專利名稱：一種回收有機(jī)廢氣中有機(jī)溶劑的方法
一種回收有機(jī)廢氣中有機(jī)溶劑的方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于有機(jī)廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種通過活性炭吸附-熱風(fēng)脫附-冷凍回收組合操作回收有機(jī)廢氣中有機(jī)溶劑的組合方法。
背景技術(shù)：
由于有機(jī)溶劑種類繁多，使用廣泛且用量巨大，有機(jī)溶劑氣體不經(jīng)處理就排入大氣，不但有毒副作用，還會在大氣的對流層產(chǎn)生酸煙霧、光化學(xué)煙霧等，在大氣的平流層消耗臭氧，最終會危害人類和動植物的生命安全。而回收的有機(jī)溶劑與空氣的混合氣體經(jīng)有焰燃燒或無焰催化燃燒雖然能起到解毒作用，但仍會產(chǎn)生大量的溫室氣體二氧化碳。因此通過液體吸收、固體吸附和冷凍冷凝的辦法截留有機(jī)溶劑氣體，才是解決溶劑回收問題的根本辦法。
但是液體吸收法會產(chǎn)生大量廢水，且處理廢水費(fèi)用較大；固體吸附法即采用活性炭吸附，雖然該法是目前吸附有機(jī)廢氣效果最好應(yīng)用最廣泛，但當(dāng)活性炭吸附飽和后，活性炭就失去了對有機(jī)污染物的吸附能力，此時(shí)就要么更換活性炭，要么對活性炭進(jìn)行再生重復(fù)使用，更換活性炭不僅成本高，而且更換的勞動強(qiáng)度很大，但采用傳統(tǒng)的水蒸汽脫附工藝再生活性炭，也會造成廢水產(chǎn)生，帶來二次污染；冷凍冷凝法回收溶劑雖然純度高，但當(dāng)有機(jī)溶劑濃度偏低時(shí)回收效果不大，并且該法往往是用做吸收法和吸附法的預(yù)處理。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提供一種回收有機(jī)廢氣中有機(jī)溶劑的方法。該方法使有機(jī)溶劑資源化，再生活性炭重復(fù)吸附有機(jī)廢氣，從而達(dá)到減少環(huán)境污染，減少資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種回收有機(jī)廢氣中有機(jī)溶劑的方法，包含步驟
(1)首先，將有機(jī)廢氣中的有機(jī)溶劑吸附在活性炭內(nèi)，經(jīng)吸附處理后的有機(jī)廢氣得到凈化后達(dá)標(biāo)排放；
(2)當(dāng)活性炭吸附飽和后，將脫附廢氣管道內(nèi)殘存的含有有機(jī)溶劑的有機(jī)廢氣由飽和水蒸汽間接加熱，對吸附在活性炭上的有機(jī)溶劑進(jìn)行脫附，得到高濃度有機(jī)溶劑氣體，同時(shí)使活性炭再生；
(3)將步驟O)中從活性炭上脫附下來的高濃度有機(jī)溶劑氣體與冷凝后的低濃度有機(jī)廢氣進(jìn)行熱交換，將脫附下來的高濃度有機(jī)溶劑氣體冷凝到20 40°C，減輕步驟(4) 的冷凍機(jī)負(fù)荷，同時(shí)將冷凝后的低濃度有機(jī)廢氣溫度從0°C _30°C提高到60 80°C，降低了步驟(5)的蒸汽消耗；
(4)將步驟( 得到的20 40°C高濃度有機(jī)溶劑再經(jīng)過冷凍液冷凝，冷凝成液態(tài)溶劑后回收；冷凝后剩余的低濃度有機(jī)廢氣再進(jìn)入到步驟(3)中去熱交換；
(5)將步驟中得到的低濃度有機(jī)廢氣經(jīng)過步驟(3)中去熱交換后溫度升到60 80°C，再經(jīng)過蒸汽間接加熱后再次升溫到110°C 140°C進(jìn)入步驟( 脫附飽和的活性炭，如此循環(huán)，完成一次脫附。
所述的有機(jī)廢氣為印刷行業(yè)油墨中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣，其包含乙醇、醋酸乙酯或醋酸正丙酯中的一種或一種以上。
所述的高濃度有機(jī)廢氣中有機(jī)溶劑的濃度范圍是6 12g/m3。
所述的低濃度有機(jī)廢氣中有機(jī)溶劑的濃度范圍是0 lg/m3。
所述的活性炭優(yōu)選蜂窩狀活性炭。
所述的步驟(1)中的活性炭吸附溫度為常溫。
