CN214234078U - 一种VOCs有机物气体吸附剂再生处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种VOCs有机物气体吸附剂再生处理系统，包括依次连通的VOCs有机气体管、主回收单元及尾气燃烧系统，其中，与所述尾气燃烧系统并联有到所述主回收单元的尾气处理单元，所述尾气处理单元上连接有再生处理单元。通过管道和阀门与原VOCs装置及火炬系统相连，形成一个完整的吸附剂再生装置。该简易吸附剂再生装置流程简单，投资低，可利用工厂富余量的低压蒸汽和氮气作为热再生源。该装置对简单吸附法吸附剂再生，可延长使用寿命15～20倍，对仅配置变压解吸而没有配置变温解吸的吸附单元吸附剂的再生后，可延长吸附剂寿命5倍以上，减少了吸附剂的消耗和危废处置费用，同时再生废气进入VOCs装置主回收单元二次回收，并进入火炬系统，减少了环境污染。

Description

一种VOCs有机物气体吸附剂再生处理系统

技术领域

本实用新型涉及挥发性有机物(VOCs)处理技术领域，尤其涉及一种VOCs有机物气体吸附剂再生处理系统。

背景技术

在石油化工行业，有机液体产品在储存和装卸车过程中会产生挥发性有机物，这些有机液体和挥发出的蒸气大多具有易燃易爆和毒害性。挥发性有机物(VOCs)除直接损害作业人员身体健康外，还对环境造成污染。挥发的有机废气主要组分是有机液体所对应的特征污染挥发物，其次，还含有少量的其他C2～C8碳氢化合物，一般将其称作非甲烷总烃(简称NMHC)。大气中的NMHC超过一定浓度，除可直接麻醉人体的中枢神经系统，刺激皮肤粘膜外，在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾，对环境和人类造成危害。

现VOCs治理技术分为破坏技术和回收技术。破坏技术则适合低浓度有机废气的处理，其基本思路是通过燃烧等化学反应，把有机废气分解转化为无毒无害的水、CO2等物质。回收技术适合于中高浓度有机废气的治理，一般采用冷凝法、吸收法、吸附法、膜分离等组合工艺对VOCs废气进行富集和回收处理，实现资源的回收和循环利用。

吸附法由于吸附剂来源广泛，价格便宜也得到广泛应用，适用于有机废气浓度较低、规模较小且间歇运行的油气回收装置，通过吸附剂的吸附/脱附来达到富集有机组分，再通过溶剂吸收来达到废气回收的目的；但吸附法更广泛的应用是尾气处理把关，作为尾气达标排放的保证设施。很明显，随着吸附装置的运行，有机废气会逐渐穿透吸附剂床层导致排放尾气超标，故为保证吸附性能，宜配套变压解吸(真空脱附)或变温解吸(热再生)设备。出于工厂实际或技术经济因素，一些VOCs装置的尾气处理单元采用了简单的单罐吸附法。由于不带变压解吸或变温解吸设备，造成吸附剂无法脱附再生，吸附剂消耗大，运行成本较高。

发明内容

针对上述存在的问题，本实用新型旨在提供一种VOCs有机物气体吸附剂再生处理系统，该系统流程简单，投资低，可利用工厂富余量的低压蒸汽和氮气作为热再生源。对简单吸附法吸附剂再生，可延长使用寿命15～20倍，对仅配置变压解吸而没有配置变温解吸的吸附单元吸附剂的再生后，可延长吸附剂寿命5倍以上；减少了活性炭的消耗和危废处置费用，同时再生废气循环进入主回收单元处理，并进入火炬系统，减少了环境污染。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种VOCs有机物气体吸附剂再生处理系统，包括依次连通的VOCs有机气体管、主回收单元及尾气燃烧系统，其中，与所述尾气燃烧系统并联有到所述主回收单元的尾气处理单元，所述尾气处理单元上连接有再生处理单元。

优选的，所述尾气处理单元包括与同所述尾气燃烧系统并联到所述主回收单元上的吸附设备和排气设备，所述吸附设备的出口端连接至所述排气设备的入口端。

优选的，所述再生处理单元包括依次连通的低压氮气管、氮气/解吸气换热器及氮气加热器，所述氮气加热器连接至所述吸附设备上，并在所述吸附设备背离所述氮气加热器一端连接至所述氮气/解吸气换热器，并通过该氮气/解吸气换热器冷却后连接至所述主回收单元前端的所述VOCs有机气体管上。

