本發(fā)明涉及一種吸附劑吸附、熱干氣脫附處理有機(jī)廢氣的裝置及方法，屬于廢氣污染治理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

揮發(fā)性有機(jī)廢氣污染環(huán)境，是霧霾形成的重要原因之一。它不僅危害人們健康，還嚴(yán)重浪費(fèi)資源。目前常用的有吸收法、吸附法、燃燒法、冷凝法等處理方法。吸附回收法由于處理效果好、有機(jī)物可回收重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。吸附劑吸附飽和，通常使用水蒸汽或熱氣脫附，脫附氣經(jīng)過(guò)冷凝，不易溶于水的有機(jī)溶劑分層后得到回收。由于使用水蒸汽或熱氣含水率高，回收的有機(jī)溶劑純度較低，有時(shí)需要二次處理后才可再利用。溶解水中的有機(jī)溶劑得不到回收，直接排放容易造成二次污染，提純則要消耗大量的能量，分離成本高。冷凝后的不凝氣不能達(dá)標(biāo)排放。吸附劑接觸了太多的水，利用率也會(huì)降低。設(shè)備因潮濕易腐蝕，增加維護(hù)成本，縮短使用時(shí)間。

如中國(guó)發(fā)明公開號(hào)CN105854513A公開了一種氯代烴類廢氣的處理方法，其技術(shù)方案是：以活性炭或樹脂為吸附劑，先用水蒸氣進(jìn)行脫附，再用熱空氣或熱氮?dú)獯祾吒稍?，脫附產(chǎn)物進(jìn)行冷凝回收。該方法冷凝后溶液需分層才能回收，有廢水產(chǎn)生；溶劑含水量大，若繼續(xù)蒸餾分離則能耗高。吹掃的熱空氣或熱氮?dú)鉀](méi)有經(jīng)過(guò)干燥去水，吸附劑水分殘留多，會(huì)降低重新吸附的效果。需要制氮機(jī)等配套的系列設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易保養(yǎng)，投資較大。

又如中國(guó)發(fā)明公開號(hào)CN105498446A公開了一種有機(jī)廢氣吸附- 蒸汽脫附- 分級(jí)冷凝回收有機(jī)物的方法，以活性炭為吸附劑，利用水蒸氣進(jìn)行脫附，再用熱空氣或熱氮?dú)獯祾吒稍铮摳疆a(chǎn)物進(jìn)行冷凝回收。該方法利用水蒸氣進(jìn)行脫附，再通過(guò)熱空氣或熱氮?dú)獯祾?，過(guò)程中沒(méi)有經(jīng)過(guò)干燥，會(huì)直接導(dǎo)致吸附劑水分殘留多，吸附脫附的效果更低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，而提供一種吸附劑吸附、熱干氣脫附處理有機(jī)廢氣的裝置及方法，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單科學(xué)，能夠處理的有機(jī)廢氣種類多，處理效果好，處理過(guò)程更環(huán)保。

為達(dá)到目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：

一種用于吸附劑吸附、熱干氣脫附處理有機(jī)廢氣的裝置，包括處理機(jī)構(gòu)、吸附機(jī)構(gòu)以及脫附機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述處理機(jī)構(gòu)包括第一風(fēng)機(jī)、預(yù)處理器和冷凝器，預(yù)處理器上設(shè)有預(yù)處理入氣口和預(yù)處理出氣口，冷凝器上設(shè)有冷凝入氣口、冷凝出氣口以及排液口，第一風(fēng)機(jī)上設(shè)有第一風(fēng)機(jī)入氣口和第一風(fēng)機(jī)出氣口；所述吸附機(jī)構(gòu)包括至少兩臺(tái)并聯(lián)設(shè)置的吸附器，所述吸附器上設(shè)有入氣口、出氣口、進(jìn)氣口以及排氣口，吸附器內(nèi)部裝填有吸附劑，所述入氣口、出氣口、進(jìn)氣口以及排氣口上均設(shè)有鎖止閥；所述脫附機(jī)構(gòu)包括第二風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)和加熱器，除濕機(jī)上設(shè)有除濕入氣口和除濕出氣口，加熱器上設(shè)有加熱入氣口和加熱出氣口，第二風(fēng)機(jī)上設(shè)有第二風(fēng)機(jī)入氣口和第二風(fēng)機(jī)出氣口；

