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      吸附冷凝廢氣處理工藝的制作方法

      文檔序號:4992420閱讀:299來源:國知局
      專利名稱:吸附冷凝廢氣處理工藝的制作方法
      技術領域
      本發(fā)明涉及一種廢氣處理工藝,具體涉及一種吸附冷凝廢氣處理工藝。
      背景技術
      采用吸附法的傳統(tǒng)廢氣處理工藝主要是以下二類高濃度時采用“活性炭吸附、真空解吸、吸收劑吸收”的工藝路線;低濃度時采用“活性炭(或活性炭纖維)吸附濃縮、水蒸氣解吸、油水分離”的工藝路線。前種技術的缺點是“氣相變液相”的過程需要不間斷提供新鮮的吸收劑在吸收塔中對濃縮氣進行吸收,一般現場很難有不間斷地提供新鮮吸收劑的條件,而且提供的吸收劑如果與廢氣中可回收組分不相同的話,可回收組分會與吸收劑混融在一起,不能得到純凈的回收產品,需進一步進行分離處理。后種技術的缺點是采用水蒸氣對炭床進行解吸的方法,既使得脫附的時間很長,過程很復雜,也會使可回收成分與水混合在一起,如果兩者是互溶的,就需通過蒸餾的方式進行分離,如果兩者不互溶,油水分離時會有二次污染的問題。所以有必要提供一種新型的廢氣處理工藝,以克服以上兩種工藝技術的缺點,使得既不需要現場提供吸收劑,還可得到純凈的回收產品,不造成二次污染。

      發(fā)明內容
      有鑒于此,本發(fā)明提供了一種吸附冷凝廢氣處理工藝。本發(fā)明提供的吸附冷凝廢氣處理工藝采用兩個活性炭吸附罐交替進行廢氣吸附工作,其中一個活性炭吸附罐進行廢氣吸附工作時,另一個活性炭吸附罐進行炭床再生工作,其中,所述廢氣吸附工作所吸附的廢氣經過了冷卻處理;所述炭床再生工作依次包括抽真空脫附的步驟和通氮氣解吸的步驟,所述通氮氣解吸的步驟為用加熱后的溫度為60 80°C的氮氣由上而下流過炭床,使炭床得到深度解吸,最后用未加熱的冷氮氣對炭床進行冷卻,恢復吸附能力。較佳地,所述抽真空脫附的步驟中抽真空至絕對壓力3KPa以下。較佳地,所述冷卻處理為廢氣經抽風機進入管殼式水冷卻器,溫度降至35度以下。所述廢氣吸附工作在所述兩個活性炭吸附罐間的交替可以通過PLC程序控制。較佳地,所述抽真空脫附的步驟采用干式真空泵抽真空,所述干式真空泵出口的廢氣首先送至一個水冷卻器進行冷卻,然后再進入低溫制冷機被進一步冷卻至-25 -35°C,冷凝后得到的氣液混合物進入氣液分離器,收集液態(tài)部分,將未液化的廢氣引至用于連通活性炭吸附罐的廢氣總管進行循環(huán)吸附。本發(fā)明采用在真空解吸尾期用熱氮氣對炭床進行深度解吸,氮氣溫度控制在 60 80°C,既達到了傳統(tǒng)的150°C以上熱再生效果,又可大大縮短加熱、冷卻時間,還有效地保證了活性炭不受損害。真空泵出口的濃縮氣經過冷卻,特別是先用常溫水冷卻再用-25 _35°C的制冷機冷卻這樣的方案既最大程度地減少了能耗,又可涵蓋90%以上的可回收VOCs (有機廢氣),使其液化得以回收。


