一種近零排放的VOCs氣體資源化回收處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種近零排放的VOCs氣體資源化回收處理裝置，包括氣體緩沖罐、吸收裝置、換熱器、解吸裝置、冷凝器、活性炭及活性炭纖維或分子篩等構(gòu)成的吸附裝置等；高濃度有機(jī)廢氣進(jìn)入吸收裝置，含有有機(jī)物的吸收液通過解吸裝置再生，并得到純的有機(jī)溶劑，吸收裝置的低濃度排氣進(jìn)入吸附裝置，經(jīng)吸附后達(dá)標(biāo)的氣體從吸附裝置頂部排放，吸附裝置解附后的高濃度氣體進(jìn)入氣體緩沖罐后再由風(fēng)機(jī)送入吸收裝置進(jìn)行吸收。本實用新型應(yīng)用范圍廣泛，同時適用于較高濃度和較低濃度的有機(jī)廢氣治理和有機(jī)物回收，凈化效率高、產(chǎn)品回收率高、結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，運(yùn)行費用低，實現(xiàn)了資源節(jié)約的經(jīng)濟(jì)效益和達(dá)標(biāo)排放的環(huán)保效益。
【專利說明】
一種近零排放的VOCs氣體資源化回收處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及有機(jī)氣體的回收處理裝置，尤其涉及一種近零排放的VOCs氣體資源化回收處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]揮發(fā)性有機(jī)化合物被稱為V0Cs(Volatile Organic Compouds)一般是指在常溫常壓下飽和蒸氣壓> 70Pa、沸點< 260°C的有機(jī)化合物的總稱，包括脂肪烴、芳香烴、含鹵烴類、含氧烴類、含氮烴和含硫烴類等。廣泛應(yīng)用于各個化工工業(yè)過程，比如石油化工、制藥、印刷、家具等行業(yè)，這些溶劑中一部分隨廢水排走，相當(dāng)一部分以有機(jī)廢氣的形式排入到大氣中。VOCs排放不但對人們的身體健康造成直接的傷害，對人們賴以生存的大氣也同樣造成破壞，還造成了資源浪費、安全隱患和生產(chǎn)高成本。
[0003]與S0x、N0x和顆粒物相比，VOCs的組成多，排放濃度波動大，治理技術(shù)體系復(fù)雜，涉及十多種技術(shù)及組合技術(shù)。揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理方法有很多，總的分為破壞法和回收法。破壞法又可分為燃燒法(包括直接燃燒、熱力燃燒與催化燃燒)和生物法，回收法又可分為吸收法、吸附法、冷凝法、膜分離法等。目前應(yīng)用范圍最廣的治理技術(shù)主要包括吸附回收技術(shù)、吸附濃縮技術(shù)、催化燃燒技術(shù)、高溫焚燒技術(shù)、低溫等離子體技術(shù)和生物治理技術(shù)等。鑒于有機(jī)溶劑應(yīng)用的行業(yè)很廣、種類又很多，所以選擇適當(dāng)?shù)幕厥辗椒ㄊ欠浅Ｖ匾摹＿M(jìn)行有機(jī)溶劑的資源化回收，即可滿足環(huán)保排放要求實現(xiàn)環(huán)保效益，又可以實現(xiàn)資源循環(huán)利用、取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。因此，有機(jī)溶劑回收技術(shù)成為人們非常關(guān)注的一個領(lǐng)域。
