一種有機(jī)廢氣回收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種有機(jī)廢氣回收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]填料塔吸附劑的研宄及其再生方法一直是研宄的熱點(diǎn)，通常的活性炭吸附劑存在著容易結(jié)焦等問(wèn)題，而最常見的水蒸氣再生法也存在很多問(wèn)題，諸如熱傳遞速率慢，脫附時(shí)間長(zhǎng)，容易造成二次污染，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等。
[0003]在化工生產(chǎn)中，壁流效應(yīng)是填料塔避免不了的現(xiàn)象。液體在亂堆填料層向下流動(dòng)，有偏向于塔壁的現(xiàn)象，成為壁流。而減緩壁流效應(yīng)一直是一個(gè)問(wèn)題。如在填充床中，靠近壁面處的顆粒比主體區(qū)的顆粒裝填得疏松，相應(yīng)地靠近壁面處的空隙率比主體區(qū)為大。與裝填均勻的理想床層相比，當(dāng)通過(guò)床層單位截面的流量相同時(shí)，實(shí)際床層的阻力降比較小。這種現(xiàn)象稱為壁效應(yīng)。如填料塔中，填料與塔壁之間不能十分密貼，靠近壁面處的空隙率常較大，頂部的液體，在填料層中往下流動(dòng)的過(guò)程中便逐漸趨向于塔壁，并有部分順著壁面流下而不經(jīng)過(guò)填料層。壁流的產(chǎn)生不利于塔內(nèi)兩相的密切接觸，使傳遞系數(shù)降低。這稱為壁效應(yīng)。為了減小壁效應(yīng)，通常采用的手段為填料直徑與塔徑之比要小于1/10，填料層高度與直徑之比要小于5，限制了塔板上吸附劑的裝填量，影響分離效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷和不足，本實(shí)用新型通過(guò)在吸附劑層中安放引流體解決了吸附塔中的壁流問(wèn)題，進(jìn)而提出了一種有機(jī)廢氣回收裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]一種有機(jī)廢氣回收裝置，該裝置包括吸附塔，吸附塔內(nèi)設(shè)有多個(gè)吸附塔板，所述的吸附塔板包括引流體、蓋板、支撐板和吸附劑層，蓋板為多孔板狀構(gòu)件，支撐板為多孔板狀構(gòu)件；
[0007]所述的蓋板、吸附劑層和支撐板依次同軸疊置；引流體埋設(shè)在吸附劑層中。
[0008]優(yōu)選的，所述的引流體為鋼制管狀構(gòu)件，引流體與吸附塔板同軸設(shè)置，且引流體連接蓋板與支撐板。
[0009]優(yōu)選的，所述的吸附塔板為5?1個(gè)。
[0010]進(jìn)一步的，所述的吸附劑層為改性負(fù)載型MIL-101吸附劑層。
[0011]另外，該裝置還包括CO2儲(chǔ)罐、CO2壓縮機(jī)和分離槽，其中:
[0012]所述的0)2壓縮機(jī)將0)2儲(chǔ)罐中的CO2壓縮后由吸附塔的側(cè)部通過(guò)吸附塔板；廢氣由吸收塔的下側(cè)部進(jìn)入頂部排出；脫附液由吸附塔的底部排出，且排出的脫附液通過(guò)分離槽進(jìn)行分離，得到CO2和有機(jī)溶劑。
[0013]進(jìn)一步的，所述的廢氣通過(guò)洗滌塔、循環(huán)槽和除霧器送入吸附塔內(nèi)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的裝置具有以下有益效果:
[0015](I)本實(shí)用新型通過(guò)在吸附塔板上的吸附劑層內(nèi)安放引流體，減少了壁流效應(yīng)對(duì)脫附過(guò)程液體在亂堆填料層向下流動(dòng)，偏向于塔壁現(xiàn)象的影響，提高脫附效率；
