一種廢氣中VOCs回收利用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)一種廢氣中VOCs回收利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)是大氣污染物中的典型代表，VOCs 一般含有“三苯”(苯、甲苯、二甲苯)、醛、鹵代烴、多環(huán)芳烴、有機(jī)硫化物、有機(jī)氮化物等揮發(fā)性有機(jī)污染物。隨著當(dāng)前霧霾天氣的頻發(fā)，作為霧霾重要貢獻(xiàn)源之一的VOCs的排放也引起了高度重視。VOCs還極易與空氣中的水分、塵粒結(jié)合在一起，隨呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體危害人體健康，導(dǎo)致內(nèi)分泌功能紊亂，對(duì)人體的免疫功能、呼吸道、心血管和中樞神經(jīng)系統(tǒng)等產(chǎn)生影響，而且這類(lèi)物質(zhì)往往具有生物累積性和“三致”(致癌、致畸形、致突變)作用。另外，這類(lèi)物質(zhì)在環(huán)境中的壽命較長(zhǎng)，并可通過(guò)空氣、水和迀徙物種作跨區(qū)域或長(zhǎng)距離迀移，在環(huán)境中得到累積或轉(zhuǎn)化為毒性更大的二次污染物，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康造成了更大威脅。因此，VOCs氣體的污染與控制問(wèn)題越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視和關(guān)注。
[0003]根據(jù)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》中明確將“綜合治污與廢棄物循環(huán)利用”列為重點(diǎn)領(lǐng)域及其優(yōu)先主題。在2013年國(guó)務(wù)院以國(guó)函
[2012] 146號(hào)文批復(fù)同意的環(huán)保部頒布的《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》(環(huán)發(fā)
[2012] 130號(hào)文)中明確將揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的控制列為重點(diǎn)區(qū)域控制的重點(diǎn)，提高VOCs排放類(lèi)項(xiàng)目的建設(shè)要求，并開(kāi)展重點(diǎn)行業(yè)治理，完善VOCs污染防治體系，其中特別指出加強(qiáng)揮發(fā)性有機(jī)物的排放控制。
[0004]目前，VOCs的治理技術(shù)主要分為分解法和回收利用法。分解法主要采用高溫焚燒、催化燃燒、生物氧化、低溫等離子體破壞和光催化氧化技術(shù)等等?；厥绽梅ㄖ兄饕ㄎ?、吸收、冷凝及膜分離方法。分解法由于受控于處理成本高、凈化效率低、操作復(fù)雜或存在二次污染及安全性差等缺點(diǎn)，污染企業(yè)普遍難以接受。相較而言，回收利用法不僅有效解決了 VOCs污染問(wèn)題，同時(shí)也能對(duì)某些成分進(jìn)行回收利用，因此，回收方法越來(lái)越受到污染企業(yè)的重視和廣泛采用。而且，回收利用方法也符合國(guó)家對(duì)大氣污染綜合控制戰(zhàn)略。比如，為貫徹落實(shí)《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，減少石化行業(yè)VOCs排放，促進(jìn)環(huán)境空氣質(zhì)量改善，大力推進(jìn)石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染治理，到2017年，全國(guó)石化行業(yè)基本完成VOCs綜合整治工作，VOCs排放總量較2014年削減30%以上，對(duì)具有回收價(jià)值的工藝廢氣、儲(chǔ)罐呼吸氣和裝卸廢氣進(jìn)行回收利用。
