有机废气吸附-蒸汽脱附-分级冷凝回收有机物的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机废气回收领域，尤其涉及一种有机废气吸附-蒸汽脱附-分级冷凝回收有机物的方法及装置。
【背景技术】
[0002]挥发性有机物(VOCs)不仅对人体健康有着严重的毒害作用，也是雾霾形成的重要原因之一。工业生产中有机溶剂的大量使用导致了有机废气的产生，不仅对环境造成污染，也是严重的资源浪费。目前，吸附-蒸汽脱附-冷凝回收技术由于其处理效果好、安全程度高、可回收有机物的优点，在有机废气的处理中广泛使用。但该技术在运行中存在冷凝液分离成本高，不凝性尾气超标排放的缺点。
[0003]中国发明专利CN104740973A公开了一种高浓度有机废气中有机溶剂的回收装置，其中所脱附的气体经冷凝和气液分离后外排，少量不凝有机气体进入大气，造成污染。发明CN103585854A公开了一种活性炭吸附、N2脱附回收处理有机废气的工艺，其采用热氮气脱附，由于氮气为不凝性气体，所脱附有机废气冷凝回收率低，能耗高。发明专利CN104815518A公开了一种有机废气深度净化处理系统及其处理方法，该方法中对冷凝回收的有机溶剂进行蒸馏分离，能耗高。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供了一种有机废气吸附-蒸汽脱附-分级冷凝回收有机物的方法及装置。
[0005]为解决技术问题，本发明的解决方案是:
[0006]提供一种有机废气吸附-蒸汽脱附-分级冷凝回收有机物的方法，包括以下步骤:
[0007](I)待处理气体经过滤棉预处理后，送入装填了吸附剂的吸附器脱除有机物，净化后的气体排放至大气；
[0008](2)吸附剂的脱附再生
[0009]向吸附器内通入蒸汽，对使用后的吸附剂进行脱附再生；当被吸附有机物实现脱附达95%以上时，停止通入蒸汽，向吸附器内通入热空气，持续15?30min，以对吸附剂进行干燥处理并进一步脱附残留的有机物;然后开启风机，通入冷空气对吸附器进行冷却，持续5?15min;吸附剂的脱附再生过程完成，吸附器再次投入运行；
[0010]在通入蒸汽进行脱附再生的过程中，蒸汽与脱附气体排出吸附器后，一并进入初级冷凝器内进行初级冷凝;一次冷凝后的凝液送至油水分离器分离(主要成分为水、高沸点有机物和水溶性有机物)，不凝气体则送入二级冷凝器进行二次冷凝;二次冷凝后的凝液送入储罐(主要成分为低沸点有机物)，残余的不凝气体被送至废气进口，与新的待处理气体混合后进行再次进行吸附处理；
[0011]在通入热空气进行干燥的过程中，热空气与脱附气体排出吸附器后，同样经过两级冷凝处理，残余不凝气体送回废气进口用于再次吸附处理。
[0012]本发明中，所述吸附器至少包括两台且并联设置、交替使用；在使用一部分吸附器进行有机物回收处理时，对其它吸附器进行吸附剂脱附再生处理。
[0013]本发明中，在吸附剂的脱附再生过程中，向吸附器内通入的水蒸汽的温度为110?200°C ；干燥处理时，通入的热空气温度为60?90°C ；通入冷空气冷却后，吸附罐内的温度降至室温O
[0014]本发明中，脱附气体经过初级冷凝器后，温度降至50?80°C;脱附气体经过二级冷凝器后，温度降至-50?10°C。
[0015]本发明中，所述吸附剂是蜂窝状活性炭吸附剂、活性炭纤维吸附剂、沸石分子筛或吸附树脂中的任意一种。
[0016]本发明还提供了一种用于有机废气吸附-蒸汽脱附-分级冷凝回收有机物的装置，包括装有脱附剂的吸附器;所述吸附器至少包括两台且并联设置、交替使用；
