專利名稱：一種連續(xù)回收有機(jī)廢氣的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效連續(xù)回收有機(jī)廢氣的裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，各項(xiàng)建設(shè)取得了巨大成就，但也付出了 巨大的資源和環(huán)境代價(jià)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳。這種粗放型的 經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不加快調(diào)整，資源支撐不住，環(huán)境容納不下，社會(huì)承受不起，經(jīng)濟(jì)發(fā) 展難以為繼。
為了人類免受氣候變暖的威脅，1997年12月，在日本京都召開(kāi)的《聯(lián)合 國(guó)氣候變化框架公約》締約方第三次會(huì)議通過(guò)了旨在限制溫室氣體排放量以抑 制全球變暖的《京都議定書(shū)》。中國(guó)于1998年5月簽署并于2002年8月核準(zhǔn) 了該議定書(shū)。歐盟及其成員國(guó)于2002年5月31日正式批準(zhǔn)了《京都議定書(shū)》。 2005年2月16日，《京都議定書(shū)》在全球范圍內(nèi)正式生效。這是人類歷史上 首次以法規(guī)的形式限制溫室氣體排放。美國(guó)人口僅占全球人口的3%至4。％，而 排放的溫室氣體卻占全球排放量的25%以上，為全球溫室氣體排放量最大的國(guó) 家。而我國(guó)的溫室氣體排放量?jī)H次于美國(guó)。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng) 濟(jì)的高速發(fā)展，在近幾年內(nèi)我國(guó)的溫室氣體排放量將超過(guò)美國(guó)。
所以，無(wú)論從國(guó)內(nèi)狀況來(lái)看，還是從國(guó)際大環(huán)境來(lái)看，我國(guó)的減排任務(wù)十 分艱巨，減排工作迫在眉睫。
有機(jī)廢氣的排放一方面污染環(huán)境，另一方面造成昂貴的有機(jī)溶劑的大量浪 費(fèi)，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)成本急劇上升。因此，開(kāi)發(fā)一種高效、連續(xù)式有機(jī)廢氣的回 收技術(shù)具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。
目前已有"一種回收工業(yè)煙塵和廢氣物的設(shè)計(jì)制造方法"(CN1559649A)、 "有機(jī)廢氣的處理方法及裝置"(CN1448208A)、"一種可回收揮發(fā)性物質(zhì)的裝 置"(CN201061729A)的報(bào)道，這些技術(shù)要么是間歇式回收，要么雖然可以連續(xù)式回收，但采用微波加熱。微波加熱一方面對(duì)設(shè)備要求高(防微波泄漏)， 另一方面由于加熱速度快(升溫快)，難以控制回收塔的溫度，易引起吸附介 質(zhì)活性炭的氧化(在微波作用下，炭與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳，消
耗大量的活性炭；或需要氮?dú)鈿夥?，因此運(yùn)行成本較高。并且，這些技術(shù)的 回收效率均不高，也沒(méi)有涉及回收后的有機(jī)物的處理技術(shù)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，充分利 用活性炭的吸附和解吸、有機(jī)物的冷凝和分離的特點(diǎn)經(jīng)過(guò)獨(dú)特的工藝設(shè)計(jì)，提 供一種具有高效、連續(xù)且低成本的回收有機(jī)廢氣的裝置。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種連續(xù)回收有機(jī)廢氣裝置， 包括依次連接的吸附/解吸機(jī)構(gòu)、熱交換器、冷凝液體回收機(jī)構(gòu)、分離機(jī)構(gòu)和 精制機(jī)構(gòu)，吸附/解吸機(jī)構(gòu)中填充有吸附介質(zhì)，并設(shè)有解吸加熱機(jī)構(gòu)；其中，
冷凝液體回收機(jī)構(gòu)、分離機(jī)構(gòu)和精制機(jī)構(gòu)分別有有機(jī)廢氣回流(回收)管路連 接到吸附/解吸機(jī)構(gòu)。
為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型
吸附/解吸機(jī)構(gòu)中的吸附介質(zhì)選擇諸如活性炭的多孔材料，解吸加熱機(jī)構(gòu)是 與包括電加熱、水蒸氣加熱、紅外線加熱、微波加熱或它們的組合等加熱方式 相適應(yīng)的加熱機(jī)構(gòu)，但優(yōu)選水蒸氣加熱機(jī)構(gòu)；
熱交換器的冷卻介質(zhì)可使用制冷領(lǐng)域的所有公知的制冷劑，包括工業(yè)用水、 自來(lái)水、冰水混合物或者零度以下的致冷劑等。
所述精制機(jī)構(gòu)可以包括蒸餾和/或膜分離等液體精制機(jī)構(gòu)。
