低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置，為解決現(xiàn)有裝置不能很好地處理低濃度大風(fēng)量的有機(jī)廢氣而設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置包括使用蜂窩狀活性炭作為吸附劑的吸附系統(tǒng)和使用熱氮?dú)庾鳛槊摳綒獾拿摳较到y(tǒng)。吸附系統(tǒng)包括預(yù)處理裝置、吸附器和排放風(fēng)機(jī)。脫附系統(tǒng)包括氮?dú)獍l(fā)生器、換熱器第一端、表冷器、冷凝單元、循環(huán)風(fēng)機(jī)、換熱器第二端、加熱器和次級(jí)吸附器。本實(shí)用新型低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置結(jié)構(gòu)合理，成本低，適用于處理回收多種溶劑的低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣，尤其適用于高沸點(diǎn)、揮發(fā)性有機(jī)溶劑的回收。
【專利說明】低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]包括汽車噴涂、印刷、涂布等在內(nèi)的若干行業(yè)都會(huì)產(chǎn)生有機(jī)廢氣，如果不能很好處理的話，這些有機(jī)廢氣的排放將對(duì)大氣環(huán)境造成污染。
[0003]目前有機(jī)廢氣處理方法主要包括吸收、吸附凈化、吸附回收、催化焚燒、蓄熱焚燒、電離裂解等?；厥諘r(shí)基本采用吸附回收的處理方式，吸附器中的吸附劑多為柱狀活性炭、活性炭纖維吸。吸附溶劑達(dá)到一定的飽和度后，使用水蒸汽為吸附劑脫附。
[0004]上述方式對(duì)于小風(fēng)量、高濃度的有機(jī)廢氣能夠得到比較良好的治理效果和收益，減小環(huán)保投資壓力。但當(dāng)有機(jī)廢氣的風(fēng)量大(50000m3/h以上)、濃度低(主要在300-800mg/m3之間)、溶劑種類多樣時(shí)，因?yàn)槲絼┎牧媳旧淼淖枇Α?qiáng)度特性導(dǎo)致處理風(fēng)量受到較大限制，總體需要的設(shè)備規(guī)模非常龐大，投資高昂，且運(yùn)行和維護(hù)成本過高。使用飽和水蒸氣脫附的方法需要考慮溶劑精制、廢水處理要求以及水蒸氣實(shí)施條件等問題，制約了治理技術(shù)的推廣。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提出一種實(shí)現(xiàn)低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收方法的
>J-U ρ?α
`裝直。
[0006]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提出一種有機(jī)溶劑無排放的低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置。
[0007]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置，所述裝置包括吸附系統(tǒng)和脫附系統(tǒng)，所述吸附系統(tǒng)使用蜂窩狀活性炭作為吸附劑，所述脫附系統(tǒng)使用熱氮?dú)庾鳛槊摳綒狻?br>
[0009]特別是，所述吸附系統(tǒng)包括通過管路依次連接的至少一個(gè)預(yù)處理裝置、至少一個(gè)吸附器和排放風(fēng)機(jī)；所述吸附器內(nèi)吸附劑為蜂窩狀活性炭。
[0010]進(jìn)一步，所述吸附系統(tǒng)共用一個(gè)預(yù)處理裝置或每個(gè)所述預(yù)處理裝置對(duì)應(yīng)于一個(gè)獨(dú)立的吸附器。
