一种有机溶剂回收净化装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种有机溶剂回收净化装置及方法，其特征在于，采用交替运行的第一吸附器和第二吸附器来净化废气，第一吸附器和第二吸附器采用低含氧量气体解吸。通过低含氧气体闭路系统来进行吸附剂的解吸有以下益处：闭路在不影响传热速率的情况下有效地提高有机气体的分压，有利于冷凝分离，由于闭路，控制了回路气体中的总含氧量，使得再生过程中有机物发生化学变化的可能性大大降低，回收有机物的品质较好，低含氧总量确保了系统安全性。本发明专利技术在保证回收得率的前提下有效地提高了解吸过程的能源利用效率，同时得到的回收有机物纯度高，后续的精制费用低，扩展了吸附分离、吸附回收气态污染物的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于环保节能减排

技术介绍
溶剂是指能够溶解其他气态、液态或固态物质的无机或有机液体物质。在工业生产中， 使用较多的是有机溶剂。而有机溶剂都属于挥发性有机物(Volatile Organic Compounds, 简称V0Cs。 VOCs通常是指在常压下沸点低于26(TC或室温时饱和蒸气压大于71Pa的有机 物，也有学者将常压下沸点低于100或25"C时饱和蒸气压大于13Pa的有机物称为V0Cs。烘干房气体中二甲苯主要来源于涂件表面的挥发，其浓度与待烘干件的周转率，烘干 房温度及换气率等有关。气体中还含有一定量的颗粒物(具体量取决于烘干房周围空气中 颗粒物含量)，与上游的喷涂工段排气不同，气体中漆雾的含量很小。气体温度基本与烘 干房温度相同。从技术上而言，气态有机污染物的净化处理工艺包括分离和转化净化两大方面。气态 有机污染物处理工艺中的燃烧、催化转化和生物净化等方法均属于纯粹的转化净化过程， 不能回收有用的有机物。气态有机物的净化回收可采用膜分离、吸收、吸附、冷凝等方法。 膜分离需要在高压操作条件下进行，气体膜分离材料还处在不断发展的阶段，通常只适合 用于小风量、高浓度的场合。吸收法主要采用其它的液态有机溶剂对气体进行吸收净化， 再通过精馏等方式进行分离，吸收剂的选择和吸收液的后处理，使得其只适合应用一些特 定的场合。冷凝法往往是回收气体有机物的最终美国union carhide公司的Purasiv HR 和American purification公司的Polyad流化床吸附系统。尽管移动流化床具有处理负 荷大，传质传热条件好，移动流化床对吸附剂的流动性、来源问题和硬度较高，再加上设 备非常复杂，所以实际应用非常少。吸附净化作为一项经典的单元操作工艺，在很多行业得到了广泛的应用。吸附过程从 本质上说是一个浓縮富集工艺。吸附过程中的脱附回收是整个过程的核心之一。传统的脱 附方法有水蒸汽、热气体脱附，变压脱附，溶剂置换，近年又出现了电热法、氧化再生法、 超声波再生法等新的脱附方法。对于吸附有沸点较低的低分子碳氢化合物和芳香族有机物 的饱和炭的脱附，较适合的是水蒸汽、热气体脱附法。水蒸汽热焓高且较易得，脱附经济 性和安全性较好，但是对于较高沸点的物质脱附能力较弱，需较长的脱附周期，易造成系统的腐蚀，对系统材料性能要求的提高；回收的物质中含水量较高，还存在冷凝水的二次污染问题，解吸易于水解的污染物(如卤代烃)时会影响回收物的品质，水蒸气脱附后的吸附系统需要较长时间的冷却干燥，才能再次投入使用。与水蒸气解吸相比，热气体解吸的冷凝水二次污染很少，回收的有机物含水量低(对于水溶性的有机物更显优势)，便于进一步精制回收，吸附床再生干燥、冷却的时间较短，对吸附系统材料要求相对较低。热气体脱附的缺点是直接采用热空气解吸，可能存在一定的危险性，而且氧的存在会影响回收物质的品质。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种安全性高、能耗低、惰性气体消耗量低、再生时间短、回收 物质品质好的有机溶剂回收净化装置及方法。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供一种有机溶剂回收净化方法，其特征在 于，具体步骤为将含有有机溶剂的废气预冷到40-IO(TC，再冷却到10-4(TC，将冷却的废气通入至少 一个吸附器，将经过吸附处理的废气预热到100-20(TC后输出；其中，所述吸附器的脱附为将预热到150-30(TC的低含氧量气体通入吸附器进行脱 附；在吸附器的温度超过90'C且脱附时间达到15-30min时，持续地将1/100-1/2低含氧 量气体预冷到60-10(TC后，冷却到20-6(TC，再通过冷凝器冷却到0-2(TC ，收集冷凝得到 的有机溶剂，将冷凝器输出的低含氧量气体预热到0-4(TC后重新用于脱附；当吸附器的温 度低于140'C且脱附时间达到3-6h时结束脱附步骤。