一种高浓度VOC气体净化回收装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属化工工艺及设备技术领域，涉及一种高浓度VOC气体的净化回收装置及方法。本发明专利技术工艺中包括吸附塔、第一溢流塔、输送系统、第二溢流塔、脱附塔和有机溶剂回收系统六个部分。吸附塔内通过活性炭实现对高浓度VOC气体的吸附；脱附塔内使用氮气对活性炭进行脱附再生，氮气可循环使用；有机溶剂回收装置中通过冷凝方法回收有机溶剂，实现资源的再利用。采用本发明专利技术的装置及方法，可解决因反应热无法散失导致的固定床床层着火问题，同时还具有整个流程可连续稳定操作、活性炭可再生、有机溶剂资源可回收利用等优点。

High concentration VOC gas purification recovery device and method

The invention belongs to the technical field of chemical technology and equipment, and relates to a device and a method for purifying and recovering VOC gas with high concentration. The process of the invention comprises an adsorption tower, a first overflow tower, a conveying system, a second overflow tower, a desorption tower and an organic solvent recovery system in six parts. The adsorption tower adsorption of high concentration VOC gas by activated carbon; desorption tower using nitrogen desorption regeneration of activated carbon, nitrogen can be recycled; organic solvent recovery unit by condensation method for recovering organic solvent, and then use of resources. The device and the method of the invention can solve the heat loss due to reaction to fixed bed caused a fire, but also with the entire process can be continuous and stable operation, activated carbon, renewable resources advantages of organic solvent recovery.

【技术实现步骤摘要】
一种高浓度VOC气体净化回收装置及方法
本专利技术属化工工艺及设备
，涉及一种高浓度VOC气体的净化回收装置及方法。
技术介绍
挥发性有机化合物简称VOCs，主要化学组分为苯系物、醇类、烷烃、酮类和酯类等，是目前一大类空气污染物，对人类的身体健康和自然环境具有极大的危害。VOC气体中所含组分会对人体的脏器造成一定的伤害，致使人产生头晕、恶心、乏力等症状，其中的苯系物还具有致癌性；VOC随废气排放到大气中，会在室外太阳光和热的作用下能参与氧化氮反应并形成臭氧，臭氧导致空气质量变差并且是夏季烟雾主要组分，也是冬季雾霾形成的主要源头之一；大量VOC气体的排放也造成了有机溶剂资源的极大浪费。VOC气体的净化与回收，不但解决了环境污染问题，创造了一定的社会效益，也会为企业创造客观的经济效益。目前工业中大多采用以活性炭为吸附质的吸附法回收VOC，而国内外吸附类型有变压吸附、变温吸附、变温-变压吸附三种，其中变压吸附需要不断加压、减压或抽真空，操作频繁，对设备要求高，能耗巨大，多用于高档的有机溶剂回收。变温吸附可分为固定床技术和流化床技术，运用固定床吸附法处理高浓度VOC气体时，由于理论级数较多，床层较厚，反应释放出的大量热量无法及时排出，导致床层温度升高，床层易着火；而流化床吸附法则由于传质阻力小、处理气量大、传热效果好，可避免固定床床层着火问题，但存在着吸附饱和的活性炭处理与回收、有机溶剂的回收再用等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决固定床吸附高浓度VOC气体时床层易着火、吸附饱和活性炭的再生、有机溶剂的回收再用等问题，提供一种高浓度VOC气体净化回收装置及方法，整个工艺流程可连续稳定操作，流化床吸附可解决固定床床层着火问题，脱附塔内实现了活性炭的再生，有机溶剂回收系统内实现了废气中有机溶剂资源的回收利用。