上述的解吸/吸附機(jī)構(gòu)可設(shè)置成多個(gè)(2-20個(gè)為宜)，多個(gè)解吸/吸附機(jī)構(gòu)可 以獨(dú)立地對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附/解吸，而互不影響、互不干涉；各個(gè)解吸/吸附 機(jī)構(gòu)之間可以通過(guò)換向閥切換，確保有機(jī)廢氣回收的連續(xù)性。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果
由于采用水蒸氣加熱，回收塔溫度易于控制，運(yùn)行成本較低；由于冷凝工 序中的有機(jī)氣體不直接排空而被引入回收塔進(jìn)行再回收，回收效率高，其回收 率大于99%;回收后的有機(jī)溶劑經(jīng)過(guò)蒸餾、膜分離等處理后，可制得純凈的有 機(jī)溶劑而被循環(huán)利用，其循環(huán)利用率大于90% 。
本實(shí)用新型提供的裝置可以回收絕大部分的有機(jī)氣體。 一方面減少有機(jī)廢
4氣的排放，解決環(huán)境污染問(wèn)題；另一方面回收昂貴的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行循環(huán)利用， 節(jié)約我國(guó)寶貴的資源。本實(shí)用新型具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、運(yùn)行成本低等優(yōu) 點(diǎn)，且能實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的高效、連續(xù)式回收。

圖1是本實(shí)用新型連續(xù)回收有機(jī)廢氣裝置一種優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意
圖，
其中
l為回收塔，2為回收塔，3為熱交換器，4為冷凝液體回收器，5為分離 器，6為精制機(jī)構(gòu)，7為有機(jī)氣體回流管路，8為有機(jī)廢氣的進(jìn)入管路，9為干 凈空氣的排空管道，IO為加熱介質(zhì)管路，ll為解吸氣體排出管路。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新 型并不局限于此。
如圖1所示，是本實(shí)用新型裝置一種優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中， 回收塔1和2作為吸附/解吸機(jī)構(gòu)內(nèi)置有活性炭用于吸附廢氣中的有機(jī)物。與之 連接的四條管路分別是有機(jī)廢氣的進(jìn)入管路8、干凈空氣的排空管路9、加熱介 質(zhì)管路10和解吸氣體排出管路11。解吸氣體排出管路11與熱交換器3連接， 熱交換器3的冷凝液輸出管道與冷凝液體回收器4連接，冷凝液體回收器4與 氣液分離器5連接，分離器5的有機(jī)溶劑輸出管道與精制機(jī)構(gòu)6連接，精制機(jī) 構(gòu)6可包括蒸餾、膜分離等有機(jī)溶劑精制設(shè)備，精制所得有機(jī)溶劑可再利用。 上述冷凝液體回收器4、氣液分離器5和精制機(jī)構(gòu)6中產(chǎn)生的有機(jī)氣體經(jīng)有機(jī)氣 體回流管路7返回回收塔，重復(fù)進(jìn)行回收。
上述裝置的運(yùn)作過(guò)程如下
(1) 有機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)導(dǎo)入回收塔1或2，通過(guò)回收塔1或2中的活性炭 吸附廢氣中的有機(jī)物，經(jīng)吸附處理后的干凈空氣直接排放到大氣中；
(2) 上述步驟(1)進(jìn)行的同時(shí)，回收塔2進(jìn)入解吸工序，用水蒸氣加熱 回收塔2中的活性炭，被活性炭吸附的有機(jī)物解吸后，有機(jī)氣體進(jìn)入熱交換器3 被冷卻介質(zhì)如工業(yè)用水等冷凝形成有機(jī)液體，有機(jī)液體流入冷凝液體回收器4、 氣液分離器5后，進(jìn)入蒸餾、膜分離等精制工序得到純凈的有機(jī)溶劑；
(3) 上述(2)中冷凝液體回收器4、氣液分離器5和精制機(jī)構(gòu)6中產(chǎn)生的 有機(jī)氣體通過(guò)有機(jī)氣體回流管路7引入回收塔1或回收塔2進(jìn)行再吸附回收；(4)通過(guò)上述(1)與(2)的交替操作以及(3)的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣 的高效、連續(xù)、低成本回收，回收率大于99%，回收后的有機(jī)溶劑的再利用率 大于90%。
下面以實(shí)例說(shuō)明本實(shí)用新型的應(yīng)用效果
1、 本實(shí)用新型用于回收印刷工業(yè)中的有機(jī)廢氣，有機(jī)廢氣排量6000NmVh， 甲苯含量850ppmv，乙酸乙酯含量185ppmv， 丁酮含量102ppmv，通過(guò)該裝置 吸附后，甲苯含量只有2ppmv，乙酸乙酯含量lppmv以下(檢測(cè)極限)，丁酮含 量lppmv以下(檢測(cè)極限)，回收率達(dá)到了 99.8%。用0.2MPa的水蒸氣進(jìn)行解 吸，經(jīng)自來(lái)水冷凝及分離、蒸餾后分別得到了高純度(99%以上)甲苯、乙酸乙 酯、丁酮溶劑，回收溶劑的實(shí)際再利用率大于97%。
2、 本實(shí)用新型用于回收氟有機(jī)工業(yè)中的有機(jī)廢氣，有機(jī)廢氣排量 3000Nm3/h， C6F13H含量180ppmv，通過(guò)該裝置吸附后，C6F13H含量lppmv 以下(檢測(cè)極限)，回收率達(dá)到了 99.4%以上。用0.5MPa的水蒸氣進(jìn)行解吸， 經(jīng)工業(yè)用水冷凝及分離、蒸餾后得到了高純度(99^以上)C6FuH溶劑，回收溶 劑的實(shí)際再利用率大于95%。
