CN214598068U - 一种高效的微孔吸附材料脱附再生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效的微孔吸附材料脱附再生装置，用于微孔吸附材料。包括脱附器（1）、循环净化吸附器（2）、换热器（3）、冷凝器（4）、风泵（5）、二级冷凝器（6）、加热器（7）、溶剂储槽（8）、流量调节器（9），其中，脱附器（1）、循环净化吸附器（2）、换热器（3）、冷凝器（4）、风泵（5）、流量调节器（9）、二级冷凝器（6）、加热器（7）通过循环管道连接，形成闭合回路。通过本实用新型的脱附再生装置，能够在运行过程中将降温凝结后的循环气体再次加压冷凝，增加单次循环气体的凝结回收量，从而实现微孔吸附材料快速高效脱附再生的目的。本实用新型的脱附再生装置方法简便、投资小，尤其适用于脱附回收低沸点有机物。

Description

一种高效的微孔吸附材料脱附再生装置

技术领域

本实用新型涉及脱附再生装置，特别涉及用于微孔吸附材料的脱附再生装置。

背景技术

在现阶段的工业有机废气净化技术体系中，以活性炭为代表的微孔吸附材料吸附净化技术被广泛应用。在该类吸附净化工艺当中，有很大一部分吸附材料使用失效后，需要采用高温手段脱附再生，使其恢复吸附能力，进而循环使用。其中惰性气体（如氮气）保护下的高温再生技术被越来越多使用。高温氮气脱附再生技术给热温度高，能够满足绝大部分可挥发性有机物的蒸腾脱附，限制因素少，具备更优秀的市场应用能力。

高温氮气脱附再生过程中，脱附出来的有机气体在冷凝器换热温度条件下达到饱和蒸汽压即可凝结成液态，进一步收集实现物料的回收。高温氮气脱附再生装置，沸点不高于260℃的有机物均可被脱附回收，但是其中沸点较低的、尤其是沸点低于50℃的有机物，常规冷源条件（如常温水）下饱和蒸汽压较大、浓度高，冷凝效率低下，而若想实现快速高效率的冷凝回收，则需要低温甚至超低温冷源，这种情况导致了制冷能耗较高，设备成本也大幅增加。

发明内容

针对上述技术问题中的至少之一，本申请提供了一种局部高压的冷凝方式，通过将装置内循环气体在局部管路增大压力、提高有机物蒸汽分压进而提高凝结回收效率。

根据本申请的一方面，提供了一种脱附再生装置，用于微孔吸附材料，其中包括脱附器、循环净化吸附器、换热器、冷凝器、风泵、二级冷凝器、加热器、溶剂储槽、流量调节器，其中，脱附器、循环净化吸附器、换热器、冷凝器、风泵、流量调节器、二级冷凝器、加热器通过循环管道连接，形成闭合回路。

在一个实施方式中，风泵为罗茨风机。

在一个实施方式中，风泵为涡旋风机。

在一个实施方式中，风泵为高压离心风机。

通过本实用新型的脱附再生装置，能够在运行过程中将降温凝结后的循环气体再次加压冷凝，增加单次循环气体的凝结回收量，从而实现微孔吸附材料快速高效脱附再生的目的。本实用新型的脱附再生装置方法简便、投资小，尤其适用于脱附回收低沸点有机物。

附图说明

通过参考附图详细描述本申请的示例性实施方式，本申请的上述及其他方面、特征和优点将变得更加明显，在附图中：

图1是根据本申请的示例性实施方式的脱附再生装置的示意图。

具体实施方式

现在，将在下文中参照示出各实施方式的附图更充分地描述本申请。然而，本申请能以诸多不同的形式来实现，而不应解释为局限于本文阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式以使得本公开为透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本申请的范围。在说明书全文和所有附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。

将理解，当元件被称为处于另一元件“上”时，它可直接地处于该另一元件上，或者其间可存在中间元件。相反，当元件被称为直接在另一元件“上”时，不存在中间元件。

将理解，虽然可在本文中使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在没有脱离本文的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分。

本文使用的术语仅是出于描述具体实施方式的目的，而并非旨在进行限制。如本文所使用的那样，除非内容清楚地另行指出，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在包括复数形式，包括“至少一个”。如本文所使用的那样，措辞“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。还将理解，当措辞“包括”在本说明书中使用时指出所阐述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。

此外，在本文中可使用诸如“在……下方”或“在……上”以及“在……上方”等的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。将理解，除了附图中所描绘的定向之外，相对术语还旨在涵盖设备的不同定向。例如，如果附图之一中的设备翻转，则描述为在其他元件“下方”的元件于是将定向成在所述其他元件“上方”。示例性术语“下方”或“下面”因此可涵盖上方和下方两个定向。

如本文所使用的，“约”或“近似”包括所阐述的值以及在对于特定值的如由本领域普通技术人员在考虑正在进行的测量和与特定量的测量相关的误差即，测量系统的局限性所确定的可接受偏差范围内的平均值。