所述的步驟(1)中的吸附設(shè)備為活性炭吸附器。
所述的步驟⑵的加熱溫度為110°C 140°C，水蒸氣的壓力為0. 4 0. 6MPa。
所述的步驟(3)中的低濃度有機(jī)廢氣為高濃度有機(jī)溶劑氣體經(jīng)過0°C -30°C的冷凝后得到的氣體。
所述的步驟中冷凝回收有機(jī)溶劑的溫度是0°C -40°C。
所述的步驟(5)中廢氣的加熱的溫度為110°C 140°C。
所述的步驟(5)中完成一次脫附循環(huán)時(shí)間6 8小時(shí)。
步驟(2)中，將有機(jī)廢氣由間接蒸汽加熱到110°C 140°C，經(jīng)脫附，與冷凍后的有機(jī)廢氣進(jìn)行熱交換的目的就是充分利用冷熱能源，因?yàn)榛厥沼袡C(jī)溶劑是需要低溫，而進(jìn)行脫附有機(jī)溶劑再生活性炭又要在高溫110°C 140°c之間，所以為了不浪費(fèi)彼此的能源，將二者進(jìn)行冷熱交換進(jìn)行第一次熱交換，溫度下降到20 40°C，再進(jìn)入冷凍到0°C -40°C 回收有機(jī)溶劑液體，而冷凍后的有機(jī)廢氣通過第一次熱交換后其溫度升到60 80°C，再由蒸汽間接加熱到110°C 140°C形成熱風(fēng)繼續(xù)去活性炭吸附器進(jìn)行脫附工作，封閉循環(huán)，冷能、熱能充分利用。
冷凍后的有機(jī)氣體中的有機(jī)溶劑冷凝成液體直接回收再利用，無有機(jī)溶劑排放，無二次污染產(chǎn)生。
整個(gè)系統(tǒng)處于密閉進(jìn)行，無廢氣泄漏安全可靠，換熱效果好，既節(jié)能又減排。
整個(gè)系統(tǒng)無外加輔助介質(zhì)，所以無廢水產(chǎn)生，沒有二次污染，沒有廢水處理。
由于采用了上述方案，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)
1.流程簡單，無須復(fù)雜的預(yù)處理工序；
2.活性炭使用壽命長通過熱風(fēng)脫附工藝再生活性炭，延長了活性炭的使用壽命，大大降低了運(yùn)行成本；
3.無二次污染通過熱風(fēng)脫附工藝再生活性炭比較傳統(tǒng)的水蒸汽脫附工藝再生活性炭，無廢水產(chǎn)生，沒有二次污染，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)目的；
4.經(jīng)過冷凍，脫附下來的高濃度有機(jī)溶劑回收純度高，不加其他處理即可循環(huán)使用，減少環(huán)境污染，減少資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)目的；
5.節(jié)約能源，經(jīng)過冷、熱能的交換，能量利用率高，運(yùn)行成本低。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
附圖標(biāo)注
1活性炭吸附器，2吸附風(fēng)機(jī)，4蒸發(fā)器，
3板式換熱器，
5脫附風(fēng)機(jī)，
7補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)，6蒸汽加熱器， 8集液罐。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
(1)集中有機(jī)廢氣(Ql)，通過風(fēng)機(jī)送到活性炭吸附器①，在常溫下進(jìn)行吸附凈化， 廢氣中的有機(jī)污染物被活性炭吸附，達(dá)到氣體潔凈標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)氣體由吸附風(fēng)機(jī)②排放到大氣中去。
(2)當(dāng)活性炭吸附器吸附飽和后，活性炭吸附器進(jìn)入熱風(fēng)脫附再生階段。
在脫附階段，利用脫附廢氣管道內(nèi)殘存的有機(jī)廢氣(我們謂之“冷風(fēng)”)經(jīng)過板式換熱器③和蒸發(fā)器④，由脫附風(fēng)機(jī)⑤送入到蒸汽加熱器⑥，由來自鍋爐房內(nèi)0. 4 0. 6MPa 飽和水蒸汽間接加熱到脫附所需溫度110°C 140°C (我們謂之“熱風(fēng)”)，熱風(fēng)進(jìn)入活性炭吸附器內(nèi)加熱活性炭，吸附在活性炭內(nèi)的有機(jī)污染物從活性炭內(nèi)脫離出來并形成6 12g/ m3高濃度有機(jī)溶劑，同時(shí)使活性炭再生；