本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种高浓度VOC气体净化回收装置，其特征是，它包括从左到右依次相连的吸附塔、第一溢流塔、输送系统、第二溢流塔、脱附塔和有机溶剂回收系统六个部分；所述吸附塔上部的一侧设有螺旋进料和旋风分离器，在旋风分离器的上部设有净化气出口，所述吸附塔底部的内部装有气体分布器和外部设有进风口，其中气体分布器的上方与出料管相连，进风口与废气风机相连。所述的一种高浓度VOC气体净化回收装置，所述第一溢流管的上部设有旋风分离器，其中旋风分离器的出口与废气风机相连，所述第一溢流塔的中上部与出料管相连，所述第一溢流管底部的一侧设有第一卸料口。所述的一种高浓度VOC气体净化回收装置，所述输送系统包括第一输送装置、第一输送转换器、第二输送装置、第二输送转换器、输送管和空气压缩机，其中第一输送装置与第一溢流塔的底部相连，第一输送转换器与脱附塔的上部相连，第二输送装置与第二溢流塔的底部相连，第二输送转换器通过进料管与吸附塔的中上部相连，第一输送装置与第一输送转换器之间、第二输送装置与第二输送转换器之间通过输送管相连，空气压缩机分别和第一输送装置、第二输送装置相连。所述的一种高浓度VOC气体净化回收装置，所述第二溢流管的上部设有旋风分离器，其中旋风分离器的出口与废气风机相连，所述第二溢流塔底部的一侧设有第二卸料口。所述的一种高浓度VOC气体净化回收装置，所述脱附塔的外部设有脱附热源，所述脱附塔的上部与混合气管路相连，所述脱附塔的底部与氮气源相连。所述的一种高浓度VOC气体净化回收装置，所述有机溶剂回收系统包括冷凝塔和液体储罐，其中冷凝塔的上部与氮气管路相连，底部与液体储罐相连。所述的一种高浓度VOC气体净化回收装置，所述的第一溢流塔和第二溢流塔，增加了料封功能，防止出现窜气现象，增加了操作的稳定性，同时还可以暂时储存活性炭吸附剂。一种使用上述装置对高浓度VOC气体净化回收的方法，它包括如下步骤：a.将高浓度VOC气体通过废气风机从进风口加入到吸附塔中，经活性炭吸附达标后从净化气出口排放到大气中，颗粒物在扩大段中沉降，活性炭通过螺旋进料加入到吸附塔中，吸附饱和的活性炭经出料管流到第一溢流塔中，然后经第一输送装置、第一输送转换器输送到脱附塔中。b.氮气源从脱附塔的底部加入氮气，在脱附热源的加热下对吸附饱和的活性炭进行脱附，脱附后的活性炭经管路流到第二溢流塔中，然后经第二输送装置、第二输送转换器重新输送回吸附塔中重复使用。c.脱附塔中VOC气体与氮气的混合气经混合气管路流入冷凝塔中，在冷却水的作用下，有机溶剂冷凝液化被收集到液体储罐中回收利用，氮气经氮气管路被重新输送回脱附塔中循环使用。所述的一种高浓度VOC气体净化回收方法，所述步骤a中的吸附塔，其内部的吸附剂活性炭吸附VOC气体的最佳温度为30~40℃。所述的一种高浓度VOC气体净化回收方法，所述步骤b中的脱附塔，其内部的脱附气为氮气，可循环使用，脱附最佳温度为80~100℃。本专利技术装置在吸附塔和脱附塔的活性炭出口处分别连接一个溢流管，增加了料封功能，避免出现窜气现象，同时还可以暂时储存活性炭，增加了操作的稳定性。本专利技术与现有技术相比具有以下显著的优点：整个工艺流程可连续稳定进行。‚脱附塔内实现了活性炭的再生。ƒ有机溶剂回收系统实现了有机溶剂资源的回收利用。附图说明图1为一种高浓度VOC气体净化回收装置及方法的示意图。图中主要标号说明：1吸附塔、2气体分布器、3废气风机、4进风口、5旋风分离器、6螺旋进料、7净化器出口、8活性炭、9出料口、10第一溢流塔、11第一卸料口、12空气压缩机、13第一输送装置、14输送管、15第一输送转换器、16脱附塔、17脱附热源、18氮气源、19第二输送装置、20第二输送转换器、21进料管、22扩大段、23第二溢流塔、24第二卸料口、25混合气管路、26冷凝塔、27氮气管路、28液体储罐、29有机溶剂回收系统、30吸附剂输送系统。