CN113230817A - 一种有机废气串联处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有机废气串联处理工艺。本发明工艺是针对挥发性有机物回收利用后将残留物质进行燃烧达到零排放要求，主要是通过将回收利用方式及燃烧处理方式有效的串联结合，进而达到有机溶剂的回收利用，并达到充分燃烧，大大降低碳排放的目的。其中回收设备的回收过程中，通过降温风机和解吸风机串并联运行方式切换，实现***工艺过程的串并联操作，通过中心换热器实现吸附净化床降温时的热能用于浓缩床解吸加热，浓缩床升温解吸后的热能返回吸附净化床解吸加热，浓缩床升温解吸全工艺流程热能回收利用，综节约解吸加热成本30％以上，循环周期缩短40％以上，回收能力提高40％以上，具有良好的环保效益和经济效益。

Description

一种有机废气串联处理工艺
技术领域
本发明涉及有机废气处理技术领域，具体为一种有机废气串联处理工艺。
背景技术
有机废气处理是指在工业生产过程中产生的有机废气进行吸附、过滤、净化的处理工作。通常有机废气处理有甲醛有机废气处理、苯甲苯二甲苯等苯系物有机废气处理、丙酮丁酮有机废气处理、乙酸乙酯废气处理、油雾有机废气处理、糠醛有机废气处理、苯乙烯、丙烯酸有机废气处理、树脂有机废气处理、添加剂有机废气处理、漆雾有机废气处理、天那水有机废气处理等含碳氢氧等有机物的空气净化处理。目前对挥发性有机物的治理主要是将有机溶剂进行回收再利用和将有机溶剂进行燃烧两种主要工艺，其中回收再利用的方式存在产生有机溶剂残留和废水，形成危废的缺点，而直接燃烧处理的方式则会产生大量的二氧化碳，并存在燃烧不充分的现象，很难达到更高标准的排放要求。
目前对工业废气环保治理，多是利用高比表面积吸附剂吸附净化废气中的有机溶物，再通过升温解吸等工艺过程将吸附的有机物进行解析或解吸浓缩，是工业废气环保治理普遍采用的一种技术方法，但现有的吸附解析工艺的能量浪费较为严重。
发明内容
鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种有机废气串联处理工艺，采用的技术方案是，包括以下步骤：
步骤一：将生产车间的废气排放口通过连通管路连通连接回收设备，通过所述回收设备对废气中的有机物质进行吸附和解吸处理；
步骤二：所述回收设备的排气口通过连通管路连通连接燃烧设备，所述回收设备的排气口同时连通连接有排气管，所述回收设备对废气按照吸附解吸及排放工艺流程完成处理，符合排放标准的气体通过排气管直接被排放，不符合排放标准的气体通入燃烧设备；
步骤三：通入到燃烧设备中含有有机废气的气体在燃烧设备中进行燃烧处理；步骤四：将经过燃烧设备充分燃烧后的达标气体连通到排气管排放出去；
步骤五：将所述燃烧设备燃烧产生的热能通过热能输送管路分别输送到生产车间和回收设备，以充分利用燃烧设备所产生的热量。
作为本发明的一种优选方案，所述回收设备包括加热器、降温冷凝器、中心换热器、主冷凝器、吸附净化床、预处理设备、浓缩床、含氧量检测仪、热风温度传感器、解吸压力传感器，所述预处理设备进口连接有废气进气管，出口通过管路连通连接有吸附风机，所述吸附风机的出风口通过管路连通连接所述吸附净化床的进气口且在管路上安装有净化床吸附进阀，所述吸附净化床的出气口连通连接有排出管路，所述排出管路上安装有净化床吸附排阀，所述净化床吸附排阀与所述排出管路出口直接连接有支路管路且其上安装有检测阀；氮气进气管上依次串联连接有解吸补氮阀、旁路阀、解吸风机、含氧量检测仪、加热器、热风温度传感器、加热后隔离阀、解吸压力传感器、净化床解吸进阀，并连通连接在所述吸附净化床的出气口；接入到所述回收设备中的所述热能输送管路上依次串联连接有降温风机、换热前隔离阀、中心换热器、换热后隔离阀、主冷凝器、冷凝后阀，并连通连接在所述解吸补氮阀和所述旁路阀之间的所述氮气进气管上，所述热能输送管路的进口与所述降温风机之间的连通连