(3)將步驟O)中從活性炭上脫附出來的高溫高濃度有機(jī)溶劑(“熱風(fēng)”)與冷凝后的有機(jī)廢氣0^)( “冷風(fēng)”)在板式換熱器③內(nèi)進(jìn)行熱交換，“熱風(fēng)”溫度降到20 40°C 左右(Q4)，減輕步驟的冷凍機(jī)負(fù)荷，而“冷風(fēng)” 則由0°C -40°C左右升溫到60 80°C左右0^6)，降低了步驟(5)的蒸汽消耗；
(4)將步驟(3)得到的20 40°C左右的“熱風(fēng)1Q4)再進(jìn)入蒸發(fā)器④內(nèi)冷卻降溫到0°C -40°c，此時(shí)，廢氣中的有機(jī)溶劑逐步冷凝形成液滴，進(jìn)入集液罐⑧備用。而高濃度有機(jī)溶劑中的有機(jī)物濃度也隨之下降，然后，該股“冷風(fēng)” 再經(jīng)過換熱器，與“熱風(fēng)”進(jìn)行熱交換，充分循環(huán)利用“熱風(fēng)”的能源，同時(shí)“熱風(fēng)”降溫也充分利用了“冷風(fēng)”的冷源。
(5)升溫到60 80°C左右的“冷風(fēng)” 0^6)再由脫附風(fēng)機(jī)⑤送入蒸汽加熱器⑥，由蒸汽間接加熱升溫至110°c 140°C (Q7)(熱風(fēng))，進(jìn)入活性炭吸附器內(nèi)①脫附再生，完成了整個(gè)循環(huán)。完成一次脫附循環(huán)時(shí)間6 8小時(shí)。
(6)脫附時(shí)通過補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)⑦的運(yùn)行，控制進(jìn)入活性炭吸附器內(nèi)氣體的溫度不超過設(shè)定溫度。
當(dāng)脫附再生完畢后，活性炭吸附器的吸附活性得以恢復(fù)，重新進(jìn)入有機(jī)廢氣的吸附工作。
在實(shí)際運(yùn)行過程中，蒸汽加熱器⑥和冷凍系統(tǒng)只是在脫附啟動階段時(shí)需要全負(fù)荷使用，當(dāng)活性炭加熱到設(shè)定的溫度后，由于設(shè)置了板式換熱器，蒸汽加熱器和冷凍系統(tǒng)均不需要全負(fù)荷運(yùn)行。這樣就可以達(dá)到能源充分利用，盡可能降低活性炭脫附再生的成本。蒸汽加熱器和冷凍系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉均是根據(jù)自動溫控系統(tǒng)自動控制。
本發(fā)明的活性炭吸附-熱風(fēng)脫附-冷凍回收處理有機(jī)廢氣回收有機(jī)溶劑組合工藝，已在某印刷公司有機(jī)廢氣處理工程上使用驗(yàn)證，通過實(shí)際運(yùn)行后的效果來看，實(shí)現(xiàn)了廢有機(jī)溶劑資源化，有機(jī)廢氣達(dá)標(biāo)排放。
上述的對實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種回收有機(jī)廢氣中有機(jī)溶劑的方法，其特征在于包含以下步驟(1)首先將有機(jī)廢氣中的有機(jī)溶劑吸附在活性炭內(nèi)，經(jīng)吸附處理的有機(jī)廢氣得到凈化后達(dá)標(biāo)排放；(2)當(dāng)活性炭吸附飽和后，將脫附廢氣管道內(nèi)殘存的含有有機(jī)溶劑的有機(jī)廢氣由飽和水蒸汽間接加熱，對吸附在活性炭上的有機(jī)溶劑進(jìn)行脫附，得到高濃度有機(jī)溶劑氣體，同時(shí)使活性炭再生；(3)將步驟O)中從活性炭上脫附下來的高濃度有機(jī)溶劑氣體與冷凝后的低濃度有機(jī)廢氣進(jìn)行熱交換，將脫附下來的高濃度有機(jī)溶劑氣體冷凝到20 40°C，同時(shí)該冷凝后的低濃度有機(jī)廢氣的溫度從0°C _30°C提高到60 80°C ；(4)將步驟C3)得到的20 40°C的高濃度有機(jī)溶劑再經(jīng)過冷凍液冷凝，冷凝成液態(tài)溶劑后回收；冷凝后剩余的低濃度有機(jī)廢氣再進(jìn)入到步驟(3)中去熱交換；(5)將步驟中得到的低濃度有機(jī)廢氣經(jīng)過步驟(3)中去熱交換后溫度升到60 80°C，再經(jīng)過蒸汽間接加熱后再次升溫到110°C 140°C進(jìn)入步驟( 脫附飽和的活性炭， 如此循環(huán)，完成一次脫附。