一種低濃度含voc的混合氣體中voc的回收方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于節(jié)能、環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種減少傳輸和停留時(shí)間、低壓 降、適應(yīng)處理低濃度V0C廢氣的節(jié)能的低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 含有揮發(fā)性有機(jī)物V0C的廢氣對(duì)大氣、環(huán)境及人類身體健康都產(chǎn)生了危害。低濃 度有機(jī)廢氣處理的處理可通過化學(xué)方法，如燃燒、催化氧化等，這些方法易產(chǎn)生二次污染且 不能回收氣體中的有機(jī)物。而傳統(tǒng)物理方法如吸附、冷凝、液體吸收等，能夠回收氣體中的 有機(jī)物、應(yīng)用較為廣泛，但是對(duì)于低濃度廢氣處理效率較低、所需的處理設(shè)備體積龐大。
[0003] 傳統(tǒng)的吸收法回收氣體中的V0C受制于單位體積的氣液傳質(zhì)面積，難以達(dá)到高效 吸收的效果，微泡吸收裝置通過微泡技術(shù)極大的提高了單位體積的氣液接觸面積，提高了 傳質(zhì)效率，減小吸收器體積；吸附再生的方法多采用飽和水蒸氣脫附法，該方法得到的是 V0C水溶液，然后再通過精餾或者萃取的方法進(jìn)行V0C回收。這種脫附方法步驟多、能耗大、 工藝復(fù)雜。采用滲透氣化技術(shù)可以有效地分離水蒸氣和V0C，使得V0C能夠低能耗高效富 集。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種減少傳輸和停留時(shí) 間、低壓降、適應(yīng)處理低濃度V0C廢氣的節(jié)能的低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法 及裝置。
[0005] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于以微泡吸 收-吸附富集組合方式，在絕對(duì)壓力0. 08?0. 5MPa、溫度-20°C?60°C下，從低濃度V0C 混合氣體中回收V0C氣體。
[0006] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于包括如下步 驟： 1) 用氣體輸送泵將含V0C的混合氣體送入微泡吸收裝置內(nèi)，經(jīng)微泡吸收裝置內(nèi)的微泡 發(fā)生裝置作用后含V0C的混合氣體以納米級(jí)氣泡的形態(tài)進(jìn)入微泡吸收裝置內(nèi)的內(nèi)循環(huán)吸 收器中，V0C經(jīng)內(nèi)循環(huán)吸收器內(nèi)的吸收劑充分吸收，吸收后的混合氣體經(jīng)過微泡吸收裝置 內(nèi)的泡沫捕捉裝置除去夾帶的泡沫和霧滴，得到吸附后的尾氣，納米級(jí)氣泡直徑為300? 800mm ; 2) 吸附后的尾氣進(jìn)入吸附器進(jìn)行吸附，吸附后吸附劑用低壓蒸汽進(jìn)入脫附，脫附時(shí)從 吸附器底部通入低壓蒸汽，使V0C從吸附劑上脫附，帶有V0C的蒸汽進(jìn)入滲透氣化富集器， V0C被富集，所述的低壓蒸汽為0. 5Mpa以下的水蒸氣。
[0007] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于步驟1)中所 述的內(nèi)循環(huán)吸收器內(nèi)的吸收劑包括水性溶液、聚乙二醇、復(fù)合型表面活性劑溶液、g 丁內(nèi)酯 或離子液體。
[0008] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于步驟1)所述 的微泡發(fā)生裝置為超聲式發(fā)生裝置、機(jī)械噴射式發(fā)生裝置或微通道裝置。
[0009] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于步驟1)所述 的微泡吸收裝置與閃蒸器循環(huán)連接，微泡吸收裝置內(nèi)的吸收劑通過間歇或連續(xù)的方式進(jìn)入 閃蒸器內(nèi)進(jìn)行V0C回收及吸收劑的再生，再生后的吸收劑再進(jìn)入微泡吸收裝置用。
[0010] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于步驟2 )中吸 附器內(nèi)的吸附劑為活性炭纖維、改性碳纖維、改性環(huán)糊精材料一種或幾種的混合物，優(yōu)選為 改性碳纖維或P _環(huán)糊精-十二烷基苯磺酸鈉復(fù)配表面活性劑溶液，采用間歇式操作，操作 時(shí)間為30min。
[0011] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于步驟2 )中脫 附時(shí)低壓蒸汽為飽和蒸汽，蒸汽用量為吸附劑質(zhì)量為15-25倍。
[0012] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于步驟2 )中所 述的滲透氣化富集器采用ZMA1型膜。
[0013] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于步驟2 )中吸 附劑的吸附量達(dá)到飽和吸附量的85%時(shí)，進(jìn)行切換再生操作，再生利用低壓蒸汽使得V0C從 吸附劑上脫附。