接有分支管路且在分支管路上安装有净化床解吸排阀并连通连接到所述吸附净化床的进气口处，所述氮气进气管的进气口与所述解吸补氮阀之间通过分支管路连通连接在所述吸附净化床的进气口且在分支管路上安装有净化床氮气阀，所述解吸补氮阀与所述冷凝后阀之间的所述氮气进气管上通过管路连通连接所述中心换热器的出口，所述中心换热器的进口通过管路连接有冷凝后换热阀并连通接入所述主冷凝器的出口处，所述冷凝后阀和所述旁路阀之间的所述氮气进气管上通过分支管路依次连通连接有浓缩床吸附进阀、浓缩床换热阀并最终连通连接在所述中心换热器的进口，二级解吸排阀一端接入所述浓缩床吸附进阀和所述浓缩床换热阀之间的管路上，另一端接入所述换热后隔离阀和所述主冷凝器之间的管路上，所述主冷凝器上连接有回收管路，所述热风温度传感器对应位置的所述氮气进气管上连通连接有分支管路并依次安装有浓缩床解吸进阀、浓缩床吸附排阀，最终从所述旁路阀和所述解吸风机之间接入到所述氮气进气管上，所述浓缩床进口连通接入到所述浓缩床吸附进阀和所述浓缩床换热阀之间的管路上，出口连通接入到所述浓缩床解吸进阀和所述浓缩床吸附排阀之间的管路上，所述解吸压力传感器和所述净化床解吸进阀之间的管路上连通连接有分支管路并依次安装有降温排阀、降温冷凝器、降温进阀，且最终接入到所述中心换热器和所述换热后隔离阀之间的管路上，所述降温冷凝器和所述降温进阀之间连通连接有分支管路且其上安装有降温阀，并最终接入到所述降温风机和所述换热前隔离阀之间的管路上。
作为本发明的一种优选方案，所述吸附净化床上安装有净化床温度传感器，所述吸附净化床总安装数量不少于两个。
作为本发明的一种优选方案，所述浓缩床上安装有浓缩床温度传感器。
作为本发明的一种优选方案，步骤二中所述回收设备对废气的吸附解吸及排放处理工艺流程包括吸附净化工艺、吸附净化床解吸、吸附净化床节能降温、吸附净化床独立降温、浓缩床独立解吸。
作为本发明的一种优选方案，吸附净化床解吸过程中所述降温风机和所述解吸风机串联运行。
作为本发明的一种优选方案，进行吸附净化床节能降温过程时，同时开始浓缩床独立解吸过程，所述降温风机和所述解吸风机并联运行。
本发明的有益效果：本发明工艺是针对挥发性有机物回收利用后将残留物质进行燃烧达到零排放要求，主要是通过将回收利用方式及燃烧处理方式有效的串联结合，将回收法中解析出的有机溶剂冷凝回收后残留的有机废气直接送入燃烧设备进行燃烧，进而达到有机溶剂的回收利用，降低生产企业有机溶剂的购买成本，并达到充分燃烧，大大降低碳排放的目的。其中回收设备的回收过程中，通过降温风机和解吸风机串并联运行方式切换，实现***工艺过程的串并联操作，通过中心换热器实现吸附净化床降温时的热能用于浓缩床解吸加热，浓缩床升温解吸后的热能返回吸附净化床解吸加热，浓缩床升温解吸全工艺流程热能回收利用，综节约解吸加热成本30％以上，循环周期缩短40％以上，回收能力提高40％以上，具有良好的环保效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明的处理工序设备连接示意图；
图2为本发明的回收设备的设备连接示意图。
图中：a生产车间、b回收设备、c燃烧设备、d连通管路、e热能输送管路、f排气管、1VOCs检测阀、2加热后隔离阀、3加热器、4净化床解吸进阀、5净化床吸附排阀、6降温排阀、7降温冷凝器、8降温进阀、9浓缩床解吸进阀、10浓缩床吸附排阀、11旁路阀、12净化床解吸排阀、13净化床氮气阀、14浓缩床换热阀、15浓缩床吸附进阀、16净化床吸附进阀、17二级解吸排阀、18换热前隔离阀、19中心换热器、20换热后隔离阀、21主冷凝器、22冷凝后阀、23冷凝后换热阀、24解吸补氮阀、25降温阀、26吸附净化床、27净化床温度传感器、28预处理设备、29吸附风机、30降温风机、31浓缩床、32浓缩床温度传感器、33解吸风机、34含氧量检测仪、35热风温度传感器、36解吸压力传感器、37回收管路、38废气进气管、39氮气进气管、40排出管路。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明所述的一种有机废气串联处理工艺，采用的技术方案是，包括以下步骤：
