CN216396379U - 一种电流加热负压脱附系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电流加热负压脱附系统，吸附器加载有与吸附器内吸附材料两端连接的电源，吸附器的废气入口与废气管通过连接管连通，净化气体出口与出气管通过连接管连接，惰性气体入口与进气管通过连接管连接，脱附气体出口与脱附气管通过连接管连接，连接管上均设有阀门；脱附气管依次与冷凝器和回收系统连接，冷凝器上设有放空管；真空泵与脱附气管、冷凝器通过换向装置连接，换向装置用于控制脱附气管直接与冷凝器连通或使真空泵连通于脱附气管和冷凝器之间。本实用新型提出的技术方案的有益效果是：氮气用量小、脱附效率高；更高浓度的吸附质更容易冷凝，且冷凝所需要的温度不用很低；真空泵形成的负压结合电流加热脱附，脱附更彻底。

Description

一种电流加热负压脱附系统

技术领域

本实用新型涉及有机废气净化技术领域，尤其涉及一种电流加热负压脱附系统。

背景技术

多孔吸附材料吸附吸附质饱和后，需要进行脱附处理，以去除其上的吸附质，使其吸附能力得到恢复，从而达到循环再利用的目的。

多孔吸附材料的脱附是其吸附的逆过程，它是对吸附饱和的多孔吸附材料使用各种不同方法进行处理。目前，国内外工业应用最为广泛，技术最为成熟的脱附方法为热脱附法。常见的热脱附方式有：水蒸汽脱附，热惰性气体脱附，电流加热脱附等。

电流加热脱附是近几年发展起来的一种新的热脱附方式，通过利用多孔吸附材料具有良好的导电性与导热性，通入电流，以多孔吸附材料作为发热体，产生焦耳热，逐渐达到其脱附再生温度，使被吸附的吸附质从多孔吸附材料上脱附出来，从而使多孔吸附材料再生以恢复其吸附功能。该方法具有设备简单、易操作、再生彻底、速度快的优点。

在电流加热脱附过程中以通入惰性气体作为气体吹扫介质，常通入的惰性气体是氮气。若通入氮气流量太小，吸附质很难被带出；若通入氮气流量太大，存在单次回收率太低、能耗较高、冷凝不彻底等缺点。

实用新型内容

有鉴于此，为解决上述问题，本实用新型的实施例提供了一种电流加热负压脱附系统。

本实用新型的实施例提供一种电流加热负压脱附系统，包括：

吸附器，所述吸附器加载有与所述吸附器内吸附材料两端连接的电源，用于对吸附材料通电加热，所述吸附器上设有废气入口、净化气体出口、惰性气体入口和脱附气体出口；

所述废气入口与废气管通过连接管连通，所述净化气体出口与出气管通过连接管连接，所述惰性气体入口与进气管通过连接管连接，所述脱附气体出口与脱附气管通过连接管连接，所述连接管上均设有阀门；

所述脱附气管依次与冷凝器和回收系统连接，所述冷凝器上设有放空管，所述放空管上设有阀门；

真空泵，与脱附气管、冷凝器通过换向装置连接，所述换向装置用于控制所述脱附气管直接与冷凝器连通或使真空泵连通于脱附气管和冷凝器之间。

进一步地，所述脱附气管与真空泵通过第一连接管连接，与冷凝器通过第二连接管连接，所述真空泵与冷凝器之间通过第三连接管连接，所述第一连接管和第二连接管上分别设有阀门。