进一步地，所述低含氧量气体由将空气与氮气、二氧化碳或净化后的燃烧烟气混合得 到，其含氧量低于10vol%。所述吸附器中的吸附剂为活性炭。本专利技术还提供了采用上述方法回收净化有机溶剂的装置，其特征在于，包括第一热交 换器，第一热交换器连接第一空冷器，第一空冷器分别通过第一阀门和第五阀门连接第一 吸附器和第二吸附器，第一吸附器和第二吸附器分别通过第二阀门和第七阀门连接第一风 机，第一风机连接第一热交换器；第一吸附器和第二吸附器分别通过第四阀门和第八阀门连接第二风机，第二风机通 过第十四阀门连接气体钢瓶，第二风机连接油加热器，油加热器的加热油入口和出口分别 连接油炉，油加热器分别通过第三阀门和第六阀门连接第一吸附器和第二吸附器；第二风机与油加热器之间的管路分别通过第十一阀门和第十二阀门连接第二热交换器的热气体入口和冷气体出口，第二热交换器的热气体出口连接第二空冷器，第二空冷器 依次经由第一冷凝器和第二冷凝器连接第三风机，第三风机连接第二热交换器的冷气体入 口，第一冷凝器和第二冷凝器的冷媒出口和入口分别连接水冷却器，第二热交换器、第一 冷凝器和第二冷凝器的底部溶剂出口分别连接溶剂回收箱。进一步地，第一阀门与第一吸附器之间的管路连接设有第九阀门的支路，第五阀门与 第二吸附器之间的管路连接设有第十阀门的支路，设有第九阀门的支路和设有第十阀门的 支路分别连接氧气传感器，氧气传感器连接第一空冷器的出口管路。第一空冷器的出口管路和第二热交换器的热气体出口管路之间通过设有第十九阀门 的管路连接。第一吸附器和第二吸附器内设有冷却水管路，第一吸附器和第二吸附器的冷却水管路 的入口分别设有第十六阀门和第十七阀门、出口分别设有第二十三阀门和第二十四阀门。 所述第二风机的气流量是第一风机的20-150%。所述第一热交换器的热气体进口和冷气体出口分别连接第一阻火器和第二阻火器。所述第一阻火器至第一吸附器或第二吸附器之间管路的容积为第一吸附器或第二吸 附器中吸附剂装填容积的2-20倍。本专利技术根据溶剂的类型，要求的回收率情况，选择吸附用活性炭的类型、吸附温度、 控制被吸附气体的湿度、再生媒介的类型和设备的材料。设备的材料包括碳钢、不锈钢或 某些类型的合金。根据气体的流量确定吸附器容器的形式。再生过程的冷媒和热媒须根据 用户的实际情况确定。本专利技术中解吸过程采用带分流气路方式。气体加热到一定温度后进入吸附器对其进行 脱附。在气体加热到一定的时间后，部分加热脱附后富含有机物的气体通过旁路分流系统 进入热交换器冷却，得到部分有机物冷却液回收，其余部分气体进入冷凝器进一步冷凝， 冷凝后得到的有机物冷凝液回收，冷凝中的未冷凝部分气体进入热交换器加热，重新回到 气流加热体系。当到达设定脱附时间后，控制系统通过程控制阀使吸附器退出脱附状态， 通过风冷后，准备进入下一周期的吸附过程。本专利技术通过在待冷凝气体和冷凝后排气间设定第二热交换器，可进一步降低分流冷凝 系统中气体加热和冷却的能耗，从而降低有机物回收的成本。本专利技术与水蒸气解吸相比，热气体解吸的冷凝水二次污染很少。回收的有机物含水量 低(对于水溶性的有机物更显优势)，便于进一步精制回收或直接同用，吸附床再生干燥、 冷却的时间较短，对吸附系统材料要求相对较低。通过低含氧气体闭路系统来进行吸附剂的解吸有以下益处(l)闭路在不影响传热速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机溶剂回收净化方法，其特征在于，具体步骤为：　将含有有机溶剂的废气预冷到４０－１００℃，再冷却到１０－４０℃，将冷却的废气通入至少一个吸附器，将经过吸附处理的废气预热到１００－２００℃后输出；　其中，所述吸附器的脱附为：将 预热到１５０－３００℃的低含氧量气体通入吸附器进行脱附；在吸附器的温度超过９０℃且脱附时间达到１５－３０ｍｉｎ时，持续地将１／１００－１／２低含氧量气体预冷到６０－１００℃后，冷却到２０－６０℃，再通过冷凝器冷却到０－２０℃，收集冷凝得到的有机溶剂，将冷凝器输出的低含氧量气体预热到０－４０℃后重新用于脱附；当吸附器的温度低于１４０℃且脱附时间达到３－６ｈ时结束脱附步骤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：匡志平，
申请(专利权)人：上海同济建设科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]