回收水松紙印刷有機廢氣中乙醇的方法

2023-05-17 15:56:11

專利名稱：回收水松紙印刷有機廢氣中乙醇的方法
技術領域：
本發明涉及有機廢氣的清潔，具體為有機廢氣的循環利用方法。
背景技術：
在水松紙的印刷生產工藝中要使用大量的有機溶劑，這些有機溶劑在乾燥成膜的過程中會全部揮發，造成室內空氣汙濁，影響生產工人的身體健康，在室內安裝排氣扇後， 雖然能夠排除室內廢氣，但是，廢氣與空氣混合後排放，會對空氣造成嚴重的汙染，並且這些有機溶劑不能重複使用，印刷企業要投入大量的資金購買這些有機溶劑，給企業帶來了沉重的經濟負擔，同時也造成了資源的巨大浪費。目前，對有機溶劑的回收處理，一般有吸收法、冷凝法和吸附法，吸收法實質是將氣態汙染物轉為液態，後續分離困難。冷凝法在有機溶劑含量較高的情況下使用比較經濟合理，在溶劑濃度比較稀時，後續回收就相對困難。也有一些企業採用吸附法，是對印刷廢氣進行收集、冷卻、過濾、吸附、脫附、冷凝、氣液分離得到有機溶劑半成品後再進入精餾塔精餾，得到可以工業應用的有機溶劑。申請號為200910143780. 4的中國發明專利公開了一種「回收含有水溶性有機化合物廢氣的方法和裝置」，是對廢氣收集後進行冷卻，再經活性炭纖維布袋過濾和柱狀活性炭過濾器進行過濾，冷卻，活性炭或活性炭纖維吸附，蒸汽脫附，冷凝，氣液分離得半成品，再進精餾塔精餾得可用乙醇。由於要同時採用兩種過濾器，環節過多、且布袋過濾器對氣體的阻力相對較大，導致氣流不暢通，過濾用的活性炭纖維布袋及活性炭更換不方便，更換成本高。且上述方法回收得到的乙醇半成品濃度相對較低，加大了後續精餾的難度。又如申請號為CN200710032540. 8的中國發明專利公開了一種「從印刷行業廢氣中吸附回收有機溶劑的方法及裝置」，涉及從印刷行業廢氣中吸附回收有機溶劑的方法及裝置，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，使印刷業廢氣進入吸附器，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、異丙醇的有機廢氣通過活性炭吸附器吸附，當活性炭吸附飽和後，輔以水蒸氣進行脫附解吸，解吸出來的混合液在傾析器中進行油水分離。該發明經過一般的過濾後需採用阻火器處理，且吸附器為立式結構，吸附芯的吸附面積有限。

發明內容
為克服上述背景技術的不足，本發明提供了一種回收效率高，操作簡單，耗能少的回收印刷廢氣中乙醇的方法，應用該方法對印刷產生的廢氣進行回收利用，可有效回收利用廢氣中的有機溶劑乙醇，降低了生產成本，解決了廢氣排放汙染環境的問題。本發明通過以下技術方案實現一種回收水松紙印刷廢氣中乙醇的方法，包括以下步驟:A、收集廢氣根據運行時啟動的不同數量印刷色組，啟動風機，風機電機頻率調為 30-40赫茲，風機正壓控制在1.5KPa，吸氣口附近保持一定負壓，利用氣流吸引和氣體飄浮力，把印刷廢氣由相對密閉的收集房內吸入，形成吸氣流再沿排氣管道傳送出室外，轉入過濾器進行過濾。B、過濾、冷卻通過風管將高溫廢氣輸送至過濾器，使廢氣經80 100目的初級過濾篩和120 140目的二級過濾篩過濾，除去其中的粉塵、顆粒雜質，再經冷卻器降溫，使其溫度降到60 70°C以下。