除非另行限定，否则本文所使用的全部术语包括技术术语和科学术语具有与由本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。还将理解，术语，诸如通常使用的词典中所定义的术语，应解释为具有与它们在相关技术的上下文和本公开中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本文明确地限定成这样。

实施例1

图1包括脱附器1、循环净化吸附器2、换热器3、冷凝器4、风泵5、二级冷凝器6、加热器7、溶剂储槽8、流量调节器9，其中，脱附器1、循环净化吸附器2、换热器3、冷凝器4、风泵5、流量调节器9、二级冷凝器6、加热器7通过循环管道连接，形成闭合回路。本实施例中风泵5的类型为罗茨风机。

本申请的示例性实施方式的脱附再生装置的工作过程如下：

1.氮气置换阶段：

打开脱附器1的阀门A，打开循环净化吸附器2的阀门C和D，打开阀门H，打开置换气体排放阀门K，装置其他阀门关闭。

打开氮气管道阀门L，对脱附器和脱附再生装置管道及所有过风器件进行氮气置换。

2.循环脱附阶段：

打开脱附器1的阀门A和B，打开循环净化吸附器2的阀门E和F，打开阀门G和阀门J，装置其他阀门关闭。

开启风泵5和加热器7，循环气体进入加热器7，调节加热器7的功率使循环气体的温度到达脱附器1的脱附进气温度要求。脱附热氮气进入脱附器1和循环净化吸附器2后，经过换热器3后，进入冷凝器4，然后依次经阀门J、风泵5、二级冷凝器6、流量调节器9、换热器3、加热器7，热风回到脱附器1和循环净化吸附器2，进行连续循环脱附。脱附器1与循环净化吸附器2同步被热风循环脱附，脱附出来的有机物在冷凝器4和二级冷凝器6凝结并回收进入储槽7。

其中，风泵5开启后，通过控制流量调节器，调节风泵5后端压力上升至要求范围。

3.循环净化阶段：

在阶段2的阀门位置基础上，打开循环净化吸附器2的吸附阀门C和D，同时关闭循环净化吸附器2的阀门E和F，并关闭阀门J，循环气路变换为脱附器1、换热器3、冷凝器4、循环净化吸附器2、风泵5、二级冷凝器6、换热器3、加热器7、脱附器1循环，而循环净化吸附器2被降温后开始吸附净化循环气体中的残留的有机物，直至装置内残留有机物完全被吸附转移入循环净化吸附器2；达到脱附器1内的微孔吸附材料完全脱附的效果。

其中，循环净化阶段，控制流量调节器调整流量至最大，降低风泵后端压力，能够满足全循环流程压力损失即可。

4.冷却降温阶段：

停止加热器7加热，开启阀门H，关闭阀门G，脱附器1中热量被循环风带出，被冷凝器4吸收，达到被脱附的微孔吸附材料降温的效果。

实施例2

图1包括脱附器1、循环净化吸附器2、换热器3、冷凝器4、风泵5、二级冷凝器6、加热器7、溶剂储槽8、流量调节器9，其中，脱附器1、循环净化吸附器2、换热器3、冷凝器4、风泵5、流量调节器9、二级冷凝器6、加热器7通过循环管道连接，形成闭合回路。本实施例中风泵5的类型为涡旋风机。

本申请的示例性实施方式的脱附再生装置的工作过程如下：

1.氮气置换阶段：

打开脱附器1的阀门A，打开循环净化吸附器2的阀门C和D，打开阀门H，打开置换气体排放阀门K，装置其他阀门关闭。

打开氮气管道阀门L，对脱附器和脱附再生装置管道及所有过风器件进行氮气置换。

2.循环脱附阶段：

打开脱附器1的阀门A和B，打开循环净化吸附器2的阀门E和F，打开阀门G和阀门J，装置其他阀门关闭。

开启风泵5和加热器7，循环气体进入加热器7，调节加热器7的功率使循环气体的温度到达脱附器1的脱附进气温度要求。脱附热氮气进入脱附器1和循环净化吸附器2后，经过换热器3后，进入冷凝器4，然后依次经阀门J、风泵5、二级冷凝器6、流量调节器9、换热器3、加热器7，热风回到脱附器1和循环净化吸附器2，进行连续循环脱附。脱附器1与循环净化吸附器2同步被热风循环脱附，脱附出来的有机物在冷凝器4和二级冷凝器6凝结并回收进入储槽7。

其中，风泵5开启后，通过控制流量调节器，调节风泵5后端压力上升至要求范围。

3.循环净化阶段：

在阶段2的阀门位置基础上，打开循环净化吸附器2的吸附阀门C和D，同时关闭循环净化吸附器2的阀门E和F，并关闭阀门J，循环气路变换为脱附器1、换热器3、冷凝器4、循环净化吸附器2、风泵5、二级冷凝器6、换热器3、加热器7、脱附器1循环，而循环净化吸附器2被降温后开始吸附净化循环气体中的残留的有机物，直至装置内残留有机物完全被吸附转移入循环净化吸附器2；达到脱附器1内的微孔吸附材料完全脱附的效果。