步骤一：将生产车间a的废气排放口通过连通管路d连通连接回收设备b，通过所述回收设备b对废气中的有机物质进行吸附和解吸处理；
步骤二：所述回收设备b的排气口通过连通管路d连通连接燃烧设备c，所述回收设备b的排气口同时连通连接有排气管f，所述回收设备b对废气按照吸附解吸及排放工艺流程完成处理，符合排放标准的气体通过排气管f直接被排放，不符合排放标准的气体通入燃烧设备c；
步骤三：通入到燃烧设备c中含有有机废气的气体在燃烧设备c中进行燃烧处理；
步骤四：将经过燃烧设备c充分燃烧后的达标气体连通到排气管f排放出去；
步骤五：将所述燃烧设备c燃烧产生的热能通过热能输送管路e分别输送到生产车间a和回收设备b，以充分利用燃烧设备c所产生的热量。
步骤二中所述回收设备(b)对废气的吸附解吸及排放处理工艺流程包括吸附净化工艺、吸附净化床解吸、吸附净化床节能降温、吸附净化床独立降温、浓缩床独立解吸，如图2所示，具体如下：
吸附净化工艺：***设置多台吸附净化床26并联工作，吸附净化含挥发性有机物工业废气，含挥发性有机物工业废气首先经预处理设备28进行降温、除尘处理，经过吸附风机29加压送入吸附净化床26进行吸附净化。VOCs检测阀1实时检测净化床排气中的VOCs浓度，当VOCs检测阀1检测到VOCs浓度达到设定值时，启用备用吸附净化床26进行吸附净化，这时，吸附饱和的吸附净化床26进入解析等待，从而始终保持净化床排出气体VOCs含量在设定值以下。
吸附净化床解吸：吸附净化床26进入解析工艺过程后，首先开启净化床吸附排阀5，然后打开净化床氮气阀13保持气路通畅，氮气通过净化床氮气阀13进入吸附净化床26，并从净化床吸附排阀5排出将吸附净化床26内的气体置换为含氧量＜7％的氮气。之后，净化床排阀5和净化床氮气阀13关闭，同时打开净化床解吸进阀4、净化床解吸排阀12、换热前隔离阀18、换热后隔离阀20、冷凝后阀22、浓缩床吸附进阀15、浓缩床吸附排阀10、加热后隔离阀2，启动降温风机30和解吸风机33，***组成串联解吸回路；降温风机30和解吸风机33启动后，含氧量检测仪34、解吸压力传感器36实时检测***内的氧气含量和***压力，当***内氧气含量大于安全值或***压力低于设定值时，氮气***通过解吸补氮阀24补充氮气到解吸***，***压力大于设定值，***氧气含量小于设定值后，开启加热器3热媒和主冷凝器21冷媒，***进入循环加热、冷凝解吸回收有机物工艺流程，吸附净化床26解吸气流中的挥发性有物在主冷凝器21内冷凝回收后从回收管路37处排出。不凝气进入浓缩床31吸附净化，经过浓缩床31吸附净化后，循环解吸气流转为高纯氮气返回加热器3加热。热风温度传感器35通过自动控制***控制加热器3热媒供应，保持加热器3出口循环解吸氮气温度为设定值，循环解吸氮气经过加热器3加热后返回吸附净化床26循环加热解吸；净化床温度传感器27实时检测吸附净化床26解吸气流温度，当吸附净化床26解吸气流温度升高到设定值时，吸附净化床解吸工艺流程完成。
吸附净化床节能降温：吸附净化床26升温解吸完成后，关闭加热后隔离阀2、换热后隔离阀20、冷凝后阀22，开启降温排阀6、降温进阀8，净化床通过净化床解吸进阀4、净化床解吸排阀12、降温风机，换热前隔离阀18、中心换热器19、降温进阀8、降温冷凝器7、降温排阀6组成冷凝降温管路，开启降温冷凝器7冷媒供应，净化床进入循环降温工艺流程；同时***开启浓缩床解吸进阀9、浓缩床解吸排阀17、主冷凝器21、冷凝后换热阀23、旁路阀11、解吸风机、加热器3组成升温解吸和冷凝回收管路，浓缩床31解吸出口高浓度循环气体内挥发性有机物在主冷凝21内冷凝回收后排出，主冷凝,21排出低温不凝气通过冷凝后换热阀23及对应工艺管道返回中心换热器19冷端入口，在中心换热器19内，吸附净化床26高温气流和浓缩床31低温解吸气流进行热能交换，升温后浓缩床31解吸气流通过旁路阀11，解吸风机33加压和加热器3升温后返回浓缩床解吸进阀9，对浓缩床31进行循环加热。在中心换热器19内降温后吸附净化床26降温气流通过降温冷凝器7降温返回吸附净化床26，对吸附净化床26进行循环降温。吸附净化床26高温降温气流和浓缩床31低温解吸气流通过中心换热器19高效热能交换回收，实现第一次热能循环利用。