[0011]特別是，所述脫附系統(tǒng)包括通過管路依次連接的氮?dú)獍l(fā)生器、換熱器第一端、表冷器、冷凝單元、循環(huán)風(fēng)機(jī)、換熱器第二端、加熱器，還包括至少一個(gè)次級(jí)吸附器，所述次級(jí)吸附器一端連接至氮?dú)獍l(fā)生器出氣端和冷凝單元的出氣端，所述次級(jí)吸附器另一端通過管道連接至加熱器出氣端；所述加熱器出氣端通過管路連接至吸附器排放端；所述次級(jí)吸附器上設(shè)置有旁通管道，所述旁通管道為脫附不凝氣吸附管道；所述脫附系統(tǒng)設(shè)有獨(dú)立的充氮管道。
[0012]進(jìn)一步，所述冷凝單元包括連接在所述脫附系統(tǒng)內(nèi)的冷凝器、連接在所述冷凝器上的儲(chǔ)罐和冷機(jī)。[0013]進(jìn)一步，次級(jí)吸附器內(nèi)填裝的吸附劑為蜂窩狀活性炭或顆粒狀活性炭。
[0014]特別是，所述脫附系統(tǒng)為閉合式內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，所述吸附器以固定點(diǎn)嵌入方式連接進(jìn)入脫附系統(tǒng)。
[0015]進(jìn)一步，所述脫附系統(tǒng)上還設(shè)有氮?dú)鈮毫ΡO(jiān)控及補(bǔ)償系統(tǒng)。
[0016]特別是，所述熱氮?dú)獾臏囟葹?0°C _180°C。
[0017]特別是，所述熱氮?dú)獾臏囟葹?35°C _155°C。
[0018]本實(shí)用新型低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置結(jié)構(gòu)合理，成本低，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)溶劑高效的吸附處理和回收。使用熱氮?dú)鈱?duì)吸附劑脫附，脫附溫度具備較大的可調(diào)節(jié)性，吸附回收能夠涵蓋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的所有常規(guī)揮發(fā)性溶劑，對(duì)于常用吸附回收設(shè)備不能處理高沸點(diǎn)揮發(fā)溶劑的缺陷予以彌補(bǔ)。且脫附工藝不生成廢水，僅吸收少量空氣中的水分，不會(huì)增加后期溶劑精制的難度。使用蜂窩狀活性炭作為吸附劑吸附有機(jī)廢氣中的溶劑，可以有效地處理大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例一的流程圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例一步驟S30的分流程圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中標(biāo)記為:
[0023]1、排放風(fēng)機(jī)；2、蜂窩狀活性炭吸附器；3、預(yù)處理裝置；4、循環(huán)風(fēng)機(jī)；6、加熱器；7、次級(jí)吸附器；8、表冷器；9、冷凝器；10、冷機(jī)；11、儲(chǔ)罐；12、壓力監(jiān)控及補(bǔ)償系統(tǒng)；20、氮?dú)獍l(fā)生器；51、換熱器第一端；52、換熱器第二端。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0025]蜂窩狀活性炭是一種新型的活性炭吸附材料。其結(jié)構(gòu)狀似蜂窩，具有規(guī)則的過風(fēng)孔道。其直通孔道有三角形、正方形、六邊形等多種形狀。通過把不同的含碳原材料或粉末狀活性炭成型為蜂窩結(jié)構(gòu)，使其與普通活性炭相比具有了如下的優(yōu)點(diǎn):一、外表面積顯著增加；二、空氣阻力降低。
[0026]外表面積的增加令蜂窩狀活性炭的吸附效率高，單位體積吸附劑可處理風(fēng)量比柱狀活性炭增加I倍以上。其吸附效率能達(dá)到90%以上，當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度較低時(shí)依然可以得到很好的處理效果?？諝庾枇Φ慕档?，適合于凈化大風(fēng)量有機(jī)廢氣。另外，空氣阻力低使得驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的動(dòng)力消耗減少，運(yùn)行成本得到有效控制。