优选的，在所述主回收单元与吸附设备、排气设备及尾气燃烧系统的前端之间依次设置有引风机和氧表。

优选的，所述氮气加热器包括套设在所述氮气/解吸气换热器和吸附设备之间管线上的蒸汽加热套管，所述蒸汽加热套管位于所述氮气/解吸气换热器一端连通有低压蒸汽管、位于吸附设备一端连通有蒸汽冷凝液管。

优选的，所述尾气燃烧系统中具有阻火器。

本实用新型的有益效果是：(1)该再生处理系统具有对吸附剂再生处理单元，该再生处理单元将吸附剂的吸附效能维持在有效的吸附能力上，实现对VOCs有机废气的连续处理，避免废气的堆积和废气排放的超标。吸附剂通过再生，减少了吸附剂消耗量和危险固体废弃物处置费用。(2)吸附罐相当于一个有机污染物的富集设施，热再生后解吸气进入VOCs主回收单元，并被二次回收利用，降低了有机污染物排放量。(3)氧表和阻火器，可将氧含量低于0.5％的废气安全的进入火炬系统燃烧排放，进一步减少了NMHC对大气环境的影响。

附图说明

图1为本实用新型再生处理系统整体结构原理图。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述。

参照附图1所示的一种VOCs有机物气体吸附剂再生处理系统，包括依次连通的VOCs有机气体管1、主回收单元2(优选为缓冲罐)及尾气燃烧系统3(具体为火炬系统)。与所述尾气燃烧系统3并联有到所述主回收单元2的尾气处理单元4。VOCs有机气体管1中的VOCs有机废气通入到缓冲罐中进行回收，回收之后的废气由两路依次通过火炬系统燃烧处理、另一路则再次通过尾气处理单元4进行处理，以达到直接排放标准。对于尾气处理单元的处理方式一般优选为通过吸附剂进行吸附处理，而吸附剂在其吸附的过程中，随吸附周期的增加，其吸附效能逐渐降低，导致吸附效果的降低，进而使得通过尾气处理单元4进行处理的废气逐渐超标，对人体及环境造成影响。在该情况下需要更换吸附剂，重新对废气进行吸附，而造成的影响是有机废气不能连续处理，造成堆积，并且在吸附剂效能下降后，已有一定量为达标的废气排放，造成安全隐患。因此为了解决该问题，使得VOCs有机废气能连续处理，在所述尾气处理单元4上连接有再生处理单元。通过该再生处理单元将吸附剂的吸附效能维持在有效的吸附能力上，实现对VOCs有机废气的连续处理，避免废气的堆积和废气排放的超标。

具体的，所述尾气处理单元4包括与同所述尾气燃烧系统3并联到所述主回收单元2上的吸附设备4a和排气设备4b，所述吸附设备4a的出口端连接至所述排气设备4b的入口端。其中，吸附设备4a优选为吸附罐，包括吸附床、吸附槽、吸附塔等类似及组合设备，其内部的吸附剂选择活性炭或其他吸附剂及组合吸附介质。排气设备4b优选为排气筒。若通过缓冲罐回收后的废气有害指标达到排放标准可直接通过排气筒排放，若超标则通过吸附罐中的活性炭吸附后，再通过排气筒排放。

具体的，所述再生处理单元包括依次连通的低压氮气管5、氮气/解吸气换热器6及氮气加热器7，所述氮气加热器7连接至所述吸附设备4a上，并在所述吸附设备4a背离所述氮气加热器7一端连接至所述氮气/解吸气换热器6，并通过该氮气/解吸气换热器6冷却后连接至所述主回收单元2前端的所述VOCs有机气体管1上。

在低压氮气管5通入压力为0.6MPa的氮气，通过氮气/解吸气换热器6升温后连接至氮气加热器7中进行加热到110-130℃，并通过管线连接到VOCs尾气处理单元的吸附罐中，对吸附罐内的活性炭进行热再生，使得活性炭维持有效的吸附效能，而氮气解吸气则通过管线连接到氮气/解吸气换热器6的壳程进口，通过降温(氮气/解吸气换热器6内优选为通入循环水进行冷却，以降低解吸气温度)后解吸气连接到VOCs有机气体管1上，通过流通压力带动VOCs有机废气进入到吸附罐内回收处理，连续循环到吸附罐内对吸收后的废气进行吸附处理，在实现活性炭可再生的作用下，进行废气的连续处理工作。

