一种用于挥发性有机物吸附回收及治理的一体机的制作方法

1.本实用新型涉及挥发性有机气体回收技术领域，具体涉及一种用于挥发性有机物吸附回收及治理的一体机。


背景技术：

2.挥发性有机气体吸附回收及治理装置是利用多孔结构材料的吸附性能对挥发性有机物进行吸附净化的装置，其具有安全风险低、运行稳定性好及适应工况能力强等优势，既可以带来良好的环境效应，也可以带来极好的经济效益。
3.常用的吸附回收及治理装置所装载的吸附剂主要有活性炭(如柱状煤制活性炭)、活性炭纤维、非极性树脂及分子筛等。其中，吸附剂的孔结构、骨架结构及比表面积决定了不同吸附剂的吸附性能。活性炭的孔径分布较广，微孔和大孔多，介孔小，孔道长，吸附能力较强但脱附难度较高；活性炭纤维的孔道短，孔径分布单一，吸附能力强但饱和吸附量较小；非极性树脂的微孔和大孔少，介孔占较高比例，孔道也较短。因此，一般来说，非极性树脂吸附性能表现介于活性炭纤维和柱状活性炭之间，即：饱和吸附量高于活性炭纤维但略低于活性炭，吸附效率高于活性炭纤维但略低于活性炭。
4.目前，活性炭及非极性树脂吸附回收治理装置是主流的环保治理装置，前者主要用于处理较大风量及较低浓度的挥发性有机物，风量一般在 8000－50000m3/h之间，处理有机物的种类较多，但不宜处理酮类物质，也不适合处理容易水解的酯类物质；其对应的气体流速一般为0.6m/s以下。非极性树脂吸附回收及治理装置主要用于处理风量为500－20000m3/h的挥发性有机物排放工况，处理有机物的种类多于活性炭吸附及回收治理装置，吸附酮类有机物不会产生安全隐患，对酯类物质的水解影响较小，其对应的气体流速一般为0.20m/s以下。
5.但是，不管是活性炭还是非极性树脂吸附回收及治理装置都存在体积较大、现场施工繁琐、安装对接麻烦及交付周期长等问题。


