有機廢氣回收處理工藝及其裝置的製作方法

2023-06-14 21:43:11

專利名稱：有機廢氣回收處理工藝及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及有機廢氣處理技術，具體是有機廢氣回收處理工藝及其裝置。
背景技術：
揮發性有機物(Volatile Organic Compounds, VOC) —般是指標準狀 態下(20。 C， 760mmHg)，蒸汽壓大於0. ImmHg以上的有機物，其所造成的 環境汙染問題廣泛存在於各類型行業中，例如汽車噴漆、家用電器生產、家 具生產、鐵印製罐、包裝印刷、膠粘帶生產、鋰電池生產、製鞋、電子元氣 件、貨櫃生產等都會產生大量有機廢氣。如果這些有機廢氣直接排放到大 氣中將會對人體健康和環境造成直接或間接的有害影響。
隨著石油價格的上漲，人們越來越傾向於通過從有機廢氣中回收有機 溶劑來到達環保要求。目前國際、國內常採用吸附方法回收廢氣中的有機溶 劑，常用的裝置包括活性碳固定吸附床以及活性碳纖維吸附床，這些回收裝 置存在以下共同的缺點-
(1) 吸附床阻力大，設備風機功率大而造成運行成本高；
(2) 活性碳與活性碳纖維使用壽命短，需要定期更換活性碳或者活性碳 纖維；活性碳可燃，活性碳吸附床存在安全隱患。
(3) 設備運行需要蒸汽，同時蒸汽消耗量大；
(4) 設備體積大、佔地面積大、設備重，由此造成安裝場地要求特殊以 及設備投資費用高。

發明內容
本發明的目的在於針對上述存在的不足與缺陷，提拱一種生產成本低，使 用壽命長，不僅可回收廢氣中的有機溶劑，而且使處理後的廢氣可直接排入 大氣並達到環保要求的有機廢氣回收處理工藝及其裝置。
本發明的技術方案是這樣實現的
有機廢氣回收處理工藝
採用吸附材料吸附廢氣中的有機溶劑，經過吸附後，廢氣變成潔淨氣體 直接排入大氣，當吸附材料吸附一定量的有機溶劑後，對吸附材料進行解吸 處理，使被吸附的有機溶劑解吸出來，吸附材料鎌咴復吸附能力，再將吸附材 料重新投入到吸附作業中，依次循環作業；採用至少兩組吸附材料交替作業， 當一組吸附材料處於吸附過程時，另外一組吸附材料處於解吸過程。
在實現將被吸附的有機溶劑解吸的過程時，可利用循環氣體加熱吸附材 料使被吸附的有機激!J從吸附材料中解吸出來。
吸附材料以超細(直徑4微米以下)分子篩粉為原料，通過添加無機纖維 (或者活性碳纖維)以及無機黏結劑(例如凸凹棒石黏土)為主要原料製成。 或者吸附材料以活性碳粉為原料，通過添加無機纖維(或者活性碳纖維)以 及無機黏結劑(例如凸凹棒石黏土)為主要原料製成。
採用有機廢氣回收處理工藝的裝置
包括至少兩組吸附機構以及至少一組解吸機構；
吸附機構包括吸附床，在吸附床的頂部通過出氣閥門與大氣連接，吸附 床的底部通過進氣閥門、冷卻水冷卻器與廢氣管道連接，吸附床內裝有吸附 材料；一管道通過閥門接通吸附床的上部與相鄰吸附床的底部； 解吸機構包括通過管道依序連接的循環水冷卻器、冷凍水冷卻器、補氣
接入口、再生風機、加熱器；其中，循環水冷卻器通過進氣閥連接在吸附床
的上部，加熱器通過出氣閥連接在吸附床的下部。 吸附床內吸附材料的結構為蜂窩體。
吸附床的頂部設有氧氣濃度測量器、溫度測量器，用以檢測吸附床內氧 氣的濃度及吸附床內氣體的溫度。
本發明由於採用了採用至少兩組吸附材料交替作業，當一組吸附材料處於 吸附過程，對廢氣中的有機溶劑進行吸附時，另外一組吸附材料處於解吸過 程，將被吸附的有機溶劑解吸出來，有機溶劑可回收利用，吸附材料重 復 吸附能力。依此工藝過程製造的廢氣回收處理裝置不僅可保持吸附材料持久的 吸附能力，而且採用蜂窩體結構的吸附材料，大大提高了其吸附能力。本發 明生產成本低，使用壽命長，即可回收廢氣中的有機溶劑，又可使處理後廢 氣中有機溶劑的含量達到環保排放標準，同時可通過回收的有機溶劑取得的 一定收入用以抵償設備的投資與運行費用。


