CN220328285U - 环己烷尾气回收净化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环己烷尾气回收净化处理装置，该装置包括吸附脱附***和降温***，吸附脱附***包括吸附塔及尾气进管、尾气出管、蒸汽进管、蒸汽出管，吸附塔设有至少两个且并联，吸附塔内装有吸附剂，尾气进管和蒸汽出管通过管道与吸附塔的底口相连，尾气出管和蒸汽进管通过管道与吸附塔的顶口相连；降温***包括降温水罐、降温水泵和冷却器，降温水泵用于将降温水罐中的降温水泵入到吸附塔中，冷却器的热源进口通过管道与吸附塔的底口相连，热源出口通过管道与降温水罐相连。采用本实用新型的装置对环己烷尾气进行处理，吸附效率高且稳定，降温过程无二次污染，脱附再生彻底，有助于提高尾气处理效率。

Description

环己烷尾气回收净化处理装置

技术领域

本实用新型属于尾气处理领域，具体涉及一种环己烷尾气回收净化处理装置。

背景技术

化工生产中产生的有机尾气已经成为大气污染的重要来源，随着环境问题越来越受到人们的重视，对有机尾气的治理也成为环境保护工作的重点之一。

环已酮是生产己内酰胺、己二酸的原料，在农药、涂料、橡胶等领域也可以作为工业溶剂使用。以苯为原料，采用苯加氢工艺路线制备环已酮的生产过程中会产生大量含有环己烷的有机尾气。对于环己烷尾气的处理，一般采用吸附法，吸附法具有工艺简单、能耗低、适用性强等优点，既具有环境效益也具有经济效益。

在吸附法处理环己烷尾气的过程中，常规方法为采用活性炭或碳纤维作为吸附剂，将尾气中的环己烷吸附处理。但活性炭或碳纤维吸附处理效率低，寿命短，很难将中高浓度尾气处理达标。此外，在对吸附剂进行降温时，常规方法为将干燥空气通入吸附塔，对吸附剂进行干燥降温，但该方法会引入氧气，给装置运行造成安全隐患。

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型由此而来。

实用新型内容

针对上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种环己烷尾气回收净化处理装置，本实用新型利用大孔吸附树脂对环己烷吸附效率高，脱附再生稳定的优点，将环己烷与大孔树脂充分接触并吸附，极大地降低了尾气中环己烷浓度；此外，本实用新型通过改变吸附塔床层降温方式为水冷降温和真空降温，来提升装置运行的安全性。

本实用新型的技术方案是：

本实用新型提供了一种环己烷尾气回收净化处理装置，包括吸附脱附***和降温***；

所述吸附脱附***包括吸附塔及尾气进管、尾气出管、蒸汽进管、蒸汽出管，所述吸附塔设有至少两个且并联，所述吸附塔内装有吸附剂，所述尾气进管设有进气风机，所述尾气进管和所述蒸汽出管通过管道与所述吸附塔的底口相连，所述尾气出管和所述蒸汽进管通过管道与所述吸附塔的顶口相连，环己烷尾气经所述进气风机进入所述尾气进管，然后进入所述吸附塔进行吸附处理，吸附处理后的尾气进入所述尾气出管，脱附用低压蒸汽(压力为0.1-0.5MPa)经所述蒸汽进管进入所述吸附塔，脱附处理后所得含环己烷的蒸汽进入所述蒸汽出管；

所述降温***包括降温水罐、降温水泵和冷却器，所述降温水泵用于将所述降温水罐中的降温水泵入到所述吸附塔中，所述冷却器设有热源进口、热源出口、冷源进口和冷源出口，所述热源进口通过管道与所述吸附塔的底口相连，所述热源出口通过管道与所述降温水罐相连，吸附塔内降温水与吸附剂充分接触吸热，吸热后的水进入所述冷却器进行换热降温，进而回流至所述降温水罐。

优选地，所述降温***还包括射流器，所述射流器设有第一进口、第二进口和出水口，所述第一进口通过管道与所述降温水泵相连，所述第二进口通过管道与所述吸附塔的底口相连，所述出水口通过管道与吸附塔的顶口相连，通过所述射流器和所述降温水泵能够对所述吸附塔进行抽真空处理。

