吸附冷凝废气处理工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种吸附冷凝废气处理工艺，其采用两个活性炭吸附罐交替进行废气吸附工作，其中一个活性炭吸附罐进行废气吸附工作时，另一个活性炭吸附罐进行炭床再生工作，其中，所述废气吸附工作所吸附的废气经过了冷却处理；所述炭床再生工作依次包括抽真空脱附的步骤和通氮气解吸的步骤，所述通氮气解吸的步骤为：用加热后的温度为60～80℃的氮气由上而下流过炭床，使炭床得到深度解吸，最后用未加热的冷氮气对炭床进行冷却，恢复吸附能力。该工艺便于操作，不需要现场提供吸收剂，处理效率高，可得到纯净的回收产品，不造成二次污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种废气处理工艺，具体涉及一种吸附冷凝废气处理工艺。
技术介绍
采用吸附法的传统废气处理工艺主要是以下二类高浓度时采用“活性炭吸附、真空解吸、吸收剂吸收”的工艺路线；低浓度时采用“活性炭(或活性炭纤维)吸附浓缩、水蒸气解吸、油水分离”的工艺路线。前种技术的缺点是“气相变液相”的过程需要不间断提供新鲜的吸收剂在吸收塔中对浓缩气进行吸收，一般现场很难有不间断地提供新鲜吸收剂的条件，而且提供的吸收剂如果与废气中可回收组分不相同的话，可回收组分会与吸收剂混融在一起，不能得到纯净的回收产品，需进一步进行分离处理。后种技术的缺点是采用水蒸气对炭床进行解吸的方法，既使得脱附的时间很长，过程很复杂，也会使可回收成分与水混合在一起，如果两者是互溶的，就需通过蒸馏的方式进行分离，如果两者不互溶，油水分离时会有二次污染的问题。所以有必要提供一种新型的废气处理工艺，以克服以上两种工艺技术的缺点，使得既不需要现场提供吸收剂，还可得到纯净的回收产品，不造成二次污染。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种吸附冷凝废气处理工艺。本专利技术提供的吸附冷凝废气处理工艺采用两个活性炭吸附罐交替进行废气吸附工作，其中一个活性炭吸附罐进行废气吸附工作时，另一个活性炭吸附罐进行炭床再生工作，其中，所述废气吸附工作所吸附的废气经过了冷却处理；所述炭床再生工作依次包括抽真空脱附的步骤和通氮气解吸的步骤，所述通氮气解吸的步骤为用加热后的温度为60 80°C的氮气由上而下流过炭床，使炭床得到深度解吸，最后用未加热的冷氮气对炭床进行冷却，恢复吸附能力。较佳地，所述抽真空脱附的步骤中抽真空至绝对压力3KPa以下。较佳地，所述冷却处理为废气经抽风机进入管壳式水冷却器，温度降至35度以下。所述废气吸附工作在所述两个活性炭吸附罐间的交替可以通过PLC程序控制。较佳地，所述抽真空脱附的步骤采用干式真空泵抽真空，所述干式真空泵出口的废气首先送至一个水冷却器进行冷却，然后再进入低温制冷机被进一步冷却至-25 -35°C，冷凝后得到的气液混合物进入气液分离器，收集液态部分，将未液化的废气引至用于连通活性炭吸附罐的废气总管进行循环吸附。本专利技术采用在真空解吸尾期用热氮气对炭床进行深度解吸，氮气温度控制在 60 80°C，既达到了传统的150°C以上热再生效果，又可大大缩短加热、冷却时间，还有效地保证了活性炭不受损害。真空泵出口的浓缩气经过冷却，特别是先用常温水冷却再用-25 _35°C的制冷机冷却这样的方案既最大程度地减少了能耗，又可涵盖90%以上的可回收VOCs (有机废气)，使其液化得以回收。 附图说明图1为本专利技术的工艺系统的结构示意图。图中1-废气进入端，2-抽风机，3-紧急放空阀，4-管壳式水冷却器，5-第一活性炭吸附罐，6-第二活性炭吸附罐，7-干式真空泵，8-水冷却器，9-低温制冷机，10-气液分离器，11-输送泵，12-冷凝液回收端，13-氮气进入端，14-氮气罐，15-加热器，16-净化气放空端。具体实施例方式本专利技术的吸附冷凝废气处理工艺采用活性炭吸附浓缩+低温冷凝的工艺方法来处理废气。吸附罐采用两个罐，其中一个罐吸附，另一个罐则再生，交替工作。炭床的再生采用真空脱附法。本专利技术的吸附冷凝废气处理工艺分为二个步骤，即“气相分离+气相转为液相”， 具体为1、先用活性炭进行吸附、浓缩，使废气中可回收组分或有毒有害组分被吸附在活性炭中，而无用的组分(空气或氮气)不被吸附而直接穿过炭层排出，再采用变压或变温的方式将吸附在活性炭空隙中的成分脱附出来，以达到气相分离、浓缩的目的。2、将浓缩气中的可回收成分由气相转变成液相，得以回收。