一種採用二次吸附對廢氣進行循環回收的方法
2023-05-29 17:20:36
專利名稱：一種採用二次吸附對廢氣進行循環回收的方法
技術領域：
本發明涉及一種採用二次吸附的氣體循環回收方法，特別涉及一種從密閉的車間裡或者塑料軟包裝印刷機、幹復機或膠帶塗敷機等設備的封閉空間中排放的有機廢氣，採用二次吸附回收的氣體循環使用方法。
背景技術：
在多種工業生產過程中，如塑料軟包裝印刷、塗敷、噴漆、皮革加工等，都存在大量的低濃度大流量有機廢氣排放，需要對排放氣體進行回收治理。傳統的回收工藝採用活性炭顆粒或活性炭纖維吸附有機廢氣中的溶劑，吸附飽和後通過高溫蒸汽加熱脫附，實現溶劑的回收。該工藝優點是，工藝簡單，缺點是，脫附過程中產生大量含溶劑廢水需要治理，由於蒸汽溫度有限的原因高沸點的溶劑無法脫附回收。近年來的技術進步主要表現在脫附技術上，阻燃性氣體保護下的加熱脫附低溫冷凍回收和常溫回收技術，解決了蒸汽脫附工藝過程中由於蒸汽冷凝產生大量含溶劑廢水問題。專利CN101637686，發明名稱《一種採用二次吸附的有機廢氣回收方法》，公開了一種採用第二吸附阻燃性氣體保護下的加熱脫附常溫回收工藝，較現有技術降低了回收能耗，提高了回收率，實現了回收全過程達標排放。但是在採用活性炭吸附、阻燃性氣體保護下加熱脫附的回收技術處理低濃度大流量有機廢氣時仍存在下述問題在低濃度大流量有機廢氣採用活性炭吸附、阻燃性氣體保護下加熱脫附的回收工藝中，由於氣體中含有的水蒸氣被活性炭吸附，在回收過程中水和溶劑在冷凝器中被同時回收。特別在南方的高溫高溼環境下，回收1噸溶劑時同時產生150-200Kg含溶劑廢水。雖然新的工藝解決了採用蒸汽脫附產生大量的含溶劑冷凝水問題，但是含有15-20%水分的回收溶劑不能直接返回印刷工藝中使用。對於非水溶性溶劑，溶劑需要脫水處理，增加了回收成本。對於水溶性溶劑，回收的溶劑與水混和，需要精餾脫水，回收成本更高。如何在採用第二吸附的有機廢氣回收工藝中減少以至於消除回收氣體中的水分， 是本發明要解決的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種採用二次吸附對烘乾箱用氣體進行循環回收方法，通過對吸附後乾燥的排放氣體的循環使用，解決回收氣體中水蒸氣與有機氣體在吸附器中同時吸附，在脫附時，同時脫附造成的回收溶劑含水率過高的問題。本發明公開了一種採用第二吸附對烘乾箱用氣體進行循環回收方法，包括以下步驟1)從廢氣封閉空間7收集有機廢氣，將有機廢氣輸送到廢氣冷卻器9，有機廢氣經廢氣冷卻器9冷卻後，進入第一吸附器1進行吸附，吸附乾燥後的氣體經廢氣過濾器6過濾後，返回廢氣封閉空間7繼續循環使用；2)採用阻燃性氣體對第一吸附器1進行脫附，將第一吸附器脫附出的且在常溫 (室溫)冷凝條件下無法完全回收的脫附氣體，進入第二吸附器2進行第二次吸附，吸附後的氣體加熱後作為循環氣體返回第一吸附器，實現第一吸附器的完全脫附；3)第二吸附器進行脫附，脫附出的高濃度溶劑氣體在冷凝器3中實現溶劑回收。優選地，在步驟1)的廢氣吸附淨化過程中，第一吸附器排氣閥A、第二吸附器排氣閥B和第一吸附器進氣閥D開啟，其餘閥門關閉；由廢氣封閉空間7、廢氣循環風機8、廢氣冷卻器9、第一吸附器進氣閥D、第一吸附器1、第一吸附器排氣閥A、第二吸附器排氣閥B、廢氣過濾器6、廢氣封閉空間7組成廢氣吸附淨化處理迴路，含有機物的廢氣(有機廢氣)從廢氣封閉空間7出來經過步驟1)脫除有機物後返回廢氣封閉空間7，重新供給密閉的車間或者塑料軟包裝印刷機、幹復機或膠帶塗敷機的烘乾箱(作為烘乾廢氣使用)，實現烘乾廢氣的循環使用。