[0016](2)通過(guò)本實(shí)用新型的回收裝置進(jìn)行有機(jī)廢氣的除污回收避免使用水蒸汽，回收得到高純的有機(jī)液體，回收得到的有機(jī)液體含水率低，大大降低其后處理的分離成本，提高回收液體的使用價(jià)值，而且避免了二次污染產(chǎn)生；
[0017](3)本實(shí)用新型中的裝置采用MIL-101作為吸附層，提高了含苯廢氣中苯的去除效果。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型所述吸附塔板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖1中各標(biāo)號(hào)表示為:1-吸附塔、101-吸附塔板、2_C02儲(chǔ)罐、3-洗滌塔、4_循環(huán)槽、5-分離槽、6-廢液儲(chǔ)罐、7-0)2回收罐、8-0)2壓縮機(jī)、9-除霧器；
[0021]圖2中各標(biāo)號(hào)表示為:1010-引流體、1011-蓋板、1012-支撐板、1013-吸附劑層；
[0022]以下結(jié)合說(shuō)明書附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
:
[0023]本實(shí)用新型為了解決傳統(tǒng)的吸附塔中的壁流效應(yīng)，對(duì)吸附塔板進(jìn)行了結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，減少了壁流效應(yīng)對(duì)吸附塔板分離效果的影響，具體為在吸附劑層中埋設(shè)引流體，引導(dǎo)液體朝向引流體所在的位置流動(dòng)，使液體不會(huì)朝向吸附塔壁方向流動(dòng)，使液體平均分布在吸附劑層中，提高分離效果；
[0024]引流體可以由多種耐腐蝕的材料制成，優(yōu)選的采用與吸附塔同樣的材料制成，由于現(xiàn)有的吸附塔一般都由不銹鋼材料制成，引流體也采用不銹鋼材料制備，同樣的，引流體也可制成球形、方形、筒形等形狀的構(gòu)件，優(yōu)選的制備成與吸附塔的形狀相近的管狀構(gòu)件，由于管狀的構(gòu)件不僅裸露的外壁面積大，并且筒狀的引流體的形狀與吸附塔的形狀最相近，更容易的將液體朝向引流體的方向流動(dòng)，從而使液體在吸附劑層的分布更加均勻；
[0025]為了加強(qiáng)吸附塔板的吸附效果，吸附塔板的層數(shù)設(shè)置為5?10層；
[0026]由于本裝置針對(duì)的廢氣是有機(jī)廢氣，而MIL-101吸附劑對(duì)有機(jī)廢氣的吸附效果好，采用改性負(fù)載型MIL-101吸附劑層用到本裝置中，更利用對(duì)有機(jī)廢氣的回收處理；
[0027]本裝置中結(jié)合超臨界CO2對(duì)改性負(fù)載型MIL-101吸附劑層進(jìn)行脫吸附，從而進(jìn)行有機(jī)溶劑的回收；
[0028]另外，為了提高吸附凈化效果，在廢氣進(jìn)入吸附塔前先進(jìn)行預(yù)處理，將廢氣中的塵粒、難揮發(fā)有機(jī)質(zhì)和酸性氣體去除后，再經(jīng)除霧器去除水蒸氣。
[0029]改性負(fù)載型MIL-101吸附劑，以MIL-101吸附劑作為前體，通過(guò)浸漬含Cu2+、Ca2+、Ba2+和Mg 2+中的一種或多種二價(jià)金屬離子溶液使其活化得到。
[0030]本實(shí)用新型所述的回收裝置能對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行凈化后回收，特別適合對(duì)三苯有機(jī)廢氣進(jìn)行處理，三苯有機(jī)廢氣一般為含苯、甲苯和二甲苯的廢氣。
[0031]實(shí)施例一:
[0032]結(jié)合圖1和圖2，本實(shí)施例的有機(jī)廢氣回收裝置包括:吸附塔1、C02儲(chǔ)罐2、洗滌塔3、循環(huán)槽4、分離槽5、廢液儲(chǔ)罐6、CO2回收罐7、CO 2壓縮機(jī)8、除霧器9 ；
