CN215233145U

CN215233145U - 一种化工厂立罐区voc废气治理及油气回收设备

Info

Publication number: CN215233145U
Application number: CN202120290780.3U
Authority: CN
Inventors: 周永毅; 李云飞
Original assignee: Guangzhou Zike Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Zike Equipment Co ltd
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2021-12-21
Anticipated expiration: 2031-02-02

Abstract

本申请实施例提供了一种化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，包括废气集中装置、干式过滤器、活性炭吸附装置、固定床吸附装置、排放烟囱、电控箱，所述废气集中装置与所述干式过滤器连通，所述干式过滤器与所述活性炭吸附装置连通，所述活性炭吸附装置与所述固定床吸附装置连通，所述固定床吸附装置与所述排放烟囱之间通过离心风机连通，所述离心风机与所述电控箱相连；所述活性炭吸附装置内安装有蒸汽解吸装置，所述活性炭吸附装置连通有冷凝装置，所述冷凝装置连通有重力沉降分离装置，所述重力沉降分离装置连通有溶剂储罐。本申请的化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，实现对化工厂立罐区VOC废气的全面净化及油气的回收利用。

Description

一种化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备

技术领域

本申请涉及废气处理技术领域，具体是一种化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备。

背景技术

化工厂主要产品为高纯度异丁烯、异戊烯醇、壬醇、十三醇、二异丁烯、三异丁烯、正丁烷、异丁烷、高纯度异丁烷、甲苯、二甲苯、MTBE等化工产品。废气污染因子为MTBE、乙腈、甲醇、芳烃油挥发气、甲醛、异戊烯醇、非甲总烷及恶臭等污染物。产生的废气温度高、污染大、排放量大、污染成分复杂多变，尤其是废气中恶臭成分容易对周围环境、厂区环境造成较大的污染。因此，需要对化工厂产生的废气进行充分净化才能够排放至大气中。现有技术中的废气处理设备，一般用于针对单一种类的废气进行处理，不能够全面的对化工厂产生的废气进行处理，因此，需要一种针对于化工厂立罐区VOC废气的治理设备来解决这一问题。

发明内容

本申请的目的在于解决上述问题，提供了一种化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，实现对化工厂立罐区VOC废气的全面净化及对油气的回收利用。

为实现上述目的，本申请提供了一种化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，包括废气集中装置、干式过滤器、活性炭吸附装置、固定床吸附装置、排放烟囱、电控箱，所述废气集中装置与所述干式过滤器的进气口连通，所述干式过滤器的出气口与所述活性炭吸附装置的进气口连通，所述活性炭吸附装置的出气口与所述固定床吸附装置的进气口连通，所述固定床吸附装置的出气口与所述排放烟囱的进气口之间通过离心风机连通，所述离心风机与所述电控箱相连；所述活性炭吸附装置内安装有蒸汽解吸装置，所述活性炭吸附装置连通有冷凝装置，所述冷凝装置连通有重力沉降分离装置，所述重力沉降分离装置连通有溶剂储罐。

作为优选，所述排放烟囱的排气口与进气口的竖直距离为15米。

作为优选，所述活性炭吸附装置包括主活性炭吸附器、备用活性炭吸附器，所述主活性炭吸附器、所述备用活性炭吸附器通过活性炭吸附控制阀门与所述固定床吸附装置、所述冷凝装置相连，所述活性炭吸附控制阀门与所述电控箱相连；所述电控箱控制所述活性炭吸附阀门导通所述主活性炭吸附器与所述固定床吸附装置且导通所述备用活性炭吸附器与所述冷凝装置，或所述电控箱控制所述活性炭吸附阀门导通所述备用活性炭吸附器与所述固定床吸附装置且导通所述主活性炭吸附器与所述冷凝装置。

作为优选，所述主活性炭吸附器、所述备用活性炭吸附器内设置有干燥吹扫风机，所述干燥吹扫风机与所述电控箱相连。

作为优选，所述固定床吸附装置包括主固定床吸附器、备用固定床吸附器，所述主固定床吸附器、所述备用固定床吸附器均通过脱附风机与CO催化燃烧装置相连，所述主固定床吸附器、所述备用固定床吸附器通过固定窗吸附控制阀门与所述排放烟囱、所述CO催化燃烧装置连通，所述固定窗吸附控制阀门与所述电控箱相连；所述电控箱相连控制所述固定窗吸附控制阀门导通所述主固定床吸附器与所述排放烟囱且导通所述备用固定床吸附器与所述CO催化燃烧装置，或所述电控箱相连控制所述固定窗吸附控制阀门导通所述主固定床吸附器与所述CO催化燃烧装置且导通所述备用固定床吸附器与所述排放烟囱。

