專利名稱:一種有機廢氣回收裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種有機廢氣回收裝置，該裝置包括吸附塔，吸附塔內(nèi)設(shè)有多個吸附塔板，所述的吸附塔板包括引流體、蓋板、支撐板和吸附劑層，蓋板為多孔板狀構(gòu)件，支撐板為多孔板狀構(gòu)件；所述的蓋板、吸附劑層和支撐板依次同軸疊置；引流體埋設(shè)在吸附劑層中。本實用新型的裝置采用改性負載型MIL-101吸附劑層塔板結(jié)合超臨界流體再生技術(shù)，解決了有機廢氣處理裝置中吸附塔內(nèi)吸附劑不能再生及壁流嚴重的問題，有機廢氣回收率在98％以上，有機廢氣可以達標排放。
【專利說明】一種有機廢氣回收裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及大氣污染控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種有機廢氣回收裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]填料塔吸附劑的研宄及其再生方法一直是研宄的熱點，通常的活性炭吸附劑存在著容易結(jié)焦等問題，而最常見的水蒸氣再生法也存在很多問題，諸如熱傳遞速率慢，脫附時間長，容易造成二次污染，設(shè)備腐蝕嚴重等。
[0003]在化工生產(chǎn)中，壁流效應(yīng)是填料塔避免不了的現(xiàn)象。液體在亂堆填料層向下流動，有偏向于塔壁的現(xiàn)象，成為壁流。而減緩壁流效應(yīng)一直是一個問題。如在填充床中，靠近壁面處的顆粒比主體區(qū)的顆粒裝填得疏松，相應(yīng)地靠近壁面處的空隙率比主體區(qū)為大。與裝填均勻的理想床層相比，當通過床層單位截面的流量相同時，實際床層的阻力降比較小。這種現(xiàn)象稱為壁效應(yīng)。如填料塔中，填料與塔壁之間不能十分密貼，靠近壁面處的空隙率常較大，頂部的液體，在填料層中往下流動的過程中便逐漸趨向于塔壁，并有部分順著壁面流下而不經(jīng)過填料層。壁流的產(chǎn)生不利于塔內(nèi)兩相的密切接觸，使傳遞系數(shù)降低。這稱為壁效應(yīng)。為了減小壁效應(yīng)，通常采用的手段為填料直徑與塔徑之比要小于1/10，填料層高度與直徑之比要小于5，限制了塔板上吸附劑的裝填量，影響分離效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷和不足，本實用新型通過在吸附劑層中安放引流體解決了吸附塔中的壁流問題，進而提出了一種有機廢氣回收裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種有機廢氣回收裝置，該裝置包括吸附塔，吸附塔內(nèi)設(shè)有多個吸附塔板，所述的吸附塔板包括引流體、蓋板、支撐板和吸附劑層，蓋板為多孔板狀構(gòu)件，支撐板為多孔板狀構(gòu)件；
[0007]所述的蓋板、吸附劑層和支撐板依次同軸疊置；引流體埋設(shè)在吸附劑層中。
[0008]優(yōu)選的，所述的引流體為鋼制管狀構(gòu)件，引流體與吸附塔板同軸設(shè)置，且引流體連接蓋板與支撐板。
[0009]優(yōu)選的，所述的吸附塔板為5?1個。
[0010]進一步的，所述的吸附劑層為改性負載型MIL-101吸附劑層。
[0011]另外，該裝置還包括CO2儲罐、CO2壓縮機和分離槽，其中:
[0012]所述的0)2壓縮機將0)2儲罐中的CO2壓縮后由吸附塔的側(cè)部通過吸附塔板；廢氣由吸收塔的下側(cè)部進入頂部排出；脫附液由吸附塔的底部排出，且排出的脫附液通過分離槽進行分離，得到CO2和有機溶劑。
[0013]進一步的，所述的廢氣通過洗滌塔、循環(huán)槽和除霧器送入吸附塔內(nèi)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的裝置具有以下有益效果:
[0015](I)本實用新型通過在吸附塔板上的吸附劑層內(nèi)安放引流體，減少了壁流效應(yīng)對脫附過程液體在亂堆填料層向下流動，偏向于塔壁現(xiàn)象的影響，提高脫附效率；
[0016](2)通過本實用新型的回收裝置進行有機廢氣的除污回收避免使用水蒸汽，回收得到高純的有機液體，回收得到的有機液體含水率低，大大降低其后處理的分離成本，提高回收液體的使用價值，而且避免了二次污染產(chǎn)生；