优选地，所述吸附塔的底口包括设于其底部的第一连接口，所述吸附塔的顶口包括设于其顶部的第二连接口和第三连接口，所述尾气进管通过第一支管与所述第一连接口相连，所述尾气出管通过第二支管与所述第二连接口相连，所述蒸汽进管通过第三支管与所述第三连接口相连，所述蒸汽出管通过第四支管与所述第一连接口相连。

优选地，所述吸附塔还连接有串联管，所述串联管的一端通过第五支管与所述第二连接口相连，所述串联管的另一端通过第六支管与所述第一连接口相连，利用此串联管可以对环己烷尾气多次循环吸附处理；

所述第一支管、所述二支管、所述第五支管和所述第六支管分别设有控制阀A，所述第三支管和所述第四支管分别设有控制阀B，进一步优选，所述控制阀A采用蝶阀，所述控制阀B采用球阀。

优选地，还包括压缩氮气管，所述压缩氮气管与所述第三支管相连，压缩氮气可将吸附剂床层内残存的蒸汽及降温水吹扫置换。

优选地，所述射流器的第二进口通过管道与所述第一连接口相连，所述射流器的出水口通过管道与所述第三连接口相连。

优选地，所述吸附剂采用大孔树脂吸附剂，大孔树脂具有对环己烷吸附效率高、脱附再生稳定的优点。

优选地，所述降温水罐顶部连接有软水进管和排气管，软水经软水进管进入降温水罐，经排气管排出的气体去VOCs处理。

优选地，所述降温水罐设有溢流口，所述溢流口连接溢流管；所述射流器的出水口还连接有废水出口管，经溢流管和废水出口管流出的废水去废水处理。

优选地，所述吸附脱附***还包括冷凝器，所述蒸汽出管与所述冷凝器相连，经所述蒸汽出管流出的含环己烷的蒸汽进入所述冷凝器进行冷凝，产生的冷凝液进一步分离处理回用，不凝气回流至尾气进管重新吸附处理。

优选地，所述吸附塔的数量为3个，2个并/串联吸附运行，1个脱附再生。

优选地，每个所述吸附塔均设置压力计、安全阀，保证吸附塔在安全压力下运行；每个所述吸附塔均配置温度计，当超温时，开启降温水泵向塔内通水降温，保证吸附塔在安全温度下运行，防止吸附塔的床层超温。

优选地，所述吸附塔内装有60～100目不锈钢滤网，所述不锈钢滤网作为填料隔离网。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型利用大孔树脂对环己烷吸附效率高，脱附再生稳定的优点，将环己烷与大孔树脂充分接触并吸附，极大地降低了尾气中环己烷浓度；此外，本实用新型通过改变吸附塔床层降温方式为水冷降温和真空降温，整个运行过程无空气(氧气)进入***，可保证尾气一直处于绝氧状态，提升环己烷尾气处理的安全性；本实用新型综合改变吸附剂种类和降温方式，可降低整体运行费用；

(2)采用本实用新型的装置对环己烷尾气进行吸附脱附处理，吸附效率高且稳定，吸附剂寿命长，可多次循环使用；降温过程无二次污染，脱附再生彻底，有助于提高尾气处理效率，利于规模化生产，在有机尾气处理领域有着广泛的市场前景。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型环己烷尾气回收净化处理装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型吸附塔的示意图；

图3是本实用新型降温水罐、降温水泵和射流器的示意图；

图4是本实用新型冷却器的示意图。

图中标记为：1、吸附塔；101、第一连接口；102、第二连接口；103、第三连接口；2、进气风机；3、降温水罐；4、降温水泵；5、冷却器；501、热源进口；502、热源出口；503、冷源进口；504、冷源出口；6、射流器；601、第一进口；602、第二进口；603、出水口；7、尾气进管；8、尾气出管；9、蒸汽进管；10、蒸汽出管；11、第一支管；12、第二支管；13、第三支管；14、第四支管；15、第五支管；16、第六支管；17、串联管；18、压缩氮气管；19、排气管；20、软水进管；21、溢流管；22、废水出口管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1至图4所示，一种环己烷尾气回收净化处理装置，包括吸附脱附***和降温***。

吸附脱附***包括进气风机2、吸附塔1及尾气进管7、尾气出管8、蒸汽进管9、蒸汽出管10，吸附塔1内装有大孔树脂吸附剂和60～100目不锈钢滤网，不锈钢滤网作为填料隔离网，大孔树脂具有对环己烷吸附效率高、脱附再生稳定的优点。吸附塔1设有3个且并联，其中2个吸附塔1并联吸附运行，1个吸附塔1脱附再生。在另一优选实施例中，还可以设置两个并联的吸附塔1，其中1个吸附塔1吸附运行，另1个吸附塔1脱附再生。

