本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種vocs廢氣回收處理方法及裝置。

背景技術(shù)：

工業(yè)行業(yè)在生產(chǎn)過程中，均會(huì)產(chǎn)生大量含vocs的廢氣，如果將這些廢氣直接排放到大氣中，不僅會(huì)造成空氣污染，也會(huì)導(dǎo)致材料浪費(fèi)，提高生產(chǎn)成本。近年來，vocs排放治理工作已經(jīng)在各地相繼展開，常用的vocs治理技術(shù)有燃燒法、生物法、吸收法、吸附法、發(fā)光催化法等，其中吸附法由于具有操作工藝簡單、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制、vocs可回收、吸附材料可再生重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)而被企業(yè)廣泛應(yīng)用。

但是，在vocs回收過程中，原有蒸汽脫附以及直接氮?dú)饷摳?不使用不凝氣凈化過程)技術(shù)存在許一下弊端：①蒸汽脫附時(shí)的蒸汽用量大，脫附完成后形成大量廢水，需要二次治理，并且蒸汽冷凝水會(huì)帶走很大一部分溶劑，造成原料浪費(fèi)；②氮?dú)庵苯用摳綍r(shí)由于vocs的飽和蒸汽壓較大，若想通過冷凝使脫附氣中的vocs絕大部分液化的話所需溫度低，造成冷凝能耗大，工藝復(fù)雜，條件苛刻；②氮?dú)庵苯用摳綍r(shí)由于冷凝至常溫后的不凝氣仍然含有約15％～18％的vocs，造成吸附器脫附不完全，吸附材料再生不徹底，回收的vocs二次吸附造成能量浪費(fèi)以及vocs的浪費(fèi)，既不節(jié)能又造成氣體二次污染，導(dǎo)致此技術(shù)一直不被企業(yè)認(rèn)可，因此吸附回收技術(shù)急需技術(shù)的發(fā)展來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種vocs廢氣回收處理方法及裝置，可對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣進(jìn)行安全排放并對(duì)vocs實(shí)現(xiàn)回收處理，同時(shí)最大限度的進(jìn)行了熱量利用，大大降低了能耗，并且無二次污染，達(dá)到了綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種vocs廢氣回收處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、吸附：vocs廢氣經(jīng)由活性炭填料進(jìn)行吸附；

b、脫附：使用熱氮?dú)鈱?duì)吸附于活性炭上的vocs脫附，使活性炭再生，同時(shí)得到含高濃度vocs的混合氣；

c、吸收：混合氣冷凝后先經(jīng)石蠟油吸收處理，隨后經(jīng)重質(zhì)柴油吸收處理，得到含vocs的石蠟油和含vocs的重質(zhì)柴油；

d、精餾回收：將含vocs的石蠟油和含vocs的重質(zhì)柴油混合并預(yù)熱后進(jìn)行精餾處理，vocs以氣相形式溢出并經(jīng)壓縮、冷凝得到回收；石蠟油和重質(zhì)柴油于精餾過程被分離為各自純品，并均以液相形式從不同出液口流出；分離得到的純品石蠟油和純品重質(zhì)柴油經(jīng)冷卻處理后繼續(xù)參與至步驟c中。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，步驟a中所述vocs廢氣進(jìn)行吸附前需先經(jīng)冷卻降溫至30～40℃。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，步驟b中所述脫附溫度為120℃～180℃。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，步驟c中所述冷凝溫度為-9～-5℃。

一種vocs廢氣回收處理裝置，用于上述所述的vocs廢氣回收處理方法，其特征在于：包括吸附脫附單元、與吸附脫附單元相連的吸收單元、及與吸收單元相連的精餾單元。

所述吸附脫附單元包括經(jīng)管路依次連接的引風(fēng)機(jī)、對(duì)有機(jī)廢氣可進(jìn)行冷卻和過濾處理的前處理裝置、用于吸附有機(jī)廢氣的吸附器、以及為脫附提供脫附劑的氮?dú)庠?，于所述吸附器與氮?dú)庠粗g設(shè)有氮?dú)饧訜崞?，所述吸附器上設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口以及氮?dú)膺M(jìn)入口；