[0033]吸附塔I內(nèi)設(shè)有5層吸附塔板101，吸附塔板101包括引流體1010、蓋板1011、支撐板1012和吸附劑層1013，蓋板1011為多孔板狀構(gòu)件，支撐板1012為多孔板狀構(gòu)件，蓋板1011、吸附劑層1013和支撐板1012構(gòu)成三明治狀的疊層結(jié)構(gòu)，引流體1010埋設(shè)在吸附劑層1013中；
[0034]引流體1010能減少吸附塔I內(nèi)的壁流效應(yīng)，吸附塔I一般由不銹鋼的材料制成，引流體1010優(yōu)選由不銹鋼材料制備，且引流體1010可以制備成球形、方形、筒形和管形等形狀的不銹鋼構(gòu)件，優(yōu)選的制備成不銹鋼管狀構(gòu)件；
[0035]吸附劑層1013為改性負(fù)載型MIL-101吸附劑層；
[0036]CO2儲(chǔ)罐2經(jīng)CO 2壓縮機(jī)8得到超臨界CO 2，再通過(guò)真空泵將超臨界CO2逐層的由吸附塔I的側(cè)壁通入吸附塔板101中，且每層的吸附塔板101通過(guò)對(duì)稱設(shè)在吸附塔I上的兩組入口通入超臨界C02，吸附塔I的超臨界CO2入口通過(guò)膨脹控制閥門與抽取超臨界CO 2的真空泵連接；
[0037]廢氣通過(guò)洗滌塔3進(jìn)行水噴淋洗滌，去除塵粒、難揮發(fā)有機(jī)質(zhì)和酸性氣體，然后進(jìn)入除霧器9去除水霧，得到經(jīng)過(guò)洗滌凈化預(yù)處理的廢氣由吸附塔I的下側(cè)部通入吸附塔I內(nèi)進(jìn)行吸附，洗滌塔3內(nèi)的噴淋液通過(guò)循環(huán)槽4可循環(huán)使用，一段時(shí)間后更換，吸附塔I通過(guò)控制閥門與除霧器9連通；
[0038]吸附后的氣體由吸附塔I的頂部排出，吸附塔I的頂部設(shè)有在線監(jiān)測(cè)有機(jī)氣體濃度裝置，在線監(jiān)測(cè)有機(jī)氣體濃度裝置通過(guò)排氣控制閥門與排氣管道連通；
[0039]脫吸附后的脫附液由吸附塔I的底部排出，吸附塔I的脫附液出口設(shè)有脫附控制閥門，脫附控制閥門通過(guò)真空泵與分離槽5連通，分離槽5的底端連通廢液儲(chǔ)罐6，分離槽5的上部連通CO2回收罐7。
[0040]本實(shí)施例的有機(jī)廢氣回收裝置的工作過(guò)程如下:
[0041](I)吸附:廢氣通過(guò)洗滌塔3進(jìn)行水噴淋洗滌，去除塵粒、難揮發(fā)有機(jī)質(zhì)和酸性氣體，然后進(jìn)入除霧器9去除水霧，得到經(jīng)過(guò)洗滌凈化預(yù)處理的廢氣由吸附塔I的下側(cè)部通入吸附塔I內(nèi)進(jìn)行吸附，廢氣穿過(guò)5層吸附塔板101，使有機(jī)分子被改性負(fù)載型MIL-101吸附劑層吸附，吸附后的氣體經(jīng)在線監(jiān)測(cè)有機(jī)氣體濃度裝置檢測(cè)，達(dá)標(biāo)后排放；
[0042](2)脫附:給吸附塔I中的吸附塔板101分別通入超臨界CO2，用超臨界CO2對(duì)吸附廢氣后的改性負(fù)載型MIL-101吸附劑層進(jìn)行萃取，脫附液從吸附塔I底端的脫附液出口經(jīng)過(guò)真空泵抽入分離槽5 ；
[0043](3)分離:打開分離槽5的減壓閥，使液體的超臨界CO/變成氣體通過(guò)排氣口進(jìn)入CO2回收罐7，進(jìn)行循環(huán)使用；回收的有機(jī)液體通過(guò)底端液體出口進(jìn)入廢液儲(chǔ)罐6，回收利用。
[0044]實(shí)施例二:
[0045]利用實(shí)施例一中的裝置對(duì)陜西省某工廠廢氣進(jìn)行吸附和脫附(廢氣流量為1000m3/h、濃度為30g/m3)，按照大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB16297-1996對(duì)凈化氣出口進(jìn)行監(jiān)測(cè)，廢氣空速20001^,每60min后切換一次吸附塔，連續(xù)運(yùn)行6個(gè)月后，改性負(fù)載型MIL-101吸附劑的吸附容量沒(méi)有下降；
