CN214320175U - 一种高温氮气脱附及冷凝回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高温氮气脱附及冷凝回收装置，包括通过氮气管路依次连接的加热器、活性炭脱附罐、换热器、冷凝器和循环风机；所述的循环风机的出风口与换热器的净化冷气体进气口连通；所述的循环风机与换热器的连接管路上设置有压力监控净化系统；所述的换热器的净化热气体出气口与加热器的进气口连通。本实用新型的高温氮气脱附及冷凝回收装置，可应用于活性炭脱附，具有不会造成二次污染、且能耗较低、安全系数高的优点。

Description

一种高温氮气脱附及冷凝回收装置

技术领域

本实用新型涉及各领域生产过程中有机溶剂挥发气体的环保治理领域，尤其涉及一种高温氮气脱附及冷凝回收装置，即采用颗粒活性炭作为吸附材料的环保设施，当活性炭不可再对有机气体产生净化效果时，可对吸附饱和的活性炭进行脱附再生，并对有机溶剂进行回收的装置。

背景技术

工业生产领域中的有机溶剂挥发气体多采用活性炭进行吸附处理，其中一部分有机溶剂具有较高的回收价值。而当前采用的活性炭吸附设备，其活性炭多为充当一次性吸附材料，即活性炭对有机气体吸附饱和后直接按危废进行处置。不仅增加活性炭的更换和处置费用，并浪费掉有机溶剂回收后产生的价值。

目前活性炭的脱附处理大多采用热蒸汽加热脱附，即脱附出的油气被冷凝器冷凝为液体混合物而被回收，吸附后结晶的气体高空排放。由于热蒸汽含水量较大，对于处理水溶性的废气时会产生大量的废水难以处理，容易造成二次污染，且热蒸汽的耗能较大，废气处理成本较高。

此外，在活性炭脱附气体净化过程中，气体压力不稳定，当气体压力过高存在安全隐患时，需要向外释放部分管路上未经净化的气体，容易对环境造成污染。

如何设计一种不会造成二次污染、且能耗较低、安全系数高的活性炭脱附及冷凝回收装置，成为本领域急需解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术的不足，提供一种应用于活性炭脱附、不会造成二次污染、且能耗较低、安全系数高的高温氮气脱附及冷凝回收装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种高温氮气脱附及冷凝回收装置，包括通过氮气管路依次连接的加热器、活性炭脱附罐、换热器、冷凝器和循环风机；所述的循环风机的出风口与换热器的净化冷气体进气口连通；所述的循环风机与换热器的连接管路上设置有压力监控净化系统；所述的换热器的净化热气体出气口与加热器的进气口连通。

优选的，所述的压力监控净化系统包括设置在换热器和循坏风机之间的净化罐、设置在与换热器的净化冷气体进气口连接的管路上的压力探测仪和设置在净化罐的进气管路上的电磁阀二。

优选的，所述的换热器内部设置有气-气换热管，所述的换热器上设置有脱附热气体进气口、脱附冷气体出气口、净化冷气体进气口和净化热气体出气口；经活性炭脱附罐脱附的高温高浓度有机气体经脱附热气体进气口进入换热器后从脱附冷气体出气口排出进入冷凝器，经冷凝器冷凝的净化冷气体经净化冷气体进气口进入换热器后从净化热气体出气口排出进入加热器。

优选的，所述的冷凝器连接有为冷凝器提供冷水循环的冷水机。

优选的，所述的冷凝器连接有用于回收液态有机溶剂的溶剂槽。

优选的，所述的冷凝器的底部设置有溶液收集斗，所述的溶液收集斗的除夜口与溶剂槽的进液口连接。

优选的，所述的加热器和活性炭脱附罐之间设置有温度控制仪。

优选的，所述的氮气管路的开始端管路上设置有电磁阀一。

优选的，所述的加热器内部设置有电加热装置。

优选的，所述的活性炭脱附罐设有装填饱和活性炭的有活性炭填装层。

优选的，所述的冷凝器内部设置有气-水换热管。

优选的，所述的净化罐的出气口连接有排放管。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、充分利用氮气这种廉价易得、无环境危害、无氧化和无腐蚀性的惰性气体作为脱附介质，利用高温氮气对饱和活性炭进行彻底脱附，将活性炭中吸附的有机物脱附出来的同时达到对活性炭的再生，从而使得活性炭可重复投入使用。