作为优选，所述主固定床吸附器、所述备用固定床吸附器的吸附剂均为沸石。

作为优选，所述主固定床吸附器、所述备用固定床吸附器内均安装有干燥吹扫风机，所述干燥吹扫风机与所述电控箱相连。

作为优选，所述CO催化燃烧装置与喷淋冷却塔的下部连通，所述喷淋冷却塔的顶部与所述干式过滤器的进气口连通。

作为优选，所述干式过滤器包括沿着废气流动方向依次设置的G4过滤区、F5过滤区。

有益效果：本申请的化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，对不同风量及浓度的化工厂立罐区VOC废气具有较高的净化效果，经干式过滤器、活性炭吸附装置、固定床吸附装置处理后，排放烟囱风口的MTBE、乙腈、甲醇、芳烃油挥发气、甲醛、异戊烯醇、非甲总烷及恶臭监测浓度均能够达标，实现对化工厂立罐区VOC废气的全面净化。同时，本申请的化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，通过蒸汽解吸装置、冷凝装置、重力沉降分离装置、溶剂储罐的设置，有机溶剂和水蒸气的混合物被冷凝后流入重力沉降分离装置，并通过重力沉降分离，再流入溶剂储罐供用户进行溶剂回收利用。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例中化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备的结构示意图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

实施例：参考图1所示的一种化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，包括废气集中装置、干式过滤器、活性炭吸附装置、固定床吸附装置、排放烟囱、电控箱。废气集中装置可以是现有技术中的任意一种，例如集气罩和与化工厂立罐区各立罐连通的收集气管，收集风管将各立罐中的废气收集至集气罩中进行集中固定。废气集中装置与干式过滤器的进气口连通，干式过滤器的出气口与活性炭吸附装置的进气口连通，活性炭吸附装置的出气口与固定床吸附装置的进气口连通，固定床吸附装置的出气口与排放烟囱的进气口之间通过离心风机连通，离心风机与电控箱相连，离心风机启动后，将废气集中装置内的废气抽吸，依次经干式过滤器、活性炭吸附装置、固定床吸附装置进行处理，最后经排气烟囱排放。活性炭吸附装置内安装有蒸汽解吸装置，活性炭吸附装置连通有冷凝装置，冷凝装置连通有重力沉降分离装置，重力沉降分离装置连通有溶剂储罐。在活性炭吸附装置吸附饱和时，通过蒸汽解吸装置向活性炭吸附装置的活性炭层喷射水蒸气，使吸附饱和的活性炭脱附再生。吸附在活性炭材料中的有机物质，利用水蒸气进行解吸，解吸出来的有机溶剂进入到冷凝装置，经过冷凝，有机溶剂和水蒸气的混合物被冷凝后流入重力沉降分离装置，通过重力沉降分离后流入溶剂储罐供用户进行溶剂回收利用。

在本实施例中，排放烟囱的排气口与进气口的竖直距离为15米，即排放处理后的废气时，经排放烟囱引高15米后排放。干式过滤器包括沿着废气流动方向依次设置的G4过滤区、F5过滤区，用于去除废气中的粉尘、大分子化合物等，为后续工段VOC及除臭处理提供保障。G4过滤区、F5过滤区为模块化设计，组装方便。

作为本实施例的一种优选地实施方式，活性炭吸附装置包括主活性炭吸附器、备用活性炭吸附器，主活性炭吸附器、备用活性炭吸附器通过活性炭吸附控制阀门与固定床吸附装置、冷凝装置相连，活性炭吸附控制阀门与电控箱相连；电控箱控制活性炭吸附阀门导通主活性炭吸附器与固定床吸附装置且导通备用活性炭吸附器与冷凝装置，或电控箱控制活性炭吸附阀门导通备用活性炭吸附器与固定床吸附装置且导通主活性炭吸附器与冷凝装置。这样设置的好处是，通过主活性炭吸附器、备用活性炭吸附器的设置，当主活性炭吸附器吸附的有机物达到规定的吸附量时，电控箱控制备用活性炭吸附器进行吸净化，同时，对吸附饱和的主活性炭吸附器进行脱附再生。

在本实施例中，主活性炭吸附器、备用活性炭吸附器内设置有干燥吹扫风机，干燥吹扫风机与电控箱相连。这样设置的好处是，再生的活性炭湿度和温度都很高，通过干燥吹扫风机向主活性炭吸附器、备用活性炭吸附器内吹扫，使活性炭吸附床层迅速降温，以便进入下一个吸附环节。

