,使得活性炭很快失效,故经收集汇总后的废气先要进入预处理系统进行除杂。
车间废气先进入袋式除尘器除掉云母粉尘和大颗粒杂质,再经过喷淋塔除掉废气中的一部分甲醇等水融性杂质以及有机硅胶颗粒。喷淋塔的下部水箱的水经过滤除悬浮物后循环喷淋使用,运行一段时间后,水中甲醇溶剂达到动态饱和后整体排至水层槽。废气经喷淋塔后再通过空冷器除温除水,再过离心风机,离心风机给废气提供输送动力,从离心风机出来后再通过碳颗粒过滤器,过滤掉废气中残留的大分子杂质,经多级预处理后,废气中的杂质基本除掉,只剩下甲苯、甲醇和空气,再进入活性炭吸附系统中的活性炭碳吸附床中进行吸附,(活性炭一般为活性炭纤维或活性炭颗粒),经吸附床后废气中的甲苯和甲醇被吸附下来,洁净的空气外排,外排废气中有机溶剂的浓度小于10ppm。
所述活性炭吸附系统包括两个以上的活性炭碳吸附床,一个活性炭吸附床处于脱附再生状态,另一个活性炭吸附床处于吸附状态,当一个活性炭吸附床吸附饱和后切换至脱附状态,脱附再生完的活性炭吸附床同时切换至吸附状态,多个活性炭吸附床轮流切换连续运行。
所述水蒸汽脱附再生系统包括脱附冷凝器、分相器、油水分层槽、水层槽、油层槽。
当一个活性碳吸附床吸附饱和后,往床层中通过高温水蒸汽(压力0.5~0.8MPa,温度110~180度),活性碳中吸附的有机溶剂在高温中脱附出来,和水蒸汽一起进入脱附冷凝器中进行冷却,冷却液进入分相器进行气液分离,气相重新返回废气吸附回收系统进入吸附回收,液相进入油水分层槽中进行油水分层。冷却液为甲苯、甲醇、水的混合物,分层后,油层在上部,主要为甲苯和少量的甲醇、水,流至油层槽收集;水层在下部,主要为甲醇的水溶液,进入水层槽收集。
所述回收溶剂分离提纯系统包括甲苯精馏塔和甲醇精馏塔。油层槽的液体为甲苯和少量的甲醇、水。通过甲苯精馏塔进行间歇精馏分离提纯,塔顶出料的初始低沸物(主要为甲醇、水、甲苯的混合物)直接返回油水分层槽中再分层,剩下的为成品甲苯,纯度99.5%以上,可直接回用于生产。
水层槽的液体为甲醇的水溶剂,通过甲醇精馏塔进入连接精馏分离提纯,从塔中部进料,塔顶出料为成品甲醇,纯度99.5%以上,塔底再沸器出料为废水,废水中含有微量的甲醇和甲苯。废水进入废水处理系统中再处理。
所述废水处理系统包括曝气槽。从甲醇精馏塔底的再沸器排出来的高温废水中还含有微量的甲醇和甲苯,将该高温废水通入曝气槽中,用曝气风机往曝气槽中鼓空气,对高温废水进行曝气处理,废水中含有的少量甲苯和甲醇气体会随着空气挥发出来,挥发出来的气体进入废气吸附回收系统中重新进行吸附回收。曝气过后的废水COD可达到150ppm以下,作为喷淋塔的补水。
在上述实施例中,所述袋式除尘器的过滤精度为30~500um。
在上述实施例中,所述喷淋塔为旋流板塔或填料塔。
在上述实施例中,所述空冷器为翅片式换热器。
在上述实施例中,所述脱附冷凝器为列管换热器、螺旋板换热器,或螺旋缠绕管式换热器。
本说明书中未作详细描述的内容,属于本专业技术人员公知的现有技术。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,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、等同替换和改进,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种云母板生产中废气废水处理耦合装置,其特征在于:包括废气吸附回收系统、回收溶剂分离提纯系统、废水处理系统,所述废气吸附回收系统包括预处理系统、活性炭吸附系统、水蒸汽脱附再生系统,所述预处理系统包括袋式除尘器、喷淋塔、空冷器、离心风机、颗粒碳过滤器,所述袋式除尘器出口端与喷淋塔入口端相连,喷淋塔出口端依次连接空冷器、离心风机和碳颗粒过滤器,所述碳颗粒过滤器后接活性炭吸附系统,所述活性炭吸附系统包括两个以上的活性炭吸附床,所述水蒸汽脱附再生系统包括脱附冷凝器、分相器、油水分层槽、水层槽、油层槽,活性炭吸附床分别与高温水蒸汽管路和碳颗粒过滤器相连,活性炭吸附床后接脱附冷凝器、分相器,分相器的气相出口端接废气吸附回收系统,分相器的液相出口端接油水分层槽,油水分层槽末端分别与油层槽和水层槽相连,所述回收溶剂分离提纯系统包括甲苯精馏塔和甲醇精馏塔,油层槽出口端与甲苯精馏塔相连,水层槽出口端与甲醇精馏塔相连,甲醇精馏塔的塔底再沸器出口端接废水处理系统,所述废水处理系统包括曝气槽,所述曝气槽与甲醇精馏塔的塔底再沸器相连,曝气槽与曝气风机相连,曝气槽气体出口端与废气吸附回收系统相连,曝气槽液体出口端与喷淋塔相连。
2.根据权利要求1所述的云母板生产中废气废水处理耦合装置,其特征在于:所述活性炭吸附系统中一个活性炭吸附床处于脱附再生状态,另一个活性炭吸附床处于吸附状态,当一个活性炭吸附床吸附饱和后切换至脱附状态,脱附再生完的活性炭吸附床同时切换至吸附状态,多个活性炭吸附床轮流切换连续运行。
3.根据权利要求1所述的云母板生产中废气废水处理耦合装置,其特征在于:所述袋式除尘器的过滤精度为30~500um。
4.根据权利要求1所述的云母板生产中废气废水处理耦合装置,其特征在于:所述喷淋塔为旋流板塔或填料塔。
5.根据权利要求1所述的云母板生产中废气废水处理耦合装置,其特征在于:所述空冷器为翅片式换热器。
6.根据权利要求1所述的云母板生产中废气废水处理耦合装置,其特征在于:所述脱附冷凝器为列管换热器、螺旋板换热器,或螺旋缠绕管式换热器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114506144A (zh) * 2021-12-31 2022-05-17 江苏双马智能科技有限公司 新能源电池用云母板的热压工艺
CN115414741A (zh) * 2022-07-27 2022-12-02 中材锂膜(宁乡)有限公司 一种废气回收系统及方法

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