專利名稱：從印刷行業(yè)廢氣中吸附回收有機(jī)溶劑的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及從印刷行業(yè)廢氣中凈化回收有機(jī)溶劑的方法，可 用于氣體凈化、有機(jī)溶劑回收和廢水處理的場合。
技術(shù)背景有機(jī)溶劑是印刷行業(yè)油墨中必不可少的組成之一，且種類繁多如甲苯、丙酮、異丙醇 等，它們的沸點低，在生產(chǎn)過程中，極易揮發(fā)到空氣中，形成有機(jī)廢氣，不僅對作業(yè)人員 的身體健康造成危害，而且有機(jī)溶劑與空氣混合易產(chǎn)生爆炸，危及到生產(chǎn)安全和生命財產(chǎn)。 因此，隨著人們對環(huán)保的重視，以及資源價格不斷上漲的趨勢，凈化空氣、回收有機(jī)溶劑 己成為當(dāng)務(wù)之急。目前，對有機(jī)溶劑的回收和處理， 一般有吸收法、冷凝法和吸附法等。吸收法實質(zhì)是 將氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)為液態(tài)污染物，后續(xù)分離困難，易產(chǎn)生二次污染且能耗高。冷凝法在有機(jī) 溶劑含量較高的情況下使用比較經(jīng)濟(jì)合理。在溶劑濃度比較稀，為幾百到幾千ppm (體積) 時通常采用活性炭吸附法，工業(yè)中一般采用多床并聯(lián)進(jìn)行連續(xù)的吸附和脫附再生?；钚蕴?再生有加熱再生和真空脫附再生。加熱再生包括蒸氣加熱、惰性氣體加熱和電加熱。惰性 氣體加熱會導(dǎo)致較高的操作費用，而電加熱耗能高，所以不予工業(yè)上使用。目前廣泛采用 的蒸氣加熱，在油水分離器中進(jìn)行分離處理后，水相中一般含有少量的有機(jī)溶劑，使水變 色、變味，不易直接排放。因此需要對水相進(jìn)行進(jìn)一步的處理，回收其中的溶劑，改變水 質(zhì)，使達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種回收效率高、操作簡單、耗能少、 生產(chǎn)安全、價格便宜的印刷行業(yè)有機(jī)溶劑回收裝置，可在油水分離后處理含少量有機(jī)溶劑，。 本發(fā)明的另一目的在于提供利用上述裝置的印刷行業(yè)有機(jī)溶劑回收方法。本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)從印刷行業(yè)廢氣中吸附回收有機(jī)溶劑的裝置，包括依次連接的過濾器、阻火器、風(fēng)機(jī) 和冷卻器以及吸附與脫附裝置和水處理裝置；吸附與脫附裝置包括吸附器之一、吸附器之；水處理裝置包括冷凝器之一、傾析器之一、貯槽之一、萃取塔、吸附 器之三、冷凝器之二、傾析器之二和貯槽之二；吸附器之一、吸附器之二和吸附器之三內(nèi) 分別設(shè)有活性炭；吸附器之一和吸附器之二分別通過閥門和管道與冷卻器連接，使印刷業(yè) 廢氣進(jìn)入吸附器，吸附器之一和吸附器之二還通過閥門和管道與冷凝器之一連接，冷凝器 之一與傾析器之一連接，傾析器之一與貯槽之一相接，貯槽之一分別通過閥門和管道與吸 附器之三和萃取塔連接，萃取塔還分別與吸附器之三和傾析器之一連接；吸附器之三還通 過管道和閥門與冷凝器之二、傾析器之二連接，傾析器之二與貯槽之二相接；水蒸氣發(fā)生 器分別與吸附器之一、吸附器之二和吸附器之三相接，分別為其提供水蒸氣。 