[0004]吸收是一種成熟的化工方法，在廢氣治理中也占有比較重要的地位。吸收技術(shù)是利用液體吸收劑與廢氣直接接觸而從廢氣中移出有機(jī)物到吸收液。吸收分為物理吸收和化學(xué)吸收。溶劑回收為物理吸收，通常使用的吸收劑為水、柴油、煤油或其他難揮發(fā)溶劑等。當(dāng)吸收劑吸收一定量的有機(jī)溶劑后，需再進(jìn)一步處理將吸收劑解吸出有機(jī)溶劑。傳統(tǒng)的解吸方式為變溫或變壓過程。由于地方對混合氣中揮發(fā)性有機(jī)物的排放要求極其嚴(yán)格，為了保證處理好的氣體能夠達(dá)標(biāo)排放，所以吸收過程的吸收液用量較大，吸收液中的揮發(fā)性有機(jī)物濃度也會較低，這給后續(xù)的蒸餾過程帶來了很大的難度，需要使用較多的能源，所以回收成本很高。
[0005]冷凝法是最簡單的回收技術(shù)，是將廢氣冷卻，使其溫度低于有機(jī)物的露點溫度，使有機(jī)物冷凝成液滴，從廢氣中直接分離出來，進(jìn)行回收。在通常操作條件下，由于有機(jī)物蒸氣壓的限制，離開冷凝器的排放氣中仍含有一定濃度的V0C，一般不能滿足環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。要獲得高的回收率，系統(tǒng)需要很高的壓力或很低的溫度，設(shè)備費用顯著地增加。
[0006]吸附法早已用于在印刷、電子、噴漆、膠粘劑等行業(yè)對苯、二甲苯、四氯化碳等有機(jī)溶劑進(jìn)行回收。近幾年來，由于更加嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)的制定和執(zhí)行，在低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)氣體回收處理中，吸附法裝置應(yīng)用日漸增多，但是吸附劑再生問題引起了極大關(guān)注，單床不再生的吸附方法逐漸被限制使用。為了提高吸附效率和降低運(yùn)行成本，多床交替再生或轉(zhuǎn)輪連續(xù)吸附解附工藝逐漸得到廣泛應(yīng)用。常用的吸附材料有活性炭、活性炭纖維、硅膠和分子篩等，活性炭使用廣泛，顆粒炭、柱狀炭和活性炭纖維都有使用，現(xiàn)場蒸汽再生或熱氣體再生，再生廢氣經(jīng)冷凝回收其中的VOCs成分。分子篩為無機(jī)吸附材料，疏水分子篩廣泛用于石化、噴涂等行業(yè)VOCs治理，在制藥行業(yè)也開始使用。吸附法缺點在于需要對廢氣進(jìn)行除塵、除水預(yù)處理，否則吸附效果會受影響，而且由于吸附劑的吸附容量限制，對于高濃度有機(jī)廢氣吸附劑需要頻繁再生，所以并不適用吸附裝置。
[0007]在實際應(yīng)用中工業(yè)有機(jī)廢氣情況復(fù)雜，單一技術(shù)難以解決問題，因此需要根據(jù)廢氣特點選用多種技術(shù)形成技術(shù)組合，發(fā)揮不同技術(shù)的優(yōu)勢，達(dá)到處理目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型是將吸收法與吸附法相結(jié)合來解決現(xiàn)在的廢氣治理問題，提出一種近零排放的VOCs氣體資源化回收處理裝置，整個裝置只有一個氣體排放口和一個有機(jī)物出口。通過合理設(shè)計吸收裝置和吸附裝置之間的有機(jī)物濃度，高濃度的有機(jī)氣體通過冷凝器后進(jìn)入吸收裝置，經(jīng)過吸收裝置后的低濃度的有機(jī)氣體通過吸附裝置吸附后達(dá)標(biāo)排放，吸附裝置濃縮后的高濃度有機(jī)氣體進(jìn)入吸收裝置，然后通過吸附裝置把氣體中的有機(jī)物完全吸附達(dá)到排放要求后達(dá)標(biāo)排放。