一種復合有機廢氣吸附解吸回收系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種有機廢氣的回收方法，尤其涉及一種復合有機廢氣吸附解吸回收系統及其方法。
【背景技術】
[0002]揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)是指室溫條件下飽和蒸汽壓超過133.32Pa，沸點在50°C _260°C之間，常溫時以蒸汽形式存在的一類化合物。其中比較常見的VOCs有酯類、酸類、胺類、醇類、醚類、苯類、有機氯化物、氟里昂系列、有機酮、和石油烴化合物等。VOCs主要來源于以下兩個方面:在室外，主要來自于各種燃料燃燒排放的廢氣、交通運輸工具行駛過程中排放的尾氣、有機溶劑運輸和儲存過程中不可避免的揮和泄漏、工業生產過程中產生的工業廢氣、光化學污染等；而在室內，主要來源于裝修過程中所用到的涂料、油漆和膠粘劑等，燃煤和天然氣等在燃燒過程中產生的燃燒產物，家具、電器以及人體本身的排放等。其中，VOCs主要來源于工業生產過程中產生的有機廢氣。由于行業之間的差異，排放的廢氣形式多樣，組分復雜，有毒有害，處理這些VOCs具有一定的難度，需要弄清楚廢氣中VOCs的種類以及成分，有針對性和側重性的進行處理凈化。大部分VOCs都是有毒有害的物質，對人體健康構成了嚴重威脅，濃度過高時會引起中毒，并且能夠引起人體器官的疾病，有些VOCs甚至能引起基因突變和致癌，如某些酮類、苯類、醛類、多環芳烴和亞硝胺等。鑒于此，處理處置有機廢氣是很有必要的。
[0003]由于有機廢氣的來源和種類不同，產生方式和排放方式也不一樣，因此，應該對不同的有機廢氣采取不同的處理技術。不同的處理技術都有各自不同的優缺點，在實際的工程應用當中，應當根據實際情況，選擇合適的技術來滿足工程實際的需要，或者應用單種處理方法，或者通過多種處理技術聯用來達到處理處置有機廢氣的目的。有機廢氣的處理工藝技術主要分為兩大類:即回收技術和銷毀技術。其中，回收技術包括吸收技術、吸附技術、冷凝技術及膜分離技術等；銷毀技術包括催化燃燒、高溫焚燒、生物氧化、低溫等離子體和光催化氧化技術等。回收技術和銷毀技術具有其各自的特點，一般來說回收技術主要用來處理高濃度(>5000mg/m3)的有機廢氣，銷毀技術主要處理低濃度(〈1000mg/m3)的有機廢氣。
[0004]吸收技術的優點主要包括處理氣量大、操作費用低、結構簡單、運行穩定、易維修等，但是該技術對低濃度的VOCs吸收率不高，吸附劑易損耗、難再生。與其它的處理技術相比，吸附技術具有能耗低、凈化效率高、適合處理低濃度有機廢氣等優點，具有良好的經濟環境社會效益；同時，吸附技術也有其自身的缺點和局限性，所需設備比較龐大，流程復雜，吸附劑容易失活，還需要對吸附劑進行再生等。冷凝技術是最簡單的一種回收技術，冷凝技術所需設備簡單，操作容易，回收的有機物質的純度比較高。但是要想回收率高，對溫度和壓力的要求就比較高，溫度要低，壓力要高，這就需要較高的運行費用。膜分離技術是一種新型的高效回收技術，其優點是對廢氣中有機物質的回收率較高，并且過程簡單，能耗低，不會帶來二次污染問題。但是該技術對膜材料的要求很高，用單級膜往往分離程度較低，無法滿足工程實際需要，用多級膜則會大大增加投資成本，限制了該技術的推廣。催化燃燒技術處理有機廢氣的效率能達到90-99%，比高溫焚燒技術要稍低些。催化劑在催化燃燒系統中起著至關重要的作用，催化劑的好壞直接影響催化效率的高低。用于凈化有機廢氣的主要是金屬和金屬鹽催化劑，Pt、Pd催化劑已經在工程上應用得比較成熟，但是價格昂貴一定程度上限制了它的應用。
[0005]目前采用活性炭纖維或顆粒活性炭吸附、吸收等技術對有機廢氣中的有機溶劑進行吸附回收，但是這些回收工藝均存在著一定的缺陷，采用活性炭纖維進行吸附處理時，由于活性炭纖維在氣流速度小于0.2m/s時才有好的吸附效果，為了降低回收裝置中的氣流速度需要使用大量的活性炭纖維，而活性炭纖維價格昂貴；對于小風量高濃度的有機廢氣又必須采用大量的活性炭纖維來吸附，這就導致現有的吸附系統不能通用于各個行業。

【發明內容】

[0006]本發明的目的是提供一種復合有機廢氣吸附解吸回收系統及方法，以克服現有設備中不能滿足各行業通用的缺點。