所述吸收單元包括與吸附器的出氣口連接的吸收塔，所述吸收塔與吸附器之間還依次設(shè)有混合氣冷凝器和混合氣壓縮機(jī)；在所述吸收塔上設(shè)置有進(jìn)液口、出液口與出氣口，所述吸收塔進(jìn)液口處設(shè)有可對(duì)吸收劑進(jìn)行冷卻處理的冷卻器；所述吸收塔出氣口與氮?dú)庠聪噙B接；

所述精餾單元包括經(jīng)由泵與吸收塔的出液口相連的分隔壁精餾塔，所述分隔壁精餾塔具有設(shè)于塔頂?shù)某鰵饪诤驮O(shè)于塔底的多個(gè)出液口，所述分隔壁精餾塔出氣口依次連接有氣體壓縮機(jī)、氣體冷凝器，在氣體冷凝器的下游還連接有回流罐和vocs儲(chǔ)罐；多個(gè)所述分隔壁精餾塔出液口均經(jīng)由泵與吸收塔進(jìn)液口處的冷卻器相連，且于所述泵與冷卻器之間、分隔壁精餾塔與吸附器出液口之間均分別設(shè)有液體換熱器。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述前處理裝置包括過濾器和翅片管式空冷器。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述吸附器為并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)，多個(gè)所述吸附器可交替進(jìn)行工作，且于所述吸附器的進(jìn)氣口、出氣口以及氮?dú)膺M(jìn)入口均設(shè)有閥門，所述吸附器出氣口處設(shè)有vocs檢測(cè)器。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，于所述吸附器與混合氣冷凝器之間、氮?dú)庠磁c氮?dú)饧訜崞髦g均分別設(shè)有混合氣換熱器。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述混合氣冷凝器還與vocs儲(chǔ)罐連接，以使部分vocs冷凝為液體后進(jìn)入vocs儲(chǔ)罐。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述吸收塔包括以氣體走向串聯(lián)的第一吸收塔和第二吸收塔。

采用上述技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明所述的vocs廢氣回收處理方法及裝置，通過吸附單元將vocs富集于吸附材料上，以使脫附后得到含高濃度vocs的混合氣，從而有利于吸收單元中石蠟油和重質(zhì)柴油對(duì)vocs的吸收；另外吸收操作中對(duì)脫附后的混合氣采用先石蠟油吸收、再重質(zhì)柴油吸收的方式可有效對(duì)混合氣中的vocs進(jìn)行吸收，使排放至大氣中的潔凈氣體中含vocs成分更低，讓吸收更徹底；同時(shí)，石蠟油和重質(zhì)柴油在吸收完成后，可經(jīng)精餾單元進(jìn)行精餾而被分離為各自單品，因而石蠟油和重質(zhì)柴油可以回收再利用，不會(huì)造成浪費(fèi)，且純的液相vocs也得到回收，可被再利用。

本發(fā)明所述重質(zhì)柴油和石蠟油作為vocs的吸收劑，不僅沸點(diǎn)高、且熱穩(wěn)定性好，可以有效提高對(duì)vocs的吸收效率，同時(shí)也降低了吸收劑的損耗。

本發(fā)明所述混合氣換熱器設(shè)置，可利用脫附后的高溫混合氣對(duì)需要進(jìn)行加熱的氮?dú)饧訜嵘郎兀瑫r(shí)對(duì)需要降溫處理的混合氣也得到降溫效果，因而高溫混合氣的熱量得到了充分回收利用，有效降低了生產(chǎn)能耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明所述液體換熱器的設(shè)置，利用高溫再生吸收劑的熱量對(duì)吸收塔出液口流出的吸收有vocs的吸收劑進(jìn)行升溫，同時(shí)高溫再生吸收劑得到降溫，因而充分回收了熱量，有效降低了生產(chǎn)能耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明所述分隔壁精餾塔的設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)在對(duì)vocs純品得到回收的同時(shí)，還可對(duì)多種吸收劑進(jìn)行分離再利用。同時(shí)，分隔壁精餾塔具有很好的節(jié)能效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-引風(fēng)機(jī)；2-前處理裝置；3-吸附器；4-氮?dú)庠矗?-氮?dú)饧訜崞鳎?-混合氣換熱器；7-混合氣冷凝器；8-vocs儲(chǔ)罐；9-混合氣壓縮機(jī)；10-第一吸收塔；11-第二吸收塔；12-冷卻器；13-液體換熱器；14-分隔壁精餾塔；15-氣體壓縮機(jī)；16-氣體冷凝器；17-回流罐。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實(shí)施例