吸附净化床独立降温：随着吸附净化床节能降温和浓缩床解吸工艺流程的进行，净化床温度传感器27检测到吸附净化床26中温度逐步降低，同时浓浓缩床温度传感器32检测到浓缩床31中温度逐步升高，当净化床降温出口温度低于浓缩床解吸出口温度时，开启降温阀25，关闭降温进阀8、换热前隔离阀18，吸附净化床26转入独立降温工艺流程；当净化床降温出口温度下降到规定的安全值后，关闭***阀门，净化床解吸工艺全部完成，降温完成后净化床环保治理能力得到恢复，转入吸附净化等待或吸附净化工艺过程。
浓缩床独立解吸：吸附净化床26转入独立降温工艺流程后，开启换热后隔离阀20、浓缩床换热阀14，关闭浓缩床解吸阀17，浓缩床31转入独立解吸工艺过程。浓缩床31解吸气流在中心换热器19内气气换热，实现第二次能量回收利用。主冷凝器21排出的低温不凝气在中心换热器19内预热，预热后不凝气经过旁路阀11，解吸风机33、加热器3、浓缩床解吸进阀9返回浓缩床31循环解吸。浓缩床解吸出口高温气流在中心换热器19内预冷，预冷后低温气体进入主冷凝器21冷凝回收挥发性有机物，挥发性有机物冷凝回收后从回收管路37排出。随着浓缩床解吸工艺流程持续进行，浓缩床解吸出口温度上升到设定值后，关闭加热器热媒和冷凝器冷媒供应，关闭***工艺阀门，停止解吸风机33，浓缩床31解吸完成。
浓缩床31连续吸附浓缩-升温解吸工艺流程中，浓缩床31升温解吸后内部蕴含大量优质热能，在吸附净化床解吸工艺流程中这部分热能通过浓缩床吸附排阀10、解吸风机33、加热器3、净化床解吸进阀4返回吸附净化床26升温解吸，实现热能的低三次循环利用。
本文中未详细说明的部件为现有技术。
上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种有机废气串联处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将生产车间(a)的废气排放口通过连通管路(d)连通连接回收设备(b)，通过所述回收设备(b)对废气中的有机物质进行吸附和解吸处理；
步骤二：所述回收设备(b)的排气口通过连通管路(d)连通连接燃烧设备(c)，所述回收设备(b)的排气口同时连通连接有排气管(f)，所述回收设备(b)对废气按照吸附解吸及排放工艺流程完成处理，符合排放标准的气体通过排气管(f)直接被排放，不符合排放标准的气体通入燃烧设备(c)；
步骤三：通入到燃烧设备(c)中含有有机废气的气体在燃烧设备(c)中进行燃烧处理；
步骤四：将经过燃烧设备(c)充分燃烧后的达标气体连通到排气管(f)排放出去；
步骤五：将所述燃烧设备(c)燃烧产生的热能通过热能输送管路(e)分别输送到生产车间(a)和回收设备(b)，以充分利用燃烧设备(c)所产生的热量。