[0007]本發明的技術方案為，一種復合有機廢氣吸附解吸回收系統，其特征在于:包括過濾器、干燥塔、廢氣分配器、廢氣濃縮塔、碳纖維吸附裝置、解吸裝置、冷凝器、回收罐；所述廢氣分配器包括廢氣濃度檢測器、控制器、轉換閥，所述廢氣濃度檢測器固定連接控制器，所述控制器控制調節轉換閥，所述轉換閥包括第一通路和第二通路，廢氣濃度檢測器將檢測的廢氣濃度反饋給控制器，控制器根據不同廢氣的濃度調節轉換閥，當廢氣濃度小于等于2g/m3時，轉換閥接通第一通路，當廢氣濃度大于2g/m 3時，轉換閥接通第二通路；所述碳纖維吸附裝置包括若干吸附塔，各吸附塔串聯連接，所述吸附塔的廢氣入口、廢氣出口、氮氣入口、氮氣出口處均設有控制閥，所述第一通路出口連接廢氣濃縮塔進口，所述第二通路出口連接吸附塔廢氣入口，所述廢氣濃縮塔的出口經過減壓閥連接吸附塔廢氣入口，所述吸附塔廢氣出口連接排風機，所述解吸裝置包括液氮儲存罐、氣化室、流量控制器，流量控制器連接吸附塔氮氣入口，吸附塔氮氣出口連接冷凝器。
[0008]進一步，所述的過濾器為多層濾網，濾網上附有玻璃纖維過濾棉，濾網可拆卸。過濾掉有機廢氣中的顆粒物質，有效防止吸附塔中碳纖維的阻塞，延長吸收塔的使用壽命。
[0009]進一步，所述冷凝器為體外冰水循環。
[0010]有機廢氣中的少量的水會腐蝕設備，同時也會增加碳纖維負擔，導致碳纖維的使用壽命降低。
[0011]—種采用復合有機廢氣吸附解吸回收系統進行復合有機廢氣吸附解吸回收的方法，包括以下步驟:
[0012](I)復合有機廢氣經輸送管道進入過濾器，過濾掉固體顆粒物，剩余氣體直接進入干燥塔；
[0013](2)過濾掉固體顆粒的復合有機廢氣進入干燥塔，吸收掉復合有機廢氣中的水蒸氣，剩余氣體進入廢氣分配器；
[0014](3)經過干燥后的氣體進入廢氣分配器，經廢氣濃度檢測器檢測廢氣的濃度，然后廢氣濃度檢測器將廢氣濃度反饋給控制器，控制器根據不同廢氣的濃度調節轉換閥，當廢氣濃度大于2g/m3時，轉換閥接通第二通路，當廢氣濃度小于等于2g/m3時，轉換閥接通第一通路；
[0015](4)當廢氣濃度小于等于2g/m3時，轉換閥接通第一通路，經過第一通路廢氣進入廢氣濃縮塔，廢氣濃縮塔采用熱蒸汽濃縮；
[0016](5)經過廢氣濃縮塔的廢氣進入碳纖維吸附裝置；
[0017](6)當廢氣濃度大于2g/m3時，轉換閥接通第二通路，經過第一通路廢氣進入碳纖維吸附裝置；
[0018](7)廢氣經過碳纖維吸附裝置吸附后的，將吸附塔的溫度升高到100?140度，同時將液氮儲存罐中的液氮經過氣化室氣化，通入吸附塔，氮氣流量為2?2.6m3/h，解吸附時間為0.5?5小時；
[0019](8)經過解吸附后的氣體進入冷卻室，冷卻器采用冰水冷卻，控制冷卻溫度在O?5度，冷卻后的得到回收的有機溶劑；
[0020](9)廢氣經過碳纖維吸附裝置后，得到凈化口的氣體，經由排風機排出。
[0021]優選，解吸附時吸附塔的溫度為130度。
[0022]優選，所述氮氣流量為2.4m3/ho
[0023]優選，解吸附時間為I小時。
[0024]本發明的有益效果在于:本發明增設廢氣分配器，通過檢測廢氣濃度來調整轉換閥，將低濃度的廢氣先濃縮后再吸附解吸，提高了吸附效率，同時也避免大量使用碳纖維而導致的成本增加。本發明提供的一種復合有機廢氣吸附解吸系統能滿足不同行業不同領域的需求，對不同行業所產生的廢氣濃度沒有使用限制，應用廣泛。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明的結構示意圖
[0026]其中:1、過濾器2、干燥塔3、廢氣分配器4、廢氣濃縮塔
[0027]5、碳纖維吸附裝置6、解吸裝置7、冷凝器8、回收罐
[0028]9、廢氣濃度檢測器10、控制器11、轉換閥12、第一通路
[0029]13、第二通路14、吸附塔15、廢氣入口16、廢氣出口
[0030]17、氮氣入口18、氮氣出口19、控制閥20、減壓閥
[0031]21、排風機22、氮儲存罐23、氣化室24、流量控制器
【具體實施方式】
[0032]以下通過實施例對本發明進行具體說明。
[0033]如圖1所示一種復合有機廢氣吸附解吸回收系統，其特征在于:包括過濾器1、干燥塔2、廢氣分配器3、廢氣濃縮塔4、碳纖維吸附裝置5、