如圖1所示，采用該vocs廢氣回收處理方法及裝置進(jìn)行的工藝包括以下步驟：

a.吸附：vocs廢氣通過引風(fēng)機(jī)1被輸送至前處理裝置2中的過濾器，用以去除vocs廢氣中包含的固體、液體顆粒，隨后vocs廢氣再經(jīng)前處理裝置2中翅片管式空冷器進(jìn)行降溫，使vocs廢氣冷卻降溫至30～40℃后經(jīng)吸附器3的進(jìn)氣口進(jìn)入吸附器3中，吸附器3中的吸附材料為上下兩層，其中吸附材料為活性炭或分子篩，每層吸附材料的厚度為600～800mm；廢氣經(jīng)上下兩層吸附材料凈化后由吸附器3出氣口排出，排出的潔凈氣體經(jīng)煙囪排放至大氣中。

b.脫附：經(jīng)過一段時(shí)間的吸附操作后，并經(jīng)吸附器3出氣口處的vocs檢測(cè)器監(jiān)測(cè)的潔凈氣體中的vocs含量來判斷吸附器3的吸附情況；當(dāng)吸附器3吸附飽和后，通過管道上的閥門切換使廢氣通入至與吸附飽和的吸附器3并聯(lián)于管路中的另一具有吸附能力的吸附器3中，而該吸附飽和的吸附器3則進(jìn)行脫附操作。吸附器3脫附前，先對(duì)吸附器3內(nèi)部使用氮?dú)膺M(jìn)行置換，氮?dú)庥谖狡?的氮?dú)膺M(jìn)入口進(jìn)入；置換完成后使用高溫氮?dú)庥?20℃～180℃循環(huán)脫附，并得到含高濃度vocs的混合氣。其中高溫氮?dú)馐怯傻獨(dú)庠?中的氮?dú)饨?jīng)過混合氣換熱器6與從吸附器3出氣口輸送出的混合氣進(jìn)行換熱升溫后，再經(jīng)氮?dú)饧訜崞?進(jìn)行加熱升溫制得。

c.吸收：混合氣經(jīng)混合氣換熱器6降溫后，再經(jīng)混合氣冷凝器7于-9～-5℃進(jìn)行冷凝，混合氣中的部分vocs冷凝為液體，并輸送至vocs儲(chǔ)罐5中儲(chǔ)存，剩余的混合氣通過混合氣壓縮機(jī)9壓縮后進(jìn)入第一吸收塔10，石蠟油于第一吸收塔10進(jìn)液口處的冷卻器12冷卻降溫后自第一吸收塔10的塔頂以噴淋形式加入，并在第一吸收塔10內(nèi)自上而下流動(dòng)，與自下而上流動(dòng)的混合氣接觸，從而吸收混合氣中的vocs，并從第一吸收塔10的出液口排出含vocs的石蠟油；剩余混合氣通過第一吸收塔10的出氣口進(jìn)入第二吸收塔11中，重質(zhì)柴油于第二吸收塔11進(jìn)液口處的冷卻器12冷卻降溫后自第二吸收塔11的塔頂以噴淋形式加入，并在第二吸收塔11內(nèi)自上而下流動(dòng)，與自下而上流動(dòng)的混合氣接觸，從而吸收混合氣中剩余的vocs，并從第二吸收塔11的出液口排出含vocs的重質(zhì)柴油；而混合氣中剩余的氮?dú)鈩t被重新凈化并回到氮?dú)庠?中，并再經(jīng)混合氣換熱器6與混合氣換熱后進(jìn)行循環(huán)脫附。