[0017](3)本實用新型中的裝置采用MIL-101作為吸附層，提高了含苯廢氣中苯的去除效果。

【附圖說明】

[0018]圖1為本實用新型所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型所述吸附塔板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖1中各標號表示為:1-吸附塔、101-吸附塔板、2_C02儲罐、3-洗滌塔、4_循環(huán)槽、5-分離槽、6-廢液儲罐、7-0)2回收罐、8-0)2壓縮機、9-除霧器；
[0021]圖2中各標號表示為:1010-引流體、1011-蓋板、1012-支撐板、1013-吸附劑層；
[0022]以下結(jié)合說明書附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行具體說明。

【具體實施方式】
:
[0023]本實用新型為了解決傳統(tǒng)的吸附塔中的壁流效應(yīng)，對吸附塔板進行了結(jié)構(gòu)上的改進，減少了壁流效應(yīng)對吸附塔板分離效果的影響，具體為在吸附劑層中埋設(shè)引流體，引導(dǎo)液體朝向引流體所在的位置流動，使液體不會朝向吸附塔壁方向流動，使液體平均分布在吸附劑層中，提高分離效果；
[0024]引流體可以由多種耐腐蝕的材料制成，優(yōu)選的采用與吸附塔同樣的材料制成，由于現(xiàn)有的吸附塔一般都由不銹鋼材料制成，引流體也采用不銹鋼材料制備，同樣的，引流體也可制成球形、方形、筒形等形狀的構(gòu)件，優(yōu)選的制備成與吸附塔的形狀相近的管狀構(gòu)件，由于管狀的構(gòu)件不僅裸露的外壁面積大，并且筒狀的引流體的形狀與吸附塔的形狀最相近，更容易的將液體朝向引流體的方向流動，從而使液體在吸附劑層的分布更加均勻；
[0025]為了加強吸附塔板的吸附效果，吸附塔板的層數(shù)設(shè)置為5?10層；
[0026]由于本裝置針對的廢氣是有機廢氣，而MIL-101吸附劑對有機廢氣的吸附效果好，采用改性負載型MIL-101吸附劑層用到本裝置中，更利用對有機廢氣的回收處理；
[0027]本裝置中結(jié)合超臨界CO2對改性負載型MIL-101吸附劑層進行脫吸附，從而進行有機溶劑的回收；
[0028]另外，為了提高吸附凈化效果，在廢氣進入吸附塔前先進行預(yù)處理，將廢氣中的塵粒、難揮發(fā)有機質(zhì)和酸性氣體去除后，再經(jīng)除霧器去除水蒸氣。
[0029]改性負載型MIL-101吸附劑，以MIL-101吸附劑作為前體，通過浸漬含Cu2+、Ca2+、Ba2+和Mg 2+中的一種或多種二價金屬離子溶液使其活化得到。
[0030]本實用新型所述的回收裝置能對有機廢氣進行凈化后回收，特別適合對三苯有機廢氣進行處理，三苯有機廢氣一般為含苯、甲苯和二甲苯的廢氣。
[0031]實施例一:
[0032]結(jié)合圖1和圖2，本實施例的有機廢氣回收裝置包括:吸附塔1、C02儲罐2、洗滌塔3、循環(huán)槽4、分離槽5、廢液儲罐6、CO2回收罐7、CO 2壓縮機8、除霧器9 ；
[0033]吸附塔I內(nèi)設(shè)有5層吸附塔板101，吸附塔板101包括引流體1010、蓋板1011、支撐板1012和吸附劑層1013，蓋板1011為多孔板狀構(gòu)件，支撐板1012為多孔板狀構(gòu)件，蓋板1011、吸附劑層1013和支撐板1012構(gòu)成三明治狀的疊層結(jié)構(gòu)，引流體1010埋設(shè)在吸附劑層1013中；
[0034]引流體1010能減少吸附塔I內(nèi)的壁流效應(yīng)，吸附塔I一般由不銹鋼的材料制成，引流體1010優(yōu)選由不銹鋼材料制備，且引流體1010可以制備成球形、方形、筒形和管形等形狀的不銹鋼構(gòu)件，優(yōu)選的制備成不銹鋼管狀構(gòu)件；
[0035]吸附劑層1013為改性負載型MIL-101吸附劑層；
[0036]CO2儲罐2經(jīng)CO 2壓縮機8得到超臨界CO 2，再通過真空泵將超臨界CO2逐層的由吸附塔I的側(cè)壁通入吸附塔板101中，且每層的吸附塔板101通過對稱設(shè)在吸附塔I上的兩組入口通入超臨界C02，吸附塔I的超臨界CO2入口通過膨脹控制閥門與抽取超臨界CO 2的真空泵連接；
