CN220968618U - 一种列管式真空吸附脱附装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种列管式真空吸附脱附装置，包括吸附器、低位罐、冷媒输送泵、冷凝器、凝液罐和真空泵，吸附器的左侧从上到下依次设置有氮气口、进气口、冷媒出口、冷媒和蒸汽凝水共用口，吸附器的右侧从上到下依次设置有真空口、蒸汽进口和出气口；冷媒出口分别通过第三阀门和第五阀门连接冷媒回端和低位罐，冷媒和蒸汽凝水共用口分别通过第四阀门、第六阀门和第九阀门分别连接冷媒进端、低位罐和蒸汽凝水端，真空口通过第十阀门连接冷凝器。本实用新型能够实现溶媒忌水，脱附蒸汽走壳程，不直接通入吸附剂，避免溶媒和水直接接触产生反应，使用过程中无废水产生，节能降耗，吸附性能提高，安全系数高。
Description
技术领域
本实用新型涉及废气处理技术领域，具体是一种列管式真空吸附脱附装置。
背景技术
吸附技术是废气治理的主流技术之一，技术成熟、适应范围广，在所有的治理技术中占有非常大的市场份额，在医药、化工、印刷、异味治理等领域都得到了广泛的应用。吸附原理主要基于物质之间的相互作用力，包括物理吸附和化学吸附两种类型。物理吸附是通过范德华力将气体或溶液中的分子吸附在吸附剂表面上。吸附剂的多孔结构提供了大量的吸附位点，吸附分子能够通过表面的吸附力与吸附剂结合。化学吸附则是通过化学键的形成实现的，吸附剂表面的官能团与待吸附物质之间发生化学反应。可再生吸附剂主要是通过可逆的物理吸附来实现对吸附质的吸附。吸附剂使用一段时间后，吸附了大量的吸附质，逐步趋向饱和并失去工作能力，严重时将穿透滤层，因此需进行吸附剂的再生或更换。
目前废气处理工艺，吸附饱和后进行高温脱附再生。高温脱附一般采用蒸汽或氮气加热脱附。某些特定溶媒，遇水反应生成低沸物或腐蚀性物质，所以不适合采用蒸汽脱附。氮气脱附则需使用大量氮气频繁加热降温循环使用。
上述吸附脱附工艺存在以下弊端：
蒸汽脱附会产生大量的含溶媒废水；
氮气脱附会使用大量氮气和能耗。
特定溶媒遇水生成低沸物或腐蚀性物质腐蚀设备。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可达到无水排放、降低能耗，适用于处理忌水溶媒的列管式真空吸附脱附装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种列管式真空吸附脱附装置，包括吸附器、低位罐、冷媒输送泵、冷凝器、凝液罐和真空泵，所述吸附器的左侧从上到下依次设置有氮气口、进气口、冷媒出口、冷媒和蒸汽凝水共用口，吸附器的右侧从上到下依次设置有真空口、蒸汽进口和出气口；冷媒出口分别通过阀门和阀门连接冷媒回端和低位罐，所述冷媒和蒸汽凝水共用口分别通过阀门、阀门和阀门分别连接冷媒进端、低位罐和蒸汽凝水端，所述低位罐的底部依次通过冷媒输送泵和阀门连接蒸汽进口，所述真空口通过阀门连接冷凝器，所述冷凝器还分别与凝液罐以及真空泵相连。
优选地，所述吸附器的顶部设置有人孔。
优选地，所述吸附器设置有均匀排列的列管，所述列管内部填充有吸附剂。
优选地，所述吸附器有多个。
优选地，所述蒸汽进口还通过阀门连接蒸汽端。
优选地，所述进气口通过阀门连接废气端。
优选地，所述出气口通过阀门连接净化气体排放端。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)能够实现溶媒忌水，脱附蒸汽走壳程，不直接通入吸附剂，避免溶媒和水直接接触产生反应。
(2)使用过程中无废水产生，采用真空脱附，不产生废水等其他二次污染。
(3)节能降耗，蒸汽不直接接触吸附剂，减少了降温时冷媒的使用量，缩短了吸附剂的再生时间，且节省能源。
(4)吸附性能提高，吸附过程中，及时对吸附剂进行降温，最大限度降低吸附器内吸附剂的温度，确保吸附剂温度维持在较低的水平，提高吸附效率、增加吸附总量。
(5)安全系数高，通过真空降低吸附器内氧含量，保证再生过程安全。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中吸附器的结构示意图；
图中：1-吸附器；2-低位罐；3-冷媒输送泵；4-冷凝器；5-凝液罐；6-真空泵；
101-氮气口；102-进气口；103-冷媒出口；104-冷媒和蒸汽凝水共用口；105-真空口；106-蒸汽进口；107-出气口；108-人孔；109-列管；
