一種有機廢氣處理方法
【專利摘要】本發明涉及一種有機廢氣處理方法，包括以下步驟：(A1)調節進氣風量，待處理有機廢氣進入吸附處理通道被吸附單元吸附后達標排放，所述進氣風量的最大值Qmax＝m·k1·k2/(C·t)；(A2)所述吸附單元被切換至脫附狀態，蒸汽進入脫附處理通道；(A3)脫附單元被切換至殘留脫附氣循環狀態，啟動循環風機，殘留脫附氣被冷卻進而氣液分離，分離后的氣體返回脫附單元進而在循環處理通道內循環，分離后的液體進入分層槽；(A4)脫附單元被切換至吹掃狀態，吹掃氣經吹掃氣進口閥門進入脫附單元吹掃后排出；(A5)脫附單元被切換至吸附狀態。本發明具有安全可靠，殘留脫附氣循環與吹掃相結合，尾氣全程達標排放等優點。
【專利說明】
一種有機廢氣處理方法
技術領域
[0001]本發明涉及廢氣治理回收領域，特別涉及一種蒸汽脫附后采用殘留脫附氣循環和吹掃氣吹掃相結合的方式進行冷卻、吸附的有機廢氣處理方法。
【背景技術】
[0002]采用變溫吸附、吸附后脫附再生的方式對有機廢氣進行處理已有多年歷史，尤其適用于大風量、低濃度的工業排放尾氣。脫附再生包括蒸汽脫附、熱氮氣脫附和真空脫附等方式，其中蒸汽脫附因其脫附效果好、能耗低、公用工程便利而得到廣泛的應用。但變溫吸附蒸汽脫附在應用過程中存在以下缺陷:
[0003]1.采用低壓飽和蒸汽進行脫附，脫附30min后脫附效率為98%，殘留的有機物被吹掃后排放，導致初期排放氣不達標;若繼續增加脫附時間，脫附效果增加并不明顯，如脫附60min脫附效率為99%，同時脫附時間的增加導致吸附罐無法切換，吸附時間延長，導致吸附后期的凈化尾氣排放不達標；
[0004]2.脫附完畢時吸附器內充滿大量蒸汽，在吹掃過程中殘留蒸汽被吹出，導致排氣管道及煙囪內產生大量液體和白色煙霧，既影響煙囪使用壽命，又影響環境質量；
[0005]3.吸附材料最佳吸附溫度為20-40°C，高溫不利于有機物的吸附，而脫附完畢時吸附器溫度100°C左右，有機物無法被吸附劑吸附。

【發明內容】

[0006]為了解決上述現有技術方案中的不足，本發明提供了一種安全可靠，蒸汽脫附后采用殘留脫附氣循環和吹掃氣吹掃相結合的方式進行冷卻、吸附，且尾氣全程達標排放的有機廢氣處理方法。
[0007]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0008]—種有機廢氣處理方法，包括以下步驟:
[0009](Al)調節進氣風量，待處理有機廢氣進入吸附處理通道且被吸附單元吸附后達標排放;所述進氣風量的最大值Qmax=m.ki.k2/(C.t)，其中m為有效吸附劑質量，ki為動態吸附容量，1?為設計富余系數，C為待處理有機廢氣的有機物濃度，t為吸附時間；
[0010](A2)所述吸附單元被切換至脫附狀態，蒸汽進入脫附處理通道對吸附單元進行脫附處理，蒸汽脫附時間為ti ；
[0011](A3)吸附單元被切換至殘留脫附氣循環狀態，啟動循環風機，殘留脫附氣被冷卻，進而氣液分離，分離后的氣體返回吸附單元吸附，未被吸附的氣體在循環處理通道內循環，分離后的液體進入分層槽，殘留脫附氣循環時間為t2;
[0012](A4)吸附單元被切換至吹掃狀態，吹掃氣經吹掃氣進口閥門進入吸附單元吹掃后排出，吹掃時間為t3;
[0013](A5)吸附單元被切換至吸附狀態，進入(Al)步驟。
[0014]根據上述的有機廢氣處理方法，優選地，有效吸附劑質量m=moX Xn，其中mo為吸附劑質量，X為吸附劑的再生效率，n為再生次數。[〇〇15]根據上述的有機廢氣處理方法，可選地，所述吸附時間t、蒸汽脫附時間t、殘留脫附氣循環時間t2和吹掃氣吹掃時間t3的關系為:tSti+b+ts。
[0016] 根據上述的有機廢氣處理方法，可選地，殘留脫附氣經冷卻后的溫度為10-40°c。 [〇〇17] 根據上述的有機廢氣處理方法，優選地，所述吹掃氣經過濾器過濾后進入脫附單J L 〇