[0027]優(yōu)選實(shí)施例一:
[0028]如圖3所示，本優(yōu)選實(shí)施例提供一種低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置，該裝置包括吸附系統(tǒng)和脫附系統(tǒng)。其中吸附系統(tǒng)包括三個(gè)預(yù)處理裝置3、三個(gè)蜂窩狀活性炭吸附器2、以及一個(gè)排放風(fēng)機(jī)I。每個(gè)預(yù)處理裝置3對(duì)應(yīng)于一個(gè)獨(dú)立的蜂窩狀活性炭吸附器2(全部吸附器2也可以共用一套預(yù)處理裝置3)，蜂窩狀活性炭吸附器2進(jìn)出風(fēng)口具備密閉閥門。
[0029]脫附系統(tǒng)包括通過管路依次連接的氮?dú)獍l(fā)生器20、換熱器第一端51、表冷器8、冷凝單元、循環(huán)風(fēng)機(jī)4、換熱器第二端52、加熱器6，還包括兩個(gè)次級(jí)吸附器7。次級(jí)吸附器7一端連接至氮?dú)獍l(fā)生器20出氣端和冷凝單元的出氣端，另一端通過管道連接至加熱器6出氣端；次級(jí)吸附器7上設(shè)置有可開關(guān)的旁通管道，進(jìn)出風(fēng)口具備密閉閥門，其中裝填的吸附劑為蜂窩狀活性炭或顆粒狀活性炭。旁通管道為脫附不凝氣吸附管道，脫附系統(tǒng)設(shè)有獨(dú)立的充氮管道。
[0030]加熱器6出氣端通過管路連接至吸附器2排放端，且具備可開關(guān)的旁通管道；其表面溫度不超過300°C。其中，冷凝單元包括連接在脫附系統(tǒng)內(nèi)的冷凝器9、連接在冷凝器9上的儲(chǔ)罐11和冷機(jī)10。表冷器9的冷源為常溫循環(huán)水，冷凝器的冷源為制冷機(jī)組。
[0031]脫附系統(tǒng)為閉合式內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，蜂窩狀活性炭吸附器2以固定點(diǎn)嵌入方式連接進(jìn)入脫附系統(tǒng)。因?yàn)楣苈肥敲荛]的，僅在第一次脫附工藝時(shí)進(jìn)行除氧過程，之后的脫附過程中，脫附系統(tǒng)的管道中始終保持密閉無氧。脫附系統(tǒng)上還設(shè)有氮?dú)鈮毫ΡO(jiān)控及補(bǔ)償系統(tǒng)12，用于向管道內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)?，與壓力檢測(cè)系統(tǒng)配合保證系統(tǒng)處于微正壓狀態(tài)。蜂窩狀活性炭吸附器2和次級(jí)吸附器7均為固定床。
[0032]蜂窩狀活性炭吸附器2進(jìn)風(fēng)閥門內(nèi)側(cè)管路與脫附系統(tǒng)進(jìn)氣管道連接，蜂窩狀活性炭吸附器2排風(fēng)閥門內(nèi)側(cè)管路與脫附系統(tǒng)排氣管道連接；次級(jí)吸附器7進(jìn)氣閥門內(nèi)側(cè)管路與脫附系統(tǒng)進(jìn)氣管道連接，次級(jí)吸附器7排氣閥門內(nèi)側(cè)管路與脫附系統(tǒng)排氣管道連接。
[0033]工作流程:如圖1所示，該工作流程包括下述步驟:
[0034]步驟S10.對(duì)脫附系統(tǒng)的管道及所有過風(fēng)器件進(jìn)行充氮，保證氮?dú)獾暮趿拷档椭涟踩缦迌?nèi)。開始充氮后，管道空氣被驅(qū)逐并從與吸附器連接的截?cái)嚅y門排出，排出氣體由氧含量檢測(cè)儀進(jìn)行氧氣濃度監(jiān)控。當(dāng)氧含量降低至設(shè)定值后，關(guān)閉放空閥門并同時(shí)關(guān)閉氮?dú)膺M(jìn)閥。
[0035]有機(jī)廢氣經(jīng)無紡布過濾器脫塵以及降溫、除水、除酸等預(yù)處理后進(jìn)入蜂窩狀活性炭吸附器2，在蜂窩狀活性炭吸附器2中進(jìn)行吸附凈化。凈化后的尾氣直接通過排放風(fēng)機(jī)I排放。