技术实现要素：

6.基于此，有必要针对上述问题，提供一种用于挥发性有机物吸附回收及治理的一体机，旨在解决现有挥发性有机物吸附回收及治理体积较大、现场施工繁琐、安装对接麻烦的技术问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于挥发性有机物吸附回收及治理的一体机，所述一体机由前端预冷凝及除雾系统、吸附系统、解析及冷却系统、液化回收系统、安全系统以及自动化控制系统构成。
8.所述前端预冷凝及除雾系统包括通过管道依次连接的进气除雾器、主风机、进气换热器和排气除雾器，所述进气除雾器、排气除雾器为具有储液功能的除雾器。
9.所述吸附系统包括吸附罐，所述吸附罐为立式轴向流吸附罐，其包括上封头、下封头和中间圆筒，经由所述排气除雾器处理的气体通过进气管道自所述吸附罐下封头进入吸
附罐内，经吸附处理后的气体经由出气管道从所述上封头排出。
10.所述解析及冷却系统包括蒸汽供给机构以及冷却风供给机构，所述蒸汽供给机构包括蒸汽管道和蒸汽喷嘴，所述蒸汽进气管道穿过所述上封头的侧部进入所述吸附罐内腔上部并呈环形布置，呈环形布置的蒸汽进气管道上设置有蒸汽喷嘴，所述冷却风供给机构包括冷却风管道、冷却风机和冷却风换热器，所述冷却风管道从上封头侧面进入后与吸附处理后气体的出气管道汇合，所述下封头底部中间设置有用于排出蒸汽脱附出气和冷却风吹扫出气的管道。
11.所述液化回收系统包括卧式换热器和分层罐，所述吸附罐脱附出的高浓度挥发性有机物经过所述卧式换热器冷凝液化后排入所述分层罐进行回收。
12.所述安全系统包括设置于所述一体机中的防爆燃阻火器、冷却排水阀、蒸汽安全阀、压差计。
13.所述自动化控制系统用于采集所述一体机中与传输温度、压力的参数变化信号，用于实现自控联锁的安全保护。
14.进一步地，所述进气换热器会将进气温度降低到0－12℃，利于后续吸附。
15.进一步地，所述吸附罐为两个，当其中一个吸附罐进行吸附操作时，另一个吸附罐进行脱附操作，交替进行。
16.进一步地，所述吸附罐为三个，其中两个吸附罐串联进行吸附操作时，另一个吸附罐进行脱附操作，交替进行。
17.进一步地，所述卧式换热器为双进气方式，其末端有排液口和不凝汽排气口。
18.进一步地，所述吸附罐内部包括格栅、滤网、孔板、四氟垫、加固型材、蒸汽脱附管道、进出气用分布管道、冷却进气管道及安全系统结构。
19.进一步地，所述排气除雾器处理的气体通过进气管道接入所述吸附罐下封头侧边法兰后连接相应口径的弯头一直延伸到中心位置，在中心位置为弯头朝下，采用吸附管底部朝下的进气方式进气。通过这种设置，可以让进气气流分布均匀，又可以让进气气体在下封头具备一定的缓冲渗透作用，同时可以有效降低设备高度。
20.进一步地，所述经吸附处理后的气体通过出气管道连接弯头从封头侧面一直延伸到吸附罐中心位置，在中心位置为弯头朝下，采用上封头出气的方式出气，且在中心位置出气弯头下方设置挡板，这样设计有利于出气分布均匀且具备一定的缓冲时间。
21.进一步地，所述分层罐通过挡板和格栅将收集的有机物进行静态分层。
22.本实用新型设计的吸附回收及治理一体机装置为框架结构，是已经将自动阀门、换热器、吸附罐、管道、桥架、线缆、动力设备及其辅助配件等集成在一个框架内的整体式集合装置，且集成了控制系统，出厂前可进行模拟调试。该一体机送到客户指定现场后，无需再进行现场焊接、拼装及涂刷等工作，只需完成公用工程管道对接、进出气对接及供电便可，这样即节约了使用空间，加快了交付进度，又可以降低设备投资。另外，一体机撬装设备可以整体迁移，设备再利用率高。和常规的现场焊接或拼装型设备相比，具有占地面积小、设计灵活、工艺布局合理、投资少、交付周期短及使用寿命长等优势。
附图说明
23.图1是本实用新型挥发性有机气体吸附回收及治理的一体机系统结构示意图。
24.图中1－进气除雾器、2－主风机、3－进气换热器、4－排气除雾器、5－吸附罐、 6－蒸汽进气管道、7－冷却风管道、8－卧式换热器、9－分层罐、10－防爆然阻火器、 11－冷却排水阀、12－蒸汽安全阀、13－压差计、14－排液泵、15－排出蒸汽脱附出气和冷却风吹扫出气的管道、16－回收罐、17－冷却风机、18－冷却风换热器。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的图1，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.本实用新型提供了一种用于挥发性有机物吸附回收及治理的一体机，所述一体机由前端预冷凝及除雾系统、吸附系统、解析及冷却系统、液化回收系统、安全系统以及自动化控制系统构成。