下面结合附图对本专利技术的吸附冷凝废气处理工艺的具体实施方式进行进一步说明。如图1所示，废气由废气进入端1首先经抽风机2进入管壳式水冷却器4，温度降至35度以下，然后进入第一活性炭吸附罐5，废气中的有机成分被活性炭吸附在孔隙中，空气则透过炭层。达到排放要求的尾气由净化气放空端16排至大气。抽风机2和壳式水冷却器4之间设置有紧急放空阀3，确保出现紧急情况的操作安全。当第一活性炭吸附罐5废气吸附量达到一定值、在第一活性炭吸附罐5顶部即将穿透前，通过PLC程序控制系统按照预先设定的时间及总吸附量等参数，自动切换至第二活性炭吸附罐6进行吸附工作。而第一活性炭吸附罐5则转入再生阶段，由解吸用的干式真空泵7对其抽真空至绝压3KPa以下，根据变压吸附原理，吸附在活性炭孔隙中的有机分子被脱附出来。在脱附后期，氮气通过氮气进入端13和氮气罐14后经过加热器15 (蒸汽或电加热器)加热至60 80°C，然后由上而下流过炭床，使炭床得到深度解吸，最后用未加热的冷氮气对炭床进行冷却，恢复吸附能力。干式真空泵7的出口的高浓度废气(富气)首先送至另一个水冷却器8， 温度由60°C以上冷却至35 °C左右，然后再进入低温制冷机9被进一步冷却至更低温度-25 _35°C左右，废气中90%以上的有机组分被冷凝液化，气液混合物进入气液分离器10，少量未液化的低浓度废气，从气液分离器10顶部再引至连通第一活性炭吸附罐5 和_第二活性炭吸附罐6的废气总管，进行循环吸附。而液态部分流入到气液分离器10下部储槽，当达到一定液位后由输送泵11送往冷凝液回收端12得以回收。实例分析采用上述吸附冷凝废气处理工艺进行废气处理，相关细节内容说明如下所处理的废气为某工厂排放的废气，主要组分为甲苯、空气，主要参数为流量1500Nm3/h;浓度16g/m3;温度彡50°C;压力常压。相关装置的技术参数如下吸附罐的吸附处理能力1800m3/h ；废气进入吸附罐的流速1500Nm3/h ；废气冷却后进入吸附罐前的温度34°C吸附罐直径/有效高度·1800/Η2600πι ；吸附罐吸附切换时间4h ；真空泵抽真空最终压力=IKPa ；真空泵抽气速率100m3/h ；真空泵抽气时间1.2h ；氮气加热时床内压力30KPa ；氮气加热温度70°C ；氮气加热时间0. 5h ；氮气冷吹时间0. 5h ；再生浓缩气被冷却的最终温度-30°C。该工艺的效能参数如下净化气中甲苯含量18mg/m3(低于国家相关排放标准限值40mg/m3)；回收产品组分甲苯；24小时回收量565Kg ；(每年回收价值达90余万元)回收率98.1%。回收单位产品的电耗0. 16Kffh/kg通过该实例，得知1、该装置连续稳定运行90天后，各项指标仍完全达到设计要求，表明本专利技术之吸附脱附技术完全可靠，工艺合理。与传统方法相比，具明显优势。2、装置操作简单，维护方便，能耗低。3、通过对废气的回收处理，既满足了环保、健康、安全的要求，又有较好的经济效■、Λfrff. ο本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．吸附冷凝废气处理工艺，采用两个活性炭吸附罐交替进行废气吸附工作，其中一个活性炭吸附罐进行废气吸附工作时，另一个活性炭吸附罐进行炭床再生工作，其特征在于，所述废气吸附工作所吸附的废气经过了冷却处理；所述炭床再生工作依次包括抽真空脱附的步骤和通氮气解吸的步骤，所述通氮气解吸的步骤为：用加热后的温度为６０～８０℃的氮气由上而下流过炭床，使炭床得到深度解吸，最后用未加热的冷氮气对炭床进行冷却，恢复吸附能力。

【技术特征摘要】
2011.01.14 CN 201110008503.X1.吸附冷凝废气处理工艺，采用两个活性炭吸附罐交替进行废气吸附工作，其中一个活性炭吸附罐进行废气吸附工作时，另一个活性炭吸附罐进行炭床再生工作，其特征在于， 所述废气吸附工作所吸附的废气经过了冷却处理；所述炭床再生工作依次包括抽真空脱附的步骤和通氮气解吸的步骤，所述通氮气解吸的步骤为用加热后的温度为60 80°C的氮气由上而下流过炭床，使炭床得到深度解吸，最后用未加热的冷氮气对炭床进行冷却，恢复吸附能力。2.根据权利要求1所述的吸附冷凝废气处理工艺，其特征在于，所述抽真空脱附的步骤中...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏巍，
申请(专利权)人：海湾石油设备北京有限公司，
类型：发明
国别省市：11