從印刷行業(yè)廢氣中吸附回收有機(jī)溶劑的方法，包括如下步驟(1) 吸附過程從印刷車間出來的有機(jī)廢氣在風(fēng)機(jī)的作用下經(jīng)過過濾器除去其中的粉 塵、顆粒雜質(zhì)，經(jīng)阻火器進(jìn)入冷卻器進(jìn)行降溫，使其溫度在4(TC以下，冷卻后的廢氣通入 其中吸附器之一進(jìn)行吸附，當(dāng)吸附質(zhì)的出口濃度達(dá)到預(yù)定值時，預(yù)定值小于國家排放標(biāo)準(zhǔn)， 此吸附器停止吸附，廢氣轉(zhuǎn)入吸附器之二進(jìn)行吸附；(2) 脫附過程采用水蒸氣脫附解吸，將水蒸氣發(fā)生器產(chǎn)生的水蒸氣直接通入到吸附 器之一，水蒸氣與溶劑的質(zhì)量比為3 5: 1，有機(jī)溶劑從活性炭中脫附解吸出來，隨蒸氣 流排出吸附器；(3) 分離過程脫附出來的蒸氣混合物經(jīng)冷凝器之一冷凝，冷凝后的混合液體在傾析 器之一進(jìn)行油水分離，油相即有機(jī)溶劑回收到貯槽中，水相進(jìn)行進(jìn)一步的處理，對有機(jī)溶 劑含量較低的水相或直接采用吸附器之三吸附，或先進(jìn)行萃取再由吸附器之三吸附；(4) 水處理過程當(dāng)有機(jī)溶劑的含量低于5wt^，直接將水送入吸附器之三進(jìn)行進(jìn)一 歩的吸附處理，活性炭達(dá)到飽和后停止吸附，通水蒸氣進(jìn)行脫附再生，脫附出來的混合氣 再經(jīng)過冷凝器之二冷凝，傾析器之二進(jìn)行油水分離；若有機(jī)溶劑含量高于5wt%，則先將 水相通入到萃取塔中，并在萃取塔中加入甲苯，甲苯與廢水的體積比為1: 2 8，經(jīng)攪拌 靜止分層后，所得的油相直接回流到前述的回收溶劑中，水相則通入到吸附器之三進(jìn)行吸 附，吸附飽和后的活性炭通水蒸氣進(jìn)行脫附再生，脫附出來的混合氣再經(jīng)過冷凝器之二冷 凝，傾析器之二進(jìn)行油水分離；被處理后的水溶液作為冷卻水循環(huán)使用或直接排放。所述的有機(jī)廢氣中包含甲苯、丙酮、異丙醇溶劑。 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果由于從印刷行業(yè)排出的有機(jī)廢氣中甲苯含量通常較高，因此水相中溶劑濃度通常不會 超過10wt^，若對水相中的溶劑采用蒸餾法回收則得不償失。本發(fā)明采用活性炭吸附器吸附水相中少量的溶劑，不僅改善了目前直接排放造成的環(huán)境污染，而且在低成本、低能耗 的條件下有效的回收了水相中有機(jī)溶劑。此工藝?yán)迷焦に嚨乃魵鈱︼柡偷幕钚蕴?進(jìn)行脫附解吸，工藝簡單，操作方便，設(shè)備占地面積小，回收效率高。通過對廢水的處理， 可回收其中的少量有機(jī)物，補償操作費用，同時由于活性炭除色脫臭的特性，還能使廢水 脫色、脫臭，可直接排放。


圖1是本發(fā)明從印刷行業(yè)廢氣中吸附回收有機(jī)溶劑的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，需要說明的是，如下實施方式并不 是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。如圖1所示，從印刷行業(yè)廢氣中吸附回收有機(jī)溶劑的裝置包括吸附與脫附裝置以及水 處理裝置；吸附與脫附裝置包括吸附器之一 5A、吸附器之二 5B和水蒸氣發(fā)生器6;水處 理裝置包括冷凝器之一7、傾析器之一8、貯槽之一9、萃取塔13、吸附器之三5C、冷凝 器之二IO、傾析器之二 11和貯槽之二 12。吸附器之一5A、吸附器之二5B和吸附器之三 5C內(nèi)分別設(shè)有活性炭。該回收有機(jī)溶劑的裝置還包括依次連接過濾器l、阻火器2、風(fēng)機(jī) 3和冷卻器4。吸附器之一 5A和吸附器之二 5B分別通過閥門一 VI 、閥門三V3和管道與 冷卻器4連接，使印刷行業(yè)廢氣進(jìn)入吸附器，吸附器之一5A和吸附器之二5B還通過閥門 二V2、閥門四V4和管道與冷凝器之一7連接，冷凝器之一7與傾析器之一8連接，傾析 器之一8與貯槽之一9相接，貯槽之一9分別通過閥門十一V11、閥門十V10及管道與吸 附器之三5 C和萃取塔13連接，萃取塔13還通過閥門九V9與吸附器之三5 C連接，并通 過管道與傾析器之一 8連接；吸附器之三5 C還通過閥門十四V14與冷凝器之二 10連接； 冷凝器之二 10與傾析器之二 11通過管道連接，傾析器之二 11與貯槽之二 12相接；水蒸 氣發(fā)生器6分別通過閥門五V5、閥門七V7、閥門十二V12與吸附器之一5A、吸附器之 二 5B和吸附器之三5 C相接，分別為其提供水蒸氣。