[0036]步驟S20.當(dāng)達(dá)到設(shè)定時(shí)間后蜂窩狀活性炭吸附器2達(dá)到設(shè)定穿透濃度，吸附器停止吸附，進(jìn)入脫附工藝狀態(tài)。蜂窩狀活性炭吸附器2以多組循環(huán)模式進(jìn)行吸附一脫附運(yùn)行。
[0037]對(duì)待脫附的吸附器進(jìn)行充氮除氧，由氧含量檢測(cè)儀監(jiān)控所排出氣體的氧氣濃度。當(dāng)待脫附的蜂窩狀活性炭吸附器2內(nèi)氧含量低于設(shè)定值后停止充氮。
[0038]步驟S30和步驟S40，如圖2所示，加熱器6送電或送油升溫至額定溫度后，開啟循環(huán)風(fēng)機(jī)4。當(dāng)循環(huán)風(fēng)速穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)加熱器6功率至待脫附的蜂窩狀活性炭吸附器2入口風(fēng)溫達(dá)到設(shè)定溫度。步驟S31，氮?dú)饨?jīng)換熱器換熱降溫后進(jìn)入表冷器8和冷凝器9，然后經(jīng)風(fēng)機(jī)、換熱器升溫、次級(jí)吸附器7旁通回到加熱器6，連續(xù)循環(huán)脫附。熱氮?dú)獾臏囟葹?00C _180°C;優(yōu)選溫度范圍是135°C _155°C。步驟S32，當(dāng)熱氮?dú)庵腥軇舛冉?jīng)連續(xù)積累并超過冷凝溫度下的露點(diǎn)，溶劑開始凝結(jié)并通過儲(chǔ)罐11后得到回收。
[0039]步驟S33，脫附狀態(tài)的吸附器中的溶劑由熱氮?dú)獬掷m(xù)供熱而不斷被脫附出來并冷凝。在一定時(shí)間后，熱氮?dú)饷摳叫式档?、脫附狀態(tài)的吸附器出口濃度逐漸降低、冷凝回收量減小或消失。此時(shí)代表脫附進(jìn)入低效階段，脫附狀態(tài)吸附器中溶劑存量很少，系統(tǒng)循環(huán)轉(zhuǎn)入凈化階段。步驟S34和步驟S35，打開次級(jí)吸附器7進(jìn)出風(fēng)閥門并關(guān)閉旁通，使冷凝后的氮?dú)膺M(jìn)入次級(jí)吸附器7進(jìn)行吸附凈化，形成較小濃度或無濃度的常溫氮?dú)?。較小濃度的脫附循環(huán)氣(冷卻后的常溫氮?dú)?經(jīng)加熱器6升溫后，繼續(xù)脫附工藝，連續(xù)將脫附狀態(tài)的吸附器中殘留的溶劑轉(zhuǎn)移至次級(jí)吸附器7。
[0040]脫附狀態(tài)的吸附器被熱氮?dú)饷摳酵瓿珊?，停止加熱?的加熱。開啟加熱器旁6路及換熱器旁路過風(fēng)，使脫附狀態(tài)的吸附器內(nèi)的熱量能連續(xù)被循環(huán)氣體帶出并由表冷器8和冷凝器9降溫。氣體中殘留的少量溶劑被次級(jí)吸附器7吸附截留。步驟S40結(jié)束。
[0041]步驟S50.判斷有機(jī)廢氣處理是否完畢。是則結(jié)束程序；否則重復(fù)步驟SlO至步驟S40。
[0042]本優(yōu)選實(shí)施例采用蜂窩狀活性炭作為吸附劑，并使用熱氮?dú)饷摳焦に?，在減少工藝環(huán)節(jié)和設(shè)備成本的同時(shí)避免常規(guī)吸附回收的廢水和溶劑精制處理問題，整體能耗對(duì)比常規(guī)顆粒活性炭或活性炭纖維吸附回收降低40%以上，同等風(fēng)量廢氣治理成本降低50%以上。脫附回收系統(tǒng)脫氧包括循環(huán)管路脫氧和吸附器脫氧兩個(gè)執(zhí)行步驟，脫氧工藝執(zhí)行得更好，管道內(nèi)易于到達(dá)脫附標(biāo)準(zhǔn)。
[0043]優(yōu)選實(shí)施例二:
[0044]本優(yōu)選實(shí)施例所用裝置包括吸附系統(tǒng)和脫附系統(tǒng)，吸附系統(tǒng)使用蜂窩狀活性炭作為吸附劑，脫附系統(tǒng)使用熱氮?dú)庾鳛槊摳綒狻?br>
[0045]工作流程:使用蜂窩狀活性炭作為吸附劑吸附有機(jī)廢氣中的溶劑，當(dāng)吸附劑中的溶劑達(dá)到設(shè)定的飽和度值時(shí)使用熱氮?dú)鈱?duì)吸附劑脫附。熱氮?dú)鈱?duì)吸附劑脫附后持續(xù)循環(huán)；當(dāng)熱氮?dú)庵兴軇┻_(dá)到常溫下凝出狀態(tài)時(shí)，凝結(jié)回收熱氮?dú)庵械娜軇?br>