其中，循环净化阶段，控制流量调节器调整流量至最大，降低风泵后端压力，能够满足全循环流程压力损失即可。

4.冷却降温阶段：

停止加热器7加热，开启阀门H，关闭阀门G，脱附器1中热量被循环风带出，被冷凝器4吸收，达到被脱附的微孔吸附材料降温的效果。

实施例3

图1包括脱附器1、循环净化吸附器2、换热器3、冷凝器4、风泵5、二级冷凝器6、加热器7、溶剂储槽8、流量调节器9，其中，脱附器1、循环净化吸附器2、换热器3、冷凝器4、风泵5、流量调节器9、二级冷凝器6、加热器7通过循环管道连接，形成闭合回路。本实施例中风泵5的类型为高压离心风机。

本申请的示例性实施方式的脱附再生装置的工作过程如下：

1.氮气置换阶段：

打开脱附器1的阀门A，打开循环净化吸附器2的阀门C和D，打开阀门H，打开置换气体排放阀门K，装置其他阀门关闭。

打开氮气管道阀门L，对脱附器和脱附再生装置管道及所有过风器件进行氮气置换。

2.循环脱附阶段：

打开脱附器1的阀门A和B，打开循环净化吸附器2的阀门E和F，打开阀门G和阀门J，装置其他阀门关闭。

开启风泵5和加热器7，循环气体进入加热器7，调节加热器7的功率使循环气体的温度到达脱附器1的脱附进气温度要求。脱附热氮气进入脱附器1和循环净化吸附器2后，经过换热器3后，进入冷凝器4，然后依次经阀门J、风泵5、二级冷凝器6、流量调节器9、换热器3、加热器7，热风回到脱附器1和循环净化吸附器2，进行连续循环脱附。脱附器1与循环净化吸附器2同步被热风循环脱附，脱附出来的有机物在冷凝器4和二级冷凝器6凝结并回收进入储槽7。

其中，风泵5开启后，通过控制流量调节器，调节风泵5后端压力上升至要求范围。

3.循环净化阶段：

在阶段2的阀门位置基础上，打开循环净化吸附器2的吸附阀门C和D，同时关闭循环净化吸附器2的阀门E和F，并关闭阀门J，循环气路变换为脱附器1、换热器3、冷凝器4、循环净化吸附器2、风泵5、二级冷凝器6、换热器3、加热器7、脱附器1循环，而循环净化吸附器2被降温后开始吸附净化循环气体中的残留的有机物，直至装置内残留有机物完全被吸附转移入循环净化吸附器2；达到脱附器1内的微孔吸附材料完全脱附的效果。

其中，循环净化阶段，控制流量调节器调整流量至最大，降低风泵后端压力，能够满足全循环流程压力损失即可。

4.冷却降温阶段：

停止加热器7加热，开启阀门H，关闭阀门G，脱附器1中热量被循环风带出，被冷凝器4吸收，达到被脱附的微孔吸附材料降温的效果。

通过本实用新型的脱附再生装置，能够在运行过程中将降温凝结后的循环气体再次加压冷凝，增加单次循环气体的凝结回收量，从而实现微孔吸附材料快速高效脱附再生的目的。本实用新型的脱附再生装置方法简便、投资小，尤其适用于脱附回收低沸点有机物。

虽然本文已经描述某些示例性实施方式和实施例，但是通过如上的描述，其他实施方式和修改将是明显的。在不背离本申请教导的情况下，本领域技术人员可对本申请的实施方式做出各种改变和修改。因此，本实用新型构思不限于这些实施方式，而是由所附权利要求及各种明显的修改和等同布置的更宽范围来限定。

Claims (5)

1.一种高效的微孔吸附材料脱附再生装置，用于微孔吸附材料，其特征在于，包括脱附器（1）、循环净化吸附器（2）、换热器（3）、冷凝器（4）、风泵（5）、二级冷凝器（6）、加热器（7）、溶剂储槽（8）、流量调节器（9），其中，脱附器（1）、循环净化吸附器（2）、换热器（3）、冷凝器（4）、风泵（5）、流量调节器（9）、二级冷凝器（6）、加热器（7）通过循环管道连接，形成闭合回路。

2.如权利要求1所述的脱附再生装置，其特征在于，装置采用的风泵（5）将装置内循环气体在局部管路增大压力、提高有机物蒸汽分压进而提高凝结回收效率。

3.如权利要求1所述的脱附再生装置，其特征在于，装置采用的流量调节器（9），可以调节风泵后端管路及二级冷凝器内的压力。

4.如权利要求2所述的脱附再生装置，其特征在于，所述风泵（5）包括可以将气体压缩、将气压提升至0.01～1.0MPa范围的离心风机、罗茨风机、涡旋风机、空气压缩机。

5.如权利要求3所述的脱附再生装置，其特征在于，所述流量调节器（9）包括手动或自动的球阀、闸阀、蝶阀、角阀、截止阀、调节阀、孔板。

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