C、二級表冷廢氣通過風量不小於70000立方米的抽風機抽吸傳送到二級表冷器中繼續冷卻，使廢氣溫度降至25 35°C以下。D、吸附採用三臺具有氣體擴散器的吸附器並聯方式對廢氣進行吸附，冷卻後的廢氣送入吸附器之一後由活性炭顆粒吸附芯吸附，印刷廢氣中的乙醇分子被吸附到吸附芯上，當吸附質達到預定值時，停止吸附，廢氣轉入吸附器之二進行吸附。E、脫附、活性炭再生採用水蒸汽脫附解析，將蒸汽房產生的水蒸汽通入到乙醇分子吸附飽和的吸附器之一將乙醇分子從吸附芯中脫附出來，變成乙醇和水的混合液；當吸附器之二的吸附質達到預定值時，對吸附器之二進行脫附，此時，由吸附器之三進行吸附， 吸附器之一則通入熱空氣對吸附芯進行乾燥，關閉蒸汽閥門，再通入常溫空氣，冷卻至25°C 左右，使活性炭再生；依此類推，一個吸附器吸附、一個脫附，另一個則對活性炭進行再生處理，能充分保證各吸附器的正常運行。F、冷凝將脫附後的氣乙醇和水的混合液體送入冷凝器中冷凝冷卻到40°C以下。G、氣液分離將步驟F冷凝冷卻後的混合物在氣液分離器中進行分離，分離出來的氣體送入步驟E的蒸汽房與水蒸氣混合，溶於水的乙醇則送入地下儲液罐密封存放。H、精餾將存放的溶液送入精餾塔精餾得可工業應用的乙醇。所述步驟B中的過濾是採用以下結構的過濾器過濾器兩端為漏鬥形前風罩1和後風罩2，由位於中間的長方形兩通箱體連通，前風罩1漏鬥小口一側的進氣管上設有風量調節閥3和有風量壓力表4，可根據風量壓力表4的讀數情況來調節風量調節閥3，以得合適的進風量，箱體內進氣管的一側安裝有可拆除的初級篩5，對廢氣進行初級過濾；箱體內出氣管的一側安裝有可拆除的二級篩6，對廢氣進行再次過濾，並在二級篩靠出氣管的一端設有初級冷凝器7，對過濾後的廢氣進行冷卻，使其溫度降至60 70°C;兩級過濾篩中間留有一定的空間，並在該空間所對應的長方形箱體上設有觀測口 8，以方便對篩網的更換。所述步驟D、E中的吸附、脫附採用臥式吸附器完成，臥式吸附器包括橫向放置的整體為圓柱體型的吸附罐體11，吸附罐體11中下部橫向放置有隔網12，活性炭顆粒放置於隔網12上形成吸附床13，位於吸附罐體11內吸附床13上部的蒸汽管18，蒸汽管18為「U」 型且其上設置多個均勻分布的蒸汽噴孔19。還包括位於吸附罐體11 一端的廢氣進氣管14， 廢氣進氣管14與吸附床13之間設置氣體擋板；以及位於吸附罐體11上部的排氣管16，下部的汽液收集管17，吸附罐體11的上部設置2個加炭口 20，吸附罐體11的兩端蓋的中下部設有清理口 21。有益效果①採用本發明所述方法處理印刷廢氣，不僅改善了直接排放造成的汙染，而且在低成本、低能耗的條件下有效的回收了印刷廢氣中的乙醇。②由於採用並聯的三組活性炭吸附芯橫放的吸附器對廢氣進行吸附處理，再利用水蒸汽對飽和的活性炭進行脫附，活性炭再生處理，避免了活性炭在高溫吸附階段的吸附效果差，排氣中的汙染物濃度超標的問題，工藝簡單，操作方便，回收效率高。③氣體進入吸附器前首先將其擴散，使進入活性炭吸附芯的廢氣的速度更均勻， 使整個活性炭吸附芯的總有效吸附容量提高。④在廢氣過濾後吸附前經過兩次冷凝，增加了回收效率。⑤過濾器由兩級篩和冷凝器組成，代替了布袋過濾和活性炭顆粒過濾箱，且可以在過濾後直接在該過濾裝置內對廢氣進行冷卻，減少了幾套設備安裝的成本，過濾網可每天更換，確保氣流暢通，效率高成本低。