這樣就可以在保證排放氣體達(dá)標(biāo)的情況下，把吸收液濃度提高，從而減少解吸的蒸汽量，并且減小解吸設(shè)備體積，從而使得投資費用和運(yùn)行成本減少，極大的提高了項目經(jīng)濟(jì)性。將吸收裝置和連續(xù)吸附裝置進(jìn)行系統(tǒng)耦合，可以有效的回收廢氣中的有機(jī)溶劑，達(dá)到有機(jī)物回收率大于99%，排放的氣體中基本不含有機(jī)物，可達(dá)標(biāo)排放。該裝置適用于各種濃度的有機(jī)氣體，能節(jié)省大量的能源消耗，可極大改善目前利用吸收法吸收有機(jī)溶劑能耗高、冷凝法回收效率低以及吸附法吸附再生頻繁、運(yùn)行成本高、運(yùn)行過程安全隱患大的問題。
[0009]本實用新型所采取的技術(shù)方案是:一種近零排放的有機(jī)氣體資源化回收處理裝置，包括氣體緩沖罐(I)，風(fēng)機(jī)(2)，冷卻器(3)，吸收裝置(4)，打料栗(5)，換熱器(6)，解吸裝置(7)，輸送栗(8)，冷凝器(9)，有機(jī)溶劑成品儲罐(10)，除塵器(11)，吸附裝置(12)，排氣風(fēng)機(jī)(13)，加熱器(14);
[0010]吸收裝置(4)頂部設(shè)有排氣口與吸附裝置(12)進(jìn)氣口相連，吸收裝置含有機(jī)物的吸收液通過打料栗(5)流入換熱器(6)進(jìn)口，換熱器的吸收液出口與解吸裝置(7)的料液進(jìn)口相連。
[0011]解吸裝置(7)將解吸后的不含有機(jī)物的吸收液通過輸送栗(8)送入換熱器(6)吸收液進(jìn)口，換熱器(6)吸收液出口與吸收裝置(4)的吸收液進(jìn)口相連。解吸裝置(7)解吸后的有機(jī)氣體從解吸裝置氣體出口進(jìn)入冷凝器(9)氣體進(jìn)口。
[0012]冷凝器(9)的有機(jī)溶劑出口與有機(jī)溶劑成品儲罐(10)進(jìn)口相連，不凝氣出口與吸附裝置(12)進(jìn)氣口相連。
[0013]吸附裝置(12)的進(jìn)氣口與除塵器(11)的氣體出口相連，吸附裝置(12)吸附凈化后的空氣經(jīng)排氣風(fēng)機(jī)(13)排出。吸附裝置(12)進(jìn)口部分氣體經(jīng)加熱器(14)通入吸附裝置(12)中高溫解附，解附后含有有機(jī)溶劑的高濃度氣體送入氣體緩沖罐(I)入口，進(jìn)而進(jìn)行有機(jī)溶劑吸收。
[0014]對于較高濃度的有機(jī)廢氣通過氣體緩沖罐和風(fēng)機(jī)進(jìn)入吸收裝置進(jìn)行吸收，通過篩選吸收劑，提高吸收裝置的效率，控制吸收液的濃度，吸收裝置的排氣為低濃度有機(jī)氣體進(jìn)入活性炭、活性碳纖維、分子篩等構(gòu)成的吸附裝置，經(jīng)吸附后達(dá)標(biāo)的氣體從吸附裝置頂部氣體排空口排放。吸附裝置解附的含有有機(jī)物的高濃度氣體進(jìn)入氣體緩沖罐后再進(jìn)入吸收裝置進(jìn)行吸收。吸收裝置出來的吸收液通過解吸裝置再生，得到純的有機(jī)溶劑。
[0015]對于較低濃度的有機(jī)廢氣，可以在除塵預(yù)處理后進(jìn)入活性炭、活性碳纖維、分子篩等構(gòu)成的吸附裝置，經(jīng)吸附后達(dá)標(biāo)的氣體從頂部氣體排空口排放。吸附裝置解附的含有有機(jī)物的高濃度氣體進(jìn)入氣體緩沖罐后再由風(fēng)機(jī)送入吸收裝置進(jìn)行吸收。吸收裝置出來的吸收液通過解吸裝置再生，得到純的有機(jī)溶劑。
[0016]吸收裝置內(nèi)設(shè)有I?3級液體分布器，內(nèi)部分布有塔板或填料。吸收液為水、尚子液體、高沸點的烷烴、N-甲基吡咯烷酮、機(jī)油、白油、環(huán)糊精中的一種或幾種的混合溶液。