作为本实施例的一种优选地实施方式，固定床吸附装置包括主固定床吸附器、备用固定床吸附器，主固定床吸附器、备用固定床吸附器均通过脱附风机与CO催化燃烧装置相连，主固定床吸附器、备用固定床吸附器通过固定窗吸附控制阀门与排放烟囱、CO催化燃烧装置连通，固定窗吸附控制阀门与电控箱相连；电控箱相连控制固定窗吸附控制阀门导通主固定床吸附器与排放烟囱且导通备用固定床吸附器与CO催化燃烧装置，或电控箱相连控制固定窗吸附控制阀门导通主固定床吸附器与CO催化燃烧装置且导通备用固定床吸附器与排放烟囱。这样设置的好处是，当主固定床吸附器吸附的有机物达到规定的吸附量时，切换到备用固定床吸附器进行吸附净化操作，同时对主固定床吸附器进行脱附再生。利用热空气脱附饱和的吸附材料，脱附形成的高浓度有机废气混合空气后进入CO装置分解成无害化的CO₂和H₂O。

在本实施例中，主固定床吸附器、备用固定床吸附器的吸附剂均为沸石。主固定床吸附器、备用固定床吸附器内均安装有干燥吹扫风机，干燥吹扫风机与电控箱相连。再生的沸石温度很高，通过干燥吹扫风机向吸附器内吹扫，使沸石吸附床层迅速降温，以便进入下一个吸附环节。CO催化燃烧装置与喷淋冷却塔的下部连通，喷淋冷却塔的顶部与干式过滤器的进气口连通。

基于上述结构，在化工厂立罐区VOC废气处理过程中：

第一步、各罐区废气经过废气收集装置收集后，被送至干式过滤器内，主要目的为防止废气中的粉尘、油滴等较大的颗粒物进入后端活性炭吸附装置，影响活性炭吸附装置的吸附效果。

干式过滤箱的外框是以坚固的防水板组成，用来固定已折叠完成的滤材。外框上对角线的设计能提供大过滤面积，并使内部滤材紧密的粘附在外框上。过滤器的四周皆以特殊的专业粘合胶水与外框粘合，能防止空气泄漏或因风阻压力造成破损的情况发生。

一次性纸框过滤器的外框一般分为一般硬纸框和高强度摸切硬纸板，滤芯为打褶的纤维过滤材料内衬单面金属丝网。外型美观。结构坚固耐用。一般硬纸板外框用于制造非标规格的过滤器，可用于任意规格过滤器生产，高强度，不宜变形。高强度摸且硬纸板用于制造标准规格的过滤器，特点为规格精度高，美观成本低。如果用进口面纤维或合成纤维过滤材料，则其各项性能指标均可达到或超过进口过滤同产。

过滤材料是以折叠形式装入高强度摸且硬纸板内，迎风面积增大。流入的空气中的尘埃粒子被过滤材料有效阻挡褶与褶之间。洁净空气从另一面均匀流出，因此气流通过滤器是平缓和均匀的。视过滤材料不同，它所阻挡的粒径从0.5μm到5μm而不同，过滤效率也不同。

第二步、经过干式过滤器的废气进入活性炭吸附装置，活性炭吸附装置使用优质不锈钢为箱体，将粒状活性炭堆放在抽屉模块中。主要作用为通过活性炭吸附+蒸汽脱附、冷凝回收，去除大部分废气中的苯系物、非甲烷总烃、VOCs等有机物和部分恶臭。

活性炭主要成分为碳，并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，含有大量微孔，具有巨大的比表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。影响活性炭吸附的因素有：活性炭的特性；被吸附物的特性和浓度；废水的PH值；悬浮固体含量等特性；接触系统及运行方式等。活性炭能有效吸附氯代烃、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂，还能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯酚、DDT、艾氏剂、烷基苯磺酸及许多酯类和芳烃化合物。因此，采用活性炭吸附技术对异味、有害气体进行吸附，成本低廉，无毒无副作用，对硫化氢、氨气、甲醛、苯、挥发性有机物VOC的吸附效果很好，且不会产生二次污染。

冷凝回收就是将蒸汽从气体中冷却凝结成液体，适用于回收蒸汽状态的有害物质。特别是用来回收质量浓度在1000mg/m3以上的有机溶剂蒸汽。在理论上可以达到很高的净化程度.但费用也随着增加。冷凝回收所需设备和操作条件比较简单，回收物质的纯度比较高，常作为吸附、燃烧等净化方法的前处理，以减轻使用这些方法时的负荷，如氯碱工业中，常用冷凝法使汞蒸汽变成液体汞而加以回收。此外高湿度废气也用冷凝法使水蒸气冷凝下来，大大减少了气体量，有利于下一步操作。冷凝过程中，被冷凝物质仅发生物理变化而化学性质不变，故可直接回收利用。冷凝法在理论上可以达到很高的净化程度，但净化程度越高则操作费用越高。因此，它常常作为净化高浓度有机废气的预处理工序，从降低污染物含量和减少废气体积两方面减少后续工艺的负荷，并回收有价值物质。该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况，需要附属冷冻设备，主要应用于石油、化工、制药等行业有机废气处理。物质在不同的温度和压力下，具有不同的饱和蒸汽压。当物质的蒸汽压在某一温度下达到其相应的饱和蒸汽压时，则开始凝结，该温度称为物质的露点温度。只有系统温度低于露点温度，蒸汽态物质才能从气相中冷凝出来。冷凝法就是利用挥发性有机物在不同温度和压力下具有不同饱和蒸汽压这一性质，采用降低系统温度或提高系统压力的方式，使其从气态转变为液态而从气相中分离出来。