28.具体地，以两个吸附罐对应的一级吸附一体机为例，整套设备为一体式撬装结构，所述前端预冷凝及除雾系统包括通过管道依次连接的进气除雾器1、主风机2、进气换热器3和排气除雾器4，所述进气除雾器1、排气除雾器4为具有储液功能的除雾器，所述进气除雾器1主要起到缓冲、除雾作用，所述排气除雾器主要起到二次除雾及预冷凝回收作用。
29.所述吸附系统包括吸附罐5，所述吸附罐5为立式轴向流吸附罐，其包括上封头、下封头和中间圆筒，经由所述排气除雾器4处理的气体通过进气管道自所述吸附罐5下封头进入吸附罐5内，经吸附处理后的气体经由出气管道从所述上封头排出。将进气管道接入封头侧边法兰后连接相应口径的弯头一直延伸到中心位置，在中心位置为弯头朝下，形成了吸附管底部朝下进气地方式，有利于使进气气流分布均匀，又可以让进气气体在下封头具备一定的缓冲渗透作用。此外，采用该进气方式可以有效降低设备高度。将出气管道连接弯头从封头侧面一直延伸到吸附器中心位置，在中心位置为弯头朝下，形成了上封头侧出气，同时在中心位置设置挡板，这样设计有利于出气分布均匀且具备一定的缓冲时间。
30.所述解析及冷却系统包括蒸汽供给机构以及冷却风供给机构，所述蒸汽供给机构包括蒸汽进气管道6和蒸汽喷嘴，所述蒸汽进气管道6穿过所述上封头的侧部进入所述吸附罐5内腔上部并呈环形布置，呈环形布置的蒸汽进气管道上设置有蒸汽喷嘴，可让蒸汽进到吸附罐5内部后朝吸附罐5顶部吹蒸汽，这样设计即可让蒸汽气流分布不均，也可以让蒸汽具有一定的缓冲渗透作用。所述冷却风供给机构包括冷却风管道7、冷却风机17和冷却风换热器18，所述冷却风管道7从上封头侧面进入后与出气管道汇合，借用出气管道结构进行冷却进气分布，所述下封头底部中间设置有用于排出蒸汽脱附出气和冷却风吹扫出气的管道15。所述蒸汽脱附出气和冷却风吹扫出气的管道15是共用一根。
31.所述液化回收系统包括卧式换热器8和分层罐9，所述吸附罐5脱附出的高浓度挥发性有机物经过所述卧式换热器8冷凝液化后排入所述分层罐9进行回收。
32.所述安全系统包括设置于所述一体机中的防爆燃阻火器10、冷却排水阀11、蒸汽安全阀12、压差计13。
33.所述自动化控制系统用于采集所述一体机中与传输温度、压力的参数变化信号，用于实现自控联锁的安全保护。
34.进一步地，所述进气换热器3会将进气温度降低到0－12℃，利于后续吸附。
35.进一步地，所述吸附罐5为两个，当其中一个吸附罐5进行吸附操作时，另一个吸附罐5进行脱附操作，交替进行。
36.进一步地，所述吸附罐5为三个，其中两个吸附罐5串联进行吸附操作时，另一个吸附罐5进行脱附操作，交替进行。
37.进一步地，所述卧式换热器8为双进气方式，其末端有排液口和不凝汽排气口。所述卧式换热器8一般采用螺旋缠绕结构或者内翅片列管换热器，换热器内部设置挡板层，以便脱附出气接触面积大、降压效果好以及起到延长换热停留时间的作用，所谓双进气，就是指进气口均为卧式换热器的侧面，每一个吸附罐5底部脱附出气和冷却排气管道对应一个进口，出气口和出液口均在另一侧。
38.进一步地，所述吸附罐5内部包括格栅、滤网、孔板、四氟垫、加固型材、蒸汽脱附管道、进出气用分布管道、冷却进气管道及安全系统结构。
39.进一步地，所述分层罐9通过挡板和格栅将收集的有机物进行静态分层。分层后的有机物和低浓废水进入各自的回收罐16进行利用或处理。如所述分层罐9收集的有机物溶于水，不需要设置单独的有机物和废水回收罐16，只需要利用排液泵14自动排液便可。
40.本实用新型设计的一种用于挥发性有机物吸附回收及治理的一体机和常规的现场焊接或拼装型设备相比，具有占地面积小、设计灵活、工艺布局合理、投资少、交付周期短及使用寿命长等优势。优选地，所述一体机的长度最长为12.0 米，宽度最宽为3.8米，高度最高(不包含护栏)为3.8米，可进行货车运输。
41.对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。