所述第一風(fēng)機(jī)入氣口分別與冷凝出氣口以及外部廢氣的排出口通過(guò)管道連接，第一風(fēng)機(jī)出氣口與預(yù)處理入氣口通過(guò)管道連接，預(yù)處理出氣口與入氣口通過(guò)管道連接，出氣口與冷凝入氣口通過(guò)管道連接，除濕出氣口與加熱入氣口通過(guò)管道連接，加熱出氣口與第二風(fēng)機(jī)入氣口通過(guò)管道連接，第二風(fēng)機(jī)出氣口與進(jìn)氣口通過(guò)管道連接；

還包括儲(chǔ)槽，所述儲(chǔ)槽與排液口通過(guò)管道連接。

進(jìn)一步的，所述吸附劑是活性炭、分子篩、硅膠或大孔樹脂等任意一種或組合。

一種吸附劑吸附、熱干氣脫附處理有機(jī)廢氣的方法，其特征在于：

使用上述裝置，包括以下步驟:

1)吸附：將需要處理的有機(jī)廢氣通過(guò)第一風(fēng)機(jī)入氣口送入裝置內(nèi)，有機(jī)廢氣從第一風(fēng)機(jī)出氣口排出通過(guò)預(yù)處理入氣口進(jìn)入預(yù)處理器內(nèi)，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、冷凝等預(yù)處理后，從預(yù)處理出氣口排出通過(guò)入氣口進(jìn)入吸附器內(nèi)，有機(jī)廢氣中所含的有機(jī)物被吸附劑所吸附，凈化后的氣體通過(guò)排氣口直接排放至空氣中；

2)脫附：任意一個(gè)使用中的吸附器中吸附劑所吸附的有機(jī)物在接近飽和后，該吸附器通過(guò)關(guān)閉入氣口處所設(shè)的鎖止閥停止進(jìn)氣，同時(shí)切換至另一臺(tái)吸附器進(jìn)行吸附，此時(shí)停止工作的吸附器上進(jìn)氣口處會(huì)通入熱干氣對(duì)吸附劑進(jìn)行脫附，脫附出來(lái)富含有機(jī)物的混合氣體含水率極低；

3)冷凝：混合氣體從出氣口排出通過(guò)冷凝入氣口進(jìn)入冷凝器內(nèi)，經(jīng)過(guò)冷凝器的冷凝，混合氣體中所含的有機(jī)物由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，液態(tài)有機(jī)物會(huì)通過(guò)排液口流出，流入儲(chǔ)槽從而得到回收，分離出有機(jī)物的氣體溫度降低；

4)降溫：完成脫附后的吸附器內(nèi)部溫度高，此時(shí)該吸附器入氣口處的鎖止閥打開，冷凝器內(nèi)的低溫氣體從冷凝出氣口排出直至通過(guò)入氣口進(jìn)入吸附器內(nèi)，完成冷卻降溫，然后重新進(jìn)行吸附。

上述方法中，所述的熱干氣是空氣通過(guò)除濕入氣口進(jìn)入除濕機(jī)內(nèi)完成除濕后，從除濕出氣口排出通過(guò)加熱入氣口進(jìn)入加熱器內(nèi)完成加熱后，從加熱出氣口排出通過(guò)進(jìn)氣口進(jìn)入吸附器內(nèi)。經(jīng)熱干氣脫附、冷干氣降溫處理過(guò)的吸附劑非常干燥，可以提高有機(jī)物的吸附效果。

