CN219355792U - 一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统，包括通过管路依次连通的过滤器、冷却器一、分子筛转轮、风机、冷却器二、活性炭罐、冷却器三、真空泵组、冷凝器、气液分离器和溶剂储罐；活性炭罐包括罐体，罐体内部设有活性炭层，罐体的两端对应设有箱体一和箱体二，箱体一和箱体二之间对应连通有贯穿罐体以及活性炭层的散热管束。本实用新型节能降耗，通过分子筛转轮浓缩、活性炭吸附、升温真空脱附以及冷凝回收，实现VOCs废气达标排放和溶剂的回收，具有环境效益和经济效益，回收的溶剂品质高，解决了传统采用高温氮气脱附时由于氮气温度高溶剂易反应造成的溶剂品质低的问题。

Description

一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统

技术领域

本实用新型涉及印刷VOCs废气治理技术领域，具体为一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统。

背景技术

印刷行业VOCs废气的来源为溶剂型油墨和溶剂，溶剂型油墨含有50-60%的挥发组分，使用时还有加入等量（产品种类不同有一定差异）的溶剂，印刷使用油墨和溶剂总量的70-80%为挥发性组分，这些挥发性组分是VOCs废气的来源，组分分为脂类、醇类、酮类、烷类、苯类、酸类，其中脂类主要为乙酯和正丙酯见丁酯、醇类主要为乙醇和正丁醇、酮类主要为丁酮、烷类主要为甲基环乙烷、苯类主要为甲苯、酸类主要为乙酸。

目前印刷行业VOCs废气的治理方法有：洗涤塔洗涤法、吸附浓缩+催化燃烧法、吸附浓缩+氮气脱附回收法。其中洗涤法投资小，但运行费用高，产生废水需进行废水处理，仅适用于VOCs废气量小组分单一的小型印刷企业；吸附+催化燃烧法投资适中，没有二次污染，但没有对VOCs废气中的溶剂进行有效回收而是直接燃烧掉，有环保效益但没有经济效益；吸附浓缩+氮气高温脱附冷凝回收法的基本原理是先将溶剂组分都浓缩在活性炭内，再用高温氮气吹扫活性炭，将浓缩在活性炭内的溶剂组分脱附（解析）出来，然后冷却含溶剂蒸汽的高温氮气将溶剂蒸汽液化，得到液体溶剂，达到回收溶剂的目的，此方法既有环保效益也有经济效益，但弊端在于为把吸附在活性炭内的溶剂组分脱附出来，需要高温氮气吹扫活性炭，使溶剂的各组分又经历的一次高温过程，容易引发溶剂高温反应，导致回收的溶剂品质必定降低，而且氮气高温脱附、低温冷凝出溶剂需要循环加热、冷却能耗过大，不符合节能降耗的目的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统，节能降耗，通过分子筛转轮浓缩、活性炭吸附、升温真空脱附以及冷凝回收，实现VOCs废气达标排放和溶剂的回收，具有环境效益和经济效益，回收的溶剂品质高，解决了传统采用高温氮气脱附时由于氮气温度高溶剂易反应造成的溶剂品质低的问题，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统，包括通过管路依次连通的过滤器、冷却器一、分子筛转轮、风机、冷却器二、活性炭罐、冷却器三、真空泵组、冷凝器、气液分离器和溶剂储罐；

所述活性炭罐包括罐体，罐体内部设有活性炭层，罐体的两端对应设有箱体一和箱体二，箱体一和箱体二之间对应连通有贯穿罐体以及活性炭层的散热管束；所述箱体二的内部设有隔板，隔板将箱体二的内腔分为等容积的蒸汽进气腔和乏汽收集腔，散热管束的端口以隔板为中心对称设置并与蒸汽进气腔以及乏汽收集腔对应连通；

还包括回路管道，回路管道与过滤器的进气管连通，活性炭罐、气液分离器以及溶剂储罐的排气管均通过管路与回路管道连通。

优选的，所述分子筛转轮根据其旋转方向依次分为吸附区、脱附区和冷却区；所述过滤器和冷却器一处理后的VOCs废气通过两支路分别对应进入吸附区和冷却区，进入吸附区的VOCs废气经吸附后排放，进入冷却区的VOCs废气给脱附后的转轮降温。