[0037]廢氣通過洗滌塔3進行水噴淋洗滌，去除塵粒、難揮發(fā)有機質(zhì)和酸性氣體，然后進入除霧器9去除水霧，得到經(jīng)過洗滌凈化預(yù)處理的廢氣由吸附塔I的下側(cè)部通入吸附塔I內(nèi)進行吸附，洗滌塔3內(nèi)的噴淋液通過循環(huán)槽4可循環(huán)使用，一段時間后更換，吸附塔I通過控制閥門與除霧器9連通；
[0038]吸附后的氣體由吸附塔I的頂部排出，吸附塔I的頂部設(shè)有在線監(jiān)測有機氣體濃度裝置，在線監(jiān)測有機氣體濃度裝置通過排氣控制閥門與排氣管道連通；
[0039]脫吸附后的脫附液由吸附塔I的底部排出，吸附塔I的脫附液出口設(shè)有脫附控制閥門，脫附控制閥門通過真空泵與分離槽5連通，分離槽5的底端連通廢液儲罐6，分離槽5的上部連通CO2回收罐7。
[0040]本實施例的有機廢氣回收裝置的工作過程如下:
[0041](I)吸附:廢氣通過洗滌塔3進行水噴淋洗滌，去除塵粒、難揮發(fā)有機質(zhì)和酸性氣體，然后進入除霧器9去除水霧，得到經(jīng)過洗滌凈化預(yù)處理的廢氣由吸附塔I的下側(cè)部通入吸附塔I內(nèi)進行吸附，廢氣穿過5層吸附塔板101，使有機分子被改性負載型MIL-101吸附劑層吸附，吸附后的氣體經(jīng)在線監(jiān)測有機氣體濃度裝置檢測，達標后排放；
[0042](2)脫附:給吸附塔I中的吸附塔板101分別通入超臨界CO2，用超臨界CO2對吸附廢氣后的改性負載型MIL-101吸附劑層進行萃取，脫附液從吸附塔I底端的脫附液出口經(jīng)過真空泵抽入分離槽5 ；
[0043](3)分離:打開分離槽5的減壓閥，使液體的超臨界CO/變成氣體通過排氣口進入CO2回收罐7，進行循環(huán)使用；回收的有機液體通過底端液體出口進入廢液儲罐6，回收利用。
[0044]實施例二:
[0045]利用實施例一中的裝置對陜西省某工廠廢氣進行吸附和脫附(廢氣流量為1000m3/h、濃度為30g/m3)，按照大氣污染綜合排放標準GB16297-1996對凈化氣出口進行監(jiān)測，廢氣空速20001^,每60min后切換一次吸附塔，連續(xù)運行6個月后，改性負載型MIL-101吸附劑的吸附容量沒有下降；
[0046]整個系統(tǒng)有機廢氣可以達標排放，有機廢氣去除率大于98%，有機廢氣液化回收率多98%，年回收高純有機液體200噸，回收得到的有機液體含水率在2%以下，沒有“三廢”等二次污染。
【權(quán)利要求】
1.一種有機廢氣回收裝置，該裝置包括吸附塔(1)，吸附塔(I)內(nèi)設(shè)有多個吸附塔板(101)，其特征在于: 所述的吸附塔板(101)包括引流體(1010)、蓋板(1011)、支撐板(1012)和吸附劑層(1013)，蓋板(1011)為多孔板狀構(gòu)件，支撐板(1012)為多孔板狀構(gòu)件； 所述的蓋板(1011)、吸附劑層(1013)和支撐板(1012)依次同軸疊置；引流體(1010)埋設(shè)在吸附劑層(1013)中。2.如權(quán)利要求1所述的有機廢氣回收裝置，其特征在于，所述的引流體(1010)為鋼制管狀構(gòu)件，引流體(1010)與吸附塔板(101)同軸設(shè)置，且引流體(1010)連接蓋板(1011)與支撐板(1012) O3.如權(quán)利要求1或2所述的有機廢氣回收裝置，其特征在于，所述的吸附塔板(101)為5?10個。4.如權(quán)利要求1或2所述的有機廢氣回收裝置，其特征在于，所述的吸附劑層為改性負載型MIL-101吸附劑層。5.如權(quán)利要求4所述的有機廢氣回收裝置，其特征在于，該裝置還包括CO2儲罐(2)、CO2壓縮機⑶和分咼槽(5)，其中: 所述的CO2壓縮機⑶將CO2儲罐⑵中的CO 2壓縮后由吸附塔⑴的側(cè)部通過吸附塔板(101)； 廢氣由吸收塔(I)的下側(cè)部進入頂部排出； 脫附液由吸附塔(I)的底部排出，且排出的脫附液通過分離槽(5)進行分離，得到CO2和有機溶劑。6.如權(quán)利要求5所述的有機廢氣回收裝置，其特征在于，所述的廢氣通過洗滌塔(3)、循環(huán)槽⑷和除霧器(9)送入吸附塔⑴內(nèi)。
【文檔編號】B01D53-04GK204275761SQ201420697126
【發(fā)明者】李宇亮, 徐永勝, 戴書琪, 何旭旭, 徐一丹, 董婷婷 [申請人]長安大學(xué)