CN219836302U - 一种甲苯回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种甲苯回收系统，包括预处理系统、吸脱附系统和回收系统，所述预处理系统包括通过管道依次连接的水封装置、第一三通挡板阀组和布袋过滤器；所述吸脱附系统包括空冷器、进气挡板阀、吸附箱组、上挡板阀、防爆主风机、第二三通挡板阀组、蒸汽球阀和解析蝶阀；吸脱附系统包括两级或者两级以上的吸附箱组，每一级的吸附箱组包括两个或者两个以上的吸附箱；所述回收系统包括列管式冷凝器、螺旋板冷凝器、分层槽、中间储槽、解析回收管路、直接回收管路和不凝气回送管路。本实用新型的活性碳纤维吸附路径短，吸附、解吸时间短，吸附回收效率高，蒸汽消耗低。

Description

一种甲苯回收系统

技术领域

本实用新型涉及废气处理系统，具体涉及一种甲苯回收系统。

背景技术

碳吸附是目前使用最广泛的工业废气治理回收技术之一，其原理是利用吸附剂——碳纤维的多孔结构，当有机尾气通过活性炭床层时，其中的有机物被活性碳纤维吸附、截留，从而使废气得到净化排放。当碳纤维吸附有机物饱和后，要对碳床进行脱附再生。通过饱和水蒸气加热碳床，使得有机物被吹脱释放出来，并与水蒸气形成雾状气液混合物，将此混合物冷凝为液体，通过重力分层，分离出的有机溶剂可以直接用于生产。经脱附的活性碳纤维再通入洁净空气进行冷却和干燥，以备再次进行吸附。

本实用新型利用碳纤维的特性，设计组装了一套甲苯回收系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种利用碳纤维吸附的甲苯回收系统。

实现本实用新型目的的技术方案是一种甲苯回收系统，包括预处理系统、吸脱附系统和回收系统。

所述预处理系统包括通过管道依次连接的水封装置、第一三通挡板阀组和布袋过滤器；第一三通挡板阀组的第一个接口通过管道与水封装置连接，第二个接口连接紧急排放管道，第三个接口通过管道连接布袋过滤器。

所述吸脱附系统包括空冷器、进气挡板阀、吸附箱组、上挡板阀、防爆主风机、第二三通挡板阀组、蒸汽球阀和解析蝶阀。

吸脱附系统包括两级或者两级以上的吸附箱组，前一级吸附箱组与后一级吸附箱组的连接管道上安装防爆主风机和第二三通挡板阀组；每级吸附箱组配制一个空冷器。

每一级的吸附箱组包括两个或者两个以上的吸附箱，每个吸附箱分别配制进气挡板阀、上挡板阀、蒸汽球阀和解析蝶阀。

所述回收系统包括列管式冷凝器、螺旋板冷凝器、分层槽、中间储槽、解析回收管路、直接回收管路和不凝气回送管路。

每一级的吸附箱组分别配置列管式冷凝器；每一个吸附箱的解析蝶阀（的出口通过解析回收管路与该级吸附箱组配置的列管式冷凝器连接；每一级吸附箱组配置的列管式冷凝器的出料口通过管道与螺旋板冷凝器连接，螺旋板冷凝器通过管道与分层槽连接，分层槽通过管道与中间储槽连接。

所述空冷器的出气口通过管道分别与各个吸附箱设置的进气挡板阀连接。

所述第二三通挡板阀组的第一个接口通过管道和防爆主风机接入前一级吸附箱组流出的尾气，第二个接口通过管道与空冷器连接，第三个接口通过管道与RTO设备连接。

作为优选的，每一级的吸附箱组运行时，有一个吸附箱处于解析、干燥或等待状态，其余吸附箱处于吸附状态。

所述吸附箱包括箱体和碳纤维吸附筒，碳纤维吸附筒安装在箱体内；所述碳纤维吸附筒包括碳纤维支撑筒和缠绕在碳纤维支撑筒的筒壁上的碳纤维，碳纤维支撑筒的筒壁上开设孔洞。

进一步的，每一个碳纤维支撑筒的出气口上连接上挡板阀，进入碳纤维支撑筒的筒体内的气体只能自下向上流出。

对于第一级吸附箱组的吸附箱，所有上挡板阀的出口通过管道与防爆主风机连接，送入下一级吸附箱组；对于最后一级吸附箱组的吸附箱，所有上挡板阀的出口通过管道与RTO设备连接。