閥門六V6、閥門八V8和閥門十三 V13分別安裝在吸附器之一5A、吸附器之二5B和吸附器之三5 C的出口端，用于排放凈 化后的氣體或水。應(yīng)用本發(fā)明從印刷行業(yè)廢氣中吸附回收有機(jī)溶劑時，可假設(shè)吸附器之一 5A進(jìn)行吸附， 吸附器之二5B進(jìn)行脫附。其過程如下1、 打開閥門一 VI、閥門六V6、閥門七V7、閥門四V4，關(guān)閉閥門三V3、閥門八 V8、閥門五V5、閥門二V2，并打開風(fēng)機(jī)3，將廢氣抽入到過濾器1中過濾，除去其中的6顆粒、粉塵等雜質(zhì)，經(jīng)安全裝置阻火器2后通入到冷卻器4中冷卻，使其溫度在4(TC以下， 得到的低溫廢氣通入吸附器之一 5A中進(jìn)行吸附，同時水蒸氣通入吸附器之二 5B中脫附解 吸有機(jī)溶劑，再生活性炭，當(dāng)吸附器之一 5A達(dá)到飽和時，上述有關(guān)閥門進(jìn)行切換，即閥 門一V1、閥門六V6、閥門七V7、閥門四V4關(guān)閉，閥門三V3、閥門八V8、閥門五V5、 閥門二V2打開，廢氣通入到吸附器之二5B中進(jìn)行吸附，水蒸氣通入到吸附器之一 5A中 進(jìn)行脫附解吸，再生活性炭，完成一次吸附、再生階段的循環(huán)。2、解吸出來的有機(jī)溶劑蒸氣與水蒸氣在冷凝器之一 7中冷凝，水蒸氣與溶劑的質(zhì)量 比為3 5: 1，得到的冷凝液被送到傾析器之一 8中進(jìn)行油水分離，上層為油層，下層為 水層，因有機(jī)廢氣中甲苯含量較高，因此水相中溶劑含量較少，不超過10wt^，因此采用 活性炭吸附法進(jìn)行回收。3 、水相分離出來存儲在貯槽之一9中，廢氣中有機(jī)溶劑的比例不同，則水相中有機(jī) 溶劑的含量不同，可選用不用的處理工藝。當(dāng)水中溶劑含量少，低于5wtX時，直接通入 吸附器之三5C吸附。閥門i"^一Vll、閥門十三V13打開，關(guān)閉閥門九V9、閥門十VIO、 閥門十二V12、闊門十四V14，水相通入到吸附器之三5C進(jìn)行吸附，吸附飽和后，關(guān)閉閥 門i^一Vll、閥門十三V13，打開闊門十二V12、閥門十四V14，通水蒸氣進(jìn)行脫附解吸， 排除的混合氣再通過冷凝器之二 IO冷凝，冷凝液經(jīng)傾析器之二 11進(jìn)行油水分離，分離的 油層回到貯槽之二 12。若水中甲苯含量大于或等于5wt%，則先采用甲苯萃取而后活性炭 吸附的工藝，甲苯與廢水的體積比為l: 2 8;打開閥門十VIO，關(guān)閉閥門九V9、閥門十 一￥11、閥門十二V12、閥門十三V13、閥門十四V14，先用甲苯對水相中的有機(jī)溶劑在 萃取塔13中進(jìn)行萃取，攪拌分層后，打開閥門九V9、閥門十三V13，使萃取后的水相進(jìn) 入吸附器之三5C中進(jìn)行吸附，回收其中的有機(jī)溶劑，油相則通入到傾析器之一8中進(jìn)行回 收；吸附器近于飽和后，關(guān)閉閥門九V9、閥門十三V13，打開閥門十二12、閥門十四14， 通水蒸氣進(jìn)行脫附解吸，解吸后的混合蒸氣通過冷凝器之二 IO冷凝，傾析器之二ll進(jìn)行 油水分離，分離后的油相回收到貯槽之二12，水相可直接排放。