上述方法步驟2）脫附中，所述熱干氣的溫度為110～115℃，熱干氣的露點(diǎn)溫度在-30～-60℃之間。

上述方法步驟2）脫附中，所述混合氣體露點(diǎn)溫度在-20～-50℃之間。

上述方法步驟4）降溫中，所述低溫氣體溫度為10～20℃，露點(diǎn)溫度在-10～-30℃之間。

本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：

（1）結(jié)構(gòu)科學(xué)簡(jiǎn)單，只需在傳統(tǒng)的溶劑吸附蒸汽脫附裝置上進(jìn)行脫附氣管路略加改動(dòng)即可。

（2）能夠處理的有機(jī)廢氣的種類多，有機(jī)溶劑不管是否與水相溶，都可得到回收。

（3）采用低露點(diǎn)的熱干氣脫附、冷干氣降溫，吸附劑吸附的水少，反之吸附有機(jī)溶劑的能力得到提高。

（4）回收過(guò)程無(wú)廢水產(chǎn)生，不會(huì)造成二次污染。

（5）因脫附氣可達(dá)到-60℃露點(diǎn)，可配合采用-60℃冷媒冷凝，使溶劑回收率得到更大提高，全程無(wú)結(jié)霜、結(jié)冰，能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

（6）回收的有機(jī)溶劑含水率低，無(wú)需二次處理就可以直接投入生產(chǎn)再利用。

（7）設(shè)備干燥不易腐蝕，投資及維護(hù)成本較低。

（8）處理后排放的尾氣可以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種吸附劑吸附、熱干氣脫附處理有機(jī)廢氣的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種吸附劑吸附、熱干氣脫附處理有機(jī)廢氣的裝置及方法，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單科學(xué)，能夠處理的有機(jī)廢氣的種類多，處理效果好，處理過(guò)程更環(huán)保。

為了使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例。

如圖1所示，一種用于吸附劑吸附、熱干氣脫附處理有機(jī)廢氣的裝置，包括處理機(jī)構(gòu)、吸附機(jī)構(gòu)以及脫附機(jī)構(gòu)。處理機(jī)構(gòu)包括第一風(fēng)機(jī)1、預(yù)處理器2和冷凝器3，預(yù)處理器2上設(shè)有預(yù)處理入氣口21和預(yù)處理出氣口22，冷凝器3上設(shè)有冷凝入氣口31、冷凝出氣口32以及排液口33，第一風(fēng)機(jī)1上設(shè)有第一風(fēng)機(jī)入氣口11和第一風(fēng)機(jī)出氣口12。

吸附機(jī)構(gòu)包括至少兩臺(tái)并聯(lián)設(shè)置的吸附器4，吸附器4上設(shè)有入氣口41、出氣口42、進(jìn)氣口43以及排氣口44。吸附器4內(nèi)部裝填有吸附劑，吸附劑是活性炭、分子篩、硅膠或大孔樹脂等任意一種或組合，本實(shí)施例中，吸附劑選用為活性炭。入氣口41、出氣口42、進(jìn)氣口43以及排氣口44上均設(shè)有鎖止閥45。通過(guò)對(duì)鎖止閥45的開合，能夠控制氣體的進(jìn)入和排出。

脫附機(jī)構(gòu)包括第二風(fēng)機(jī)5、除濕機(jī)6和加熱器7，除濕機(jī)6上設(shè)有除濕入氣口61和除濕出氣口62，加熱器7上設(shè)有加熱入氣口71和加熱出氣口72，第二風(fēng)機(jī)5上設(shè)有第二風(fēng)機(jī)入氣口51和第二風(fēng)機(jī)出氣口52。

其中，第一風(fēng)機(jī)入氣口11分別與冷凝出氣口32以及外部廢氣的排出口通過(guò)管道連接，第一風(fēng)機(jī)出氣口12與預(yù)處理入氣口21通過(guò)管道連接，預(yù)處理出氣口22與入氣口41通過(guò)管道連接，出氣口42與冷凝入氣口31通過(guò)管道連接，除濕出氣口62與加熱入氣口71通過(guò)管道連接，加熱出氣口72與第二風(fēng)機(jī)入氣口51通過(guò)管道連接，第二風(fēng)機(jī)出氣口52與進(jìn)氣口43通過(guò)管道連接。

本實(shí)施例中，用于吸附劑吸附、熱干氣脫附處理有機(jī)廢氣的裝置還包括儲(chǔ)槽8，儲(chǔ)槽8與排液口33通過(guò)管道連接。所有在冷凝機(jī)3中液化的有機(jī)物都會(huì)通過(guò)排液口33流出，進(jìn)入儲(chǔ)槽8內(nèi)，完成收集。