优选的，所述分子筛转轮连接有换热器，换热器通过管路连接有电加热器，换热器对应连通脱附区和冷却区，进入冷却区的VOCs废气给转轮降温后通过换热器加热进入脱附区，并脱除吸附在转轮上的VOCs废气；所述风机与脱附区连通，风机的出风口连接冷却器二，冷却器二连接活性炭罐（8）。

优选的，所述吸附区、脱附区和冷却区所占分子筛转轮面积的比值为10:1:1；进入所述吸附区的VOCs废气与进入所述冷却区的VOCs废气比值为9:1。

优选的，所述活性炭层为活性炭颗粒填充层，罐体内部设有支撑活性炭层的支撑网，罐体内部还设有盖设在活性炭层上部的压盖。

优选的，所述蒸汽进气腔连通有蒸汽进气管，乏汽收集腔通过疏水阀连接有凝结水排出管。

优选的，所述冷凝器连接有制冷机，制冷机为冷凝器提供冷媒。

优选的，所述真空泵组为多组液环式真空泵，多组液环式真空泵配套有真空泵储液罐，真空泵储液罐通过管路与溶剂储罐连接。

优选的，所述活性炭罐至少设有两个，两个活性炭罐并联设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过分子筛转轮将含有溶剂的VOCs浓缩废气通入活性炭罐中进行吸附，脱附时通过真空泵组对活性炭罐抽真空，随着罐内绝对压力的降低，吸附在活性炭微孔中的溶剂组分开始汽化，通过将蒸汽通入到活性炭罐内的散热管束来对活性炭升温利于溶剂汽化，然后通过冷凝器以及分离器将溶剂回收至溶剂储罐，完成溶剂的回收，采用真空脱附和通蒸汽升温的方式来进行活性炭的脱附，然后冷凝回收溶剂，实现了环保效益和经济效益，解决了传统采用高温氮气脱附时由于氮气温度高溶剂易反应造成的溶剂品质低的问题；此外活性炭罐、气液分离器以及溶剂储罐的排气管均通过管路与回路管道连通，排气再混入VOCs废气进行循环处理，处理净化彻底。

附图说明

图1为本实用新型原理示意图；

图2为本实用新型活性炭罐结构示意图。

图中：1过滤器、2冷却器一、3分子筛转轮、3.1吸附区、3.2脱附区、3.3冷却区、4换热器、5电加热器、6风机、7冷却器二、8活性炭罐、8.1罐体、8.2压盖、8.3散热管束、8.4箱体一、8.5支撑网、8.6活性炭层、8.7箱体二、8.71蒸汽进气腔、8.72乏汽收集腔、9冷却器三、10真空泵组、11真空泵储液罐、12冷凝器、13制冷机、14气液分离器、15溶剂储罐、16回路管道。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的技术方案进行说明，在描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本实用新型的附图对应，为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位：

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：

一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统，包括通过管路依次连通的过滤器1、冷却器一2、分子筛转轮3、风机6、冷却器二7、活性炭罐8、冷却器三9、真空泵组10、冷凝器12、气液分离器14和溶剂储罐15；

VOCs废气通过过滤器1和冷却器一2的处理后进入分子筛转轮3，经分子筛转轮3后，风机6将含溶剂的浓缩气通过活性炭罐8中进行吸附，活性炭罐8吸附饱和后切换相关阀门进行真空脱附，通过真空泵组10对活性炭罐8进行真空抽吸，溶剂组分开始汽化，含汽态溶剂气体在冷凝器12中被冷凝成液态，出冷凝器12的气体夹带着溶剂液滴进入气液分离器14，在气液分离器14中气体和液体分离，液体溶剂流入溶剂储罐15，完成了溶剂回收，冷却器三9用于对汽态溶剂的真空抽吸气进行降温，避免温度过高影响真空泵组10运行；过滤器1过滤掉VOCs废气中的粉尘，保护后续处理单元的沸石分子筛及活性炭微孔不被堵塞，冷却器一2对VOCs废气进行降温，温度越低越利于VOCs的吸附，需要将废气的温度降温至35℃左右；