2.根据权利要求1所述的一种有机废气串联处理工艺，其特征在于：所述回收设备(b)包括加热器(3)、降温冷凝器(7)、中心换热器(19)、主冷凝器(21)、吸附净化床(26)、预处理设备(28)、浓缩床(31)、含氧量检测仪(34)、热风温度传感器(35)、解吸压力传感器(36)，所述预处理设备(28)进口连接有废气进气管(38)，出口通过管路连通连接有吸附风机(29)，所述吸附风机(29)的出风口通过管路连通连接所述吸附净化床(26)的进气口且在管路上安装有净化床吸附进阀(16)，所述吸附净化床(26)的出气口连通连接有排出管路(40)，所述排出管路(40)上安装有净化床吸附排阀(5)，所述净化床吸附排阀(5)与所述排出管路(40)出口直接连接有支路管路且其上安装有VOCs检测阀(1)；氮气进气管(39)上依次串联连接有解吸补氮阀(24)、旁路阀(11)、解吸风机(33)、含氧量检测仪(34)、加热器(3)、热风温度传感器(35)、加热后隔离阀(2)、解吸压力传感器(36)、净化床解吸进阀(4)，并连通连接在所述吸附净化床(26)的出气口；接入到所述回收设备(b)中的所述热能输送管路(e)上依次串联连接有降温风机(30)、换热前隔离阀(18)、中心换热器(19)、换热后隔离阀(20)、主冷凝器(21)、冷凝后阀(22)，并连通连接在所述解吸补氮阀(24)和所述旁路阀(11)之间的所述氮气进气管(39)上，所述热能输送管路(e)的进口与所述降温风机(30)之间的连通连接有分支管路且在分支管路上安装有净化床解吸排阀(12)并连通连接到所述吸附净化床(26)的进气口处，所述氮气进气管(39)的进气口与所述解吸补氮阀(24)之间通过分支管路连通连接在所述吸附净化床(26)的进气口且在分支管路上安装有净化床氮气阀(13)，所述解吸补氮阀(24)与所述冷凝后阀(22)之间的所述氮气进气管(39)上通过管路连通连接所述中心换热器(19)的出口，所述中心换热器(19)的进口通过管路连接有冷凝后换热阀(23)并连通接入所述主冷凝器(21)的出口处，所述冷凝后阀(22)和所述旁路阀(11)之间的所述氮气进气管(39)上通过分支管路依次连通连接有浓缩床吸附进阀(15)、浓缩床换热阀(14)并最终连通连接在所述中心换热器(19)的进口，二级解吸排阀(17)一端接入所述浓缩床吸附进阀(15)和所述浓缩床换热阀(14)之间的管路上，另一端接入所述换热后隔离阀(20)和所述主冷凝器(21)之间的管路上，所述主冷凝器(21)上连接有回收管路(37)，所述热风温度传感器(35)对应位置的所述氮气进气管(39)上连通连接有分支管路并依次安装有浓缩床解吸进阀(9)、浓缩床吸附排阀(10)，最终从所述旁路阀(11)和所述解吸风机(33)之间接入到所述氮气进气管(39)上，所述浓缩床(31)进口连通接入到所述浓缩床吸附进阀(15)和所述浓缩床换热阀(14)之间的管路上，出口连通接入到所述浓缩床解吸进阀(9)和所述浓缩床吸附排阀(10)之间的管路上，所述解吸压力传感器(36)和所述净化床解吸进阀(4)之间的管路上连通连接有分支管路并依次安装有降温排阀(6)、降温冷凝器(7)、降温进阀(8)，且最终接入到所述中心换热器(19)和所述换热后隔离阀(20)之间的管路上，所述降温冷凝器(7)和所述降温进阀(8)之间连通连接有分支管路且其上安装有降温阀(25)，并最终接入到所述降温风机(30)和所述换热前隔离阀(18)之间的管路上。
3.根据权利要求2所述的一种有机废气串联处理工艺，其特征在于：所述吸附净化床(26)上安装有净化床温度传感器(27)，所述吸附净化床(26)总安装数量不少于两个。
4.根据权利要求2所述的一种有机废气串联处理工艺，其特征在于：所述浓缩床(31)上安装有浓缩床温度传感器(32)。
5.根据权利要求2所述的一种有机废气串联处理工艺，其特征在于：步骤二中所述回收设备(b)对废气的吸附解吸及排放处理工艺流程包括吸附净化工艺、吸附净化床解吸、吸附净化床节能降温、吸附净化床独立降温、浓缩床独立解吸。
6.根据权利要求5所述的一种有机废气串联处理工艺，其特征在于：吸附净化床解吸过程中所述降温风机(30)和所述解吸风机(33)串联运行。
7.根据权利要求5所述的一种有机废气串联处理工艺，其特征在于：进行吸附净化床节能降温过程时，同时开始浓缩床独立解吸过程，所述降温风机(30)和所述解吸风机(33)并联运行。
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