一種甲醇廢氣回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及甲醇廢氣回收技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種甲醇廢氣回收系統(tǒng)，特別涉及 到一種"吸收+吸附"集成的高效甲醇廢氣回收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 甲醇裝車放空氣時(shí)，會(huì)排放出大量的甲醇和空氣混合氣體。該混合氣體若直接排 放到大氣中，不僅造成環(huán)境污染和能源浪費(fèi)，還可能帶來(lái)火災(zāi)隱患，給人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶 來(lái)隱患。采取甲醇廢氣回收后，95%以上的甲醇被回收，大大降低了甲醇外逸，很好地改善 了裝車場(chǎng)所的作業(yè)環(huán)境，并克服了甲醇排放帶來(lái)的安全隱患。并且回收后的甲醇可直接輸 送給用戶或裝桶，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
[0003] 根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)特點(diǎn)檢索了國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)現(xiàn)有關(guān)甲醇廢氣回收的專利較 少。例如，中國(guó)專利CN200910075020. 4提到利用吸收法回收維生素 C生產(chǎn)過(guò)程中甲醇廢 氣，吸收劑為水、醇類化合物的混配物，該專利不足之處在于：該方法回收后的尾氣含甲醇 濃度高；中國(guó)專利CN102380288A提到了一種吸收一吸附集成技術(shù)的油氣回收方法及裝置， 該專利不足之處在于：該方法所用到的油氣吸收劑開(kāi)發(fā)難度大、成本高，不適用于甲醇廢氣 回收。經(jīng)檢索，目前還沒(méi)有用"吸收+吸附"集成回收甲醇及利用水作為吸收劑吸收甲醇廢 氣的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型為解決甲醇廢氣回收系統(tǒng)中能源消耗大、回收率低等問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出一 種集吸收和吸附于一體的高效、集成回收設(shè)備，并提出了直接利用水吸收甲醇廢氣。
[0005] (1)本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：
[0006] 甲醇廢氣"吸收+吸附"回收系統(tǒng)包括：風(fēng)機(jī)、吸收塔、變頻防爆水栗、吸附塔A、吸 附塔B、真空栗、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理及氣體分析工作站以及流量計(jì)、液位計(jì)、壓力傳感 器、溫度傳感器、閥門、阻火器以及管道等配件。
[0007] ①所述的甲醇廢氣"吸收+吸附"回收系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)為變頻防爆風(fēng)機(jī)，根據(jù)進(jìn)氣壓力 大小，通過(guò)壓力傳感器來(lái)變頻調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制風(fēng)機(jī)引風(fēng)量，一般設(shè)定進(jìn)氣壓力不低 于_500Pa (表壓）。
[0008] ②所述的甲醇廢氣"吸收+吸附"回收系統(tǒng)的吸收塔主體內(nèi)可布置管式分布器、槽 式分布器或管槽式分布器，吸收塔主體上沿吸收塔高度方向布置了液位計(jì)、若干個(gè)溫度傳 感器和壓力傳感器。
[0009] 進(jìn)一步，所述的吸收塔高度根據(jù)處理量而定，一般為1~15m，直徑為0. 5~2m。
[0010] 進(jìn)一步，所述的吸收塔內(nèi)的吸收劑為水。
[0011] 進(jìn)一步，所述的水溫度< 35°C，流量為1~10t/h，噴淋密度為0· 32~50. 96m3/ (m2 · h) 〇
[0012] 進(jìn)一步，所述的液位計(jì)的液位來(lái)控制變頻防爆水栗的流量，從而使保證噴淋有效 適中。