圖1為本發明印刷廢氣循環利用流程示意圖。圖2為本發明過濾器立體結構分解示意圖。圖3為本發明過濾器立體結構組合示意圖。圖4為本發明臥式吸附器立體結構分解示意圖。圖5為本發明臥式吸附器立體結構組合示意圖。圖中，前風罩1，後風罩2，風量調節閥3，風量壓力表4，初級篩5，二級篩6，初級冷凝器7，觀測口 8，吸附罐體11，隔網12，吸附床13，廢氣進氣管14，排氣管16，汽液收集管 17，蒸汽管18，蒸汽噴孔19，加炭口 20，清理口 21。
具體實施例實施例1:如圖1所示，一種回收水松紙印刷廢氣中乙醇的方法，包括以下步驟 A、收集廢氣根據運行時啟動的不同數量印刷色組，啟動風機，風機電機頻率調為30
赫茲，風機正壓控制在1. 5KPa,吸氣口附近保持一定負壓，利用氣流吸引和氣體飄浮力，把印刷廢氣由相對密閉的收集房內吸入，形成吸氣流再沿排氣管道傳送出室外，轉入過濾器進行過濾。B、過濾、冷卻通過風管將高溫廢氣輸送至過濾器，使廢氣經80目的初級過濾篩和120目的二級過濾篩過濾，除去其中的粉塵、顆粒雜質，再經冷卻器降溫，使其溫度降到 70°C以下。C、二級表冷廢氣通過風量不小於70000立方米的抽風機抽吸傳送到二級表冷器中繼續冷卻，使廢氣溫度降至35°C以下。D、吸附採用三臺具有氣體擴散器的吸附器並聯方式對廢氣進行吸附，冷卻後的廢氣送入吸附器之一後由活性炭顆粒吸附芯吸附，印刷廢氣中的乙醇分子被吸附到吸附芯上，當吸附質達到預定值時，停止吸附，廢氣轉入吸附器之二進行吸附。E、脫附、活性炭再生採用水蒸汽脫附解析，將蒸汽房產生的水蒸汽通入到乙醇分子吸附飽和的吸附器之一將乙醇分子從吸附芯中脫附出來，變成乙醇和水的混合液；當吸附器之二的吸附質達到預定值時，對吸附器之二進行脫附，此時，由吸附器之三進行吸附， 吸附器之一則通入熱空氣對吸附芯進行乾燥，關閉蒸汽閥門，再通入常溫空氣，冷卻至25°C 左右，使活性炭再生；依此類推，一個吸附器吸附、一個脫附，另一個則對活性炭進行再生處理，能充分保證各吸附器的正常運行。
F、冷凝將脫附後的氣乙醇和水的混合液體送入冷凝器中冷凝冷卻到40°C以下。G、氣液分離將步驟F冷凝冷卻後的混合物在氣液分離器中進行分離，分離出來的氣體送入步驟E的蒸汽房與水蒸氣混合，溶於水的乙醇則送入地下儲液罐密封存放。H、精餾將存放的溶液送入精餾塔精餾得可工業應用的乙醇。實施例2 如圖1、2、3所示，一種回收水松紙印刷廢氣中乙醇的方法，與實施例1 不同之處在於所述步驟A中風機電機頻率調為40赫茲，步驟B中的過濾是採用以下結構的過濾器過濾器兩端為漏鬥形前風罩1和後風罩2，由位於中間的長方形兩通箱體連通， 前風罩1漏鬥小口一側的進氣管上設有風量調節閥3，箱體內進氣管的一側安裝有可拆除的100目的初級篩5，對廢氣進行初級過濾；箱體內出氣管的一側安裝有可拆除的140目的二級篩6，對廢氣進行再次過濾，並在二級篩靠出氣管的一端設有初級冷凝器7，對過濾後的廢氣進行冷卻，使其溫度降至60°C以下；兩級過濾篩中間留有一定的空間，並在該空間所對應的長方形箱體上設有觀測口 8，以方便對篩網的更換。