[0018]根據上述的有機廢氣處理方法，優選地，所述吸附單元包括至少二個吸附器。
[0019]根據上述的有機廢氣處理方法，優選地，所述至少二個吸附器的至少一個由吸附狀態切換為脫附狀態的同時，所述至少二個吸附器的至少一個由吹掃狀態被切換至吸附狀〇
[0020]根據上述的有機廢氣處理方法，可選地，通過手動方式或PLC控制的方式對所述至少二個吸附器的狀態進行切換。
[0021]根據上述的有機廢氣處理方法，優選地，通過設置在吸附處理通道、脫附處理通道和循環處理通道上且與所述至少二個吸附器相連的閥門以及吹掃氣進口閥門對所述至少二個吸附器的狀態進行切換。
[0022]根據上述的有機廢氣處理方法，優選地，氣液分離后的液體經液封結構進入分層槽。[〇〇23] 根據上述的有機廢氣處理方法，可選地，所述設計富余系數:1.l<k2<l.2。
[0024]與現有技術相比，本發明具有的有益效果為:
[0025]1.本實發明對蒸汽脫附后的殘留脫附氣采用初期循環處理與后期吹掃氣吹掃相結合的方式進行冷卻、吸附，在初期的循環處理過程中不引入外風，不排出尾氣，殘留脫附氣被冷卻、吸附;在后期的吹掃過程中引入吹掃氣對吸附器進一步除濕、冷卻、吸附，整個循環、吹掃過程避免了將吸附器內的殘留蒸汽和有機物排入大氣。
[0026]2.本發明采用表冷器對殘留的脫附氣進行冷卻，氣液分離后的液體經液封結構進入分層槽，有效防止串氣現象。
[0027]3.本發明的有機廢氣處理裝置安全可靠，吸附器之間的狀態無縫切換，無需延長脫附時間即可實現尾氣的全程達標排放。
[0028]4.根據吸附劑的使用情況調節進氣風量，確保裝置在長時間的運行過程中，尾氣都能達標排放。【附圖說明】[〇〇29]圖1是本發明實施例1的有機廢氣處理方法的流程圖。【具體實施方式】
[0030]圖1和以下說明描述了本發明的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施和再現本發明。為了教導本發明技術方案，已簡化或省略了一些常規方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本發明的范圍內。本領域技術人員應該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發明的多個變型。由此，本發明并不局限于下述可實施方式，而僅由權利要求和它們的等同物限定。
[0031]實施例1
[0032]圖1示意性地給出了本實施例的有機廢氣處理方法的流程圖，如圖1所示，所述有機廢氣處理方法包括以下步驟:
[0033](Al)調節進氣風量，待處理有機廢氣進入吸附處理通道且被吸附單元吸附后達標排放;所述進氣風量的最大值Qmax=m.ki.k2/(C.t)，其中m為有效吸附劑質量，ki為動態吸附容量，1?為設計富余系數，C為待處理有機廢氣的有機物濃度，t為吸附時間；
[0034](A2)所述吸附單元被切換至脫附狀態，蒸汽進入脫附處理通道對吸附單元進行脫附處理，蒸汽脫附時間為ti ；
[0035](A3)吸附單元被切換至殘留脫附氣循環狀態，啟動循環風機，殘留脫附氣被冷卻，進而氣液分離，分離后的氣體返回吸附單元吸附，未被吸附的氣體在循環處理通道內循環，分離后的液體進入分層槽，殘留脫附氣循環時間為t2;
[0036](A4)吸附單元被切換至吹掃狀態，吹掃氣經吹掃氣進口閥門進入吸附單元吹掃后排出，吹掃時間為t3;
[0037](A5)吸附單元被切換至吸附狀態，進入(Al)步驟。
[0038]本發明的吸附處理通道為待處理有機廢氣吸附通道，脫附處理通道為蒸汽對吸附劑的再生處理通道，在所述脫附處理通道內進行蒸汽脫附及脫附氣的冷凝回收，以上均為現有技術，在此不再贅述。
[0039]循環處理通道為蒸汽脫附后吸附器內殘留脫附氣初期的循環處理通道，在所述循環處理通道內不引入外風、不排出尾氣，殘留脫附氣在循環風機的作用下，進行著被不斷冷卻、氣液分離，被冷卻后的殘留脫附氣溫度降至10-40°C，分離后氣體進入脫附后的吸附器內吸附的循環過程。