實施例1凈化回收印刷廠排放的有機(jī)廢氣，廢氣成份主要為甲苯、丙酮、異丙醇，三者之間的 質(zhì)量比為5: 2: 1，廠房的排氣量為10000m3/h，有機(jī)廢氣的濃度為1000ppm，從印刷車間 出來的有機(jī)廢氣在風(fēng)機(jī)的作用下經(jīng)過過濾器除去其中的粉塵、顆粒雜質(zhì)，經(jīng)阻火器進(jìn)入冷 卻器進(jìn)行降溫，溫度達(dá)到35'C，冷卻后的廢氣通入吸附器之一進(jìn)行吸附，當(dāng)吸附質(zhì)的出口 濃度達(dá)到30ppm時，此吸附器停止吸附，廢氣轉(zhuǎn)入吸附器之二進(jìn)行吸附；吸附近于飽和吸附器采用水蒸氣加熱脫附解吸，水蒸氣與溶劑的質(zhì)量比為3: 1，脫附出來的混合蒸氣經(jīng) 冷凝器之一冷凝，冷凝后的混合液體在傾析器之一進(jìn)行油水分離，分離后水相中甲苯含量 為3.5wt%，直接采用吸附器之三吸附，吸附近于飽和的吸附器重復(fù)上述的脫附、冷凝以及油水分離步驟，經(jīng)處理后，廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)直接排放，溶劑的回收率為97%。 實施例2凈化回收印刷廠排放的有機(jī)廢氣，廢氣成份主要為甲苯、丙酮、異丙醇，三者之間的 質(zhì)量比為6: 3: 2，廠房的排氣量為10000m3/h，有機(jī)廢氣的濃度為1000ppm，從印刷車間 出來的有機(jī)廢氣在風(fēng)機(jī)的作用下經(jīng)過過濾器除去其中的粉塵、顆粒雜質(zhì)，經(jīng)阻火器進(jìn)入冷 卻器進(jìn)行降溫，溫度達(dá)到3(TC，冷卻后的廢氣通入吸附器之一進(jìn)行吸附，當(dāng)吸附質(zhì)的出口 濃度達(dá)到32ppm時，此吸附器停止吸附，廢氣轉(zhuǎn)入吸附器之二進(jìn)行吸附；吸附近于飽和吸 附器采用水蒸氣加熱脫附解吸，水蒸氣與溶劑的質(zhì)量比為5: 1,脫附出來的混合蒸氣經(jīng) 冷凝器之一冷凝，冷凝后的混合液體在傾析器之一進(jìn)行油水分離，分離后水相中甲苯含量 為2.3wt%，直接采用吸附器之三吸附，吸附近于飽和的吸附器重復(fù)上述的脫附、冷凝以 及油水分離步驟，經(jīng)處理后，廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)直接排放，溶劑的回收率為98%。 實施例3凈化回收印刷廠排放的有機(jī)廢氣，廢氣成份主要為甲苯、丙酮、異丙醇，三者之間的 質(zhì)量比為5: 2: 1，廠房的排氣量為10000m3/h,有機(jī)廢氣的濃度為1000ppm，從印刷車間 出來的有機(jī)廢氣在風(fēng)機(jī)的作用下經(jīng)過過濾器除去其中的粉塵、顆粒雜質(zhì)，經(jīng)阻火器進(jìn)入冷 卻器進(jìn)行降溫，溫度達(dá)到38'C，冷卻后的廢氣通入吸附器之一進(jìn)行吸附，當(dāng)吸附質(zhì)的出口 濃度達(dá)到28ppm時，此吸附器停止吸附，廢氣轉(zhuǎn)入吸附器之二進(jìn)行吸附；吸附近于飽和吸 附器采用水蒸氣加熱脫附解吸，水蒸氣與溶劑的質(zhì)量比為4: 1，脫附出來的混合蒸氣經(jīng) 冷凝器之一冷凝，冷凝后的混合液體在傾析器之一進(jìn)行油水分離，分離后水相中甲苯含量 為2.9wt%，直接采用吸附器之三吸附，吸附近于飽和的吸附器重復(fù)上述的脫附、冷凝以 及油水分離歩驟，經(jīng)處理后，廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)直接排放，溶劑的回收率為97%。
權(quán)利要求
1、從印刷行業(yè)廢氣中吸附回收有機(jī)溶劑的裝置，其特征在于該裝置包括依次連接的過濾器、阻火器、風(fēng)機(jī)和冷卻器以及吸附與脫附裝置和水處理裝置；吸附與脫附裝置包括吸附器之一、吸附器之二和水蒸氣發(fā)生器；水處理裝置包括冷凝器之一、傾析器之一、貯槽之一、萃取塔、吸附器之三、冷凝器之二、傾析器之二和貯槽之二；吸附器之一、吸附器之二和吸附器之三內(nèi)分別設(shè)有活性炭；吸附器之一和吸附器之二分別通過閥門和管道與冷卻器連接，使印刷業(yè)廢氣進(jìn)入吸附器，吸附器之一和吸附器之二還通過閥門和管道與冷凝器之一連接，冷凝器之一與傾析器之一連接，傾析器之一與貯槽之一相接，貯槽之一分別通過閥門和管道與吸附器之三和萃取塔連接，萃取塔還分別與吸附器之三和傾析器之一連接；吸附器之三還通過管道和閥門與冷凝器之二、傾析器之二連接，傾析器之二與貯槽之二相接；水蒸氣發(fā)生器分別與吸附器之一、吸附器之二和吸附器之三相接，分別為其提供水蒸氣。
