一种VOCs气体回收处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种VOCs气体回收处理装置及方法，包括鼓风机、循环流化床TCU装置、热泵系统、阀门、碳纤维吸附罐、冷凝器、缓冲罐、泵和分离罐；循环流化床TCU装置包括旋风分离器、流化床TCU装置、三个鼓风机和三个换热器。鼓风机通入的气体经换热器加热后进入流化床TCU装置中，将卤化丁基胶粒所含的水分、有机溶剂己烷等杂质分离出来，并送至旋风分离器，分离其中的胶粒后，VOCs气体进入热泵系统，热泵系统将VOCs气体降温除湿，含有水和部分己烷冷从热泵系统底部送至缓冲罐，除湿后的VOCs气体进入碳纤维吸附罐，碳纤维吸附罐对VOCs气体进行吸附，吸附饱和后将其吸附罐解析，然后将解析后的己烷气体冷凝并至缓冲罐，未冷凝的气体返回热泵系统。

A VOCs Gas Recovery Processing Device and Method

The invention discloses a VOCs gas recovery treatment device and method, including blower, circulating fluidized bed TCU device, heat pump system, valve, carbon fiber adsorption tank, condenser, buffer tank, pump and separator; and circulating fluidized bed TCU device includes cyclone separator, fluidized bed TCU device, three blowers and three heat exchangers. After heated by a heat exchanger, the gas supplied by the blower enters the fluidized bed TCU unit. The impurities such as water and organic solvent hexane contained in the halogenated butyl rubber particles are separated and sent to the cyclone separator. After separating the rubber particles, the VOCs gas enters the heat pump system, which lowers the temperature and dehumidifies the VOCs gas, and sends the water and part of the hexane cold from the bottom of the heat pump system to the buffer tank. The dehumidified VOCs gas enters the carbon fiber adsorption tank. The carbon fiber adsorption tank adsorbs the VOCs gas. After the adsorption is saturated, the adsorption tank is resolved. Then the hexane gas is condensed and transferred to the buffer tank. The uncooled gas is returned to the heat pump system.

【技术实现步骤摘要】
一种VOCs气体回收处理装置及方法
本专利技术属于环保
，具体涉及一种VOCs气体回收处理装置及方法
技术介绍
卤化丁基生产过程中，会产生挥发性有机废气(以下简称VOCs)，它们在常压下就可以成为挥发有机化合物，这种有机挥发化合物会污染空气，影响人类的健康。卤化丁基生产过程中产生的VOCs气体主要成分是己烷，己烷会污染环境，同时能够威胁人类的身体健康，在人们的呼吸中，进入人体，对人的器官造成伤害。因此，必须对我公司的VOCs进行治理合格后排放。在我公司的卤化橡胶装置环评报告中，也明确要求我们必须对VOCs进行治理。己烷的MSDS中注明其对环境的影响有：(1)健康危害侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。健康危害：本品有麻醉和刺激作用。长期接触可致周围神经炎。急性中毒：吸入高浓度本品出现头痛、头晕、恶心、共济失调等，重者引起神志丧失，甚至死亡，对眼和上呼吸道均有刺激性。慢性中毒：长期接触出现头痛、头晕、乏力、胃纳减退；其后四肢远端逐渐发展成感觉异常，麻木，触、痛、震动和位置等感觉减退，尤以下肢为甚，上肢较少受累。