[0017]废气入口分别通过管道接至每个吸附器的底部，且管道上装有过滤棉；吸附器的顶部分别设净化气排放管、蒸汽管道和热空气管道;吸附器底部还设有脱附气体排放管，脱附气体排放管依次与初级冷凝器、二级冷凝器相接，二级冷凝器的出口接至废气入口；初级冷凝器底部的凝液排放管接至油水分离器，二级冷凝器底部的凝液排放管接至凝液储罐。
[0018]本发明中，所述初级冷凝器是利用冷却水实现热交换，由循环水栗经冷却水管连接初级冷凝器与循环水冷却塔。
[0019]本发明中，在二级冷凝器出口端接有一个风机。
[0020]本发明中，所述二级冷凝器是蒸汽压缩式冷凝器、吸收式冷凝器、蒸汽喷射式冷凝器或半导体冷凝器中的任意一种。
[0021]经处理后，本发明装置的油水分离器中分离出水溶性有机物和高沸点有机物，凝液储罐中收集到低沸点有机物。
[0022]与现有技术相比，本发明具有的优势为:
[0023]1、利用两步分级冷凝，使得高沸点与低沸点有机物相互分离，提高了所回收有机物浓度。
[0024]2、对于经处理后的少量不凝气体，通入进风口与进口废气混合，进行二次吸附，保证了全过程没有超标尾气排放。
[0025]3、本发明适用于加油站中汽油、柴油的油气回收和化工、涂装、合成革、橡胶塑料制品、印刷包装、纺织印染、木业、制鞋、化纤、生活服务业、储存运输、建筑装饰和电子信息等行业所排放的非甲烷总烃类、苯系物类、酯类、醇类、酮类和醛类有机物的回收处理，有机物回收纯度高，能耗低，无二次污染。
【附图说明】
[0026]图1是具有两台吸附器的有机废气吸附-蒸汽脱附-分级冷凝回收有机物装置的结构示意图。
[0027]I—废气进口 ；2—蒸汽进口 ；3—热空气进口 ；4、5—净化气出口；
[0028]6—冷却气出口；7、8—过滤棉;9、10—吸附器;11 一初级冷凝器；
[0029]12—油水分离装置;13—循环水栗;14 一循环水冷却塔；
[0030]15一二级冷凝器;16—凝液储罐；17—风机;18—27为阀门。
[0031]图2是具有三台吸附器的有机废气吸附-蒸汽脱附-分级冷凝回收有机物装置的结构示意图。
[0032]28—废气进口；29—蒸汽进口 ；30—热空气进口；31、32、33—净化气出口；34—冷却气出口； 35、36、37—过滤棉；38、39、40—吸附器;41 一初级冷凝器;42—油水分离装置；43—循环水栗;44 一循环水冷却塔；
[0033]45—二级冷凝器;46—凝液储罐;47—风机;48—61为阀门。
【具体实施方式】
[0034]实施例1:
[0035]本实施例提供具有两台吸附器的有机废气吸附-蒸汽脱附-分级冷凝回收有机物装置，结构示意图见图1。装置包括:I一废气进口 ； 2—蒸汽进口 ； 3—热空气进口； 4、5—净化气出口； 6—冷却气出口 ； 7、8—过滤棉；9、10—吸附器；11一初级冷凝器；12—油水分离装置；13一循环水栗；14一循环水冷却塔；15一二级冷凝器；16一凝液储罐；17一风机；18一27为阀门。
[0036]所述吸附器9和吸附器10内装填有蜂窝状活性炭吸附剂。
[0037]所述初级冷凝器11中采用循环水冷却；所述二级冷凝器15中采用蒸汽压缩式制冷。
[0038]所述过滤棉7和过滤棉8可利用相应吸附器处于静止状态时进行更换。
[0039]将该装置应用于某工厂涂装车间废气的处理中，该废气风量为4000m3/h，出口温度约30°C，主要成分为二甲苯和非甲烷总烃，总浓度约为800mg/m3。利用本实施例中的有机废气吸附-蒸汽脱附-分级冷凝回收有机物装置处理该废气，主要操作步骤如下:
[0040](Al)打开阀门18、19，该车间废气