d.精餾回收：從第一吸收塔10出液口流出的含vocs的石蠟油和從第二吸收塔11出液口流出的含vocs的重質(zhì)柴油經(jīng)混合后通過泵被輸送至液體換熱器13中分別與再生后的高溫石蠟油和高溫重質(zhì)柴油進(jìn)行換熱后進(jìn)入分隔壁精餾塔14進(jìn)行精餾再生，其中vocs以氣相形式從塔頂流出，并進(jìn)入氣體壓縮機(jī)15，以使氣相形式的vocs壓縮后更有利于冷凝為液體，隨后經(jīng)氣體冷凝器16冷凝為純的有機(jī)溶液進(jìn)入回流罐17，部分有機(jī)溶液回流至分隔壁精餾塔14中，剩余有機(jī)溶液經(jīng)泵被輸送至vocs儲(chǔ)罐8中；若塔頂氣相未在氣體冷凝器16中完全冷凝，則不凝氣被輸送至混合氣壓縮機(jī)9與脫附后的混合氣匯合再次進(jìn)行吸收處理；再生后的石蠟油和重質(zhì)柴油分別從分隔壁精餾塔14的塔底的不同出液口流出并得到分離，再生后的高溫石蠟油經(jīng)泵輸送至液體換熱器13進(jìn)行熱量回用后再進(jìn)入冷卻器12降溫，之后進(jìn)入第一吸收塔10繼續(xù)吸收混合氣中的vocs；與此同時(shí)，再生后的高溫重質(zhì)柴油也經(jīng)泵輸送至液體換熱器13進(jìn)行熱量回用后再進(jìn)入冷卻器12降溫，隨后也進(jìn)入第二吸收塔11繼續(xù)吸收混合氣中的vocs。

本實(shí)施例所述的vocs廢氣回收處理方法及裝置，相對(duì)傳統(tǒng)吸收技術(shù)，通過吸附單元將vocs富集于吸附材料上，以使脫附后得到含高濃度vocs的混合氣，從而有利于吸收單元中石蠟油和重質(zhì)柴油對(duì)vocs的吸收；另外吸收操作中對(duì)混合氣采用先石蠟油吸收、再重質(zhì)柴油吸收的方式可有效對(duì)混合氣中的vocs進(jìn)行吸收，使排放至大氣中的潔凈氣體中含vocs成分更低，讓吸收更徹底；同時(shí)，石蠟油和重質(zhì)柴油在吸收完成后，可經(jīng)精餾單元進(jìn)行精餾而被分離為各自單品，因而石蠟油和重質(zhì)柴油可以回收再利用，不會(huì)造成浪費(fèi)，且純的液相vocs也得到回收，可被再利用。

對(duì)比例一

本對(duì)比例采用如下處理方法：

吸附過程和脫附過程與實(shí)施例操作方法均相同。而在吸收過程中，脫附后的混合氣先經(jīng)重質(zhì)柴油進(jìn)行吸收處理，再經(jīng)石蠟油進(jìn)行吸收處理，得到的含vocs的重質(zhì)柴油和含vocs的石蠟油經(jīng)混合并預(yù)熱后進(jìn)行精餾回收，具體精餾回收過程與實(shí)施例操作方法也相同。

對(duì)比例二

本對(duì)比例采用如下處理方法：

吸附過程和脫附過程與實(shí)施例操作方法均相同。而在吸收過程中，脫附后的混合氣經(jīng)石蠟油和重質(zhì)柴油的混合液進(jìn)行吸收處理，并得到含vocs的混合液，該混合液進(jìn)行精餾回收，vocs以氣相從精餾塔塔頂溢出并經(jīng)壓縮、冷凝得到回收；而石蠟油和重質(zhì)柴油的混合液則以液相形式從精餾塔塔底流出，并繼續(xù)參與至吸收過程中。

vocs廢氣中絕大多數(shù)為脂類、芳烴類，還存在小部分的醇類、酮類。vocs廢氣經(jīng)實(shí)施例、對(duì)比例一和對(duì)比例二所述的處理方法分別回收處理后，vocs的回收率以及經(jīng)不同吸收形式吸收后vocs中醇類、酮類、脂類及芳烴類殘留情況如表1所示。

表1

根據(jù)上述表格數(shù)據(jù)可以得出，實(shí)施例、對(duì)比例一和對(duì)比例二中雖使用相同的吸收劑，但因吸收劑參與形式不同，對(duì)vocs中脂類、芳烴類、醇類、酮類等的吸收情況也存在差異。對(duì)vocs采用先石蠟油吸收、再重質(zhì)柴油吸收的實(shí)施例對(duì)vocs的回收率可達(dá)95％，且經(jīng)吸收后vocs中的醇類殘留率為0.1％，脂類殘留率為0.2％、酮類殘留率為0.4％，芳烴類殘留率為0.4％，優(yōu)于對(duì)比例一、二。且石蠟油和重質(zhì)柴油在吸收操作完成后，可經(jīng)精餾被分離為各自單品，而實(shí)現(xiàn)回收再利用，吸收劑損耗極小。

以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思加以等同替換或改變所得的技術(shù)方案，都應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。