进一步地，所述吸附器设有多个，多个所述吸附器相并联后，可选择地与所述废气管、出气管、进气管、脱附气管连通。

进一步地，所述废气管上连接有风机。

进一步地，所述冷凝器与所述废气管通过回气管连接，所述风机位于所述回气管和所述吸附器之间，所述回气管上设有阀门。

进一步地，所述废气管上连接有预处理装置。

进一步地，所述废气管上连接有温度调节装置。

进一步地，所述废气管上连接有湿度调节装置。

进一步地，所述回收系统包括油水分层装置和油层回收装置，所述油水分层装置连接于所述冷凝器和所述油层回收装置之间。

进一步地，所述吸附器设有压力传感器，用于监测所述吸附器内气体压力；和/或，

所述吸附器设有温度传感器，用于监测所述吸附器内吸附材料的温度。

本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过设置对吸附材料进行通电的电源、换向装置和真空泵，对吸附材料通电，使多孔吸附材料脱附，当吸附器随着气体不断脱附使得吸附器内压力逐步升高，控制脱附气管直接与冷凝器连通，可通过脱附气体出口将脱附气体排入冷凝器内进行冷凝冷却回收，当吸附器内脱附出的脱附气体较少使吸附器内的压力降低至低压时，控制真空泵连通于脱附气管和冷凝器之间，可通过真空泵将吸附器内的脱附气体抽入至冷凝器内，使得氮气用量小、脱附效率高；更高浓度的吸附质更容易冷凝，且冷凝所需要的温度不用很低；真空泵形成的负压结合电流加热脱附，脱附更彻底。

附图说明

图1是本实用新型提供的电流加热负压脱附系统一实施例的结构示意图。

图中：预处理装置1、风机2、温度湿度调节平衡系统3、第一吸附器4、第二吸附器5、真空泵6、冷凝器7、油水分层装置8、油层回收装置9、电源10、废气管11、出气管12、进气管13、脱附气管14、放空管15、回气管16、阀门V1-V13。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参见图1，本实用新型的实施例提供一种电流加热负压脱附系统，包括吸附器、真空泵6、冷凝器7和回收系统。

吸附器内存储有吸附材料，吸附材料可以为活性炭、活性炭纤维、蜂窝炭、树脂、分子筛、沸石等具有导电、导热性质的多孔吸附材料。其中吸附芯可以为圆柱状或非圆柱状，吸附芯数量可为单个或者多个，当为多个吸附芯时，排列方式可以为并列或者上下排列或其他组合方式的排列。

所述吸附器加载有与所述吸附器内吸附材料两端连接的电源10，用于对吸附材料通电加热，所述吸附器上设有废气入口、净化气体出口、惰性气体入口和脱附气体出口。所述废气入口与废气管11通过连接管连通，所述净化气体出口与出气管12通过连接管连接，所述惰性气体入口与进气管13通过连接管连接，所述脱附气体出口与脱附气管14通过连接管连接，所述连接管上均设有阀门(分别为V1-V8)。

所述废气管11上连接有风机2，利用风机2可对废气进行增压导入至吸附器内。所述废气管11上连接有预处理装置1，所述风机2位于所述预处理装置1和所述吸附器之间，预处理装置1可以为过滤系统，在废气进行风机2之前，利用预处理装置1对废气进行除尘预处理，避免灰尘等对风机2和吸附器造成影响。

所述废气管11上连接有温度调节装置和湿度调节装置，温度调节装置和湿度调节装置可以单独设置，也可以集成设置，本实施例中，温度调节和湿度调节集成于温度湿度调节平衡系统3，所述温度调节装置和湿度调节装置位于所述风机2和所述吸附罐之间，对废气进行除湿降温。

所述脱附气管14依次与冷凝器7和回收系统连接，所述冷凝器7上设有放空管15，所述放空管15上设有阀门V13；真空泵6与脱附气管14、冷凝器7通过换向装置连接，所述换向装置用于控制所述脱附气管14直接与冷凝器7连通或使真空泵6连通于脱附气管14和冷凝器7之间。

本实施例中，所述脱附气管14与真空泵6通过第一连接管连接，与冷凝器7通过第二连接管连接，所述真空泵6与冷凝器7之间通过第三连接管连接，所述第一连接管和第二连接管上分别设有阀门V9和V10，第三连接管上也设有阀门V11。在其他实施例中，吸附气管、第一连接管和第二连接管之间可通过三通阀连接。

吸附器可设有一个或多个，本实施例中，所述吸附器设有多个，多个所述吸附器相并联后，可选择地与所述废气管、出气管、进气管、脱附气管连通。具体地，多个所述吸附器相并联后，与所述废气管、出气管、进气管、脱附气管通过第一换向装置连接，所述第一换向装置用于控制各所述吸附器分别与所述废气管、出气管、进气管、脱附气管连通，其中一吸附器吸附完后需要进行脱附，则利用其他吸附器进行吸附，提高吸附效率。本实施例中，各个吸附器与废气管、出气管、进气管、脱附气管连接的管道上均设有阀门，在其他实施例中，可通过三通阀和截止阀的配合实现通路的切换。