进一步发展为下肢无力，肌肉疼痛，肌肉萎缩及运动障碍，运动神经传导速度减慢。(2)毒性：属低毒类。人吸入12.5g/m3，轻度中毒、头痛、恶心、眼和呼吸刺激症状。亚急性和慢性毒性：大鼠吸入2.76g/m3/天，143天，夜间活动减少，网状内皮系统轻度异常反应，末梢神经有髓鞘退行性变，轴突轻度变化腓肠肌肌纤维轻度萎缩。(3)危险特性。极易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂接触发生强烈反应，甚至引起燃烧。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。对有机废气的治理人们早就有研究，而且己经开发出一些卓有成效的控制技术，这些控制技术主要分两类，一类是破坏性方法，即将VOCs气体转化成C02和H20；另外一类是非破坏性方法，即将VOCs净化并回收，目前较为广泛采用的方法有燃烧法、生物法、吸收法、冷凝法等，这些方法存在易造成二次污染、使用成本高、去除效率低等缺点，不便于在企业中进行推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理，实用性强，回收效率高，满足国家排放的VOCs气体回收处理装置及方法，能明显减少有害气体对环境的污染，降低对人身体健康的损害。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种VOCs回收处理装置，包括鼓风机、循环流化床TCU装置、热泵系统、碳纤维吸附罐、冷凝器、缓冲罐、阀门、泵和分离罐；循环流化床TCU装置包括旋风分离器、流化床TCU装置、三个鼓风机和三个换热器；所述热泵系统通过管道分别与鼓风机、循环流化床TCU装置、碳纤维吸附罐和缓冲罐相连接，所述热泵系统设有两个进口端和两个出口端；所述碳纤维吸附罐中含有活性炭纤维吸附剂，该吸附剂为多微孔结构；所述碳纤维吸附罐中含有十个网格吸附罐，每次有八个网格吸附罐并联且处于吸附状态，另外两个网格吸附罐处于解吸状态；所述碳纤维吸附罐设有一个进口端和两个出口端，进口端通过管道与热泵系统连接，出口端通过管道分别与热泵系统和冷凝器连接；所述缓冲罐设有两个进口端和两个出口端，进口端均设于缓冲罐的上端且分别与热泵系统和冷凝器通过管道连接；一个出口端设于缓冲罐的上端，与鼓风机通过管道连接；另一出口端设于缓冲罐的下端，与泵通过管道连接。本专利技术所述流化床TCU装置中放有卤化丁基胶粒，所述流化床TCU装置分为三段且分别为流化床一段、流化床二段和流化床三段，所述流化床二段位于流化床一段和流化床三段之间。本专利技术所述换热器分别为第一换热器、第二换热器和第三换热器，且分别对应的并排位于流化床一段、流化床二段和流化床三段的正下方。所述换热器均通入0.75MPa的蒸汽，用于将所经过的气体加热到约125℃。本专利技术所述鼓风机共有五个，分别为第一鼓风机、第二鼓风机、流化床一段鼓风机、流化床二段鼓风机和流化床鼓三段风机；所述第二鼓风机的出口管道与第一鼓风机出口管道连接且贯通并与热泵系统连接，所述第一鼓风机通过管道与循环流化床TCU装置中的旋风分离器连接；所述第二鼓风机通过管道与缓冲罐相连接；所述流化床一段鼓风机、流化床二段鼓风机和流化床三段鼓风机分别位于与之对应的换热器下侧。本专利技术所述旋风分离器的一端与流化床一段顶部的出口端通过管道连接，另一端通过管道连接第一鼓风机。本专利技术所述流化床三段鼓风机将干净的空气吹入第三换热器内，在0.75MPa的蒸汽的作用下加热到约125℃，然后进入流化床TCU装置中，并与卤化丁基胶粒接触，将其所吸含油的水分、有机溶剂己烷等杂质分离出来，并分别依次经过流化床二段鼓风机、流化床一段鼓风机，最后进入旋风分离器中，经旋风分离器处理过的气体为高浓度的VOCs气体。本专利技术所述碳纤维吸附罐与热泵系统连接的管道为“T”形管道，“T”形管道的一端设有阀门。本专利技术所述流化床TCU装置的左右两个侧面分别设有卤化丁基胶粒的进口端和出口端，未处理过的卤化丁基胶粒从进口端加入，处理过后的卤化丁基胶粒由此出口排出。本专利技术所述热泵系统内含有两根相对独立的管道，可分别对不同进口端通入的气体进行处理。所述热泵系统可对气体进行加热、降温和除湿，能较好的解决VOCs气体湿度对吸附剂活性碳纤维的影响，并且能够利用热能，减少了流化床的蒸汽消耗，每条生产线至少能节省0.75MPa蒸汽1t/h。本专利技术所述碳纤维吸附罐上端出口处安装有尾气含量在线测试仪，用于检测吸附过后己烷气体的含量，若气体达到排放标准，可通过打开阀门，部分排放到空气中，另一部分则通过管道返回热泵系统进行加热，当气体加热到60℃-80℃时,进入流化床三段鼓风机入口循环使用；若气体未达到排放标准，关闭阀门，气体通过管道返回热泵系统进行加热，当气体加热到60℃-80℃时，进入流化床三段鼓风机入口循环使用。进一步所述热泵系统将回收的气体加热到70℃，然后进入流化床三段鼓风机入口循环使用本专利技术所述碳纤维吸附罐结合热泵技术，能够避免吸附时受湿度影响的弱点，提高活性碳纤维的吸收效率。