CN102557868B - 回收水松纸印刷有机废气中乙醇的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回收水松纸印刷有机废气中乙醇的方法，在水松纸印刷生产工艺中要使用大量的有机溶剂，会造成室内空气污浊，本发明所述方法包括以下步骤：收集废气；过滤、冷却；二级表冷；吸附；脱附、活性炭再生；冷凝；气液分离；精馏。过滤、冷却是通过风管将高温废气输送至过滤器，使废气经80～100目的初级过滤筛和120～140目的二级过滤筛过滤，除去其中的粉尘、颗粒杂质，再经冷却器降温，使其温度降到60～70℃以下。采用本发明所述方法处理印刷废气，不仅改善了直接排放造成的污染，而且在低成本、低能耗的条件下有效的回收了印刷废气中的乙醇。

Description

回收水松纸印刷有机废气中乙醇的方法

技术领域

本发明涉及有机废气的清洁，具体为有机废气的循环利用方法。

背景技术

在水松纸的印刷生产工艺中要使用大量的有机溶剂，这些有机溶剂在干燥成膜的过程中会全部挥发，造成室内空气污浊，影响生产工人的身体健康，在室内安装排气扇后，虽然能够排除室内废气，但是，废气与空气混合后排放，会对空气造成严重的污染，并且这些有机溶剂不能重复使用，印刷企业要投入大量的资金购买这些有机溶剂，给企业带来了沉重的经济负担，同时也造成了资源的巨大浪费。

目前，对有机溶剂的回收处理，一般有吸收法、冷凝法和吸附法，吸收法实质是将气态污染物转为液态，后续分离困难。冷凝法在有机溶剂含量较高的情况下使用比较经济合理，在溶剂浓度比较稀时，后续回收就相对困难。也有一些企业采用吸附法，是对印刷废气进行收集、冷却、过滤、吸附、脱附、冷凝、气液分离得到有机溶剂半成品后再进入精馏塔精馏，得到可以工业应用的有机溶剂。申请号为200910143780.4的中国发明专利公开了一种“回收含有水溶性有机化合物废气的方法和装置”，是对废气收集后进行冷却，再经活性炭纤维布袋过滤和柱状活性炭过滤器进行过滤，冷却，活性炭或活性炭纤维吸附，蒸汽脱附，冷凝，气液分离得半成品，再进精馏塔精馏得可用乙醇。由于要同时采用两种过滤器，环节过多、且布袋过滤器对气体的阻力相对较大，导致气流不畅通，过滤用的活性炭纤维布袋及活性炭更换不方便，更换成本高。且上述方法回收得到的乙醇半成品浓度相对较低，加大了后续精馏的难度。

又如申请号为CN200710032540.8的中国发明专利公开了一种“从印刷行业废气中吸附回收有机溶剂的方法及装置”，涉及从印刷行业废气中吸附回收有机溶剂的方法及装置，该装置的吸附器之一和吸附器之二分别通过阀门和管道与冷却器连接，使印刷业废气进入吸附器，吸附器之一和吸附器之二还通过阀门和管道与冷凝器之一连接，冷凝器之一与倾析器之一连接，倾析器之一与贮槽之一相接，贮槽之一分别通过阀门和管道与吸附器之三和萃取塔连接，萃取塔还分别与吸附器之三和倾析器之一连接。该方法包括吸附过程、脱附过程、分离过程和水处理过程，含甲苯、丙酮、异丙醇的有机废气通过活性炭吸附器吸附，当活性炭吸附饱和后，辅以水蒸气进行脱附解吸，解吸出来的混合液在倾析器中进行油水分离。该发明经过一般的过滤后需采用阻火器处理，且吸附器为立式结构，吸附芯的吸附面积有限。

发明内容

为克服上述背景技术的不足，本发明提供了一种回收效率高，操作简单，耗能少的回收印刷废气中乙醇的方法，应用该方法对印刷产生的废气进行回收利用，可有效回收利用废气中的有机溶剂乙醇，降低了生产成本，解决了废气排放污染环境的问题。

本发明通过以下技术方案实现：一种回收水松纸印刷废气中乙醇的方法，包括以下步骤：

A、收集废气：根据运行时启动的不同数量印刷色组，启动风机，风机电机频率调为30--40赫兹，风机正压控制在1.5KPa，吸气口附近保持一定负压，利用气流吸引和气体飘浮力，把印刷废气由相对密闭的收集房内吸入，形成吸气流再沿排气管道传送出室外，转入过滤器进行过滤。

B、过滤、冷却：通过风管将高温废气输送至过滤器，使废气经80～100目的初级过滤筛和120～140目的二级过滤筛过滤，除去其中颗粒杂质，再经冷却器降温，使其温度降到60～70℃以下。