[0017]解吸裝置內(nèi)設(shè)有I?3級液體分布器，內(nèi)部分布有塔板或填料。
[0018]吸附裝置可設(shè)有I?5級，以提高回收效率及連續(xù)運(yùn)行。
[0019]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本實用新型適用范圍廣，適用于較高濃度和較低濃度有機(jī)廢氣的治理，凈化效率高、最大限度地實現(xiàn)了有機(jī)物質(zhì)的資源化回收、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，一次性投資小，運(yùn)行費用低;將吸收裝置和吸附裝置結(jié)合，可以解決吸收裝置凈化不徹底、成本高以及吸附裝置本身適用范圍較窄的問題，高效率的凈化廢氣并回收廢氣中的有機(jī)溶劑，同時實現(xiàn)資源節(jié)約的經(jīng)濟(jì)效益和達(dá)標(biāo)排放的環(huán)保效益。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0021]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖1包括氣體緩沖罐1，風(fēng)機(jī)2，冷卻器3，吸收裝置4，打料栗5，換熱器6，解吸裝置7，輸送栗8，冷凝器9，有機(jī)溶劑成品儲罐10，除塵器11，吸附裝置12，排氣風(fēng)機(jī)13，加熱器14;
【具體實施方式】
[0023]實施例1:含有丙酮的高濃度有機(jī)氣體進(jìn)入氣體緩沖罐I通過風(fēng)機(jī)2、冷卻器3進(jìn)入吸收裝置4進(jìn)氣口，吸收裝置4頂部設(shè)有排氣口與吸附裝置12進(jìn)氣口相連，吸收裝置含丙酮的料液通過打料栗5進(jìn)入換熱器6，換熱后的丙酮溶液進(jìn)入解吸裝置7的料液進(jìn)口。
[0024]解吸裝置7將解吸后的不含丙酮的水溶液，通過輸送栗8送入換熱器6吸收液進(jìn)口，進(jìn)行換熱后進(jìn)入吸收裝置4的吸收液進(jìn)口。解吸裝置7解吸后的有機(jī)氣體從解吸裝置氣體出口進(jìn)入冷凝器9氣相進(jìn)口。
[0025]冷凝器9的有機(jī)溶劑出口與有機(jī)溶劑成品儲罐10進(jìn)口相連，不凝氣進(jìn)入吸附裝置12的進(jìn)氣口。
[0026]來自吸收裝置頂部排氣的低濃度有機(jī)氣體進(jìn)入吸附裝置12，吸附裝置吸附凈化后的空氣經(jīng)排氣風(fēng)機(jī)13排出，部分低濃度的有機(jī)氣體經(jīng)加熱器14后在吸附裝置12中解附，解附后含有有機(jī)溶劑的高濃度氣體送入氣體緩沖罐I，進(jìn)而進(jìn)行有機(jī)溶劑吸收。
[0027]吸收裝置內(nèi)設(shè)有2級液體分布器，內(nèi)部分布有塔板或填料;解吸裝置內(nèi)設(shè)有2級液體分布器，內(nèi)部分布有塔板或填料;吸附裝置為分子篩轉(zhuǎn)輪濃縮裝置，以提高回收效率及連續(xù)運(yùn)行。
[0028]實施例2:含有二氯甲烷的低濃度有機(jī)氣體經(jīng)過除塵器11進(jìn)入吸附裝置12，吸附裝置吸附凈化后的氣體經(jīng)排氣風(fēng)機(jī)13排出，部分低濃度的有機(jī)氣體經(jīng)加熱器14后在吸附裝置12中解附，解附后含有有機(jī)溶劑的高濃度氣體送入氣體緩沖罐I。
[0029]氣體緩沖罐I通過風(fēng)機(jī)2、冷卻器3進(jìn)入吸收裝置4進(jìn)氣口，吸收裝置4頂部設(shè)有排氣口與吸附裝置12進(jìn)氣口相連，吸收裝置含有機(jī)物的料液通過打料栗5進(jìn)入換熱器6，換熱后的料液進(jìn)入解吸裝置7的料液進(jìn)口。