[0005]在回收利用技術(shù)中，冷凝法適合于體積分?jǐn)?shù)大于5%的高濃度VOCs氣體(通常超過(guò)10，OOOppm)，而對(duì)更為普遍的中低濃度的VOCs氣體并不適用，而且，經(jīng)冷凝后的廢氣中，仍含有較高濃度的不凝VOCs成分，仍需要后續(xù)的治理技術(shù)進(jìn)行有效處理。膜分離法目前僅限于實(shí)驗(yàn)室研究階段，還未進(jìn)入實(shí)用過(guò)程。吸附法主要采用固體吸附材料如活性炭、分子篩，對(duì)廢氣中的VOCs進(jìn)行吸附-脫附回收利用，是目前使用最為普遍的回收利用技術(shù)。但該方法存在吸附容量低、無(wú)選擇性吸附、吸附材料機(jī)械磨損較快、再生過(guò)程復(fù)雜、運(yùn)營(yíng)成本高、更換頻率高及安全性等問(wèn)題，且易受水氣、灰塵、油污、溫度等的影響，因此，該方法多應(yīng)用于廢氣組分相對(duì)單一，雜質(zhì)少的場(chǎng)合。
[0006]溶劑吸收法因使用范圍廣、操作過(guò)程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，成為捕集廢氣中VOCs的首選方法和良好發(fā)展前景的凈化工藝。但該方法在使用過(guò)程中存在如下問(wèn)題:
[0007]1、溶劑易揮發(fā)損耗，導(dǎo)致運(yùn)行成本高；
[0008]2、吸收設(shè)備存在帶液?jiǎn)栴}，導(dǎo)致溶劑隨流動(dòng)氣體逸出；
[0009]3、吸收溶劑因解吸困難，難以做到循環(huán)使用，通常是一次性使用；
[0010]4、為達(dá)到較高的吸收效率，一般采用多級(jí)吸收塔，帶來(lái)設(shè)備投資費(fèi)用提高；
[0011]5、在油氣的回收利用領(lǐng)域得到較好推廣，但在其他領(lǐng)域，還未廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于:為解決以上問(wèn)題提供一種運(yùn)行成本低，所用吸收溶劑可循環(huán)利用、吸收效率高且其吸收面廣，應(yīng)用廣泛的廢氣中VOCs回收利用系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣的:
[0014]—種廢氣中VOCs回收利用系統(tǒng)，包括微孔吸收塔、吸收液循環(huán)系統(tǒng)、吸收液冷卻系統(tǒng)、富貧吸收液循環(huán)系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)、緩沖罐及真空栗，通過(guò)管道依次連接；所述真空栗尾氣排放口與所述微孔吸收塔連接，形成閉路循環(huán)系統(tǒng)。
[0015]進(jìn)一步地，所述微孔吸收塔包括塔體、微孔氣體切割器、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、進(jìn)液管、吸收液溢流口、排空口，所述微孔氣體切割器相對(duì)所述塔體徑向設(shè)置；所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)置于所述微孔氣體切割器的下方，所述進(jìn)液管設(shè)置于所述微孔氣體切割器的上方，在所述微孔氣體切割器處、所述塔體側(cè)壁導(dǎo)出吸收液溢流口 ；在所述塔體內(nèi)部、所述微孔氣體切割器上方設(shè)置有鉤形板除水器，在其下方設(shè)置有液體導(dǎo)流管。
[0016]進(jìn)一步地，所述微孔氣體切割器孔徑為0.3-0.85mm。
[0017]進(jìn)一步地，所述出風(fēng)口處設(shè)置引風(fēng)機(jī)。
[0018]進(jìn)一步地，所述鉤形板除水器由弧形板縱向拼接而成，所述弧形板上設(shè)置鉤形板，鉤形板凹面與氣流方向相向；相鄰所述弧形板間距離為20-100mm。
[0019]進(jìn)一步地，所述吸收液循環(huán)系統(tǒng)包括富液儲(chǔ)罐和提升栗，所述富液儲(chǔ)罐通過(guò)管路分別于所述微孔吸收塔上所述進(jìn)液管、吸收液溢流口連接；所述提升栗設(shè)置于所述富液儲(chǔ)罐和所述進(jìn)液管連接的管道上。