进一步的，每一个吸附箱（的上方设置蒸汽球阀，用于脱附的蒸汽通过蒸汽球阀进入吸附箱内；每一个吸附箱的下方设置解析蝶阀，每一个解析蝶阀的出口通过解析回收管路与该级吸附箱组配置的列管式冷凝器连接。

所述列管式冷凝器包括串联的两个冷凝器，对于物料流经的第一个列管式冷凝器，其上方的不凝气出口连接不凝气回送管路，不凝气回送管路上设置降温风机；第二个列管式冷凝器上方的不凝气出口也通过管道与布袋过滤器连接。

作为可选的，每一个吸附箱的底部还连接直接回收管路，直接回收管路的出口与螺旋板冷凝器连接。

本实用新型具有积极的效果：

（1）本实用新型设计了两级或两级以上的吸附箱组，每一级吸附箱组包括两个或者两个以上的吸附箱；经过前一级吸附后的气体进入下一级吸附箱组被吸附处理；然后对每一个吸附箱解析回收甲苯，甲苯的回收率高；解析后碳纤维脱附再生，又能继续吸附甲苯。

（2）本实用新型的活性碳纤维吸附路径短，吸附、解吸时间短，吸附回收效率高，蒸汽消耗低。

（3）在解析路线上，从第一个冷凝器流出的不凝气体，通过降温风机送入吸附系统前尾气总管再次进行吸附，消除不凝气逸散对环境的影响。

附图说明

图1为本实用新型的回收系统的示意图。

图2为碳纤维支撑筒的结构示意图。

上述附图中的标记如下：

水封装置1，第一三通挡板阀组2，布袋过滤器3，空冷器4，进气挡板阀5，吸附箱6，碳纤维支撑筒6-1，上挡板阀7，防爆主风机8，第二三通挡板阀组9，蒸汽球阀10，解析蝶阀11，列管式冷凝器12，螺旋板冷凝器13，分层槽14，中间储槽15，解析回收管路16，直接回收管路17，不凝气回送管路18，降温风机18-1，排放管道19。

具体实施方式

下面介绍的是本实用新型的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本实用新型的基本了解，并不旨在确认本实用新型的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

（实施例1）

见图1和图2，本实施例的甲苯回收系统包括预处理系统、吸脱附系统和回收系统。废气预处理系统与废气吸脱附系统连接，废气吸脱附系统与回收系统连接；待处理的含甲苯废气先经废气预处理系统处理后，进入废气吸脱附系统中吸附，吸附剂饱和后进行脱附，解析得到的甲苯和蒸汽混合物进入回收系统，回收得到甲苯。

所述预处理系统包括通过管道依次连接的水封装置1、第一三通挡板阀组2和布袋过滤器3。

所述水封装置1内安装浮球液位计，控制气动补水阀自动补水。

第一三通挡板阀组2的第一个接口通过管道与水封装置1连接，第二个接口连接紧急排放管道19，第三个接口通过管道连接布袋过滤器3。

水封装置1的水封液位可调节，当尾气压力高于水封高度时，尾气直接从排放管道19排出，防止系统憋压。

所述布袋过滤器3优选设置两个，一备一用。每一个布袋过滤器3的入口通过管道与第一三通挡板阀组2的一个接口（图中为下接口）连接。

所述吸脱附系统包括空冷器4、进气挡板阀5、吸附箱组、上挡板阀7、防爆主风机8、第二三通挡板阀组9、蒸汽球阀10和解析蝶阀11。

空冷器4的进气口与布袋过滤器3的出口连接，空冷器4的出气口通过管道分别与各个吸附箱6设置的进气挡板阀5连接。

吸脱附系统包括两级或者两级以上的吸附箱组（本实施例中设置两级吸附箱组），前一级吸附箱组与后一级吸附箱组的连接管道上安装防爆主风机8和第二三通挡板阀组9。设置两级吸附箱组称作两级吸附，设置三级吸附箱组称作三级吸附。

对于第二三通挡板阀组9，第一个接口通过管道和防爆主风机8接入前一级吸附箱组流出的尾气，第二个接口通过管道与空冷器连接，第三个接口通过管道与RTO设备连接。

每一级的吸附箱组包括两个或者两个以上的吸附箱6（本实施例中每一级设置三个吸附箱6），运行时，有一个吸附箱6处于解析、干燥或等待状态，其余吸附箱处于吸附状态。

所述吸附箱6包括箱体和碳纤维吸附筒。每一个箱体内安装8个碳纤维吸附筒。所述碳纤维吸附筒包括如图2所示的碳纤维支撑筒6-1和缠绕在碳纤维支撑筒6-1的筒壁上的碳纤维。碳纤维支撑筒6-1的筒壁上开设孔洞。