废气通过废气入口导入至吸附器后，经过多孔吸附材料进行有效吸附，经监测装置监测合格后通过净化气体出口进行排放，当吸附器内吸附材料吸附饱和后，需要对吸附器内吸附的气体进行脱附。在脱附之前，通过惰性气体入口向吸附器内导入惰性气体进行置换，惰性气体可以为氮气、二氧化碳、氩气、氦气等，排出吸附器内部的氧气及易燃易爆气体，使其含量在安全范围内。

置换完毕后，关闭所有阀门，通过开启吸附器上加载的电源10，向吸附器内的多孔吸附材料两端通入电流产生焦耳热，使多孔吸附材料迅速升温，所述吸附器设有温度传感器，用于监测所述吸附器内吸附材料的温度，准确把控吸附材料的温度，优选地，使吸附材料的温度达到130℃以上。

温度达到后，吸附材料内吸附的气体不断脱附，使吸附器内的压力逐步上升，压力达到吸附器的预设阈值时，通过调节换向装置控制吸附器与冷凝器7直接连通，通过脱附气体出口释放脱附气体至冷凝器7进行冷凝回收。所述吸附器设有压力传感器，用于监测所述吸附器内气体压力，准确把控吸附器内气体压力，阀门可以为电磁阀，通过控制器与压力传感器、温度传感器的通信连接，对阀门的控制，从而可实现吸附器处于高压状态下脱附气体的自动释放。

电流加热到脱附材料温度的预设阈值，并保持10～30min，当吸附器内压力不再上升时，通过调节换向装置控制吸附器与冷凝器7直接连通，开启阀门释放脱附气体至冷凝器7和回收装置进行冷凝回收。

当吸附器压力降低为常压时，通过调节换向装置使真空泵6连接于吸附器和冷凝器7之间，通过真空泵6抽出吸附器内的剩余脱附吸附质气体至冷凝器7和回收装置予以冷凝回收。

具体地，所述回收系统包括油水分层装置8和油层回收装置9，所述油水分层装置8连接于所述冷凝器7和所述油层回收装置9之间，油水分层装置8可以为油水分层槽，油层回收装置9可以为油层回收槽。含吸附质的气流通过冷凝器7进行冷凝冷却，使吸附质部分液化并流至油水分层装置8进行分层，分层后的油层通过油层回收装置9进行回收，冷凝冷却后的气体经检测后达到排放标准可通过放空管15排放。

若冷凝冷却后的气体经检测后仍达不到排放标准，需进行进一步地吸附。具体地，所述冷凝器7与所述废气管11通过回气管16连接，所述风机2位于所述回气管16和所述吸附器之间，所述回气管16上设有阀门V12。本实施例中，吸附器包括第一吸附器4和第二吸附器5，当第一吸附器4在进行脱附时，可利用第二吸附器5对废气进行吸附，第一吸附器4脱附的气体冷凝后未达到标准，通过回气管16进入第二吸附器5内再次进行吸附。吸附器的数量还可以为两个以上，在此不做具体限制。

实施例1：以某印刷生产车间为例，正常生产时，产生的乙酸正丙酯废气风量为20000m³/h，废气浓度为1.5g/m³。

乙酸正丙酯废气通过风机2进入预处理装置1、温度湿度调节平衡系统3进行预处理，经过预处理的乙酸正丙酯废气通过阀门V1进入第一吸附器4进行有效吸附，将处理好的尾气达标后通过开启阀门V6排入到大气中。当第一吸附器4尾气排放指标接近达标限值时，关闭阀门V1和阀门V6，打开阀门V3和阀门V8切换至第二吸附器55开始废气吸附工作。开启阀门V5向第一吸附器4通入氮气，对第一吸附器4内的气体进行置换，使第一吸附器4内的氧气及易燃易爆气体含量在安全范围内。