優選地，在步驟2)的第一吸附器1脫附時，第一吸附器進氣閥D、第一吸附器排氣閥A和第二吸附器排氣閥B關閉，阻燃性氣體閥K和阻燃性氣體置換排氣閥L開啟，將第一吸附器1中的空氣置換成阻燃性氣體；然後第一脫附切換閥C、第二脫附切換閥F、第三脫附切換閥H和第四脫附切換閥J開啟，其餘閥門關閉；氣流依次經過由第一吸附器1、第一脫附切換閥C、冷凝器3、第二脫附切換閥F、第二吸附器2、第三脫附切換閥H、脫附風機4、加熱器5、第四脫附切換閥J、第一吸附器1組成第一吸附器脫附第二吸附器吸附迴路；實現第一吸附器1脫附，第二吸附器2的高濃度吸附。優選地，在步驟3)的第二吸附器2脫附時，第五脫附切換閥E、第六脫附切換閥G、 第七脫附切換閥I開啟，其餘閥門關閉；氣流依次經過由第二吸附器2、第五脫附切換閥E、 冷凝器3、第六脫附切換閥G、脫附風機4、加熱器5、第七脫附切換閥I、第二吸附器2組成第二吸附器脫附溶劑回收回路；實現第二吸附器2的脫附和溶劑回收。優選地，上述的廢氣封閉空間7為烘乾箱或者密閉的工作車間。優選地，將回收後排放氣體作為塑料軟包裝印刷機烘乾箱的風源。優選地，將回收後排放氣體作為塑料軟包裝複合機烘乾箱的風源。優選地，將回收後排放氣體作為膠帶塗敷機的烘乾箱的風源。優選地，將回收後排放氣體送入密閉的工作車間，實現氣體循環使用。優選地，系統還應設有吸附器排氣的有機氣體含量檢測、吸附器脫附過程的氣體氧含量檢測和溫度檢測及相應的控制過程。其中吸附器中吸附劑的種類可採用常見的吸附劑，例如活性炭、沸石、分子篩等。吸附器排氣的循環使用，在實際應用中可以有多種實現方法，當封閉空間7為烘乾箱時在塑料軟包裝印刷作業中，將回收後排放氣體送回印刷機烘乾箱進氣風機的進風口實現烘乾氣體的循環使用；在塑料軟包裝幹復作業中，將回收後排放氣體送回幹復機烘乾箱進氣風機的進風口實現烘乾氣體的循環使用；在膠帶塗敷生產工藝中，將回收後排放氣體送回塗膠機烘乾箱進氣風機的進風口實現烘乾氣體的循環使用。
對於一些需要多處風源或風源點不固定的應用可將回收後排放氣體，封閉空間7 可以為密閉的工作車間，如在噴漆生產工藝中將回收後排放氣體送入噴漆房，實現氣體循環使用；在皮革加工工藝中將回收後排放氣體送入加工車間，實現氣體循環使用。本發明通過對有機廢氣回收後的乾燥排放氣體循環利用，不使用含有水蒸氣的新鮮空氣，避免了水蒸氣在吸附器的富集，因此，通過上述方法，本發明解決了進入活性炭吸附器的回收氣體中水蒸氣與有機氣體在活性炭中同時吸附，冷凝回收的溶劑含水率過高問題。
圖1為廢氣循環回收工藝原理圖；圖2為廢氣循環吸附工藝流程簡略圖；圖3為第一吸附器脫附、第二吸附器吸附時工藝流程簡略圖；圖4為第二吸附器脫附、溶劑回收工藝流程簡略圖；附圖中1第一吸附器、2第二吸附器、3冷凝器、4脫附風機、5加熱器、6廢氣過濾器、7廢氣封閉空間、8廢氣循環風機、9廢氣冷卻器、A第一吸附器排氣閥、B第二吸附器排氣閥、C第一脫附切換閥、D第一吸附器進氣閥、E第五脫附切換閥、F第二脫附切換閥、G第六脫附切換閥、H第三脫附切換閥、I第七脫附切換閥、J第四脫附切換閥、K阻燃性氣體閥、 L阻燃性氣體置換排氣閥。