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的有機(jī)廢氣為印刷行業(yè)油墨中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣，其包含乙醇、醋酸乙酯或醋酸正丙酯中的一種或一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的高濃度有機(jī)廢氣中有機(jī)溶劑的濃度范圍是6 12g/m3;或所述的低濃度有機(jī)廢氣中有機(jī)溶劑的濃度范圍是0 lg/m3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的活性炭為蜂窩狀活性炭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟(1)中的活性炭吸附溫度為吊im ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟(1)中的吸附設(shè)備為活性炭吸附器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟O)的加熱溫度為110°C 140°C，水蒸氣的壓力為0. 4 0. 6MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟(3)中的低濃度有機(jī)廢氣為高濃度有機(jī)溶劑氣體經(jīng)過0°C _30°C的冷凝后得到的氣體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟(4)中冷凝回收有機(jī)溶劑的溫度是0°c -40°c。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟(5)中完成一次脫附循環(huán)時(shí)間為6 8小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明屬于有機(jī)廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種回收有機(jī)廢氣中有機(jī)溶劑的方法，包含以下步驟首先，將有機(jī)廢氣中的有機(jī)溶劑吸附在活性炭內(nèi)，凈化后達(dá)標(biāo)排放；當(dāng)活性炭吸附飽和后，將管道內(nèi)殘存的有機(jī)廢氣加熱，對活性炭吸附的有機(jī)溶劑進(jìn)行脫附，使活性炭再生；將脫附下來的有機(jī)溶劑氣體再經(jīng)過熱交換、冷凝成液態(tài)后回收；冷凝后的廢氣加熱后再次進(jìn)入脫附飽和的活性炭，如此循環(huán)，完成一次脫附。本發(fā)明工藝流程簡單，操作方便，即節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本，又能使廢氣中有機(jī)物質(zhì)含量低于達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還能使廢氣中的有機(jī)物質(zhì)作為資源被回收利用，活性炭再生，無二次污染物的排放，經(jīng)濟(jì)效益明顯，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
文檔編號B01D53/04GK102489113SQ20111042488
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者丁玲, 丁琦, 冉獻(xiàn)強(qiáng), 孫宇, 楊雋曄, 江曉慶, 潘榮幸, 王海楠, 王赟, 范建偉, 薛斌杰, 陳偉, 陳晟, 顏湘波 申請人:上海同濟(jì)科藍(lán)環(huán)保設(shè)備工程有限公司, 上海煙草包裝印刷有限公司