具体的，如图2所示，活性炭罐8包括罐体8.1，罐体8.1内部设有活性炭层8.6，罐体8.1的两端对应设有箱体一8.4和箱体二8.7，箱体一8.4和箱体二8.7之间对应连通有贯穿罐体8.1以及活性炭层8.6的散热管束8.3；箱体二8.7的内部设有隔板，隔板将箱体二8.7的内腔分为等容积的蒸汽进气腔8.71和乏汽收集腔8.72，散热管束8.3的端口以隔板为中心对称设置并与蒸汽进气腔8.71以及乏汽收集腔8.72对应连通；蒸汽进气腔8.71连通有蒸汽进气管，乏汽收集腔8.72通过疏水阀连接有凝结水排出管；

能够理解的是，蒸汽进气腔8.71、散热管束8.3的上半部分、箱体一8.4、散热管束8.3的下半部分和乏汽收集腔8.72构成一个蒸汽的回路，蒸汽在此管路中流通并对活性炭层8.6进行升温，由于真空泵组10对活性炭罐8进行抽真空，随着罐内绝对压力的降低，吸附在活性炭层8.6中的溶剂组分开始汽化，汽化吸热使活性炭层8.6中的活性炭颗粒温度降低，导致活性炭颗粒的脱附能力降低，为了利于脱附，通过散热管束8.3对活性炭层8.6进行升温，通蒸汽的目的在于升温利于脱附，加快溶剂的脱附，不是通过高温来使活性炭脱附，此时蒸汽的温度远低于高温氮气的温度，不会引发溶剂的高温反应；

还包括回路管道16，回路管道16与过滤器1的进气管连通，活性炭罐8、气液分离器14以及溶剂储罐15的排气管均通过管路与回路管道16连通，排气再混入VOCs废气进行循环处理，处理净化彻底；

具体的，分子筛转轮3根据其旋转方向依次分为吸附区3.1、脱附区3.2和冷却区3.3；过滤器1和冷却器一2处理后的VOCs废气通过两支路分别对应进入吸附区3.1和冷却区3.3，进入吸附区3.1的VOCs废气经吸附后排放，进入冷却区3.3的VOCs废气给脱附后的转轮降温；分子筛转轮3连接有换热器4，换热器4通过管路连接有电加热器5，换热器4对应连通脱附区3.2和冷却区3.3，进入冷却区3.3的VOCs废气给转轮降温后通过换热器4加热进入脱附区3.2，并脱除吸附在转轮上的VOCs废气；大部分废气进入吸附区3.1，废气中的VOCs在吸附区3.1被沸石分子筛吸附除去，净化后的废气经管道达标排放，小部分的VOCs废气进入冷却区3.3，给脱附后的转轮降温，使转轮恢复吸附能力，该部分废气出冷却区3.3后通过换热器4加热至200℃后作为脱附气进入脱附区3.2，脱附气（加热到200℃的废气）将吸附在转轮上的VOCs脱除得到高浓度的浓缩气；

风机6与脱附区3.2连通，风机6的出风口连接冷却器二7，冷却器二7连接活性炭罐8，风机6对浓缩气进行增压，随后通过冷却器二7进行冷却降温，温度降至35℃以下后进入活性炭罐8进行再次吸附；

需要说明的是，吸附区3.1、脱附区3.2和冷却区3.3所占分子筛转轮3面积的比值为10:1:1；进入吸附区3.1的VOCs废气与进入冷却区3.3的VOCs废气比值为9:1，通过采用该设计，使废气的浓缩比达到需要的最佳值，实际使用过程中可以根据工况需要进行调整；

进一步的，活性炭层8.6为活性炭颗粒填充层，罐体8.1内部设有支撑活性炭层8.6的支撑网8.5，罐体8.1内部还设有盖设在活性炭层8.6上部的压盖8.2，通过支撑网8.5来支撑活性炭层8.6，通过压盖8.2盖压活性炭层8.6，VOCs废气经过支撑网8.5后被活性炭层8.6吸附；