[0030]解吸裝置7將解吸后的不含有機(jī)物的吸收液，通過輸送栗8送入換熱器6吸收液進(jìn)口，進(jìn)行換熱后進(jìn)入吸收裝置4的吸收液進(jìn)口。解吸裝置7解吸后的有機(jī)氣體從解吸裝置氣體出口進(jìn)入冷凝器9氣相進(jìn)口。
[0031 ]冷凝器9的有機(jī)溶劑出口與有機(jī)溶劑成品儲罐10進(jìn)口相連，不凝氣進(jìn)入吸附裝置12的進(jìn)氣口。
[0032]吸收裝置內(nèi)設(shè)有2級液體分布器，內(nèi)部分布有塔板或填料;解吸裝置內(nèi)設(shè)有2級液體分布器，內(nèi)部分布有塔板或填料;吸附裝置為三箱兩吸活性炭吸附濃縮塔，以提高回收效率及連續(xù)運(yùn)行。
【主權(quán)項】
1.一種近零排放的VOCs氣體資源化回收處理裝置，其特征在于:包括氣體緩沖罐(I)，風(fēng)機(jī)(2)，冷卻器(3)，吸收裝置(4)，打料栗(5)，換熱器(6)，解吸裝置(7)，輸送栗(8)，冷凝器(9)，有機(jī)溶劑成品儲罐(10)，除塵器(11)，吸附裝置(12)，排氣風(fēng)機(jī)(13)，加熱器(14); 吸收裝置(4)頂部設(shè)有排氣口與吸附裝置(12)進(jìn)氣口相連，吸收裝置含有機(jī)物的吸收液通過打料栗(5)流入換熱器(6)進(jìn)口，換熱器的吸收液出口與解吸裝置(7)的料液進(jìn)口相連； 解吸裝置(7)將解吸后的不含有機(jī)物的吸收液通過輸送栗(8)送入換熱器(6)吸收液進(jìn)口，換熱器(6)吸收液出口與吸收裝置(4)的吸收液進(jìn)口相連;解吸裝置(7)解吸后的有機(jī)氣體從解吸裝置氣體出口進(jìn)入冷凝器(9)氣體進(jìn)口 ； 冷凝器(9)的有機(jī)溶劑出口與有機(jī)溶劑成品儲罐(10)進(jìn)口相連，不凝氣出口與吸附裝置(12)進(jìn)氣口相連； 吸附裝置(12)的進(jìn)氣口與除塵器(11)的氣體出口相連，吸附裝置(12)吸附凈化后的空氣經(jīng)排氣風(fēng)機(jī)(13)排出；吸附裝置(12)進(jìn)口部分氣體經(jīng)加熱器(14)通入吸附裝置(12)中高溫解附，解附后含有有機(jī)溶劑的高濃度氣體送入氣體緩沖罐(I)入口，進(jìn)而進(jìn)行有機(jī)溶劑吸收。2.如權(quán)利要求1所述的一種近零排放的VOCs氣體資源化回收處理裝置，其特征在于:吸收裝置(4)內(nèi)設(shè)有I?3級液體分布器，裝置內(nèi)部分布有塔板或填料。3.如權(quán)利要求1所述的一種近零排放的VOCs氣體資源化回收處理裝置，其特征在于:解吸裝置(7 )內(nèi)設(shè)有I?3級液體分布器，裝置內(nèi)部分布有塔板或填料。4.如權(quán)利要求1所述的一種近零排放的VOCs氣體資源化回收處理裝置，吸附裝置(12)為固定式或轉(zhuǎn)輪式吸附濃縮裝置，其特征在于:吸附材料選用分子篩、硅膠、活性炭、活性炭纖維、介孔碳材料。5.如權(quán)利要求1所述的一種近零排放的VOCs氣體資源化回收處理裝置，其特征在于:吸收液為水、離子液體、高沸點的烷烴、N-甲基吡咯烷酮、機(jī)油、白油、環(huán)糊精中的一種或幾種的混合溶液。
【文檔編號】B01D53/18GK205495288SQ201620039041
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月17日
【發(fā)明人】周志茂, 張桂華
【申請人】張桂華, 周志茂