圖l為本發明的工藝流程圖2為本發明的一種結構示意圖3為本發明的另一種結構示意圖4為本發明的蜂窩狀分子篩的結構示意圖a、 b。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明有機廢氣回收處理工藝1) 採用吸附材料al對廢氣中的有機溶劑進行吸附，過程I ，經過吸附後， 廢氣變成潔淨氣體直接排入大氣；
2) 當吸附材料al吸附一定量的有機溶劑後，對吸附材料al進行解吸處理， 過程II，同時，吸附材料a2對廢氣中的有機溶劑進行吸附，過程I;
3) 經過解吸處理後，被吸附材料al吸附的有機溶劑解吸出來，吸附材料 al重新咴復吸附能力，吸附材料a2進行解吸處理，過程II，重複步驟l)。
如圖2所示，本發明採用有機廢氣回收處理工藝的裝置包括兩組吸附機 構l、 2以及兩組解吸機構3、 4;
吸附機構l包括吸附床ll，所謂吸附床就是一個裝有吸附材料的容器，吸 附床11的頂部通過出氣閥門F1與大氣連接，吸附床11的底部通過進氣閥門F2、 冷卻水冷卻器5與廢氣管道連接；吸附材料al的結構為蜂窩體lll，如圖4所示； 吸附床11的頂部設有氧氣濃度測量器112、溫度測量器113;
一管道通過閥門F9接通吸附床l 1的上部與吸附床21的底部；
解吸裝置3包括通過管道依序連接的循環水冷卻器31、冷凍水冷卻器32、 補氣接入口33、再生風機34、加熱器35;其中，循環水冷卻器31通過進氣閥 F5連接在吸附床ll的上部，加熱器35通過出氣閥F6連接在吸附床11的下部。
吸附床21的頂部通過出氣閥門F3與大氣連接，吸附床21的底部通過進氣 閥門F4、冷卻水冷卻器5與廢氣管道連接；吸附床21內裝有吸附材料a2，吸附 材料a2的結構為蜂窩體211;吸附床21的頂部設有氧氣濃度測量器212、溫度測 量器213;
一管道通過閥門F10接通吸附床21的上部與吸附床11的底部； 解吸裝置4包括通過管道依序連接的循環水冷卻器41、冷凍水冷卻器42、補氣接入口43、再生風機44、加熱器45;其中，循環水冷卻器41通過進氣閥 F7連接在吸附床21的上部，加熱器45通過出氣閥F8連接在吸附床21的下部。
吸附機構l處於吸附過程時，進氣閥門F2、出氣閥門F1開啟，進氣閥F5、出 氣閥F6、閥門F9關閉，含有機溶劑的廢氣經過冷卻水冷卻器5、進氣閥門F2進入 吸附床ll，廢氣中的有機溶劑被吸附材料al吸收，廢氣變成潔淨氣體經過出 氣閥門F1排入大氣。
此時，吸附機構2處於解吸過程，具體操作如下
1) 關閉進氣閥門F4、出氣閥門F3;
2) 開啟進氣閥F7、出氣閥F8、閥門F10;
3) 開啟補氣接入口 33控制閥F12，氮氣^二氧氣化碳等隋性氣體(利 用惰性氣體，在密閉循環的空間加熱吸附材料使吸附材茅稱生，可以使隋性氣體中 的有機^M濃度無限升高保證在比較高的冷凝，下回收有機MU，設備運行會^ 以及回收凝啲離高)M:閥門F12補充到吸附床21中，隨著lt性氣體JtA吸附 床21，吸附床21中原有的空氣通過閥門F10、進氣閥門F2m吸附床ll中進行 吸附過程，此時，吸附床21中氧氣濃度不斷下降。
4) 安M吸附床21頂部的氧氣濃度測量器212檢測吸附床21中氧氣濃 度，當吸附床21中氧氣濃度下降到設定離，控制閥F12、閥門F10關閉停止向 吸附床21補充隋性氣體。
5) 開啟再生風機44;
6) 開啟加熱器45;
7) 安驗吸附戱1頂部的溫度測量器213檢測吸附彪1內氣體的鵬，當 檢測到盼鵬至躂設定離，循環水冷卻器41以及冷凍水冷卻器42開始工作，隨惰性氣體帶出的有機皿IJ開始冷^^態被回收。
如圖3所示，本發明採用有機廢氣回收處理工藝的裝置包括兩組吸附機 構l、 2以及一組解吸機構3;
兩組吸附機構l、 2的機構同上所述；
解吸機構3包括通過管道依序連接的循環水冷卻器31、冷凍水冷卻器32、 補氣接入口33、再生風機34、加熱器35;另有進氣閥F7、出氣閥F8;
循環水冷卻器31通過進氣閥F5連接在吸附床l 1的上部，並通過進氣閥F7 連接在吸附床21的上部；加熱器35通過出氣閥F6連接在吸附床11的下部，並 通過出氣閥F8連接在吸附床21的下部。