进一步的，冷凝器12连接有制冷机13，制冷机13为冷凝器12提供冷媒。

具体的，真空泵组10为多组液环式真空泵，多组液环式真空泵配套有真空泵储液罐11，真空泵储液罐11通过管路与溶剂储罐15连接；真空泵组10在抽取含溶剂的气体时，其中一部分溶剂气体冷凝混入真空泵储液罐11中，通过管道直接流入溶剂储罐15中；

此外，活性炭罐8至少设有两个，两个活性炭罐8并联设置，做到一用一备。

本实用新型未详述部分为现有技术，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将上述实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求内容。

Claims (9)

1.一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统，其特征在于：包括通过管路依次连通的过滤器（1）、冷却器一（2）、分子筛转轮（3）、风机（6）、冷却器二（7）、活性炭罐（8）、冷却器三（9）、真空泵组（10）、冷凝器（12）、气液分离器（14）和溶剂储罐（15）；

所述活性炭罐（8）包括罐体（8.1），罐体（8.1）内部设有活性炭层（8.6），罐体（8.1）的两端对应设有箱体一（8.4）和箱体二（8.7），箱体一（8.4）和箱体二（8.7）之间对应连通有贯穿罐体（8.1）以及活性炭层（8.6）的散热管束（8.3）；所述箱体二（8.7）的内部设有隔板，隔板将箱体二（8.7）的内腔分为等容积的蒸汽进气腔（8.71）和乏汽收集腔（8.72），散热管束（8.3）的端口以隔板为中心对称设置并与蒸汽进气腔（8.71）以及乏汽收集腔（8.72）对应连通；

还包括回路管道（16），回路管道（16）与过滤器（1）的进气管连通，活性炭罐（8）、气液分离器（14）以及溶剂储罐（15）的排气管均通过管路与回路管道（16）连通。

2.根据权利要求1所述的一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统，其特征在于：所述分子筛转轮（3）根据其旋转方向依次分为吸附区（3.1）、脱附区（3.2）和冷却区（3.3）；所述过滤器（1）和冷却器一（2）处理后的VOCs废气通过两支路分别对应进入吸附区（3.1）和冷却区（3.3），进入吸附区（3.1）的VOCs废气经吸附后排放，进入冷却区（3.3）的VOCs废气给脱附后的转轮降温。

3.根据权利要求2所述的一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统，其特征在于：所述分子筛转轮（3）连接有换热器（4），换热器（4）通过管路连接有电加热器（5），换热器（4）对应连通脱附区（3.2）和冷却区（3.3），进入冷却区（3.3）的VOCs废气给转轮降温后通过换热器（4）加热进入脱附区（3.2），并脱除吸附在转轮上的VOCs废气；所述风机（6）与脱附区（3.2）连通，风机（6）的出风口连接冷却器二（7），冷却器二（7）连接活性炭罐（8）。

4.根据权利要求2所述的一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统，其特征在于：所述吸附区（3.1）、脱附区（3.2）和冷却区（3.3）所占分子筛转轮（3）面积的比值为10:1:1；进入所述吸附区（3.1）的VOCs废气与进入所述冷却区（3.3）的VOCs废气比值为9:1。

5.根据权利要求1所述的一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统，其特征在于：所述活性炭层（8.6）为活性炭颗粒填充层，罐体（8.1）内部设有支撑活性炭层（8.6）的支撑网（8.5），罐体（8.1）内部还设有盖设在活性炭层（8.6）上部的压盖（8.2）。

6.根据权利要求1所述的一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统，其特征在于：所述蒸汽进气腔（8.71）连通有蒸汽进气管，乏汽收集腔（8.72）通过疏水阀连接有凝结水排出管。

7.根据权利要求1所述的一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统，其特征在于：所述冷凝器（12）连接有制冷机（13），制冷机（13）为冷凝器（12）提供冷媒。

8.根据权利要求1所述的一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统，其特征在于：所述真空泵组（10）为多组液环式真空泵，多组液环式真空泵配套有真空泵储液罐（11），真空泵储液罐（11）通过管路与溶剂储罐（15）连接。

9.根据权利要求1所述的一种印刷VOCs废气低温真空溶剂回收系统，其特征在于：所述活性炭罐（8）至少设有两个，两个活性炭罐（8）并联设置。