C、二级表冷：废气通过风量不小于70000立方米的抽风机抽吸传送到二级表冷器中继续冷却，使废气温度降至25～35℃以下。

D、吸附：采用三台具有气体扩散器的吸附器并联方式对废气进行吸附，冷却后的废气送入吸附器之一后由活性炭颗粒吸附芯吸附，印刷废气中的乙醇分子被吸附到吸附芯上，当吸附质达到预定值时，停止吸附，废气转入吸附器之二进行吸附。

E、脱附、活性炭再生：采用水蒸汽脱附解析，将蒸汽房产生的水蒸汽通入到乙醇分子吸附饱和的吸附器之一将乙醇分子从吸附芯中脱附出来，变成乙醇和水的混合液；当吸附器之二的吸附质达到预定值时，对吸附器之二进行脱附，此时，由吸附器之三进行吸附，吸附器之一则通入热空气对吸附芯进行干燥，关闭蒸汽阀门，再通入常温空气，冷却至25℃左右，使活性炭再生；依此类推，一个吸附器吸附、一个脱附，另一个则对活性炭进行再生处理，能充分保证各吸附器的正常运行。

F、冷凝：将脱附后的气乙醇和水的混合液体送入冷凝器中冷凝冷却到40℃以下。

G、气液分离：将步骤F冷凝冷却后的混合物在气液分离器中进行分离，分离出来的气体送入步骤E的蒸汽房与水蒸气混合，溶于水的乙醇则送入地下储液罐密封存放。

H、精馏：将存放的溶液送入精馏塔精馏得可工业应用的乙醇。

所述步骤B中的过滤是采用以下结构的过滤器：过滤器两端为漏斗形前风罩1和后风罩2，由位于中间的长方形两通箱体连通，前风罩1漏斗小口一侧的进气管上设有风量调节阀3和有风量压力表4，可根据风量压力表4的读数情况来调节风量调节阀3，以得合适的进风量，箱体内进气管的一侧安装有可拆除的初级筛5，对废气进行初级过滤；箱体内出气管的一侧安装有可拆除的二级筛6，对废气进行再次过滤，并在二级筛靠出气管的一端设有初级冷凝器7，对过滤后的废气进行冷却，使其温度降至60～70℃；两级过滤筛中间留有一定的空间，并在该空间所对应的长方形箱体上设有观测口8，以方便对筛网的更换。

所述步骤D、E中的吸附、脱附采用卧式吸附器完成，卧式吸附器包括横向放置的整体为圆柱体型的吸附罐体11，吸附罐体11中下部横向放置有隔网12，活性炭颗粒放置于隔网12上形成吸附床13，位于吸附罐体11内吸附床13上部的蒸汽管18，蒸汽管18为“U”型且其上设置多个均匀分布的蒸汽喷孔19。还包括位于吸附罐体11一端的废气进气管14，废气进气管14与吸附床13之间设置气体挡板；以及位于吸附罐体11上部的排气管16，下部的汽液收集管17，吸附罐体11的上部设置2个加炭口20，吸附罐体11的两端盖的中下部设有清理口21。

有益效果：①采用本发明所述方法处理印刷废气，不仅改善了直接排放造成的污染，而且在低成本、低能耗的条件下有效的回收了印刷废气中的乙醇。

②由于采用并联的三组活性炭吸附芯横放的吸附器对废气进行吸附处理，再利用水蒸汽对饱和的活性炭进行脱附，活性炭再生处理，避免了活性炭在高温吸附阶段的吸附效果差，排气中的污染物浓度超标的问题，工艺简单，操作方便，回收效率高。

③气体进入吸附器前首先将其扩散，使进入活性炭吸附芯的废气的速度更均匀，使整个活性炭吸附芯的总有效吸附容量提高。

④在废气过滤后吸附前经过两次冷凝，增加了回收效率。

⑤过滤器由两级筛和冷凝器组成，代替了布袋过滤和活性炭颗粒过滤箱，且可以在过滤后直接在该过滤装置内对废气进行冷却，减少了几套设备安装的成本，过滤网可每天更换，确保气流畅通，效率高成本低。

附图说明

图1为本发明印刷废气循环利用流程示意图。

图2为本发明过滤器立体结构分解示意图。

图3为本发明过滤器立体结构组合示意图。

图4为本发明卧式吸附器立体结构分解示意图。

图5为本发明卧式吸附器立体结构组合示意图。

图中，前风罩1，后风罩2，风量调节阀3，风量压力表4，初级筛5，二级筛6，初级冷凝器7，观测口8，吸附罐体11，隔网12，吸附床13，废气进气管14，排气管16，汽液收集管17，蒸汽管18，蒸汽喷孔19，加炭口20，清理口21。

