回收多組分高濃度小流量間斷有機(jī)廢氣有效成分的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于氣體回收處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種有機(jī)廢氣回收處理裝置，具體涉及一種用于回收多組分、高濃度、小流量、間斷有機(jī)廢氣有效成分的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Compound，以下簡(jiǎn)稱VOCs)是石油化工、制藥、印刷、制鞋、噴漆等行業(yè)排放的最常見(jiàn)的一類污染物。隨著工業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，VOCs的排放量與日倶增，并具有范圍廣、排放量大等特點(diǎn)。該類有機(jī)物大多具有毒性，而且能夠參與光化學(xué)反應(yīng)，形成光化學(xué)煙霧，是大氣中二次顆粒有機(jī)物形成的重要條件，對(duì)大氣環(huán)境和人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，開(kāi)展VOCs廢氣的綜合治理研究已成為當(dāng)前國(guó)際環(huán)境的熱點(diǎn)，在我國(guó)，VOCs廢氣治理也被確定為我國(guó)今后重點(diǎn)發(fā)展的研究課題之
ο
[0003]為適應(yīng)VOCs綜合治理的發(fā)展趨勢(shì)，需要開(kāi)發(fā)出適應(yīng)低濃度VOCs氣體特性的治理工藝，在滿足日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下，降低處理裝置的運(yùn)行能耗，提高裝置的穩(wěn)定可靠性。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外在VOCs治理新技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)方面都得到了不斷地發(fā)展，其發(fā)展方向一是對(duì)各種主流技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)提高，主要體現(xiàn)在一是新材料(吸附材料、催化材料、過(guò)濾材料、生物凈化菌種等)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用；二是過(guò)程優(yōu)化和集成技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，如吸附濃縮-催化燃燒集成技術(shù)、吸附濃縮-冷凝回收集成技術(shù)、吸附濃縮-吸收集成技術(shù)等；三是新技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，如生物凈化技術(shù)、等離子體凈化技術(shù)、光催化技術(shù)、膜分離技術(shù)和離子液吸收技術(shù)等。通過(guò)實(shí)踐證明，單一通過(guò)一種工藝技術(shù)要實(shí)現(xiàn)VOCs綜合治理效果(總烴達(dá)標(biāo)排放和有機(jī)組份的回收)是較為困難的。將上述技術(shù)中的兩項(xiàng)或三項(xiàng)進(jìn)行組合，以實(shí)現(xiàn)整套裝置的綜合性能指標(biāo)最優(yōu)，是當(dāng)前VOCs綜合治理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
[0004]由于罐區(qū)、碼頭所產(chǎn)生的有機(jī)廢氣具有無(wú)規(guī)律間斷排放、組分、流量無(wú)法控制等特點(diǎn)，難以回收有機(jī)廢氣中的有效成分，傳統(tǒng)的解決方法都是去火炬燃燒或采用鍋爐焚燒的方式，往往造成了資源的浪費(fèi)，且燃燒產(chǎn)生的C02排放到大氣中會(huì)造成溫室效應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種回收多組分高濃度小流量間斷有機(jī)廢氣有效成分的方法及裝置，解決了罐區(qū)、碼頭有機(jī)廢氣無(wú)法回收的難題。
[0006]本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:
(-)有機(jī)廢氣進(jìn)入緩沖罐，維持緩沖罐在微負(fù)壓狀態(tài)，緩沖罐設(shè)置有壓力及報(bào)警指示，前后都設(shè)有控制閥，根據(jù)系統(tǒng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)；
(二)從緩沖罐出來(lái)的有機(jī)廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)進(jìn)入一級(jí)冷凝器，有機(jī)廢氣中的有機(jī)物被低溫氣體冷卻或冷凝后進(jìn)入二級(jí)冷凝器，有機(jī)廢氣經(jīng)二級(jí)冷凝器冷卻或冷凝后進(jìn)入三級(jí)冷凝器進(jìn)行進(jìn)一步冷凝，在二級(jí)和三級(jí)冷凝器中，設(shè)有冷凍介質(zhì)供冷，有機(jī)廢氣中的絕大部分有機(jī)物被冷凝下來(lái)，進(jìn)入氣液分離罐，冷凝液留在氣液分離罐內(nèi)；
㈢經(jīng)三級(jí)冷凝器后的有機(jī)廢氣從氣液分離罐回到一級(jí)冷凝器與進(jìn)一級(jí)冷凝器的有機(jī)廢氣進(jìn)行熱交換，然后依次進(jìn)入第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔進(jìn)行變壓吸附處理，凈化后氣體通過(guò)煙囪排空，第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔內(nèi)的吸附劑吸附達(dá)到飽和時(shí)停止吸附，并用真空栗抽真空進(jìn)行脫附，第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔三塔交替使用，并采用活性炭和分子篩混裝吸附劑的方式以滿足有機(jī)氣體的多組分吸附，以實(shí)現(xiàn)凈化后的排放氣中非甲烷總烴含量達(dá)到規(guī)定排放要求；