[0020]進(jìn)一步地，所述吸收液冷卻系統(tǒng)為盤(pán)管換熱裝置，控制吸收液溫度為5_10°C。
[0021]進(jìn)一步地，所述富貧吸收液循環(huán)系統(tǒng)包括富貧吸收液熱交換器、高位槽、刮板薄膜蒸發(fā)器、貧液儲(chǔ)罐，所述富液儲(chǔ)罐底端富吸收液出口通過(guò)管道依次連接所述富貧吸收液熱交換器、高位槽和刮板薄膜蒸發(fā)器進(jìn)液口，所述刮板薄膜蒸發(fā)器出液口通過(guò)管道依次連接所述貧液儲(chǔ)罐、富貧吸收液熱交換器和所述富液儲(chǔ)罐頂端的貧吸收液進(jìn)口。
[0022]進(jìn)一步地，所述冷凝系統(tǒng)包括多組冷凝器，通過(guò)管道與所述刮板薄膜蒸發(fā)器連接。
[0023]進(jìn)一步地，所述冷凝器有兩組，且均配套設(shè)置有VOCs收集罐。
[0024]綜上所述，由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0025](1)在吸收塔中使用微孔氣體切割器，形成分散相的氣體，并在微孔結(jié)構(gòu)中進(jìn)行氣液接觸，強(qiáng)化了氣液傳質(zhì)過(guò)程，同時(shí)，分散相的氣體穿過(guò)流動(dòng)相的液面，避免了帶液?jiǎn)栴}，減少了吸收液的損耗。
[0026](2)吸收液采用閉路循環(huán)操作方式，吸收和解吸過(guò)程同步進(jìn)行，提高了工作效率。
[0027](3)真空栗排出的不凝氣返回吸收塔進(jìn)行再處理，避免了二次污染，做到了 VOCs零排放。
[0028](4)設(shè)置富貧吸收液熱交換器，降低了能耗。
[0029](5)采用低溫吸收，提高了吸收液的吸收容量，降低了吸收液的循環(huán)量。
[0030](6)采用減壓刮板式薄膜蒸發(fā)器，可在短時(shí)間內(nèi)再生吸收液。
[0031](7)引風(fēng)機(jī)設(shè)置于吸收塔后面，避免設(shè)備滲漏引起污染。
[0032](8)采用微孔吸收塔的吸收液溢流口的出流速度的控制，保持微孔氣體切割器上部的合理液位高度，降低了吸收液的循環(huán)量。
[0033](9)采用密閉循環(huán)操作方式，工藝安全、可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2為本發(fā)明微孔吸收塔結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3為圖2中鉤形板除水器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖4為圖2中微孔氣體切割器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0038]圖中標(biāo)記:1-微孔吸收塔；2-富液儲(chǔ)罐；3-富貧吸收液熱交換器；4_高位槽；5-刮板薄膜蒸發(fā)器；6-貧液儲(chǔ)罐；7-—級(jí)冷凝器；8-VOCs收集罐1 ;9_ 二級(jí)冷凝器；?Ο-VOCs收集罐2 ;11-緩沖罐；12_真空栗；13_塔體；14_微孔氣體切割器；15_進(jìn)風(fēng)口 ；16-出風(fēng)口 ；17_進(jìn)液管；18-吸收液溢流口 ；19_排空口 ；20、鉤形板除水器；21、液體導(dǎo)流管；22、弧形板；23、鉤形板；24、折形板；25、分割板。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0040]如圖1-4所示，一種廢氣中VOCs回收利用系統(tǒng)，包括微孔吸收塔1、吸收液循環(huán)系統(tǒng)、吸收液冷卻系統(tǒng)、富貧吸收液循環(huán)系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)、緩沖罐11及真空栗12，通過(guò)管道依次連接；所述真空栗12與所述微孔吸收塔1連接，形成閉路循環(huán)系統(tǒng)。
[0041]所述微孔吸收塔1包括塔體13、微孔氣體切割器14、進(jìn)風(fēng)口 15、出風(fēng)口 16、進(jìn)液管