每一个碳纤维支撑筒6-1的出气口6-1-1上连接上挡板阀7，进入碳纤维支撑筒6-1的筒体内的气体只能自下向上流出。

对于第一级吸附箱组的吸附箱6，所有上挡板阀7的出口通过管道与防爆主风机8连接，送入下一级吸附箱组（如果有非最后一级的下一级箱组）。

对于最后一级吸附箱组的吸附箱6，所有上挡板阀7的出口通过管道与RTO设备连接。

每一个吸附箱6的上方设置蒸汽球阀10，用于脱附的蒸汽通过蒸汽球阀10进入吸附箱6内。

所述回收系统包括列管式冷凝器12、螺旋板冷凝器13、分层槽14、中间储槽15、解析回收管路16、直接回收管路17和不凝气回送管路18。

每一级的吸附箱组分别配置列管式冷凝器12。

每一个吸附箱6的下方设置解析蝶阀11，每一个解析蝶阀11的出口通过解析回收管路16与该级吸附箱组配置的列管式冷凝器12连接。

列管式冷凝器12包括串联的两个冷凝器，对于物料流经的第一个列管式冷凝器12，其上方的不凝气出口连接不凝气回送管路18，不凝气回送管路18上设置降温风机18-1，降温风机18-1是防爆型风机。不凝气回送管路18与布袋过滤器3连接。

第二个列管式冷凝器12上方的不凝气出口也通过管道与布袋过滤器3连接。

每一级吸附箱组配置的第二个列管式冷凝器12的出料口通过管道与螺旋板冷凝器13连接，螺旋板冷凝器13通过管道与分层槽14连接，分层槽14通过管道与中间储槽15连接。

另外，考虑到甲苯在脱附的时候，有少量的甲苯会直接在箱体内形成液态，因此每一个吸附箱6的底部连接直接回收管路17，直接回收管路17的出口与螺旋板冷凝器13连接。

上述回收系统全自动化运行，整个工艺过程由PLC程序控制，吸附回收设备自动切换，交替进行吸附、解吸和干燥工艺过程的操作；触摸屏显示设备运行状态、操作时间，显示温度和压力等参数，具有监测及异常报警功能。

系统运行时，废气通过水封装置1和第一三通挡板阀组2后进入布袋过滤器3，如果尾气压力高于水封装置1单独水封高度时，尾气直接从排放管道19排出，防止系统憋压。

布袋过滤器3去除废气中夹带的物料、水滴及大分子物质，避免这些物质占用碳纤维的孔隙，影响吸附效率和使用寿命。

经过过滤的尾气通过空冷器4后从各个进气挡板阀5进入第一级吸附箱组的每个吸附箱6内，气体经过碳纤维吸附后从碳纤维支撑筒6-1的筒壁小孔进入筒体内，从上挡板阀7流出。

从上挡板阀7流出的经过一级吸附的气体通过防爆主风机8、第二三通挡板阀组9、空冷器4进入第二级吸附箱组，同样的，第二级吸附箱组的吸附箱6的进气口也设置了进气挡板阀，气体通过进气挡板阀进入吸附箱6内。

如果是两级吸附，经过两级吸附的尾气进入RTO设备。

如果是三级吸附，经过二级吸附的气体通过防爆主风机、第二三通挡板阀组、空冷器进入第三级吸附箱组，同样的，第三级吸附箱组的吸附箱的进气口也设置了进气挡板阀，气体通过进气挡板阀进入吸附箱内，经过三级吸附的尾气进入RTO设备。

每级吸附箱组始终保持两个碳纤维吸附箱处于吸附状态，另一个碳纤维吸附箱处于解析、干燥及等待状态。

当碳纤维吸附饱和后，解吸剂水蒸气通过顶部的蒸汽球阀10进入吸附箱6内，穿透活性碳纤维，通过加热、置换和吹扫将被吸附的有机物解吸出来。

解吸出来的甲苯及蒸汽混合气体从解析蝶阀11流出后经过两级列管冷凝器12冷凝成液态，再与来自直接回收管路17的箱体冷凝液汇合后进入螺旋板冷凝器13冷却，冷却后进入分层槽14，由于甲苯不溶于水，水和甲苯通过分层槽14的重力沉降分离，达到回收甲苯的目的。

分离出来的甲苯自动流入溶剂中间储槽15，分离后的水排放至厂方污水系统集中处理后排放。从列管式冷凝器12流出的不凝气经风机送入布袋过滤器入口再次进行吸附，避免不凝气逸散。