利用該裝置對(duì)某車間廢氣進(jìn)行處理，包括以下步驟:

步驟一，吸附。車間內(nèi)的有機(jī)廢氣通過(guò)第一風(fēng)機(jī)入氣口11送入裝置內(nèi)，有機(jī)廢氣從第一風(fēng)機(jī)出氣口12排出通過(guò)預(yù)處理入氣口21進(jìn)入預(yù)處理器內(nèi)。經(jīng)過(guò)過(guò)濾、冷凝等預(yù)處理后，從預(yù)處理出氣口22排出通過(guò)入氣口41進(jìn)入吸附器4a內(nèi)，有機(jī)廢氣中所含的有機(jī)物被吸附劑所吸附，凈化后的有機(jī)廢氣屬性達(dá)標(biāo)，通過(guò)排氣口44直接排放至空氣中。

步驟二，脫附。當(dāng)前使用中的吸附器4a內(nèi)吸附劑所吸附的有機(jī)物在接近飽和后，該吸附器4a通過(guò)關(guān)閉入氣口處所設(shè)的鎖止閥45停止進(jìn)氣，同時(shí)切換至另一臺(tái)吸附器4b進(jìn)行吸附，此時(shí)停止工作的吸附器4a上進(jìn)氣口43處會(huì)通入熱干氣對(duì)吸附劑進(jìn)行脫附，熱干氣是空氣通過(guò)除濕入氣口61進(jìn)入除濕機(jī)6內(nèi)完成除濕后，從除濕出氣口62排出通過(guò)加熱入氣口71進(jìn)入加熱器7內(nèi)完成加熱后，從加熱出氣口72排出通過(guò)進(jìn)氣口43進(jìn)入吸附器4a內(nèi)。經(jīng)除濕機(jī)6處理過(guò)的干空氣含水率很少，露點(diǎn)低于-30～-60℃，使用電或水蒸氣的加熱器7，會(huì)將干空氣升溫至110～115℃，這就把常溫潮濕的空氣變成了低露點(diǎn)熱干氣。完成脫附后，脫附出來(lái)富含有機(jī)物的混合氣體含水率極低。當(dāng)吸附器4b吸附即將飽和停止吸附，就切換吸附器4a來(lái)接著吸附。如此循環(huán)，不斷交替。

步驟三，冷凝。混合氣體從出氣口42排出通過(guò)冷凝入氣口31進(jìn)入冷凝器3內(nèi)，經(jīng)過(guò)冷凝器3的冷凝，混合氣體中所含的有機(jī)物由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，液態(tài)有機(jī)物會(huì)通過(guò)排液口33流出，流入儲(chǔ)槽8從而得到回收，分離出有機(jī)物的氣體溫度降低；

步驟四，降溫。完成脫附后的吸附器4a內(nèi)部溫度高，此時(shí)該吸附器入氣口41處的鎖止閥45打開，冷凝器3內(nèi)的低溫氣體從冷凝出氣口32排出直至通過(guò)入氣口41進(jìn)入吸附器4a內(nèi)，完成冷卻降溫，然后重新進(jìn)行吸附。

在步驟二脫附中，混合氣體露點(diǎn)溫度在-20～-50℃之間。

在步驟四降溫中，低溫氣體溫度為10～20℃，露點(diǎn)溫度在-10～-30℃之間。

其中，經(jīng)熱干氣脫附、冷干氣降溫處理過(guò)的吸附劑非常干燥，可以提高有機(jī)物的吸附效果。經(jīng)過(guò)冷凝器3冷凝處理后用于回收的有機(jī)溶劑水分少、純度高，事后無(wú)需進(jìn)行二次提純處理，可以直接投入生產(chǎn)。整個(gè)過(guò)程無(wú)廢水產(chǎn)生，不會(huì)造成二次污染，以達(dá)到了高效、節(jié)約、環(huán)保的目標(biāo)。

本說(shuō)明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明所作的舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明說(shuō)明書的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。