为了针对性的对达到燃烧条件的废气直接通过火炬系统进行燃烧排放，在所述主回收单元2与吸附设备4a、排气设备4b及尾气燃烧系统3的前端之间依次设置有引风机8和氧表9。引风机8加快整体管线中气体的流通，而在低压氮气的压力下，可选择性的关闭引风机工作。氧表9是检测氧含量低于0.5％的废气，当尾气含氧量合格后通过火炬系统燃烧排放，进一步减少了NMHC对大气环境的影响。

具体的，所述氮气加热器7包括套设在所述氮气/解吸气换热器6和吸附设备4a之间管线上的蒸汽加热套管7a，所述蒸汽加热套管7a位于所述氮气/解吸气换热器6一端连通有低压蒸汽管7b、位于吸附设备4a一端连通有蒸汽冷凝液管7c。低压蒸汽管7b内可通入工厂富余的低压蒸汽用来加热，实现资源的回收利用。蒸汽加热套管7a内的冷凝水则通过蒸汽冷凝液管7c排放。

进一步为了确保废气的安全燃烧排放，所述尾气燃烧系统3中具有阻火器3a。

本实用新型的原理是：在低压氮气管5中通入压力为0.6MPa的氮气，通过氮气/解吸气换热器6升温后连接至氮气加热器7中进行加热到110-130℃，并通过管线连接到VOCs尾气处理单元的吸附罐中，对吸附罐内的活性炭进行热再生，使得活性炭维持有效的吸附效能，而氮气解吸气则通过管线连接到氮气/解吸气换热器6的壳程进口，通过降温(氮气/解吸气换热器6内优选为通入循环水进行冷却，以降低解吸气温度)后解吸气连接到VOCs有机气体管1上，通过流通压力带动VOCs有机废气进入到吸附罐内回收处理，连续循环到吸附罐内对吸收后的废气进行吸附处理，在实现活性炭可再生的作用下，进行废气的连续处理工作。尾气经引风机和氧表9测氧合格后，再通过阻火器3a安全进入火炬系统燃烧。再生初期，含氧超标的尾气经排气筒放散。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种VOCs有机物气体吸附剂再生处理系统，包括依次连通的VOCs有机气体管(1)、主回收单元(2)及尾气燃烧系统(3)，其中，与所述尾气燃烧系统(3)并联有到所述主回收单元(2)的尾气处理单元(4)，所述尾气处理单元(4)上连接有再生处理单元。

2.根据权利要求1所述的一种VOCs有机物气体吸附剂再生处理系统，其特征在于：所述尾气处理单元(4)包括与同所述尾气燃烧系统(3)并联到所述主回收单元(2)上的吸附设备(4a)和排气设备(4b)，所述吸附设备(4a)的出口端连接至所述排气设备(4b)的入口端。

3.根据权利要求2所述的一种VOCs有机物气体吸附剂再生处理系统，其特征在于：所述再生处理单元包括依次连通的低压氮气管(5)、氮气/解吸气换热器(6)及氮气加热器(7)，所述氮气加热器(7)连接至所述吸附设备(4a)上，并在所述吸附设备(4a)背离所述氮气加热器(7)一端连接至所述氮气/解吸气换热器(6)，并通过该氮气/解吸气换热器(6)冷却后连接至所述主回收单元(2)前端的所述VOCs有机气体管(1)上。

4.根据权利要求3所述的一种VOCs有机物气体吸附剂再生处理系统，其特征在于：在所述主回收单元(2)与吸附设备(4a)、排气设备(4b)及尾气燃烧系统(3)的前端之间依次设置有引风机(8)和氧表(9)。

5.根据权利要求4所述的一种VOCs有机物气体吸附剂再生处理系统，其特征在于：所述氮气加热器(7)包括套设在所述氮气/解吸气换热器(6)和吸附设备(4a)之间管线上的蒸汽加热套管(7a)，所述蒸汽加热套管(7a)位于所述氮气/解吸气换热器(6)一端连通有低压蒸汽管(7b)、位于吸附设备(4a)一端连通有蒸汽冷凝液管(7c)。

6.根据权利要求5所述的一种VOCs有机物气体吸附剂再生处理系统，其特征在于：所述尾气燃烧系统(3)中具有阻火器(3a)。

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