步驟C、二級表冷廢氣通過風量不小於70000立方米的抽風機抽吸傳送到二級表冷器中繼續冷卻，使廢氣溫度降至25°C以下。實施例3 如圖1、4、5所示，一種回收水松紙印刷廢氣中乙醇的方法，與實施例1 不同之處在於所述步驟D、E中的吸附、脫附採用臥式吸附器完成，臥式吸附器包括橫向放置的整體為圓柱體型的吸附罐體11，吸附罐體11中下部橫向放置有隔網12，活性炭顆粒放置於隔網12上形成吸附床13，位於吸附罐體11內吸附床13上部的蒸汽管18，還包括位於吸附罐體11 一端的廢氣進氣管14，廢氣進氣管14與吸附床13之間設置氣體擋板；以及位於吸附罐體11上部的排氣管16，下部的汽液收集管17，吸附罐體11的上部設置2個加炭口 20，吸附罐體11的兩端蓋的中下部設有清理口 21。實施例4 如圖1 5所示，一種回收水松紙印刷廢氣中乙醇的方法，與實施例2不同之處在於所述步驟D、E中的吸附、脫附採用臥式吸附器完成，臥式吸附器包括橫向放置的整體為圓柱體型的吸附罐體11，吸附罐體11中下部橫向放置有隔網12，活性炭顆粒放置於隔網12上形成吸附床13，位於吸附罐體11內吸附床13上部的蒸汽管18，蒸汽管18上為「U」型且其上設置多個均勻分布的蒸汽噴孔19。還包括位於吸附罐體11 一端的廢氣進氣管14，廢氣進氣管14與吸附床13之間設置氣體擋板；以及位於吸附罐體11上部的排氣管16，下部的汽液收集管17，吸附罐體11的上部設置2個加炭口 20，吸附罐體11的兩端蓋的中下部設有清理口 21。
權利要求
1.一種回收水松紙印刷廢氣中乙醇的方法，其特徵在於，包括以下步驟A、收集廢氣根據運行時啟動的不同數量印刷色組，啟動風機，風機電機頻率調為 30-40赫茲，風機正壓控制在1.5KPa，吸氣口附近保持一定負壓，利用氣流吸引和氣體飄浮力，把印刷廢氣由相對密閉的收集房內吸入，形成吸氣流再沿排氣管道傳送出室外，轉入過濾器進行過濾；B、過濾、冷卻通過風管將高溫廢氣輸送至過濾器，使廢氣經80 100目的初級過濾篩和120 140目的二級過濾篩過濾，除去其中的粉塵、顆粒雜質，再經冷卻器降溫，使其溫度降到60 70°C以下；C、二級表冷廢氣通過風量不小於70000立方米的抽風機抽吸傳送到二級表冷器中繼續冷卻，使廢氣溫度降至25 35°C以下；D、吸附採用三臺具有氣體擴散器的吸附器並聯方式對廢氣進行吸附，冷卻後的廢氣送入吸附器之一後由活性炭顆粒吸附芯吸附，印刷廢氣中的乙醇分子被吸附到吸附芯上， 當吸附質達到預定值時，停止吸附，廢氣轉入吸附器之二進行吸附；E、脫附、活性炭再生採用水蒸汽脫附解析，將蒸汽房產生的水蒸汽通入到乙醇分子吸附飽和的吸附器之一將乙醇分子從吸附芯中脫附出來，變成乙醇和水的混合液；當吸附器之二的吸附質達到預定值時，對吸附器之二進行脫附，此時，由吸附器之三進行吸附，吸附器之一則通入熱空氣對吸附芯進行乾燥，關閉蒸汽閥門，再通入常溫空氣，冷卻至25°C 左右，使活性炭再生；依此類推，一個吸附器吸附、一個脫附，另一個則對活性炭進行再生處理，能充分保證各吸附器的正常運行；F、冷凝將脫附後的乙醇和水的混合液送入冷凝器中冷凝冷卻到40°C以下；G、氣液分離將步驟F冷凝冷卻後的混合物在氣液分離器中進行分離，分離出來的氣體送入步驟E的蒸汽房與水蒸氣混合，溶於水的乙醇則送入地下儲液罐密封存放；H、精餾將存放的溶液送入精餾塔精餾得可工業應用的乙醇。