3、 本實(shí)用新型用于回收實(shí)驗(yàn)室排放的有機(jī)廢氣，有機(jī)廢氣排量600Nm3/h， 丙酮含量11360ppmv，通過(guò)該裝置吸附后，丙酮含量28ppmv以下，回收率達(dá) 到了 99.8%。用電加熱絲加熱解吸(活性炭解吸溫度控制在120-130°C)，經(jīng)冰水 混合物冷凝及分離、蒸餾后得到了高純度(99%以上)丙酮溶劑，回收溶劑的實(shí) 際再利用率大于98%。
上述實(shí)施方式為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并 不受上述實(shí)施方式的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下 所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本 實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種連續(xù)回收有機(jī)廢氣的裝置，包括依次連接的吸附/解吸機(jī)構(gòu)、熱交換器、冷凝液體回收機(jī)構(gòu)、分離機(jī)構(gòu)和精制機(jī)構(gòu)，吸附/解吸機(jī)構(gòu)中填充有吸附介質(zhì)，并設(shè)有解吸加熱機(jī)構(gòu)，其特征在于所述冷凝液體回收機(jī)構(gòu)、分離機(jī)構(gòu)和精制機(jī)構(gòu)分別設(shè)有有機(jī)氣體回流管路連接到吸附/解吸機(jī)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)回收有機(jī)廢氣裝置，其特征在于所述吸 附/解吸機(jī)構(gòu)中的吸附介質(zhì)為多孔材料吸附介質(zhì)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)回收有機(jī)廢氣裝置，其特征在于所述吸 附/解吸機(jī)構(gòu)中的吸附介質(zhì)為活性炭。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)回收有機(jī)廢氣裝置，其特征在于所述的解 吸加熱機(jī)構(gòu)為與電加熱、水蒸氣加熱、紅外線加熱、微波加熱或它們的組合加 熱方式相對(duì)應(yīng)的加熱機(jī)構(gòu)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)回收有機(jī)廢氣裝置，其特征在于所述的解吸加熱機(jī)構(gòu)為水蒸氣加熱機(jī)構(gòu)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)回收有機(jī)廢氣裝置，其特征在于所述熱交 換器的冷卻介質(zhì)包括工業(yè)用水、自來(lái)水、冰水混合物或溫度在零度以下的致冷 劑。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)回收有機(jī)廢氣裝置，其特征在于所述精 制機(jī)構(gòu)包括蒸餾和/或膜分離機(jī)構(gòu)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)回收有機(jī)廢氣裝置，其特征在于所述的解 吸/吸附機(jī)構(gòu)設(shè)置2-20個(gè)，各個(gè)解吸/吸附機(jī)構(gòu)為獨(dú)立的吸附/解吸機(jī)構(gòu)；各個(gè)解 吸/吸附機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有用于相互切換的換向閥。
專利摘要本實(shí)用新型涉及有機(jī)廢氣的回收再利用，具體公開(kāi)了一種高效、連續(xù)回收有機(jī)廢氣的裝置，包括依次連接的吸附/解吸機(jī)構(gòu)、熱交換器、冷凝液體回收機(jī)構(gòu)、分離機(jī)構(gòu)和精制機(jī)構(gòu)，吸附/解吸機(jī)構(gòu)中填充有吸附介質(zhì)，并設(shè)有解吸加熱機(jī)構(gòu)，所述冷凝液體回收機(jī)構(gòu)、分離機(jī)構(gòu)和精制機(jī)構(gòu)分別設(shè)有有機(jī)氣體回流(回收)管路連接到吸附/解吸機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型提供的裝置可以回收絕大部分的有機(jī)氣體。一方面減少有機(jī)廢氣的排放，解決環(huán)境污染問(wèn)題；另一方面回收昂貴的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行循環(huán)利用，節(jié)約我國(guó)寶貴的資源。本實(shí)用新型具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、運(yùn)行成本低、有機(jī)廢氣回收率高(99％以上)等優(yōu)點(diǎn)，且能實(shí)現(xiàn)連續(xù)式回收。
文檔編號(hào)B01D53/18GK201410353SQ20092005503
公開(kāi)日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者劉平安, 曾令可, 慧 王, 程小蘇, 稅安澤, 蔡洪兵 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)