2、通过冷凝作用，将氮气气流中的高浓度有机物冷凝成液态有机溶剂，达到有机溶剂的回收再利用的同时亦减少了有机气体因为排放而对环境产生的危害。

3、在活性炭脱附罐和冷凝器之间设置换热器，通过换热器作用，有效的将气流中的热能进行回收，可有效降低电力耗能。

4、利用循环风机与换热器的连接管路上设置有压力监控净化系统，当压力探测仪监测到氮气管路气体压力达到一定上限时，电磁阀二开启，管路中部分夹带残余有机物的带压气流进入净化罐，净化罐中的吸附活性炭对气流中的残余有机物进行吸附截留后形成洁净气体排入大气中。此设计，能在不增加对环境的污染下，大幅提高整个脱附冷凝装置的安全性能。

附图说明

图1是本实用新型的流程图。

图中标号所示为：

氮气管路1；电磁阀一101；温度控制仪102；压力探测仪103；电磁阀二104；排放管105；加热器2；电加热装置201；活性炭脱附罐3；活性炭填装层301；换热器4；气-气换热管401；冷凝器5；气-水换热管501；溶液收集斗502；循环风机6；冷水机7；冷水出水管701；冷水回流管702；溶剂槽8；溶剂收集管801；净化罐9；吸附活性炭901。

具体实施方式：

为加深本实用新型的理解，下面将结合实施案例和附图对本实用新型作进一步详述。本实用新型可通过如下方式实施：

参照图1，本实用新型描述的一种高温氮气脱附及冷凝回收装置，包括氮气管路1、加热器2、活性炭脱附罐3、换热器4、冷凝器5、循环风机6、冷水机7、溶剂槽8。装置内氮气的流通方向如图1的箭头所示。

脱附过程如下：

首先，电磁阀一101开启，循环风机6开启，氮气进氮气管路1后进入加热器2。加热器2内部的电加热装置201开启，氮气在加热器2中进行加热升温。温度控制仪102监测到氮气温度达到设定温度时，加热器2中的电加热装置201关闭。

升温后的高温氮气由加热器2进入活性炭脱附罐3。通过高温氮气的热效应，活性炭填装层301的饱和活性炭中吸附的有机物被彻底解析释放形成高浓度有机气体和氮气混合的高温气流。

脱附后的高温高浓度有机气体进入换热器4，通过换热器4内部的气-气换热管401进行气体换热，释放出一部分热量，使得气流得到初步降温。换热器4上设置有脱附热气体进气口402、脱附冷气体出气口403、净化冷气体进气口404和净化热气体出气口405。经活性炭脱附罐3脱附的高温高浓度有机气体经脱附热气体进气口402进入换热器4后从脱附冷气体出气口403排出进入冷凝器5。

冷凝过程：

经换热器4初步降温的有机气体气流进入冷凝器5后，冷水机7制冷启动，将水冷却至一定温度，然后通过冷水出水管701进入冷凝器5中的气-水换热管501。高温气流在冷凝器5中同低温的气-水换热管501充分接触，通过热交换作用，高温气流中的有机物成分被冷凝凝结成有机溶剂液体。冷水从冷凝器5排出后通过冷水回水管702回流至冷水机7进行重新制冷。

收集过程：

冷凝器5中冷凝成有机溶剂的液体向下流至溶液收集斗502。溶液收集斗502中的有机溶剂液体通过溶剂收集管801排放至溶剂槽8进行收集存储。冷凝器5排出的氮气气流通过循环风机6的抽排作用进入换热器4，通过气-气换热管401是对从活性炭脱附罐3排出的高温气流进行热交换，达到对高温气流的初步降温作用。