11-第一阀门；12-第二阀门；13-第三阀门；14-第四阀门；15-第五阀门；16-第六阀门；17-第七阀门；18-第八阀门；19-第九阀门；20-第十阀门。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-2，一种列管式真空吸附脱附装置，包括吸附器1、低位罐2、冷媒输送泵3、冷凝器4、凝液罐5和真空泵6，所述吸附器1的顶部设置有人孔108，吸附器1的左侧从上到下依次设置有氮气口101、进气口102、冷媒出口103、冷媒和蒸汽凝水共用口104，吸附器1的右侧从上到下依次设置有真空口105、蒸汽进口106和出气口107，吸附器1设置有均匀排列的列管109，所述列管109内部填充有吸附剂，列管与吸附器壳体之间的壳程中通入冷媒(冷媒优先选用低温水)或蒸汽，蒸汽和冷媒可相互切换。吸附时壳程中通入冷媒，降低吸附剂温度，从而提高吸附剂的吸附性能，列管均匀分布保证废气不走短路，充分与吸附剂完全接触，真正保证了吸附的效果；脱附采用真空脱附，同时壳程中通入蒸汽，提高吸附剂温度达到脱附效果，此过程没有废水产生；在真空状态下，系统仅含有少量氧，确保系统安全。蒸汽和冷媒的切换通过自动控制系统实现与阀门等自动联动控制，有效降低人为操作失误引起的风险，且自动化程度高，可靠性高。整个吸附和脱附过程中，溶媒不与水或水汽直接接触。
所述进气口102通过第一阀门11连接废气端，冷媒出口103分别通过第三阀门13和第五阀门15连接冷媒回端和低位罐2，所述冷媒和蒸汽凝水共用口104分别通过第四阀门14、第六阀门16和第九阀门19分别连接冷媒进端、低位罐2和蒸汽凝水端，所述低位罐2的底部依次通过冷媒输送泵3和第七阀门17连接蒸汽进口106，所述蒸汽进口106还通过第八阀门18连接蒸汽端，所述真空口105通过第十阀门20连接冷凝器4，所述出气口通过第二阀门12连接净化气体排放端，所述冷凝器4还分别与凝液罐5以及真空泵6相连。
所述吸附器1有多个，多个吸附器1采用串联或并联，进行连续或间歇吸附脱附。采用多级并联时，真空泵不凝气可接入吸附器。针对不同的吸附剂，如活性炭、分子筛、碳纤维、树脂等，不同的吸附剂内置列管规格亦不同，脱附时间也作相应调整。
所述列管式真空吸附脱附装置的使用时包括如下步骤：
一、吸附阶段：打开第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14，将待处理的有机废气送入吸附器1中，在吸附器1中有机废气经吸附剂吸附处理，处理后的气体从出气口107排出，吸附器1中的吸附剂根据工艺要求吸附一定时间后，达到饱和，进行脱附。
二、脱附阶段：所述脱附采用真空热脱附，包括冷媒切换、真空抽除、升温、冷媒回流和降温，具体步骤如下：
①冷媒切换：关闭第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14，打开第五阀门15、第六阀门16，吸附器1中的冷媒自流至低位罐2中后关闭第五阀门15、第六阀门16；
②真空抽除：打开第十阀门20，开启真空泵6，将吸附器1中的空气抽除，至压力不高于设定值；
③升温：打开第九阀门19、第八阀门18，吸附器1内温度上升，升温达到规定时间后，脱附出的挥发性有机物经冷凝器4冷凝为液体，进入凝液罐5，持续工艺规定时间，关闭第九阀门19、第八阀门18；
④冷媒回流：打开第七阀门17、第五阀门15，启动冷媒输送泵3，将低位罐2中暂存的冷媒泵送入吸附器1壳程中，达到设定液位后关闭第七阀门17、第五阀门15，停冷媒输送泵3；
⑤降温：打开第三阀门13、第四阀门14，吸附器1中的吸附剂开始降温，持续工艺规定时间，关闭真空泵6，系统备用。
Claims (7)
1.一种列管式真空吸附脱附装置，其特征在于，包括吸附器(1)、低位罐(2)、冷媒输送泵(3)、冷凝器(4)、凝液罐(5)和真空泵(6)，所述吸附器(1)的左侧从上到下依次设置有氮气口(101)、进气口(102)、冷媒出口(103)、冷媒和蒸汽凝水共用口(104)，吸附器(1)的右侧从上到下依次设置有真空口(105)、蒸汽进口(106)和出气口(107)；冷媒出口(103)分别通过第三阀门(13)和第五阀门(15)连接冷媒回端和低位罐(2)，所述冷媒和蒸汽凝水共用口(104)分别通过第四阀门(14)、第六阀门(16)和第九阀门(19)分别连接冷媒进端、低位罐(2)和蒸汽凝水端，所述低位罐(2)的底部依次通过冷媒输送泵(3)和第七阀门(17)连接蒸汽进口(106)，所述真空口(105)通过第十阀门(20)连接冷凝器(4)，所述冷凝器(4)还分别与凝液罐(5)以及真空泵(6)相连。
2.根据权利要求1所述的列管式真空吸附脱附装置，其特征在于，所述吸附器(1)的顶部设置有人孔(108)。
3.根据权利要求1所述的列管式真空吸附脱附装置，其特征在于，所述吸附器(1)设置有均匀排列的列管(109)，所述列管(109)内部填充有吸附剂。
4.根据权利要求1所述的列管式真空吸附脱附装置，其特征在于，所述吸附器(1)有多个。
5.根据权利要求1-4任一所述的列管式真空吸附脱附装置，其特征在于，所述蒸汽进口(106)还通过第八阀门(18)连接蒸汽端。
6.根据权利要求1-4任一所述的列管式真空吸附脱附装置，其特征在于，所述进气口(102)通过第一阀门(11)连接废气端。
7.根据权利要求1-4任一所述的列管式真空吸附脱附装置，其特征在于，所述出气口(107)通过第二阀门(12)连接净化气体排放端。
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