第三步、经活性炭吸附器吸附处理后的废气，浓度已经很低，再进入到固定床吸附装置进行吸附处理，主要作用为通过沸石吸附浓缩+CO装置，去除大部分废气中低浓度的苯系物、非甲烷总烃、VOCs等有机物和部分恶臭。固定床吸附装置利用吸附-脱附浓缩-冷却这一过程，对VOCs废气进行吸附浓缩。其基本原理如下：

吸附：废气通过前置的过滤器后，送至固定床吸附装置，有机废气中VOCs被沸石材料(或活性炭)吸附除去，有机废气被净化后直接排放。

脱附：吸附剂用小风量的热风处理而被脱附、浓缩，浓缩倍数一般为5～25倍，本实施例中每个固定床吸附装置的风量按浓缩10倍设计。

冷却：热风再生的吸附材料温度较高，吸附能力下降，需在冷却后重新吸附。

在本步中，通过CO催化燃烧装置对固定床吸附装置的介质进行脱附再生。

第四步、将处理达标的废气通过排放烟囱引高15米排放。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，其特征在于，包括废气集中装置、干式过滤器、活性炭吸附装置、固定床吸附装置、排放烟囱、电控箱，所述废气集中装置与所述干式过滤器的进气口连通，所述干式过滤器的出气口与所述活性炭吸附装置的进气口连通，所述活性炭吸附装置的出气口与所述固定床吸附装置的进气口连通，所述固定床吸附装置的出气口与所述排放烟囱的进气口之间通过离心风机连通，所述离心风机与所述电控箱相连；所述活性炭吸附装置内安装有蒸汽解吸装置，所述活性炭吸附装置连通有冷凝装置，所述冷凝装置连通有重力沉降分离装置，所述重力沉降分离装置连通有溶剂储罐。

2.根据权利要求1所述的化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，其特征在于，所述排放烟囱的排气口与进气口的竖直距离为15米。

3.根据权利要求1所述的化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，其特征在于，所述活性炭吸附装置包括主活性炭吸附器、备用活性炭吸附器，所述主活性炭吸附器、所述备用活性炭吸附器通过活性炭吸附控制阀门与所述固定床吸附装置、所述冷凝装置相连，所述活性炭吸附控制阀门与所述电控箱相连；所述电控箱控制所述活性炭吸附阀门导通所述主活性炭吸附器与所述固定床吸附装置且导通所述备用活性炭吸附器与所述冷凝装置，或所述电控箱控制所述活性炭吸附阀门导通所述备用活性炭吸附器与所述固定床吸附装置且导通所述主活性炭吸附器与所述冷凝装置。

4.根据权利要求3所述的化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，其特征在于，所述主活性炭吸附器、所述备用活性炭吸附器内设置有干燥吹扫风机，所述干燥吹扫风机与所述电控箱相连。

5.根据权利要求1所述的化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，其特征在于，所述固定床吸附装置包括主固定床吸附器、备用固定床吸附器，所述主固定床吸附器、所述备用固定床吸附器均通过脱附风机与CO催化燃烧装置相连，所述主固定床吸附器、所述备用固定床吸附器通过固定窗吸附控制阀门与所述排放烟囱、所述CO催化燃烧装置连通，所述固定窗吸附控制阀门与所述电控箱相连；所述电控箱相连控制所述固定窗吸附控制阀门导通所述主固定床吸附器与所述排放烟囱且导通所述备用固定床吸附器与所述CO催化燃烧装置，或所述电控箱相连控制所述固定窗吸附控制阀门导通所述主固定床吸附器与所述CO催化燃烧装置且导通所述备用固定床吸附器与所述排放烟囱。

6.根据权利要求5所述的化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，其特征在于，所述主固定床吸附器、所述备用固定床吸附器的吸附剂均为沸石。

7.根据权利要求6所述的化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，其特征在于，所述主固定床吸附器、所述备用固定床吸附器内均安装有干燥吹扫风机，所述干燥吹扫风机与所述电控箱相连。

8.根据权利要求5所述的化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，其特征在于，所述CO催化燃烧装置与喷淋冷却塔的下部连通，所述喷淋冷却塔的顶部与所述干式过滤器的进气口连通。

9.根据权利要求1所述的化工厂立罐区VOC废气治理及油气回收设备，其特征在于，所述干式过滤器包括沿着废气流动方向依次设置的G4过滤区、F5过滤区。