具体实施例

实施例1： 如图1所示，一种回收水松纸印刷废气中乙醇的方法，包括以下步骤：

A、收集废气：根据运行时启动的不同数量印刷色组，启动风机，风机电机频率调为30赫兹，风机正压控制在1.5KPa，吸气口附近保持一定负压，利用气流吸引和气体飘浮力，把印刷废气由相对密闭的收集房内吸入，形成吸气流再沿排气管道传送出室外，转入过滤器进行过滤。

B、过滤、冷却：通过风管将高温废气输送至过滤器，使废气经80目的初级过滤筛和120目的二级过滤筛过滤，除去其中的颗粒杂质，再经冷却器降温，使其温度降到70℃以下。

C、二级表冷：废气通过风量不小于70000立方米的抽风机抽吸传送到二级表冷器中继续冷却，使废气温度降至35℃以下。

D、吸附：采用三台具有气体扩散器的吸附器并联方式对废气进行吸附，冷却后的废气送入吸附器之一后由活性炭颗粒吸附芯吸附，印刷废气中的乙醇分子被吸附到吸附芯上，当吸附质达到预定值时，停止吸附，废气转入吸附器之二进行吸附。

E、脱附、活性炭再生：采用水蒸汽脱附解析，将蒸汽房产生的水蒸汽通入到乙醇分子吸附饱和的吸附器之一将乙醇分子从吸附芯中脱附出来，变成乙醇和水的混合液；当吸附器之二的吸附质达到预定值时，对吸附器之二进行脱附，此时，由吸附器之三进行吸附，吸附器之一则通入热空气对吸附芯进行干燥，关闭蒸汽阀门，再通入常温空气，冷却至25℃左右，使活性炭再生；依此类推，一个吸附器吸附、一个脱附，另一个则对活性炭进行再生处理，能充分保证各吸附器的正常运行。

F、冷凝：将脱附后的气乙醇和水的混合液体送入冷凝器中冷凝冷却到40℃以下。

G、气液分离：将步骤F冷凝冷却后的混合物在气液分离器中进行分离，分离出来的气体送入步骤E的蒸汽房与水蒸气混合，溶于水的乙醇则送入地下储液罐密封存放。

H、精馏：将存放的溶液送入精馏塔精馏得可工业应用的乙醇。

实施例2： 如图1、2、3所示，一种回收水松纸印刷废气中乙醇的方法，与实施例1不同之处在于：所述步骤A中风机电机频率调为40赫兹，步骤B中的过滤是采用以下结构的过滤器：过滤器两端为漏斗形前风罩1和后风罩2，由位于中间的长方形两通箱体连通，前风罩1漏斗小口一侧的进气管上设有风量调节阀3，箱体内进气管的一侧安装有可拆除的100目的初级筛5，对废气进行初级过滤；箱体内出气管的一侧安装有可拆除的140目的二级筛6，对废气进行再次过滤，并在二级筛靠出气管的一端设有初级冷凝器7，对过滤后的废气进行冷却，使其温度降至60℃以下；两级过滤筛中间留有一定的空间，并在该空间所对应的长方形箱体上设有观测口8，以方便对筛网的更换。

步骤C、二级表冷：废气通过风量不小于70000立方米的抽风机抽吸传送到二级表冷器中继续冷却，使废气温度降至25℃以下。

实施例3：如图1、4、5所示，一种回收水松纸印刷废气中乙醇的方法，与实施例1不同之处在于：所述步骤D、E中的吸附、脱附采用卧式吸附器完成，卧式吸附器包括横向放置的整体为圆柱体型的吸附罐体11，吸附罐体11中下部横向放置有隔网12，活性炭颗粒放置于隔网12上形成吸附床13，位于吸附罐体11内吸附床13上部的蒸汽管18，还包括位于吸附罐体11一端的废气进气管14，废气进气管14与吸附床13之间设置气体挡板；以及位于吸附罐体11上部的排气管16，下部的汽液收集管17，吸附罐体11的上部设置2个加炭口20，吸附罐体11的两端盖的中下部设有清理口21。