【權(quán)利要求】
1.一種低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置，所述裝置包括吸附系統(tǒng)和脫附系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附系統(tǒng)使用蜂窩狀活性炭作為吸附劑，所述脫附系統(tǒng)使用熱氮?dú)庾鳛槊摳綒狻?br>
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置，其特征在于:所述吸附系統(tǒng)包括通過管路依次連接的至少一個(gè)預(yù)處理裝置(3)、至少一個(gè)吸附器(2)和排放風(fēng)機(jī)(I);所述吸附器內(nèi)吸附劑為蜂窩狀活性炭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置，其特征在于:所述吸附系統(tǒng)共用一個(gè)預(yù)處理裝置(3 )或每個(gè)所述預(yù)處理裝置(3 )對(duì)應(yīng)于一個(gè)獨(dú)立的吸附器(2 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置，其特征在于:所述脫附系統(tǒng)包括通過管路依次連接的氮?dú)獍l(fā)生器(20)、換熱器第一端(51)、表冷器(8)、冷凝單元、循環(huán)風(fēng)機(jī)(4)、換熱器第二端(52)、以及加熱器(6);還包括至少一個(gè)次級(jí)吸附器(7)，所述次級(jí)吸附器(7) —端連接至氮?dú)獍l(fā)生器(20)出氣端和冷凝單元的出氣端，所述次級(jí)吸附器(7 )另一端通過管道連接至加熱器(6 )出氣端；所述加熱器(6 )出氣端通過管路連接至吸附器(2)排放端；所述次級(jí)吸附器(7)上設(shè)置有旁通管道，所述旁通管道為脫附不凝氣吸附管道；所述脫附系統(tǒng)設(shè)有獨(dú)立的充氮管道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置，其特征在于:所述冷凝單元包括連接在所述脫附系統(tǒng)內(nèi)的冷凝器(9)、連接在所述冷凝器(9)上的儲(chǔ)罐(11)和冷機(jī)(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置，其特征在于:次級(jí)吸附器內(nèi)填裝的吸附劑為蜂窩狀活性炭或顆粒狀活性炭。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置，其特征在于:所述脫附系統(tǒng)為閉合式內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，所述吸附器以固定點(diǎn)嵌入方式連接進(jìn)入脫附系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置，其特征在于:所述脫附系統(tǒng)上還設(shè)有氮?dú)鈮毫ΡO(jiān)控及補(bǔ)償系統(tǒng)(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置，其特征在于:所述熱氮?dú)獾臏囟葹?0°C -180°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理回收裝置，其特征在于:所述熱氮?dú)獾臏囟葹?35°C -155°C。
【文檔編號(hào)】B01D53/04GK203540289SQ201320563920
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】周長(zhǎng)龍, 張建軍, 王進(jìn)軍 申請(qǐng)人:中節(jié)能天辰(北京)環(huán)?？萍加邢薰?br>