[0013] 進(jìn)一步，所述的吸收設(shè)備吸收率為70%~90%。
[0014] ③所述的甲醇廢氣"吸收+吸附"回收系統(tǒng)的吸附塔A、B主體上沿吸附塔A、B高 度方向布置了若干個(gè)溫度傳感器和壓力傳感器。
[0015] 進(jìn)一步，所述的吸附塔A、B高度為1~10m，直徑為0· 5~2. 5m。
[0016] 進(jìn)一步，所述的吸附塔A、B直徑由式（1)確定，所述的吸附塔A、B高度由式⑵確 定：
[0019] 式中：
[0020] D--活性炭的填充直徑，m ;
[0021] Q一一甲醇一空氣混合氣的進(jìn)氣流量，m3/s (STP);
[0022] V--固定床吸附器的空塔氣速，一般取0. 1~0. 3m/s ;
[0023] H--活性炭的填充尚度，m;
[0024] Cin--進(jìn)料中甲醇?xì)怏w摩爾分?jǐn)?shù)，mol/mol ;
[0025] τ 一一活性炭吸附時(shí)間，s ;
[0026] η--甲醇?xì)怏w（質(zhì)量）回收率，％ ;
[0027] ρ--活性炭填充密度，kg/m3;
[0028] q一一活性炭吸附容量，g(甲醇?xì)怏w）/g(炭）。
[0029] 進(jìn)一步，一般吸附塔高度直徑比H/D = 2~4,如果Η/D超過(guò)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整H、D值。
[0030] 進(jìn)一步，所述的吸附塔A、B內(nèi)填裝的吸附劑為活性炭、硅膠、疏水硅膠、樹(shù)脂、沸 石、AdsFOV- II、復(fù)合吸附劑吸附劑。
[0031] ④所述的甲醇廢氣"吸收+吸附"回收系統(tǒng)的真空栗為干式真空栗。
[0032] 進(jìn)一步，所述的干式真空栗真空度在85kPa以上。
[0033] ⑤所述的甲醇廢氣"吸收+吸附"回收系統(tǒng)的控制系統(tǒng)是對(duì)整個(gè)回收系統(tǒng)的動(dòng)力 設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制，以適時(shí)進(jìn)行集氣、吸收、吸附及解吸操作。
[0034] ⑥所述的甲醇廢氣"吸收+吸附"回收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集處理及氣體分析工作站是 通過(guò)在線監(jiān)測(cè)取氣口、吸收塔內(nèi)、吸附塔內(nèi)、排氣口的廢氣濃度等數(shù)據(jù)來(lái)確定吸收、吸附、解 吸操作。
[0035] 甲醇廢氣通過(guò)上述甲醇廢氣"吸收+吸附"回收系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)甲醇廢氣達(dá)標(biāo)排放 (如《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB31571-2015要求尾氣甲醇濃度< 50mg/m3)。
[0036] (2)甲醇廢氣"吸收+吸附"回收系統(tǒng)的回收步驟為：
[0037] ①現(xiàn)場(chǎng)來(lái)氣（來(lái)自槽罐車或汽車槽車裝車放空等過(guò)程產(chǎn)生的甲醇-空氣混合氣， 氣體流量為100~1500Nm3/h，氣體溫度為常溫（環(huán)境溫度），混合氣體甲醇濃度為0. 05~ 500g/m3)利用風(fēng)機(jī)引到集氣管道，經(jīng)過(guò)阻火器、壓力傳感器、溫度傳感器、控制閥、流量計(jì)， 從吸收塔主體下的混合氣進(jìn)口進(jìn)入吸收塔。該混合氣體在吸收塔中自下而上流動(dòng)。同時(shí)， 純凈水通過(guò)控制閥、流量計(jì)到規(guī)整填料吸收塔頂部，大部分（70%~90%)的甲醇蒸氣被水 所吸收。
[0038] ②從吸收塔頂部出來(lái)的含少量甲醇蒸氣（一般小于70g/m3)和少量水蒸氣（一般 小于50g/m3)的尾氣經(jīng)過(guò)壓力傳感器、溫度傳感器、自吸式濃度取氣口、控制閥，再通入吸附 塔A(或B)主體下的混合氣進(jìn)口而被吸附塔A(或B)吸附回收處理。從吸附塔A(或B)頂 部出來(lái)的混合氣經(jīng)過(guò)溫度傳感器、壓力傳感器、自吸式濃度取氣口、控制閥、阻火器，進(jìn)入尾 氣放空管線達(dá)標(biāo)排入大氣。