实施例4：如图1～5所示，一种回收水松纸印刷废气中乙醇的方法，与实施例2不同之处在于：所述步骤D、E中的吸附、脱附采用卧式吸附器完成，卧式吸附器包括横向放置的整体为圆柱体型的吸附罐体11，吸附罐体11中下部横向放置有隔网12，活性炭颗粒放置于隔网12上形成吸附床13，位于吸附罐体11内吸附床13上部的蒸汽管18，蒸汽管18为“U”型且其上设置多个均匀分布的蒸汽喷孔19。还包括位于吸附罐体11一端的废气进气管14，废气进气管14与吸附床13之间设置气体挡板；以及位于吸附罐体11上部的排气管16，下部的汽液收集管17，吸附罐体11的上部设置2个加炭口20，吸附罐体11的两端盖的中下部设有清理口21。

Claims (5)

1.一种回收水松纸印刷废气中乙醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、收集废气：根据运行时启动的不同数量印刷色组，启动风机，风机电机频率调为30--40赫兹，风机正压控制在1.5KPa，吸气口附近保持一定负压，利用气流吸引和气体飘浮力，把印刷废气由相对密闭的收集房内吸入，形成吸气流再沿排气管道传送出室外，转入过滤器进行过滤；

B、过滤、冷却：通过风管将高温废气输送至过滤器，使废气经80～100目的初级过滤筛和120～140目的二级过滤筛过滤，除去其中的颗粒杂质，再经冷却器降温，使其温度降到60～70℃以下；

C、二级表冷：废气通过风量不小于70000立方米的抽风机抽吸传送到二级表冷器中继续冷却，使废气温度降至25～35℃以下；

D、吸附：采用三台具有气体扩散器的吸附器并联方式对废气进行吸附，冷却后的废气送入吸附器之一后由活性炭颗粒吸附芯吸附，印刷废气中的乙醇分子被吸附到吸附芯上，当吸附质达到预定值时，停止吸附，废气转入吸附器之二进行吸附；

E、脱附、活性炭再生：采用水蒸汽脱附解析，将蒸汽房产生的水蒸汽通入到乙醇分子吸附饱和的吸附器之一将乙醇分子从吸附芯中脱附出来，变成乙醇和水的混合液；当吸附器之二的吸附质达到预定值时，对吸附器之二进行脱附，此时，由吸附器之三进行吸附，吸附器之一则通入热空气对吸附芯进行干燥，关闭蒸汽阀门，再通入常温空气，冷却至25℃左右，使活性炭再生；依此类推，一个吸附器吸附、一个脱附，另一个则对活性炭进行再生处理，能充分保证各吸附器的正常运行；

F、冷凝：将脱附后的乙醇和水的混合液送入冷凝器中冷凝冷却到40℃以下；

G、气液分离：将步骤F冷凝冷却后的混合物在气液分离器中进行分离，分离出来的气体送入步骤E的蒸汽房与水蒸气混合，溶于水的乙醇则送入地下储液罐密封存放；

H、精馏：将存放的溶液送入精馏塔精馏得可工业应用的乙醇。

2.根据权利要求1所述的回收水松纸印刷废气中乙醇的方法，其特征在于，所述步骤B中的过滤是采用以下结构的过滤器：过滤器两端为漏斗形前风罩（1）和后风罩（2），由位于中间的长方形两通箱体连通，前风罩（1）漏斗小口一侧的进气管上设有风量调节阀（3），箱体内进气管的一侧安装有可拆除的初级筛（5），对废气进行初级过滤；箱体内出气管的一侧安装有可拆除的二级筛（6），对废气进行再次过滤，并在二级筛靠出气管的一端设有初级冷凝器（7），对过滤后的废气进行冷却，使其温度降至60～70℃；两级过滤筛中间留有一定的空间，并在该空间所对应的长方形箱体上设有观测口（8），以方便对筛网的更换。

3.根据权利要求2所述的回收水松纸印刷废气中乙醇的方法，其特征在于，过滤器的进气管上还安装有风量压力表（4）。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的回收水松纸印刷废气中乙醇的方法，其特征在于，所述步骤D、E中的吸附、脱附采用卧式吸附器完成，卧式吸附器包括横向放置的整体为圆柱体型的吸附罐体（11），吸附罐体（11）中下部横向放置有隔网（12），活性炭颗粒放置于隔网（12）上形成吸附床（13），位于吸附罐体（11）内吸附床（13）上部的蒸汽管（18），还包括位于吸附罐体（11）一端的废气进气管（14），废气进气管（14）与吸附床（13）之间设置气体挡板；以及位于吸附罐体（11）上部的排气管（16），下部的汽液收集管（17），吸附罐体（11）的上部设置2个加炭口（20），吸附罐体（11）的两端盖的中下部设有清理口（21）。

5.根据权利要求4所述的回收水松纸印刷废气中乙醇的方法，其特征在于，蒸汽管（18）为“U”型且其上设置多个均匀分布的蒸汽喷孔（19）。

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