具體實施例方式下面結合附圖加以具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例1如附圖1所示，本發明的吸附裝置包括第一吸附器1、第二吸附器2、冷凝器3、脫附風機4、加熱器5、廢氣過濾器6、封閉空間7、廢氣循環風機8和廢氣冷卻器9，其中，所述的封閉空間7可以為烘乾箱或者密閉的車間，在本說明書的發明內容中已經詳細說明，就不再重複，本實施例中，封閉空間7採用烘乾箱。如附圖1、圖2所示，在廢氣吸附淨化過程中，第一吸附器排氣閥A、第二吸附器排氣閥B、第一吸附器進氣閥D開啟，其餘閥門關閉。由烘乾箱7、廢氣循環風機8、廢氣冷卻器 9、第一吸附器進氣閥D、第一吸附器1、第一吸附器排氣閥A、第二吸附器排氣閥B、廢氣過濾器6、烘乾箱7組成廢氣吸附淨化處理迴路，此處說明的是，第一吸附器1中活性炭分上下兩層，廢氣經閥門D進入中部分別通過上下兩層吸附後氣體上層通過閥門A、下層通過閥門B 進入過濾器6。烘乾箱7中排出有機廢氣經廢氣循環風機8抽出，經廢氣冷卻器9冷卻後，進入第一吸附器1進行吸附，吸附乾燥後的氣體經廢氣過濾器6過濾後，返回烘乾箱7中循環使用。該淨化處理迴路實現印刷機烘乾廢氣的循環使用。由於循環氣體不與外部空氣交換， 循環氣體中少量的水蒸氣被第一吸附器吸附，使得循環氣體成為乾燥氣體。從而解決了印刷機等烘乾氣體來自於外部空氣造成的第一吸附器1中吸附大量水分的問題。在第一吸附器1吸附飽和後轉為第一吸附器1脫附第二吸附器2吸附過程，第一吸附器進氣閥D、第一吸附器排氣閥A和第二吸附器排氣閥B關閉。阻燃性氣體閥K和阻燃
5性氣體置換排氣閥L開啟，將第一吸附器1中的空氣置換成阻燃性氣體。氣體置換完成後第一脫附切換閥C、第二脫附切換閥F、第三脫附切換閥H、第四脫附切換閥J開啟，其餘閥門關閉。由第一吸附器1、第一脫附切換閥C、冷凝器3、第二脫附切換閥F、第二吸附器2、第三脫附切換閥H、脫附風機4、加熱器5、第四脫附切換閥J、第一吸附器1組成第一脫附第二吸附迴路，如圖3所示(其中附圖1中未在該過程中起作用的部件在此被省略)。第一吸附器 1排出的脫附氣體經冷凝器3降溫後，進入第二吸附器2再次吸附，由第二吸附器2吸附後的排出氣體經脫附風機4加壓、加熱器5升溫後，返回第一吸附器1作為循環脫附氣體完成第一吸附器1的脫附和第二吸附器2的高濃度吸附。在完成第一吸附器1脫附和第二吸附器2高濃度吸附後轉為第二吸附器2脫附過程，第五脫附切換閥E、第六脫附切換閥G、第七脫附切換閥I開啟，其餘閥門關閉。由第二吸附器2、第五脫附切換閥E、冷凝器3、第六脫附切換閥G、脫附風機4、加熱器5、第七脫附切換閥I、第二吸附器2組成第二吸附器脫附溶劑回收回路，如附圖4所示(其中附圖1中未在該過程中起作用的部件被省略)。第二吸附器2排出的高濃度脫附氣體在冷凝器3液化回收，回收後氣體經脫附風機4加壓、加熱器5升溫後，返回第二吸附器2作為循環脫附氣體完成第二吸附器2的脫附。該脫附過程實現第二吸附器2的脫附和溶劑回收。實施例2在噴漆過程中，其圖示結構與實施例1的附圖1至圖4都相同，唯不同在於封閉空間7的選用不同，其中，封閉空間7為密閉的車間，在噴漆過程中，密閉的車間就是噴漆房， 將回收後排放氣體送入噴漆房，實現氣體循環使用；在皮革加工過程中，其圖示結構與實施例1的附圖1至圖4都相同，唯不同在於封閉空間7的選用不同，其中，封閉空間7為密閉的車間，在皮革加工過程中，密閉的車間就是皮革加工車間，將回收後排放氣體送入皮革加工車間，實現氣體循環使用；以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解， 在不脫離權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種採用二次吸附對廢氣進行循環回收的方法，其特徵在於，其包括以下步驟1)、從廢氣封閉空間(7)收集有機廢氣，將有機廢氣輸送到廢氣冷卻器(9)，有機廢氣經廢氣冷卻器(9)冷卻後，進入第一吸附器(1)進行吸附，吸附乾燥後的氣體經廢氣過濾器 (6)過濾後，返回廢氣封閉空間(7)繼續循環使用；2)、採用阻燃性氣體對第一吸附器(1)進行脫附，將第一吸附器脫附出的且在常溫冷凝條件下無法完全回收的脫附氣體，進入第二吸附器(2)進行第二次吸附，吸附後的氣體加熱後作為循環氣體返回第一吸附器(1)，實現第一吸附器的完全脫附；3)、第二吸附器進行脫附，脫附出的高濃度溶劑氣體在冷凝器(3)中實現溶劑回收。