2、 采用權(quán)利要求1所述的從印刷行業(yè)廢氣中吸附回收有機(jī)溶劑的裝置實現(xiàn)的從印刷行 業(yè)廢氣中吸附回收有機(jī)溶劑的方法，其特征在于，包括如下步驟(1) 吸附過程從印刷車間出來的有機(jī)廢氣在風(fēng)機(jī)的作用下經(jīng)過過濾器除去其中的粉 塵、顆粒雜質(zhì)，經(jīng)阻火器進(jìn)入冷卻器進(jìn)行降溫，使其溫度在4(TC以下，冷卻后的廢氣通入 其中吸附器之一進(jìn)行吸附，當(dāng)吸附質(zhì)的出口濃度達(dá)到預(yù)定值時，預(yù)定值小于國家排放標(biāo)準(zhǔn)， 此吸附器停止吸附，廢氣轉(zhuǎn)入吸附器之二進(jìn)行吸附；(2) 脫附過程采用水蒸氣脫附解吸，將水蒸氣發(fā)生器產(chǎn)生的水蒸氣直接通入到吸附 器之一，水蒸氣與溶劑的質(zhì)量比為3 5: 1，有機(jī)溶劑從活性炭中脫附解吸出來，隨蒸氣 流排出吸附器；(3) 分離過程脫附出來的蒸氣混合物經(jīng)冷凝器之一冷凝，冷凝后的混合液體在傾析 器之一進(jìn)行油水分離，油相即有機(jī)溶劑回收到貯槽中，水相進(jìn)行進(jìn)一步的處理，對有機(jī)溶 劑含量較低的水相或直接采用吸附器之三吸附，或先進(jìn)行萃取再由吸附器之三吸附；(4) 水處理過程當(dāng)有機(jī)溶劑的含量低于5wt。/。，直接將水送入吸附器之三進(jìn)行進(jìn)一 步的吸附處理，活性炭達(dá)到飽和后停止吸附，通水蒸氣進(jìn)行脫附再生，脫附出來的混合氣 再經(jīng)過冷凝器之二冷凝，傾析器之二進(jìn)行油水分離；若有機(jī)溶劑含量高于5wt%，則先將水相通入到萃取塔中，并在萃取塔中加入甲苯，甲苯與廢水的體積比為1: 2 8，經(jīng)攪拌靜止分層后，所得的油相直接回流到前述的回收溶劑中，水相則通入到吸附器之三進(jìn)行吸附，吸附飽和后的活性炭通水蒸氣進(jìn)行脫附再生，脫附出來的混合氣再經(jīng)過冷凝器之二冷 凝，傾析器之二進(jìn)行油水分離；被處理后的水溶液作為冷卻水循環(huán)使用或直接排放。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的從印刷行業(yè)廢氣中吸附回收有機(jī)溶劑的方法，其特征在于所 述的有機(jī)廢氣中包含甲苯、丙酮、異丙醇溶劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及從印刷行業(yè)廢氣中吸附回收有機(jī)溶劑的方法及裝置，該裝置的吸附器之一和吸附器之二分別通過閥門和管道與冷卻器連接，使印刷業(yè)廢氣進(jìn)入吸附器，吸附器之一和吸附器之二還通過閥門和管道與冷凝器之一連接，冷凝器之一與傾析器之一連接，傾析器之一與貯槽之一相接，貯槽之一分別通過閥門和管道與吸附器之三和萃取塔連接，萃取塔還分別與吸附器之三和傾析器之一連接。該方法包括吸附過程、脫附過程、分離過程和水處理過程，含甲苯、丙酮、異丙醇的有機(jī)廢氣通過活性炭吸附器吸附，當(dāng)活性炭吸附飽和后，輔以水蒸氣進(jìn)行脫附解吸，解吸出來的混合液在傾析器中進(jìn)行油水分離。本發(fā)明具有工藝簡單、操作方便、價格低廉、凈化回收效率高等優(yōu)點。
文檔編號B01D53/04GK101259357SQ200710032540
公開日2008年9月10日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者張會平 申請人:華南理工大學(xué)