㈣經(jīng)一、二、三級(jí)冷凝器冷凝后的有機(jī)物經(jīng)氣液分離罐分離后的液體進(jìn)入儲(chǔ)油罐，被吸附的氣體經(jīng)真空栗脫附后進(jìn)入緩沖罐，然后經(jīng)所述步驟㈡和㈢冷凝分離后進(jìn)入儲(chǔ)油罐儲(chǔ)存。
[0007]—種回收多組分高濃度小流量間斷有機(jī)廢氣有效成分的裝置，包括緩沖罐、風(fēng)機(jī)、一級(jí)冷凝器、二級(jí)冷凝器、三級(jí)冷凝器、氣液分離罐、第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、真空栗、儲(chǔ)油罐和污油栗；緩沖罐設(shè)有有機(jī)廢氣進(jìn)口，一級(jí)冷凝器通過(guò)風(fēng)機(jī)與緩沖罐有機(jī)廢氣出口相連，一級(jí)冷凝器、二級(jí)冷凝器和三級(jí)冷凝器依次相連后連接氣液分離罐的氣液進(jìn)口，氣液分離罐的液體出口與儲(chǔ)油罐相連，氣液分離罐的氣體出口連接一級(jí)冷凝器的氣體進(jìn)口，第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔依次相連，第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔均采用活性炭和分子篩混裝，第一吸附塔的進(jìn)口連接一級(jí)冷凝器的氣體出口，第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔的凈化氣排放口連接煙囪，第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔的氣體出口經(jīng)真空栗連接緩沖罐的氣體進(jìn)口，儲(chǔ)油罐上接有所述污油栗。有機(jī)廢氣進(jìn)入緩沖罐，經(jīng)風(fēng)機(jī)進(jìn)入一級(jí)冷凝器，油氣中的有機(jī)物被管外的低溫氣體冷卻或冷凝，然后進(jìn)入二級(jí)冷凝器有機(jī)廢氣經(jīng)二級(jí)冷凝器冷卻或冷凝后進(jìn)入三級(jí)冷凝器進(jìn)行進(jìn)一步冷凝，在二級(jí)和三級(jí)冷凝器中，有專門的冷凍介質(zhì)提供冷，油氣中的絕大部分有機(jī)物被冷凝下來(lái)，進(jìn)入分離罐，冷凝液留在罐內(nèi)，經(jīng)三級(jí)冷凝后的氣體，回到冷卻器管外與進(jìn)系統(tǒng)的油氣進(jìn)行熱交換，氣體加熱后進(jìn)入吸附系統(tǒng)進(jìn)一步處理，冷凝后的有機(jī)物經(jīng)分離罐分離后進(jìn)入儲(chǔ)油罐儲(chǔ)存。吸附劑吸附一段時(shí)間后，停止吸附，并用真空栗抽真空進(jìn)行脫附。三塔交替使用，并采用混裝吸附劑(活性炭/分子篩)的方式以滿足有機(jī)氣體的多組分吸附。經(jīng)變壓吸附后的凈化氣達(dá)標(biāo)排放，被吸附的氣體經(jīng)真空栗脫附后進(jìn)入緩沖罐，冷凝分離后進(jìn)入儲(chǔ)油罐儲(chǔ)存。
[0008]本發(fā)明通過(guò)冷凝法和變壓吸附法相結(jié)合，通過(guò)冷凝技術(shù)對(duì)有機(jī)廢氣初次分離和提純，用變壓吸附技術(shù)對(duì)冷凝后的有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附，經(jīng)變壓吸附后的凈化氣達(dá)標(biāo)排放，冷凝后的有機(jī)物經(jīng)分離罐分離后進(jìn)入儲(chǔ)油罐儲(chǔ)存。本發(fā)明主要用于罐區(qū)和碼頭產(chǎn)生有機(jī)廢氣的場(chǎng)合，有機(jī)廢氣經(jīng)該工藝處理后排放氣的排放指標(biāo)達(dá)到我國(guó)新的排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn):⑴本發(fā)明的方法有效解決了多組分高濃度小流量間斷的有機(jī)廢氣回收難得問(wèn)題，主要用于回收罐區(qū)和碼頭等場(chǎng)合所產(chǎn)生的有機(jī)廢氣；⑵本發(fā)明采用低壓冷凝和吸附技術(shù)相結(jié)合的方式，能耗低；并可根據(jù)介質(zhì)的特點(diǎn)優(yōu)化組合工藝；(3)本發(fā)明所述的方法，處理后的排放氣排放指標(biāo)可達(dá)到我國(guó)新的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求M)本發(fā)明所述的方法可實(shí)現(xiàn)高度的自動(dòng)化控制。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的設(shè)備連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
本實(shí)施例是一種回收多組分高濃度小流量間斷有機(jī)廢氣有效成分的方法，設(shè)備連接如圖1所示，用于棧臺(tái)油氣回收，多組分高濃度小流量間斷有機(jī)廢氣其組成復(fù)雜，主要以烷烴、烯烴、非甲烷總烴本系列組成；濃度變化頻繁，變化范圍為100~90000mg/l ;流量小且間斷，其變化范圍為10~10000m3，具體為:
當(dāng)鶴管開(kāi)始工作后，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)置的增壓風(fēng)機(jī)引風(fēng)，油氣首先進(jìn)入緩沖罐，維持緩沖罐在微負(fù)壓狀態(tài)，緩沖罐設(shè)置有壓力、報(bào)警指示，前后都設(shè)有控制閥，根據(jù)系統(tǒng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。裝置開(kāi)始啟動(dòng)后，根據(jù)總管線壓力值調(diào)節(jié)油氣進(jìn)量?；旌蠚饨?jīng)壓縮機(jī)升壓至工作壓力后，該風(fēng)機(jī)主要克服廢氣系統(tǒng)的阻力(壓力0.15MPa*G)，進(jìn)入一級(jí)冷凝器(一級(jí)冷凝器出口溫度10°C )，油氣中的有機(jī)物被管外的低溫氣體冷卻或冷凝，在進(jìn)入二級(jí)冷凝器(二級(jí)冷凝器的出口溫度-30°C，此時(shí)油氣濃度約為20g/m3)，二級(jí)冷凝器出口油氣進(jìn)入三級(jí)冷凝器進(jìn)一步的冷凝(三級(jí)