每个吸附塔1均设置压力计、安全阀，保证吸附塔1在安全压力下运行。

吸附塔1底部设有第一连接口101，吸附塔1顶部设有第二连接口102和第三连接口103，尾气进管7通过第一支管11与第一连接口101相连，尾气出管8通过第二支管12与第二连接口102相连，蒸汽进管9通过第三支管13与第三连接口103相连，蒸汽出管10通过第四支管14与第一连接口101相连，尾气进管7设有进气风机2，蒸汽出管10与冷凝器相连，环己烷尾气经进气风机2进入尾气进管7，然后进入吸附塔1进行吸附处理，吸附处理后的尾气进入尾气出管8，脱附用蒸汽经蒸汽进管9进入吸附塔1，脱附处理后所得含环己烷的蒸汽进入蒸汽出管10，经蒸汽出管10流出的含环己烷的蒸汽去冷凝回收，进入冷凝器(图中未画出)进行冷凝，产生的冷凝液进一步分离处理回用，不凝气回流至尾气进管7重新吸附处理。此外，第三支管13还与压缩氮气管18相连，压缩氮气可将大孔吸附树脂床层内残存的蒸汽及降温水吹扫置换。

吸附塔1还连接有串联管17，串联管17的一端通过第五支管15与第二连接口102相连，串联管17的另一端通过第六支管16与第一连接口101相连，利用此串联管17可以对环己烷尾气多次循环吸附处理。

第一支管11、二支管、第五支管15和第六支管16分别设有控制阀A，第三支管13和第四支管14分别设有控制阀B，控制阀A采用蝶阀，控制阀B采用球阀。

降温***包括降温水罐3、降温水泵4、冷却器5和射流器6，降温水罐3顶部连接有软水进管20和排气管19，软水经软水进管20进入降温水罐3，经排气管19排出的气体去VOCs处理。降温水泵4用于将降温水罐3中的降温水泵4入到吸附塔1中，降温水泵4数量为两个且并联，一开一备，当其中一个出现故障，启动另一个备用的。冷却器5设有热源进口501、热源出口502、冷源进口503和冷源出口504，热源进口501通过管道与吸附塔1的底部的第一连接口101相连，热源出口502通过管道与降温水罐3相连，冷却器5所用的换热冷源优选水，冷却用低温水的温度根据实际需要确定，冷源进口503与冷却水进管相连，冷源出口504与冷却水出管相连。降温水泵4将降温水罐3中的降温水泵4入到吸附塔1中，使得降温水与待降温处理的大孔树脂吸附剂充分接触吸热，吸热后的水进入冷却器5进行换热降温，进而回流至降温水罐3。此外，射流器6设有第一进口601、第二进口602和出水口603，第一进口601通过管道与降温水泵4相连，第二进口602通过管道与吸附塔1的第一连接口101相连，出水口603通过管道与吸附塔1的第三连接口103相连，通过射流器6和降温水泵4能够对吸附塔1进行抽真空处理。

每个吸附塔1均配置温度计，当超温时，开启降温水泵4向塔内通水降温，保证吸附塔1在安全温度下运行，防止吸附塔1的床层超温。

此外，降温水罐3设有溢流口，溢流口连接溢流管21；射流器6的出水口603还连接有废水出口管21，经溢流管21和废水出口管21流出的废水去废水处理。

采用上述装置，通过射流器6和阀门切换，可实现水冷和真空冷却两种降温方式，若选择真空冷却，则用降温水泵4通过射流器6抽真空的形式将塔内抽真空，将塔内的蒸汽和环己烷抽离塔；若选择水冷降温，则用降温水泵4将水泵入塔内，使水和大孔树脂吸附剂床层接触以冷却降温。

一种环己烷尾气回收净化处理工艺，采用上述装置，包括以下步骤：

(1)环己烷尾气通过进气风机2送入装有大孔树脂吸附剂的吸附塔1，将环己烷尾气中的环己烷吸附富集，吸附后的尾气能够达标，进入烟囱排放。

(2)吸附完成后，对吸附塔1进行脱附，并切换另一个吸附塔1进行吸附处理；脱附采用低压蒸汽(压力为0.2MPa)脱附再生，将大孔树脂吸附剂吸附的环己烷蒸发出吸附塔1，所得含环己烷的蒸汽进入冷凝器进行冷凝，产生的冷凝液进一步分离处理回用，不凝气回流至尾气进管7重新吸附处理。