对第一吸附器4中的多孔吸附材料进行通入电流加热，当温度升到135℃时，逐步调小电流，维持温度不超过165℃，当系统压力超过设定限值0.2MPa时，开启阀门V2将从多孔吸附材料脱附出来的乙酸正丙酯废气释放出第一吸附器4，低于0.2MPa时关闭阀门V2继续脱附直至系统内压力不再上升时，打开阀门V2，逐步释放系统压力，并将从多孔吸附材料脱附出来的乙酸正丙酯饱和气逐步释放出第一吸附器4经阀门V10进入冷凝器7。待吸附器内压力逐步释放到常压时，关闭阀门V10，开启阀门V9，启动真空泵6，将第一吸附器4内脱附出来的剩余乙酸正丙酯饱和气抽出并经阀门V11进入冷凝器7。

经电流加热脱附工艺得到的富含乙酸正丙酯的气流离开第一吸附器4后通过冷凝器7，进行冷凝回收，被冷凝下来的乙酸正丙酯溶剂先进入油水分层装置8沉降分层，油层进入油层回收装置9中予以回收利用。经冷凝回收后得到的气流还含有少量乙酸正丙酯，若达排则直接排放。若不能达标，则听过回收管引入第二吸附器5，将其吸附后，达标排放。

本实用新型提供的技术方案，通过设置对吸附材料进行通电的电源10、换向装置和真空泵6，对吸附材料通电，使多孔吸附材料脱附，当吸附器随着气体不断脱附使得吸附器内压力逐步升高，控制脱附气管14直接与冷凝器7连通，可通过脱附气体出口将脱附气体排入冷凝器7内进行冷凝冷却回收，当吸附器内脱附出的脱附气体较少使吸附器内的压力降低至低压时，控制真空泵6连通于脱附气管14和冷凝器7之间，可通过真空泵6将吸附器内的脱附气体抽入至冷凝器7内，使得氮气用量小、脱附效率高；更高浓度的吸附质更容易冷凝，且冷凝所需要的温度不用很低；真空泵形成的负压结合电流加热脱附，脱附更彻底。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电流加热负压脱附系统，其特征在于，包括：

吸附器，所述吸附器加载有与所述吸附器内吸附材料两端连接的电源，用于对吸附材料通电加热，所述吸附器上设有废气入口、净化气体出口、惰性气体入口和脱附气体出口；

所述废气入口与废气管通过连接管连通，所述净化气体出口与出气管通过连接管连接，所述惰性气体入口与进气管通过连接管连接，所述脱附气体出口与脱附气管通过连接管连接，所述连接管上均设有阀门；

所述脱附气管依次与冷凝器和回收系统连接，所述冷凝器上设有放空管，所述放空管上设有阀门；

真空泵，与脱附气管、冷凝器通过换向装置连接，所述换向装置用于控制所述脱附气管直接与冷凝器连通或使真空泵连通于脱附气管和冷凝器之间。

2.如权利要求1所述的电流加热负压脱附系统，其特征在于，所述脱附气管与真空泵通过第一连接管连接，与冷凝器通过第二连接管连接，所述真空泵与冷凝器之间通过第三连接管连接，所述第一连接管和第二连接管上分别设有阀门。

3.如权利要求1所述的电流加热负压脱附系统，其特征在于，所述吸附器设有多个，多个所述吸附器相并联后，可选择地与所述废气管、出气管、进气管、脱附气管连通。

4.如权利要求1所述的电流加热负压脱附系统，其特征在于，所述废气管上连接有风机。

5.如权利要求4所述的电流加热负压脱附系统，其特征在于，所述冷凝器与所述废气管通过回气管连接，所述风机位于所述回气管和所述吸附器之间，所述回气管上设有阀门。

6.如权利要求1所述的电流加热负压脱附系统，其特征在于，所述废气管上连接有预处理装置。

7.如权利要求1所述的电流加热负压脱附系统，其特征在于，所述废气管上连接有温度调节装置。

8.如权利要求1所述的电流加热负压脱附系统，其特征在于，所述废气管上连接有湿度调节装置。

9.如权利要求1所述的电流加热负压脱附系统，其特征在于，所述回收系统包括油水分层装置和油层回收装置，所述油水分层装置连接于所述冷凝器和所述油层回收装置之间。

10.如权利要求1所述的电流加热负压脱附系统，其特征在于，所述吸附器设有压力传感器，用于监测所述吸附器内气体压力；和/或，

所述吸附器设有温度传感器，用于监测所述吸附器内吸附材料的温度。

Images