[0040]殘留脫附氣經循環冷卻、吸附后，脫附單元內溫度降低;溫度越低，越有利于吸附劑的吸附，故當脫附單元內溫度降低至一定程度(如溫度<50°C)時，切斷殘留脫附氣的循環氣路，打開吹掃氣進口閥門，吹掃氣進入吸附單元進一步除濕、冷卻與吸附。
[0041]在同樣規格的設備選型下，吸附器內動態吸附容量Iu、設計富余系數1?為定值，根據關系式:最大進氣風量Qmax=Hi.ki.k2/(C.t)得知，在進行有機廢氣處理時，可根據有效吸附劑質量、待處理有機廢氣的有機物濃度，設定的吸附時間來調節進氣風量，在提高處理風量的同時確保尾氣的全程達標排放。
[0042]隨著吸附劑再生次數的增加，有效吸附劑質量隨之下降，有效吸附劑質量m= mo XXn，其中mo為吸附劑質量，X為吸附劑的再生效率，η為再生次數。
[0043]為提高處理效率，實現有機廢氣的連續處理，故:
[0044]進一步地，所述吸附單元包括至少二個吸附器，所述至少二個吸附器的至少一個在吸附的同時，另外存在至少一個吸附器處于蒸汽脫附或殘留脫附氣循環或吹掃氣吹掃狀
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[0045]為充分實現吸附器間不同狀態間的無縫切換，確保全程尾氣的達標排放，故:
[0046]進一步地，所述吸附時間t、蒸汽脫附時間t1、殘留脫附氣循環時間^和吹掃氣吹掃時間?3的關系為:t多tl+t2+t3。
[0047]進一步地，所述至少二個吸附器的至少一個由吸附狀態切換為脫附狀態的同時，另外存在至少一個吸附器由吹掃氣吹掃狀態被切換至吸附狀態。
[0048] 為了更好地實現至少二個吸附器之間的狀態切換，在與所述至少二個吸附器相連通的吸附處理通道內設置第一進口閥門、第一出口閥門；在與所述至少二個吸附器相連通的脫附處理通道內設置第二進口閥門、第二出口閥門；在與所述至少二個吸附器相連通的循環處理通道內設置第三進口閥門、第三出口閥門；設定吸附器在不同狀態下的工作時間， 經手動方式或PLC控制的方式調節第一進口閥門、第一出口閥門、第二進口閥門、第二出口閥門、第三進口閥門、第三出口閥門和吹掃氣進口閥門的開與關來進行吸附器狀態的切換。 [〇〇49]為排除吹掃氣中可能含有的顆粒物，故:
[0050]進一步地，所述吹掃氣經過濾器過濾后進入脫附單元。
[0051]本實施例的優勢在于:對殘留脫附氣采用初期循環處理與后期吹掃相結合的方式進行冷卻、吸附，在初期的循環處理過程中不引入外風，不排出尾氣;在后期的吹掃過程中引入吹掃氣對吸附器進一步除濕、冷卻、吸附，整個循環、吹掃過程避免了將吸附器內殘留蒸汽和有機物排入大氣，全程尾氣達標排放。
[0052]實施例2[〇〇53]根據實施例1的有機廢氣處理方法處理甲苯尾氣上的應用例。在該應用例中，冷卻器為表冷器，表冷器、氣液分離器與分層槽之間的管路上設有多5 0 0mm的液封結構；后期吹掃氣為空氣，在空氣進入吸附器吹掃之前經空氣過濾器過濾；第一進口閥門、第一出口閥門、第二進口閥門、第二出口閥門、第三進口閥門、第三出口閥門和吹掃氣進口閥門均為氣動閥門或電動自動閥門，通過PLC控制模塊進行切換，所述PLC控制模塊通過設置吸附器在不同狀態下的吸附時間來控制切換，具體地，吸附器的吸附時間為30min，在吸附器吸附的同時，另一吸附器處于蒸汽脫附、循環或吹掃狀態，可以設定蒸汽脫附時間15min，殘留脫附氣循環時間7min，空氣吹掃時間8min，也即，一個吸附器吸附完成切換為脫附狀態的同時， 另一個吸附器由吹掃狀態切換為吸附狀態，實現吸附器間的無縫切換。將吸附器的殘留脫附氣循環狀態切換為吹掃狀態時，打開吹掃氣進口閥門、關閉第三出口閥門并打開第一出口閥門，殘留脫附氣被吸附單元吸附后從第一出口閥門排出。[〇〇54]該應用例的甲苯尾氣中待處理有機氣體的濃度為2g/m3,吸附器內吸附劑質量為 10 0 k g，動態吸附容量10 %、設計富余系數1.1，吸附時間為0.5 h，吸附劑的再生效率為 99.9985%，也即吸附劑再生一次對有效吸附劑質量影響不大，但隨著再生次數的增加，對有效吸附劑質量的影響較為明顯，故而可以每隔一段時間(如5天、10天)對有效吸附劑質量進行校正一次，有效吸附劑質量m= 100 X 99.9985 %n，n為再生次數。