[0039] ③當(dāng)從吸附塔A(或B)頂部出來(lái)的的尾氣在自吸式濃度取氣口采集的甲醇濃度 (如尾氣濃度>50mg/m3)不滿足要求時(shí)，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)將吸附塔A(或B)主體上下部 連接的控制閥關(guān)閉，打開(kāi)吸附塔B (或A)主體上下部連接的控制閥。
[0040] ④吸收塔內(nèi)吸收甲醇廢氣后的水通過(guò)變頻防爆水栗送至業(yè)主進(jìn)行水處理。
[0041] ⑤當(dāng)吸附塔A(或B)停止吸附工作時(shí)，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)打開(kāi)吸附塔A(或B)與 真空栗連接的控制閥、啟動(dòng)真空栗，使吸附甲醇后的吸附劑解吸到設(shè)定時(shí)間（20~60min， 具體解吸時(shí)間根據(jù)調(diào)試時(shí)再調(diào)整、確定），在真空栗運(yùn)行最后5~IOmin時(shí)，打開(kāi)吸附塔 A(或B)與氮?dú)夤芫€連接的控制閥自動(dòng)通入氮?dú)?，促進(jìn)解吸。真空栗停止工作后，關(guān)閉吸附 塔A(或B)與真空栗連接的控制閥，繼續(xù)通入氮?dú)庵敝廖剿嗀(或B)內(nèi)壓力為常壓，關(guān)閉 吸附塔A(或B)與氮?dú)夤芫€連接的控制閥。
[0042] 本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于：
[0043] (1)本實(shí)用新型采用"吸收+吸附"集成的高效甲醇廢氣回收方法，利用兩種方法 優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，有效克服吸附劑吸附熱，延長(zhǎng)吸附劑使用壽命，安全性好。解決了尾氣排放濃 度不達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵問(wèn)題。
[0044] (2)本實(shí)用新型利用水吸收甲醇廢氣，能耗較低。
[0045] (3)本實(shí)用新型吸附塔設(shè)為兩個(gè)，可以進(jìn)行自動(dòng)切換吸附，保證回收的連續(xù)性。
[0046] (4)回收過(guò)程中濃度、溫度、流量和壓力均進(jìn)行在線采集，通過(guò)數(shù)據(jù)采集處理和氣 體分析工作站在線分析，來(lái)指導(dǎo)何時(shí)進(jìn)行集氣、吸收、吸附及解吸操作，并利用自動(dòng)控制系 統(tǒng)控制集氣、吸收、吸附及解吸操作。
【附圖說(shuō)明】
[0047] 附圖1甲醇廢氣"吸收+吸附"回收工藝流程圖
[0048] 附圖標(biāo)記列示如下：
[0049] 1、38-阻火器，2、8、12、19、21、31-壓力傳感器，3、9、17、22、32-溫度傳感器，4、 5、11、13、15、23、24、25、27、28、34、35、36-控制閥，41、43-球閥，6-風(fēng)機(jī)，7-變頻防爆水 栗，20-真空栗，10、16-流量計(jì)，42-液位計(jì)，18、29、30、37-自吸式濃度取氣口，14-吸收 塔，26、33-吸附塔，39-控制系統(tǒng)，40-數(shù)據(jù)采集處理氣體分析工作站。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 以下結(jié)合附圖1對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型不受實(shí)施例 的限制：
[0051] 現(xiàn)場(chǎng)來(lái)氣（來(lái)自槽罐車或汽車槽車裝車放空等過(guò)程產(chǎn)生的甲醇-空氣混合氣，氣 體流量為900Nm3/h，氣體溫度為常溫（環(huán)境溫度），混合氣體甲醇濃度為100g/m3)被回收 后，要求尾氣濃度< 50mg/m3,利用本實(shí)用新型技術(shù)方案對(duì)其進(jìn)行回收，利用附圖1進(jìn)行說(shuō) 明。
[0052] (1)甲醇廢氣"吸收+吸附"回收系統(tǒng)包括：風(fēng)機(jī)6,吸收塔14,變頻防爆水栗7,吸 附塔A26、B33,真空栗20,控制系統(tǒng)39,數(shù)據(jù)采集處理及氣體分析工作站40,流量計(jì)10、16，