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於在步驟1)的廢氣吸附淨化過程中，第一吸附器排氣閥(A)、第二吸附器排氣閥⑶和第一吸附器進氣閥⑶開啟，其餘閥門關閉；由封閉空間(7)、廢氣循環風機(8)、廢氣冷卻器(9)、第一吸附器進氣閥(D)、第一吸附器(1)、 第一吸附器排氣閥(A)、第二吸附器排氣閥(B)、廢氣過濾器(6)、封閉空間(7)組成廢氣吸附淨化處理迴路，實現烘乾廢氣的循環使用。
3.如權利要求1-2中任意一項所述的方法，其特徵在於在步驟2)的第一吸附器(1) 脫附時，第一吸附器進氣閥(D)、第一吸附器排氣閥㈧和第二吸附器排氣閥⑶關閉，阻燃性氣體閥(K)和阻燃性氣體置換排氣閥(L)開啟，將第一吸附器(1)中的空氣置換成阻燃性氣體；然後第一脫附切換閥(C)、第二脫附切換閥(F)、第三脫附切換閥(H)和第四脫附切換閥(J)開啟，其餘閥門關閉；由第一吸附器(1)、第一脫附切換閥(C)、冷凝器(3)、第二脫附切換閥(F)、第二吸附器(2)、第三脫附切換閥(H)、脫附風機(4)、加熱器(5)、第四脫附切換閥(J)、第一吸附器(1)組成第一吸附器脫附第二吸附器吸附迴路；實現第一吸附器(1) 脫附和溶劑回收，以及第二吸附器(2)的高濃度吸附。
4.如權利要求1-3中任意一項所述的方法，其特徵在於在步驟3)的第二吸附器(2) 脫附時，第五脫附切換閥(E)、第六脫附切換閥(G)、第七脫附切換閥(I)開啟，其餘閥門關閉；由第二吸附器(2)、第五脫附切換閥(E)、冷凝器(3)、第六脫附切換閥(G)、脫附風機 (4)、加熱器(5)、第七脫附切換閥(I)、第二吸附器(2)組成第二吸附器脫附和溶劑回收回路；實現第二吸附器(2)的脫附和溶劑回收。
5.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述的封閉空間(7)為烘乾箱或者密閉的工作車間。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於將回收後排放氣體作為塑料軟包裝印刷機烘乾箱的風源，實現氣體循環使用。
7.如權利要求5所述的方法，其特徵在於將回收後排放氣體作為塑料軟包裝複合機烘乾箱的風源，實現氣體循環使用。
8.如權利要求5所述的方法，其特徵在於將回收後排放氣體作為膠帶塗敷機的烘乾箱的風源，實現氣體循環使用。
9.如權利要求5所述的方法，其特徵在於將回收後排放氣體送入密閉的加工車間，實現氣體循環使用。
全文摘要
本發明提供一種對塑料軟包裝印刷機、幹復機及膠帶塗敷機等封閉空間中排放的有機廢氣採用活性炭二次吸附的閉環回收方法，通過對有機廢氣回收後潔淨的乾燥氣體的循環使用，解決了回收氣體中水蒸氣被活性炭吸附，脫附時與吸附溶劑同時脫附造成的溶劑含水率過高問題。
文檔編號B01D53/02GK102489106SQ20111040557
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月8日 優先權日2011年12月8日
發明者孫宗長, 孫紹文, 朗曉鋒, 王新洲, 胡建林, 袁亦揚 申請人:孫宗長