[0055]最大進氣風量Qmax = m ? h ? k2/(C ? t)，在本應用例的甲苯尾氣處理過程中，有機氣體濃度不變，開始氣體處理時，可將最大進氣風量Qmax調節為1 l〇〇〇m3/h，每隔10天校正一次有效吸附劑質量，最大進氣風量依次被調節為10960m3/h、10921m3/h、10882m3/h、 10843m3/h、10804m3/h、10765m3/h……[〇〇56]采用傳統的有機廢氣處理工藝，即使大大增加脫附時間，如脫附lh，殘留有機溶劑仍然有1%，會導致排氣不達標;而采用本應用例的有機廢氣處理方法，脫附時間短且尾氣全過程達標排放。[〇〇57]上述實施方式不應理解為對本發明保護范圍的限制。本發明的關鍵是:對殘留脫附氣采用初期循環處理與后期吹掃氣吹掃相結合的方式進行冷卻、吸附，全程尾氣達標排放。在不脫離本發明精神的情況下，對發明作出的任何形式的改變均應落入本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種有機廢氣處理方法，包括以下步驟:(A1)調節進氣風量，待處理有機廢氣進入吸附處理通道且被吸附單元吸附后達標排 放;所述進氣風量的最大值Qmax = m ? ki ? k2/(C ? t)，其中m為有效吸附劑質量，ki為動態吸 附容量，k2為設計富余系數，C為待處理有機廢氣的有機物濃度，t為吸附時間；(A2)所述吸附單元被切換至脫附狀態，蒸汽進入脫附處理通道對吸附單元進行脫附處 理；(A3)吸附單元被切換至殘留脫附氣循環狀態，啟動循環風機，殘留脫附氣被冷卻，進而 氣液分離，分離后的氣體返回吸附單元吸附，未被吸附的氣體在循環處理通道內循環，分離 后的液體進入分層槽；(A4)吸附單元被切換至吹掃狀態，吹掃氣經吹掃氣進口閥門進入吸附單元吹掃后排 出；(A5)吸附單元被切換至吸附狀態，進入(A1)步驟。2.根據權利要求1所述的有機廢氣處理方法，其特征在于:有效吸附劑質量m = m〇Xxn， 其中mo為吸附劑質量，x為吸附劑的再生效率，n為再生次數。3.根據權利要求1所述的有機廢氣處理方法，其特征在于:所述吸附時間t、蒸汽脫附時 間。、殘留脫附氣循環時間丨2和吹掃氣吹掃時間t3的關系為:4.根據權利要求1所述的有機廢氣處理方法，其特征在于:所述吹掃氣經過濾器過濾后 進入脫附單元。5.根據權利要求1所述的有機廢氣處理方法，其特征在于:所述吸附單元包括至少二個 吸附器。6.根據權利要求5所述的有機廢氣處理方法，其特征在于:所述至少二個吸附器的至少 一個由吸附狀態切換為脫附狀態的同時，所述至少二個吸附器的至少一個由吹掃狀態被切 換至吸附狀態。7.根據權利要求5所述的有機廢氣處理方法，其特征在于:通過手動方式或PLC控制的 方式對所述至少二個吸附器的狀態進行切換。8.根據權利要求5所述的有機廢氣處理方法，其特征在于:通過設置在吸附處理通道、 脫附處理通道和循環處理通道上且與所述至少二個吸附器相連的閥門以及吹掃氣進口閥 門對所述至少二個吸附器的狀態進行切換。9.根據權利要求1所述的有機廢氣處理方法，其特征在于:氣液分離后的液體經液封結 構進入分層槽。10.根據權利要求1所述的有機廢氣處理方法，其特征在于:所述設計富余系數:1.1 <k2 ^1.2〇
【文檔編號】B01D53/02GK105999985SQ201610533660
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】王功換, 劉碩, 孫瑀, 肖新霞, 梅 明, 林永輝
【申請人】清本環保工程(杭州)有限公司