(3)脱附完成后，利用降温***对脱附后的大孔树脂吸附剂进行降温处理，冷却方式有以下两种，两种方式可择一使用，也可以选择两种方式，无先后顺序：

第一种，直接水冷：利用降温水泵4将降温水罐3中的水泵入吸附塔1，使降温水和大孔树脂吸附剂充分接触吸热，然后水进入冷却器5换热，进而回流至降温水罐3，如此循环将大孔树脂吸附剂降温。

第二种，真空冷却：利用降温水泵4和射流器6组合的形式，对吸附塔1抽真空，通过减压蒸发的原理，将吸附塔1中残留的蒸汽及环己烷蒸发彻底，蒸发过程伴随着吸热，使得吸附塔1床层中的大孔树脂吸附剂降温。

(4)降温结束后，通入压缩氮气，将大孔吸附树脂床层内残存的蒸汽和/或降温水吹扫置换。

经过上述处理后的大孔树脂吸附剂可重新吸附使用，在步骤(1)中，还可以打开串联管17对环己烷尾气多次循环吸附处理，使得充分吸附后的尾气达标排放。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种环己烷尾气回收净化处理装置，其特征在于，包括吸附脱附***和降温***；

所述吸附脱附***包括吸附塔及尾气进管、尾气出管、蒸汽进管、蒸汽出管，所述吸附塔设有至少两个且并联，所述吸附塔内装有吸附剂，所述尾气进管设有进气风机，所述尾气进管和所述蒸汽出管通过管道与所述吸附塔的底口相连，所述尾气出管和所述蒸汽进管通过管道与所述吸附塔的顶口相连；

所述降温***包括降温水罐、降温水泵和冷却器，所述降温水泵用于将所述降温水罐中的降温水泵入到所述吸附塔中，所述冷却器设有热源进口、热源出口、冷源进口和冷源出口，所述热源进口通过管道与所述吸附塔的底口相连，所述热源出口通过管道与所述降温水罐相连。

2.根据权利要求1所述的环己烷尾气回收净化处理装置，其特征在于，所述降温***还包括射流器，所述射流器设有第一进口、第二进口和出水口，所述第一进口通过管道与所述降温水泵相连，所述第二进口通过管道与所述吸附塔的底口相连，所述出水口通过管道与吸附塔的顶口相连。

3.根据权利要求1或2所述的环己烷尾气回收净化处理装置，其特征在于，所述吸附塔的底口包括设于其底部的第一连接口，所述吸附塔的顶口包括设于其顶部的第二连接口和第三连接口，所述尾气进管通过第一支管与所述第一连接口相连，所述尾气出管通过第二支管与所述第二连接口相连，所述蒸汽进管通过第三支管与所述第三连接口相连，所述蒸汽出管通过第四支管与所述第一连接口相连。

4.根据权利要求3所述的环己烷尾气回收净化处理装置，其特征在于，所述吸附塔还连接有串联管，所述串联管的一端通过第五支管与所述第二连接口相连，所述串联管的另一端通过第六支管与所述第一连接口相连；

所述第一支管、所述二支管、所述第五支管和所述第六支管分别设有控制阀A，所述第三支管和所述第四支管分别设有控制阀B。

5.根据权利要求3所述的环己烷尾气回收净化处理装置，其特征在于，还包括压缩氮气管，所述压缩氮气管与所述第三支管相连。

6.根据权利要求1所述的环己烷尾气回收净化处理装置，其特征在于，所述吸附脱附***还包括冷凝器，所述蒸汽出管与所述冷凝器相连。

7.根据权利要求1所述的环己烷尾气回收净化处理装置，其特征在于，所述吸附剂采用大孔树脂吸附剂。

8.根据权利要求2所述的环己烷尾气回收净化处理装置，其特征在于，所述降温水罐设有溢流口，所述溢流口连接溢流管；所述射流器的出水口还连接有废水出口管。

9.根据权利要求1所述的环己烷尾气回收净化处理装置，其特征在于，所述降温水罐顶部连接有软水进管和排气管。

10.根据权利要求1所述的环己烷尾气回收净化处理装置，其特征在于，每个所述吸附塔均设置压力计、安全阀和温度计。