Claims (10)

1.一种甲苯回收系统，其特征在于：包括预处理系统、吸脱附系统和回收系统；

所述预处理系统包括通过管道依次连接的水封装置（1）、第一三通挡板阀组（2）和布袋过滤器（3）；第一三通挡板阀组（2）的第一个接口通过管道与水封装置（1）连接，第二个接口连接紧急排放管道（19），第三个接口通过管道连接布袋过滤器（3）；

所述吸脱附系统包括空冷器（4）、进气挡板阀（5）、吸附箱组、上挡板阀（7）、防爆主风机（8）、第二三通挡板阀组（9）、蒸汽球阀（10）和解析蝶阀（11）；

吸脱附系统包括两级或者两级以上的吸附箱组，前一级吸附箱组与后一级吸附箱组的连接管道上安装防爆主风机（8）和第二三通挡板阀组（9）；每级吸附箱组配制一个空冷器（4）；

每一级的吸附箱组包括两个或者两个以上的吸附箱（6），每个吸附箱（6）分别配制进气挡板阀（5）、上挡板阀（7）、蒸汽球阀（10）和解析蝶阀（11）；

所述回收系统包括列管式冷凝器（12）、螺旋板冷凝器（13）、分层槽（14）、中间储槽（15）、解析回收管路（16）、直接回收管路（17）和不凝气回送管路（18）；

每一级的吸附箱组分别配置列管式冷凝器（12）；每一个吸附箱（6）的解析蝶阀（11）的出口通过解析回收管路（16）与该级吸附箱组配置的列管式冷凝器（12）连接；每一级吸附箱组配置的列管式冷凝器（12）的出料口通过管道与螺旋板冷凝器（13）连接，螺旋板冷凝器（13）通过管道与分层槽（14）连接，分层槽（14）通过管道与中间储槽（15）连接。

2.根据权利要求1所述的甲苯回收系统，其特征在于：空冷器（4）的出气口通过管道分别与各个吸附箱（6）设置的进气挡板阀（5）连接。

3.根据权利要求1所述的甲苯回收系统，其特征在于：所述第二三通挡板阀组（9）的第一个接口通过管道和防爆主风机（8）接入前一级吸附箱组流出的尾气，第二个接口通过管道与空冷器连接，第三个接口通过管道与RTO设备连接。

4.根据权利要求1所述的甲苯回收系统，其特征在于：每一级的吸附箱组运行时，有一个吸附箱（6）处于解析、干燥或等待状态，其余吸附箱处于吸附状态。

5.根据权利要求1所述的甲苯回收系统，其特征在于：所述吸附箱（6）包括箱体和碳纤维吸附筒，碳纤维吸附筒安装在箱体内；所述碳纤维吸附筒包括碳纤维支撑筒（6-1）和缠绕在碳纤维支撑筒（6-1）的筒壁上的碳纤维，碳纤维支撑筒（6-1）的筒壁上开设孔洞。

6.根据权利要求5所述的甲苯回收系统，其特征在于：每一个碳纤维支撑筒（6-1）的出气口（6-1-1）上连接上挡板阀（7），进入碳纤维支撑筒（6-1）的筒体内的气体只能自下向上流出。

7.根据权利要求6所述的甲苯回收系统，其特征在于：对于第一级吸附箱组的吸附箱（6），所有上挡板阀（7）的出口通过管道与防爆主风机（8）连接，送入下一级吸附箱组；对于最后一级吸附箱组的吸附箱（6），所有上挡板阀（7）的出口通过管道与RTO设备连接。

8.根据权利要求1所述的甲苯回收系统，其特征在于：每一个吸附箱（6）的上方设置蒸汽球阀（10），用于脱附的蒸汽通过蒸汽球阀（10）进入吸附箱（6）内；每一个吸附箱（6）的下方设置解析蝶阀（11），每一个解析蝶阀（11）的出口通过解析回收管路（16）与该级吸附箱组配置的列管式冷凝器（12）连接。

9.根据权利要求1所述的甲苯回收系统，其特征在于：列管式冷凝器（12）包括串联的两个冷凝器，对于物料流经的第一个列管式冷凝器（12），其上方的不凝气出口连接不凝气回送管路（18），不凝气回送管路（18）上设置降温风机（18-1）；第二个列管式冷凝器（12）上方的不凝气出口也通过管道与布袋过滤器（3）连接。

10.根据权利要求1所述的甲苯回收系统，其特征在于：每一个吸附箱（6）的底部还连接直接回收管路（17），直接回收管路（17）的出口与螺旋板冷凝器（13）连接。