[0046]整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)廢氣可以達(dá)標(biāo)排放，有機(jī)廢氣去除率大于98%，有機(jī)廢氣液化回收率多98%，年回收高純有機(jī)液體200噸，回收得到的有機(jī)液體含水率在2%以下，沒(méi)有“三廢”等二次污染。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有機(jī)廢氣回收裝置，該裝置包括吸附塔(1)，吸附塔(I)內(nèi)設(shè)有多個(gè)吸附塔板(101)，其特征在于: 所述的吸附塔板(101)包括引流體(1010)、蓋板(1011)、支撐板(1012)和吸附劑層(1013)，蓋板(1011)為多孔板狀構(gòu)件，支撐板(1012)為多孔板狀構(gòu)件； 所述的蓋板(1011)、吸附劑層(1013)和支撐板(1012)依次同軸疊置；引流體(1010)埋設(shè)在吸附劑層(1013)中。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢氣回收裝置，其特征在于，所述的引流體(1010)為鋼制管狀構(gòu)件，引流體(1010)與吸附塔板(101)同軸設(shè)置，且引流體(1010)連接蓋板(1011)與支撐板(1012) O
3.如權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)廢氣回收裝置，其特征在于，所述的吸附塔板(101)為5?10個(gè)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)廢氣回收裝置，其特征在于，所述的吸附劑層為改性負(fù)載型MIL-101吸附劑層。
5.如權(quán)利要求4所述的有機(jī)廢氣回收裝置，其特征在于，該裝置還包括CO2儲(chǔ)罐(2)、CO2壓縮機(jī)⑶和分咼槽(5)，其中: 所述的CO2壓縮機(jī)⑶將CO2儲(chǔ)罐⑵中的CO 2壓縮后由吸附塔⑴的側(cè)部通過(guò)吸附塔板(101)； 廢氣由吸收塔(I)的下側(cè)部進(jìn)入頂部排出； 脫附液由吸附塔(I)的底部排出，且排出的脫附液通過(guò)分離槽(5)進(jìn)行分離，得到CO2和有機(jī)溶劑。
6.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)廢氣回收裝置，其特征在于，所述的廢氣通過(guò)洗滌塔(3)、循環(huán)槽⑷和除霧器(9)送入吸附塔⑴內(nèi)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種有機(jī)廢氣回收裝置，該裝置包括吸附塔，吸附塔內(nèi)設(shè)有多個(gè)吸附塔板，所述的吸附塔板包括引流體、蓋板、支撐板和吸附劑層，蓋板為多孔板狀構(gòu)件，支撐板為多孔板狀構(gòu)件；所述的蓋板、吸附劑層和支撐板依次同軸疊置；引流體埋設(shè)在吸附劑層中。本實(shí)用新型的裝置采用改性負(fù)載型MIL-101吸附劑層塔板結(jié)合超臨界流體再生技術(shù)，解決了有機(jī)廢氣處理裝置中吸附塔內(nèi)吸附劑不能再生及壁流嚴(yán)重的問(wèn)題，有機(jī)廢氣回收率在98％以上，有機(jī)廢氣可以達(dá)標(biāo)排放。
【IPC分類】B01D53-04
【公開號(hào)】CN204275761
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420697126
【發(fā)明人】李宇亮, 徐永勝, 戴書琪, 何旭旭, 徐一丹, 董婷婷
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月19日