2.根據權利要求1所述的回收水松紙印刷廢氣中乙醇的方法，其特徵在於，所述步驟B 中的過濾是採用以下結構的過濾器過濾器兩端為漏鬥形前風罩(1)和後風罩(2)，由位於中間的長方形兩通箱體連通，前風罩(1)漏鬥小口一側的進氣管上設有風量調節閥(3)，箱體內進氣管的一側安裝有可拆除的初級篩(5)，對廢氣進行初級過濾；箱體內出氣管的一側安裝有可拆除的二級篩(6)，對廢氣進行再次過濾，並在二級篩靠出氣管的一端設有初級冷凝器(7)，對過濾後的廢氣進行冷卻，使其溫度降至60 70°C;兩級過濾篩中間留有一定的空間，並在該空間所對應的長方形箱體上設有觀測口(8)，以方便對篩網的更換。
3.根據權利要求2所述的回收水松紙印刷廢氣中乙醇的方法，其特徵在於，過濾器的進氣管上還安裝有風量壓力表(4)。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的回收水松紙印刷廢氣中乙醇的方法，其特徵在於，所述步驟D、E中的吸附、脫附採用臥式吸附器完成，臥式吸附器包括橫向放置的整體為圓柱體型的吸附罐體(11)，吸附罐體(11)中下部橫向放置有隔網(12)，活性炭顆粒放置於隔網(12)上形成吸附床(13)，位於吸附罐體(11)內吸附床(13)上部的蒸汽管(18)，還包括位於吸附罐體(11) 一端的廢氣進氣管(14)，廢氣進氣管(14)與吸附床(13)之間設置氣體擋板；以及位於吸附罐體(11)上部的排氣管(16)，下部的汽液收集管(17)，吸附罐體(11) 的上部設置2個加炭口(20)，吸附罐體(11)的兩端蓋的中下部設有清理口(21)。
5.根據權利要求4所述的回收水松紙印刷廢氣中乙醇的方法，其特徵在於，蒸汽管 (18)上為「U」型且其上設置多個均勻分布的蒸汽噴孔(19)。
全文摘要
本發明公開了一種回收水松紙印刷有機廢氣中乙醇的方法，在水松紙印刷生產工藝中要使用大量的有機溶劑，會造成室內空氣汙濁，本發明所述方法包括以下步驟收集廢氣；過濾、冷卻；二級表冷；吸附；脫附、活性炭再生；冷凝；氣液分離；精餾。過濾、冷卻是通過風管將高溫廢氣輸送至過濾器，使廢氣經80～100目的初級過濾篩和120～140目的二級過濾篩過濾，除去其中的粉塵、顆粒雜質，再經冷卻器降溫，使其溫度降到60～70℃以下。採用本發明所述方法處理印刷廢氣，不僅改善了直接排放造成的汙染，而且在低成本、低能耗的條件下有效的回收了印刷廢氣中的乙醇。
文檔編號C07C31/04GK102557868SQ20111043471
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月22日 優先權日2011年12月22日
發明者代雖愚, 代金正, 任金柱, 何金星, 何金春, 方建明, 郭建宏 申請人:雲南玉溪水松紙廠