从换热器4的气-气换热管401排出的氮气气流回流至加热器2重新进行加热升温。

当压力探测仪103监测到氮气管路1气体压力达到一定上限时，电磁阀二104开启，管路中部分夹带残余有机物的带压气流进入净化罐9。净化罐9中的吸附活性炭901对气流中的残余有机物进行吸附截留后形成洁净气体，洁净气体通过排放管105排入大气中。当压力探测仪103监测到氮气管路1气体压力达到一定下限时，电磁阀二104关闭，从而稳定氮气管路1的气流压力。

因此，总括本实用新型之对饱和活性炭的脱附及有机溶剂回收的步骤：步骤一：充分利用氮气这种廉价易得、无环境危害、无氧化和无腐蚀性的惰性气体作为脱附介质；步骤二：利用高温氮气对饱和活性炭进行彻底脱附，将活性炭中吸附的有机物脱附出来的同时达到对活性炭的再生，从而使得活性炭可重复投入使用；步骤三：通过冷凝作用，将氮气气流中的高浓度有机物冷凝成液态有机溶剂，达到有机溶剂的回收再利用的同时亦减少了有机气体因为排放而对环境产生的危害；步骤四：通过换热器作用，有效的将气流中的热能进行回收，可有效降低电力耗能。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，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 (10)

1.一种高温氮气脱附及冷凝回收装置，其特征在于，包括通过氮气管路(1)依次连接的加热器(2)、活性炭脱附罐(3)、换热器(4)、冷凝器(5)和循环风机(6)；所述的循环风机(6)的出风口与换热器(4)的净化冷气体进气口连通；所述的循环风机(6)与换热器(4)的连接管路上设置有压力监控净化系统；所述的换热器(4)的净化热气体出气口与加热器(2)的进气口连通。

2.根据权利要求1所述的一种高温氮气脱附及冷凝回收装置，其特征在于，所述的压力监控净化系统包括设置在换热器(4)和循坏风机之间的净化罐、设置在与换热器(4)的净化冷气体进气口连接的管路上的压力探测仪(103)和设置在净化罐的进气管路上的电磁阀二(104)。

3.根据权利要求1所述的一种高温氮气脱附及冷凝回收装置，其特征在于，所述的换热器(4)内部设置有气-气换热管(401)，所述的换热器(4)上设置有脱附热气体进气口(402)、脱附冷气体出气口(403)、净化冷气体进气口(404)和净化热气体出气口(405)；经活性炭脱附罐(3)脱附的高温高浓度有机气体经脱附热气体进气口(402)进入换热器(4)后从脱附冷气体出气口(403)排出进入冷凝器(5)，经冷凝器(5)冷凝的净化冷气体经净化冷气体进气口(404)进入换热器(4)后从净化热气体出气口(405)排出进入加热器(2)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种高温氮气脱附及冷凝回收装置，其特征在于，所述的冷凝器(5)连接有为冷凝器(5)提供冷水循环的冷水机(7)。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种高温氮气脱附及冷凝回收装置，其特征在于，所述的冷凝器(5)连接有用于回收液态有机溶剂的溶剂槽(8)。

6.根据权利要求5所述的一种高温氮气脱附及冷凝回收装置，其特征在于，所述的冷凝器(5)的底部设置有溶液收集斗(502)，所述的溶液收集斗(502)的除夜口与溶剂槽(8)的进液口连接。

7.根据权利要求1或2或3或6所述的一种高温氮气脱附及冷凝回收装置，其特征在于，所述的加热器(2)和活性炭脱附罐(3)之间设置有温度控制仪(102)。

8.根据权利要求1或2或3或6所述的一种高温氮气脱附及冷凝回收装置，其特征在于，所述的氮气管路(1)的开始端管路上设置有电磁阀一(101)。

9.根据权利要求1或2或3或6所述的一种高温氮气脱附及冷凝回收装置，其特征在于，所述的活性炭脱附罐(3)设有装填饱和活性炭的有活性炭填装层(301)。

10.根据权利要求1或2或3或6所述的一种高温氮气脱附及冷凝回收装置，其特征在于，所述的冷凝器(5)内部设置有气-水换热管。

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