其工作原理同上所述。
在實際操作中，採用兩組或者多組吸附解吸機構交替作業，其中若干組 吸附機構處於吸附過程中，另外若干組吸附機構處於解吸過程。
儘管本發明是參照具體實施例來描述，但這種描述並不意味著對本發明 構成限制。參照本發明的描述所公開的實施例的其它變化，如果對於本領域 技術人員都是可以預料的，這樣的變化屬於本權利要求所限定的範圍之內。
權利要求
1、 有機廢氣回收處理工藝，其特徵在於採用吸附材料吸附廢氣中的 有機溶劑，經過吸附後，廢氣變成潔淨氣體直接排入大氣，當吸附材料吸附 一定量的有機溶劑後，對吸附材料進行解吸處理，使被吸附的有機溶劑解吸 出來，吸附材料重新咴復吸附能力，再將吸附材料重新投入到吸附作業中，依 次循環作業；採用至少兩組吸附材料交替作業，當一組吸附材料處於吸附過程時，另外一組吸附材料處於解吸過程。
2、 根據權利要求l所述的有機廢氣回收處理工藝，其特徵在於利用循 環氣體加熱吸附材料使被吸附的有機MU從吸附材料中解吸出來。
3、 根據權利要求1或2所述的有機廢氣回收處理工藝，其特徵在於吸附 材料以超細分子篩粉或者活性碳粉為原料，通過添加無機纖維或者活性碳纖 維以及無機黏結劑製成。
4、 根據權利要求3所述的有機廢氣回收處理工藝，其特徵在於吸附材料的結構為蜂窩體結構。
5、 採用權利要求l所述有機廢氣回收處理工藝的裝置，其特徵在於包 括至少兩組吸附機構以及至少一組解吸機構；所述吸附機構包括吸附床，在吸附床的頂部通過出氣闊門與大氣連接， 吸附床的底部通過進氣閥門、冷卻水冷卻器與廢氣管道連接，吸附床內裝有 吸附材料；一管道通過閥門接通吸附床的上部與相鄰吸附床的底部； 解吸機構包括通過管道依序連接的循環水冷卻器、冷凍水冷卻器、補氣接入口、再生風機、加熱器；其中，循環水冷卻器通過進氣閥連接在吸附床的上部，加熱器通過出氣 閥連接在吸附床的下部。
6、 根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於上述吸附機構為兩組(1、2)，解吸機構為兩組(3、 4)，所述解吸機構(3)的循環水冷卻器(31)通 過進氣閥F5連接在一組吸附機構(1)的吸附床(11)上部，加熱器(35) 通過出氣閥F6連接在吸附床(11)的下部；所述解吸機構(4)的循環水冷 卻器(41)通過進氣閥F7連接在另一組吸附機構(2)的吸附床(21)上部， 加熱器(45)通過出氣閥F8連接在吸附床(21)的下部。
7、 根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於上述吸附機構為兩組(1、 2)，解吸機構為一組(3)，所述解吸機構(3)的循環水冷卻器(31)通過 兩個進氣閥F5、 F7分別連接在兩組吸附機構(1、 2)的兩個吸附床(11、 12)上部，解吸機構(3)的加熱器(35)通過兩個出氣閥F6、 F8分別連接 在兩組吸附機構(1、 2)的兩個吸附床(11、 12)下部。
8、 根據權利要求5至7中任一項所述的裝置，其特徵在於上述吸附床的 頂部設有氧氣濃度測量器、溫度測量器。
全文摘要
本發明涉及一種有機廢氣回收處理工藝及其裝置，採用吸附材料吸附廢氣中的有機溶劑，經過吸附後，廢氣變成潔淨氣體直接排入大氣，當吸附材料吸附一定量的有機溶劑後，對吸附材料進行解吸處理，使被吸附的有機溶劑解吸出來，吸附材料重新恢復吸附能力，再將吸附材料重新投入到吸附作業中，依次循環作業；採用至少兩組吸附材料交替作業，當一組吸附材料處於吸附過程時，另外一組吸附材料處於解吸過程；吸附材料以超細分子篩粉或者活性炭粉為原料，通過添加無機纖維或者活性碳纖維以及無機黏結劑製成，其結構為蜂窩體結構。本發明不僅可保持吸附材料持久的吸附能力，而且吸附能力強；生產成本低，使用壽命長。
文檔編號B01D53/04GK101310825SQ20081002635
公開日2008年11月26日 申請日期2008年2月18日 優先權日2008年2月18日
發明者軍 馬 申請人:軍 馬