本专利技术所述碳纤维吸附罐吸附饱和后，VOCs气体自动切换到备用吸附罐继续处理，原吸附罐通过导管通入经过减温减压的0.45MPa蒸汽解吸再生，该导管上设有阀门。本专利技术所述泵位于缓冲罐和己烷分离罐之间，并通过管道连接，将缓冲罐中的己烷冷凝液体输送到己烷分离罐中。本专利技术所述管道设备材质为304不锈钢，可解决VOCs气体中酸性物质腐蚀设备问题，保证装置安全稳定运行。本专利技术还提供一种VOCs气体回收处理方法，包括以下步骤：步骤一：将流化床TCU装置的卤化丁基胶粒在流化床TCU装置下端三个鼓风机和三个换热器的作用下，将卤化丁基胶粒中所含的有的水分、有机溶剂己烷等杂质分离出来，然后在气流的作用下进入旋风分离器中，旋风分离器将所分离出的VOCs气体中所含的卤化丁基胶粒分离出来。步骤二：VOCs气体通过第一鼓风机送至热泵系统，热泵系统对VOCs气体的热能进行回收使其温度降到约30℃并除湿，并将分离出的水和部分冷凝的己烷从热泵系统底部送至缓冲罐；除湿后的VOCs气体进入碳纤维吸附罐。步骤三：碳纤维吸附罐对除湿后的VOCs气体，进行吸附，吸附饱和，VOCs气体自动换到备用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VOCs气体回收处理装置，其特征在于，包括鼓风机、循环流化床TCU装置、热泵系统(11)、碳纤维吸附罐(12)、冷凝器(14)、缓冲罐(9)、阀门、泵(13)和分离罐；循环流化床TCU装置包括旋风分离器(8)、流化床TCU装置(7)、三个鼓风机和三个换热器；所述热泵系统(11)通过管道分别与鼓风机、循环流化床TCU装置、碳纤维吸附罐(12)和缓冲罐(9)相连接，所述热泵系统(11)设有两个进口端和两个出口端；所述碳纤维吸附罐(12)中含有活性炭纤维吸附剂，该吸附剂为多微孔结构；所述碳纤维吸附罐(12)中含有十个网格吸附罐，每次有八个网格吸附罐并联且处于吸附状态，另外两个网格吸附罐处于解吸状态；所述碳纤维吸附罐(12)设有一个进口端和两个出口端，进口端通过管道与热泵系统(11)连接，出口端通过管道分别与热泵系统(11)和冷凝器(14)连接；所述缓冲罐(9)设有两个进口端和两个出口端，进口端均设于缓冲罐的上端且分别与热泵系统(11)和冷凝器(14)通过管道连接；一个出口端设于缓冲罐(9)的上端，与鼓风机通过管道连接；另一出口端设于缓冲罐(9)的下端，与泵(13)通过管道连接。

【技术特征摘要】
1.一种VOCs气体回收处理装置，其特征在于，包括鼓风机、循环流化床TCU装置、热泵系统(11)、碳纤维吸附罐(12)、冷凝器(14)、缓冲罐(9)、阀门、泵(13)和分离罐；循环流化床TCU装置包括旋风分离器(8)、流化床TCU装置(7)、三个鼓风机和三个换热器；所述热泵系统(11)通过管道分别与鼓风机、循环流化床TCU装置、碳纤维吸附罐(12)和缓冲罐(9)相连接，所述热泵系统(11)设有两个进口端和两个出口端；所述碳纤维吸附罐(12)中含有活性炭纤维吸附剂，该吸附剂为多微孔结构；所述碳纤维吸附罐(12)中含有十个网格吸附罐，每次有八个网格吸附罐并联且处于吸附状态，另外两个网格吸附罐处于解吸状态；所述碳纤维吸附罐(12)设有一个进口端和两个出口端，进口端通过管道与热泵系统(11)连接，出口端通过管道分别与热泵系统(11)和冷凝器(14)连接；所述缓冲罐(9)设有两个进口端和两个出口端，进口端均设于缓冲罐的上端且分别与热泵系统(11)和冷凝器(14)通过管道连接；一个出口端设于缓冲罐(9)的上端，与鼓风机通过管道连接；另一出口端设于缓冲罐(9)的下端，与泵(13)通过管道连接。2.根据权利要求1所述的一种VOCs回收处理装置，其特征在于：所述流化床TCU装置中放有卤化丁基胶粒，所述流化床TCU装置分为三段且分别为流化床一段、流化床二段和流化床三段，所述流化床二段位于流化床一段和流化床三段之间。3.根据权利要求1或2所述的一种VOCs气体回收处理装置，其特征在于：所述换热器分别为第一换热器(6)、第二换热器(5)和第三换热器(4)，且分别对应的并排位于流化床一段、流化床二段和流化床三段的正下方。4.根据权利要求1所述的一种VOCs回收处理装置，其特征在于：所述鼓风机共有五个，分别为第一鼓风机(10)、第二鼓风机(15)、流化床一段鼓风机(3)、流化床二段鼓风机(2)和流化床鼓三段风机(1)；所述第二鼓风机(15)的出口管道与第一鼓风机(10)出口管道连接且贯通并与热泵系统(11)连接，所述第一鼓风机(10)通过管道与循环流化床TCU装置中的旋风分离器(8)连接；所述第二鼓风机(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭照亮，叶媛园，任纪文，邢朝辉，陈伯清，
申请(专利权)人：浙江信汇新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33