具体实施方式本专利技术装置一种高浓度VOC气体净化回收装置，它包括从左到右依次相连的吸附塔1、第一溢流塔10、输送系统30、第二溢流塔23、脱附塔16和有机溶剂回收系统29六个部分；所述吸附塔1上部的一侧设有螺旋进料6和旋风分离器5，在旋风分离器5的上部设有净化气出口7，所述吸附塔1底部的内部装有气体分布器2和外部设有进风口4，其中气体分布器2的上方与出料管9相连，进风口4与废气风机3相连；所述第一溢流管10的上部设有旋风分离器5，其中旋风分离器5的出口与废气风机3相连，所述第一溢流塔10的中上部与出料管9相连，所述第一溢流管10底部的一侧设有第一卸料口11；所述输送系统30包括第一输送装置13、第一输送转换器15、第二输送装置19、第二输送转换器20、输送管14和空气压缩机12，其中第一输送装置13与第一溢流塔10的底部相连，第一输送转换器15与脱附塔16的上部相连，第二输送装置19与第二溢流塔23的底部相连，第二输送转换器20通过进料管21与吸附塔1的中上部相连，第一输送装置13与第一输送转换器15之间、第二输送装置19与第二输送转换器20之间通过输送管14相连，空气压缩机12分别和第一输送装置13、第二输送装置19相连；所述第二溢流管23的上部设有旋风分离器5，其中旋风分离器5的出口与废气风机3相连，所述第二溢流塔23底部的一侧设有第二卸料口24；所述脱附塔16的外部设有脱附热源17，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高浓度VOC气体净化回收装置，其特征是，它包括从左到右依次相连的吸附塔1、第一溢流塔10、输送系统30、第二溢流塔23、脱附塔16和有机溶剂回收系统29六个部分；所述吸附塔1上部的一侧设有螺旋进料6和旋风分离器5，在旋风分离器5的上部设有净化气出口7，所述吸附塔1底部的内部装有气体分布器2和外部设有进风口4，其中气体分布器2的上方与出料管9相连，进风口4与废气风机3相连；所述第一溢流管10的上部设有旋风分离器5，其中旋风分离器5的出口与废气风机3相连，所述第一溢流塔10的中上部与出料管9相连，所述第一溢流管10底部的一侧设有第一卸料口11；所述输送系统30包括第一输送装置13、第一输送转换器15、第二输送装置19、第二输送转换器20、输送管14和空气压缩机12，其中第一输送装置13与第一溢流塔10的底部相连，第一输送转换器15与脱附塔16的上部相连，第二输送装置19与第二溢流塔23的底部相连，第二输送转换器20通过进料管21与吸附塔1的中上部相连，第一输送装置13与第一输送转换器15之间、第二输送装置19与第二输送转换器20之间通过输送管14相连，空气压缩机12分别和第一输送装置13、第二输送装置19相连；所述第二溢流管23的上部设有旋风分离器5，其中旋风分离器5的出口与废气风机3相连，所述第二溢流塔23底部的一侧设有第二卸料口24；所述脱附塔16的外部设有脱附热源17，所述脱附塔16的上部与混合气管路25相连，所述脱附塔16的底部与氮气源18相连；所述有机溶剂回收系统29包括冷凝塔26和液体储罐28，其中冷凝塔26的上部与氮气管路27相连，底部与液体储罐28相连。...

【技术特征摘要】
1.一种高浓度VOC气体净化回收装置，其特征是，它包括从左到右依次相连的吸附塔1、第一溢流塔10、输送系统30、第二溢流塔23、脱附塔16和有机溶剂回收系统29六个部分；所述吸附塔1上部的一侧设有螺旋进料6和旋风分离器5，在旋风分离器5的上部设有净化气出口7，所述吸附塔1底部的内部装有气体分布器2和外部设有进风口4，其中气体分布器2的上方与出料管9相连，进风口4与废气风机3相连；所述第一溢流管10的上部设有旋风分离器5，其中旋风分离器5的出口与废气风机3相连，所述第一溢流塔10的中上部与出料管9相连，所述第一溢流管10底部的一侧设有第一卸料口11；所述输送系统30包括第一输送装置13、第一输送转换器15、第二输送装置19、第二输送转换器20、输送管14和空气压缩机12，其中第一输送装置13与第一溢流塔10的底部相连，第一输送转换器15与脱附塔16的上部相连，第二输送装置19与第二溢流塔23的底部相连，第二输送转换器20通过进料管21与吸附塔1的中上部相连，第一输送装置13与第一输送转换器15之间、第二输送装置19与第二输送转换器20之间通过输送管14相连，空气压缩机12分别和第一输送装置13、第二输送装置19相连；所述第二溢流管23的上部设有旋风分离器5，其中旋风分离器5的出口与废气风机3相连，所述第二溢流塔23底部的一侧设有第二卸料口24；所述脱附塔16的外部设有脱附热源17，所述脱附塔16的上部与混合气管路25相连，所述脱附塔16的底部与氮气源18相连；所述有机溶剂回收系统29包括冷凝塔26和液体储...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小熙，康雅平，刘一曼，张向京，姜海超，陆亚萌，王银鹏，胡永琪，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北,13