[0014] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C回收所用的回收裝置，其特征在于包 括微泡吸收裝置，所述的微泡吸收裝置內(nèi)設(shè)置微泡發(fā)生裝置、內(nèi)循環(huán)吸收器及氣液分離器， 所述的微泡吸收裝置與氣體輸送泵連接，微泡吸收裝置與閃蒸器連接構(gòu)成內(nèi)循環(huán)，微泡吸 收裝置頂部與吸附器底部連接，所述的吸附器頂部與滲透氣化富集器連接，所述的吸附器 底部還設(shè)置低壓蒸汽進(jìn)口，頂部設(shè)置吸附尾氣排放口，微泡發(fā)生裝置為納米級(jí)微泡發(fā)生器， 它可以是超聲式發(fā)生裝置、機(jī)械噴射式發(fā)生裝置、微通道裝置或者納米級(jí)孔徑的膜，能夠產(chǎn) 生直徑在300?800_的微氣泡；內(nèi)循環(huán)吸收器利用氣液兩相的密度差以及內(nèi)循環(huán)套筒的 導(dǎo)流作用，使得吸收器中的吸收劑能夠形成環(huán)流強(qiáng)化氣液傳質(zhì)效果；所述的氣液分離器包 括氣液分離室和泡沫分離裝置，使得微泡有充足的時(shí)間破碎并且減少吸收劑夾帶。
[0015] 通過采用上述技術(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下： 1)本發(fā)明根據(jù)混合氣體中揮發(fā)性有機(jī)物在特定的溶劑中具有極好的溶解度、微泡吸收 裝置能夠提供較高的單位體積傳質(zhì)面積、以及吸附材料對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)物具有良好的吸附 能力的特點(diǎn)，采用微泡吸收-吸附富集組合方式，將含V0C的混合氣體送入微泡吸收裝置 中，利用微泡技術(shù)提高單位體積的氣液接觸面積，強(qiáng)化吸收傳質(zhì)使得V0C能夠溶解在吸收 劑中，經(jīng)過微泡吸收器處理的混合氣體進(jìn)入吸附器，進(jìn)行進(jìn)一步的吸附分離，V0C處理率可 以到達(dá)70%以上； 2 )本發(fā)明還設(shè)置與微泡吸收裝置形成內(nèi)循環(huán)的閃蒸器，當(dāng)微泡吸收裝置中吸收劑濃 度過高時(shí)部分或全部送入閃蒸器中分離，對(duì)吸收劑進(jìn)行再生處理，再生后的吸附器重復(fù)利 用； 3)本發(fā)明吸附器內(nèi)的吸附劑吸附達(dá)到飽和或接近飽和時(shí)，利用低壓蒸汽進(jìn)行脫附，吸 附劑再生，V0C通過滲透氣化裝置進(jìn)行分離富集，使用本工藝后對(duì)于低濃度的混合氣體，揮 發(fā)性有機(jī)物的處理率可以到達(dá)70%以上； 4 )本發(fā)明的將微泡吸收-吸附富集耦合的回收方法，解決傳統(tǒng)低濃度含VOC的混合氣 體工藝復(fù)雜、設(shè)備大、回收成本高的問題，它能夠減少吸收器體積、操作停留時(shí)間，實(shí)現(xiàn)低濃 度含V0C的混合氣體低成本環(huán)保處理，V0C的總處理率在90%以上，總回收率在50%以上。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的V0C回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖中：1-閃蒸器，2-氣體輸送泵，3-微泡吸收裝置，4-吸附器，5-滲透氣化富集 器。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下結(jié)合說明書附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并 不僅限于此： 如圖1所示，本發(fā)明的低濃度含V0C的混合氣體中V0C回收所用的回收裝置，包括微泡 吸收裝置3,用于吸收含V0C的混合氣體中的V0C，所述的微泡吸收裝置3底部與氣體輸送 泵2連接，氣體輸送泵2將含V0C的混合氣體送入微泡吸收裝置3內(nèi)，氣體流速50?100 L/h ;氣泡發(fā)生器使混合氣體產(chǎn)生300?800_的微氣泡，微泡吸收裝置3與閃蒸器1連接 構(gòu)成內(nèi)循環(huán)，通過閃蒸器1將微泡吸收裝置3內(nèi)的吸收劑進(jìn)行再生利用，微泡吸收裝置3頂 部與吸附器4底部連接，對(duì)從微泡吸收裝置3出來的尾氣進(jìn)行吸附處理，吸附器4頂部與滲 透氣化富集器5連接，吸附器底部4還設(shè)置低壓蒸汽進(jìn)口，頂部設(shè)置吸附尾氣排放口；當(dāng)吸 附劑吸附量達(dá)到85%時(shí)，在吸附器4底部通過低壓蒸汽，對(duì)吸附器4內(nèi)的吸附劑進(jìn)行脫附， 得到的基本不含V0C的氣體從吸附尾氣排放口排出，脫附后的V0C氣體經(jīng)過滲透氣化富集 器5進(jìn)行富集，富集得到的V0C及閃蒸器1內(nèi)再生吸收劑時(shí)得到的V0C都可以回收利用。
[0019] 本發(fā)明內(nèi)循環(huán)吸收器內(nèi)的吸收劑包括水性溶液、聚乙二醇、復(fù)合型表面活性劑溶 液、g丁內(nèi)酯或離子液體，優(yōu)選為聚乙二醇或P -環(huán)糊精-十二烷基苯磺酸鈉復(fù)配表面活性 劑溶液；吸附器4內(nèi)的吸附劑為活性炭纖維、改性碳纖維、改性環(huán)糊精材料一種或幾種的混 合物，優(yōu)選為改性碳纖維。
[0020] 本發(fā)明的微泡發(fā)生裝置為超聲式發(fā)生裝置、機(jī)械噴射式發(fā)生裝置或微通道裝置； 脫附時(shí)低壓蒸汽為0. 5Mpa以下的飽和水蒸汽，蒸汽用量為吸附劑質(zhì)量為15-25倍；滲透氣 化富集器采用ZMA1