      圖1為本發(fā)明的工藝系統(tǒng)的結構示意圖。圖中1-廢氣進入端,2-抽風機,3-緊急放空閥,4-管殼式水冷卻器,5-第一活性炭吸附罐,6-第二活性炭吸附罐,7-干式真空泵,8-水冷卻器,9-低溫制冷機,10-氣液分離器,11-輸送泵,12-冷凝液回收端,13-氮氣進入端,14-氮氣罐,15-加熱器,16-凈化氣放空端。
      具體實施例方式本發(fā)明的吸附冷凝廢氣處理工藝采用活性炭吸附濃縮+低溫冷凝的工藝方法來處理廢氣。吸附罐采用兩個罐,其中一個罐吸附,另一個罐則再生,交替工作。炭床的再生采用真空脫附法。本發(fā)明的吸附冷凝廢氣處理工藝分為二個步驟,即“氣相分離+氣相轉為液相”, 具體為1、先用活性炭進行吸附、濃縮,使廢氣中可回收組分或有毒有害組分被吸附在活性炭中,而無用的組分(空氣或氮氣)不被吸附而直接穿過炭層排出,再采用變壓或變溫的方式將吸附在活性炭空隙中的成分脫附出來,以達到氣相分離、濃縮的目的。2、將濃縮氣中的可回收成分由氣相轉變成液相,得以回收。下面結合附圖對本發(fā)明的吸附冷凝廢氣處理工藝的具體實施方式
      進行進一步說明。如圖1所示,廢氣由廢氣進入端1首先經抽風機2進入管殼式水冷卻器4,溫度降至35度以下,然后進入第一活性炭吸附罐5,廢氣中的有機成分被活性炭吸附在孔隙中,空氣則透過炭層。達到排放要求的尾氣由凈化氣放空端16排至大氣。抽風機2和殼式水冷卻器4之間設置有緊急放空閥3,確保出現緊急情況的操作安全。當第一活性炭吸附罐5廢氣吸附量達到一定值、在第一活性炭吸附罐5頂部即將穿透前,通過PLC程序控制系統(tǒng)按照預先設定的時間及總吸附量等參數,自動切換至第二活性炭吸附罐6進行吸附工作。而第一活性炭吸附罐5則轉入再生階段,由解吸用的干式真空泵7對其抽真空至絕壓3KPa以下,根據變壓吸附原理,吸附在活性炭孔隙中的有機分子被脫附出來。在脫附后期,氮氣通過氮氣進入端13和氮氣罐14后經過加熱器15 (蒸汽或電加熱器)加熱至60 80°C,然后由上而下流過炭床,使炭床得到深度解吸,最后用未加熱的冷氮氣對炭床進行冷卻,恢復吸附能力。干式真空泵7的出口的高濃度廢氣(富氣)首先送至另一個水冷卻器8, 溫度由60°C以上冷卻至35 °C左右,然后再進入低溫制冷機9被進一步冷卻至更低溫度-25 _35°C左右,廢氣中90%以上的有機組分被冷凝液化,氣液混合物進入氣液分離器10,少量未液化的低濃度廢氣,從氣液分離器10頂部再引至連通第一活性炭吸附罐5 和_第二活性炭吸附罐6的廢氣總管,進行循環(huán)吸附。而液態(tài)部分流入到氣液分離器10下部儲槽,當達到一定液位后由輸送泵11送往冷凝液回收端12得以回收。實例分析采用上述吸附冷凝廢氣處理工藝進行廢氣處理,相關細節(jié)內容說明如下
      所處理的廢氣為某工廠排放的廢氣,主要組分為甲苯、空氣,主要參數為流量1500Nm3/h;濃度16g/m3;溫度彡50°C;壓力常壓。相關裝置的技術參數如下吸附罐的吸附處理能力1800m3/h ;廢氣進入吸附罐的流速1500Nm3/h ;廢氣冷卻后進入吸附罐前的溫度34°C吸附罐直徑/有效高度·1800/Η2600πι ;吸附罐吸附切換時間4h ;真空泵抽真空最終壓力=IKPa ;真空泵抽氣速率100m3/h ;真空泵抽氣時間1.2h ;氮氣加熱時床內壓力30KPa ;氮氣加熱溫度70°C ;氮氣加熱時間0. 5h ;氮氣冷吹時間0. 5h ;再生濃縮氣被冷卻的最終溫度-30°C。該工藝的效能參數如下凈化氣中甲苯含量18mg/m3(低于國家相關排放標準限值40mg/m3);回收產品組分甲苯;24小時回收量565Kg ;(每年回收價值達90余萬元)回收率98.1%?;厥諉挝划a品的電耗0. 16Kffh/kg通過該實例,得知1、該裝置連續(xù)穩(wěn)定運行90天后,各項指標仍完全達到設計要求,表明本發(fā)明之吸附脫附技術完全可靠,工藝合理。與傳統(tǒng)方法相比,具明顯優(yōu)勢。2、裝置操作簡單,維護方便,能耗低。3、通過對廢氣的回收處理,既滿足了環(huán)保、健康、安全的要求,又有較好的經濟效
      ■、Λ
      frff. ο
      權利要求
      1.吸附冷凝廢氣處理工藝,采用兩個活性炭吸附罐交替進行廢氣吸附工作,其中一個活性炭吸附罐進行廢氣吸附工作時,另一個活性炭吸附罐進行炭床再生工作,其特征在于, 所述廢氣吸附工作所吸附的廢氣經過了冷卻處理;所述炭床再生工作依次包括抽真空脫附的步驟和通氮氣解吸的步驟,所述通氮氣解吸的步驟為用加熱后的溫度為60 80°C的氮氣由上而下流過炭床,使炭床得到深度解吸,最后用未加熱的冷氮氣對炭床進行冷卻,恢復吸附能力。
      2.根據權利要求1所述的吸附冷凝廢氣處理工藝,其特征在于,所述抽真空脫附的步驟中抽真空至絕對壓力3KPa以下。
      3.根據權利要求1所述的吸附冷凝廢氣處理工藝,其特征在于,所述冷卻處理為廢氣經抽風機進入管殼式水冷卻器,溫度降至35度以下。
      4.根據權利要求1所述的吸附冷凝廢氣處理工藝,其特征在于,所述廢氣吸附工作在所述兩個活性炭吸附罐間的交替通過PLC程序控制。
      5.根據權利要求1所述的吸附冷凝廢氣處理工藝,其特征在于,所述抽真空脫附的步驟采用干式真空泵抽真空,所述干式真空泵出口的廢氣首先送至一個水冷卻器進行冷卻, 然后再進入低溫制冷機被進一步冷卻至-25 _35°C,冷凝后得到的氣液混合物進入氣液分離器,收集液態(tài)部分,將未液化的廢氣引至用于連通活性炭吸附罐的廢氣總管進行循環(huán)吸附。
      全文摘要
      本發(fā)明提供了一種吸附冷凝廢氣處理工藝,其采用兩個活性炭吸附罐交替進行廢氣吸附工作,其中一個活性炭吸附罐進行廢氣吸附工作時,另一個活性炭吸附罐進行炭床再生工作,其中,所述廢氣吸附工作所吸附的廢氣經過了冷卻處理;所述炭床再生工作依次包括抽真空脫附的步驟和通氮氣解吸的步驟,所述通氮氣解吸的步驟為用加熱后的溫度為60~80℃的氮氣由上而下流過炭床,使炭床得到深度解吸,最后用未加熱的冷氮氣對炭床進行冷卻,恢復吸附能力。該工藝便于操作,不需要現場提供吸收劑,處理效率高,可得到純凈的回收產品,不造成二次污染。
      文檔編號B01D53/04GK102179129SQ20111009066
      公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權日2011年1月14日
      發(fā)明者魏巍 申請人:海灣石油設備(北京)有限公司
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