[发明专利]一种新型高效的有机废气吸附塔

说明书

技术领域

本发明属于有机废气回收治理技术领域，尤其涉及一种新型高效的有机废气吸附塔。

背景技术

随着有机合成工业和石油化工工业的迅速发展，石油、化工、涂料、交通、电子等众多领域在生产、销售、使用各种石油产品、石油化工产品时，经常排放出大量挥发性有机物（VOCs），主要包括烷烃类、醇类、醚类、芳烃类、醛类、酯类以及有机卤系衍生物等。这些有机废气的存在不仅严重恶化人们的生存环境，对人体健康和生态环境造成危害，而且还会带来严重的资源浪费和安全隐患。近年来，随着国内、国际对油气排放标准的日益严格，有机废气的回收利用越来越受到世界各国的重视，对它们的污染控制一直是环保工作者研究的重点课题。吸附法就是常见的一种回收方法。

影响吸附效果的因素主要包括：（1） 吸附塔的结构。考虑到VOCs吸附分离的特点，吸附塔的设计应该具备：① 足够的过气断面和停留时间；② 良好的气流分布；③ 能够有效控制和调节吸附操作温度；④ 易于更换吸附剂等；（2） 吸附剂性能。一般要求吸附剂具有较大的比表面积和平衡吸附量；具有良好的吸附选择性；具有一定的机械强度和耐磨性；性能稳定，较低的床层压降，比热大，传热系数大，电导率高；使用寿命长等；（3） 解吸再生工艺。要考虑解吸工艺运行的经济性和可行性。

根据本发明技术特点检索了国内外数据库，发现有关吸附塔结构的报道和专利比较多。例如，中国专利CN 102808165 A提出采用过滤网来过滤吸附罐排放出的混合气体中的粉尘颗粒，以避免泵的损害，提高真空泵的使用寿命；中国专利CN 202376888 U采用卧式吸附罐来增加吸附床的吸附面积；中国专利CN 102120121提出通过泡沫金属增强散热，从而有效地解决吸附塔内温升问题和解吸器中的温降问题；中国专利CN 102371105 A描述的是一种旋转式吸附塔，通过利用微波加热及真空集成解吸工艺来实现油气吸附回收的可旋转式吸附塔。但针对粉末状吸附剂，尚未见到公开发表的以增加有机废气和吸附剂接触时间的吸附塔。

发明内容

本发明目的是提供一种新型高效的有机废气吸附塔。针对粉末状吸附剂在吸附塔中填充很难的劣势，同时考虑降低有机废气的流动阻力，本发明提出了一种具有数层多孔挡板筛的新型有机废气吸附塔。该吸附塔不仅可以保证吸附剂和现场来气具备足够的停留时间和接触面积，而且便于吸附剂的更换，同时吸附塔内的吸附热还能及时散发，最终提高吸附剂的吸附性能和整个系统的安全性。

本发明的技术方案如下：

（1）所述的一种新型高效的有机废气吸附塔包括：吸附塔顶盖、吸附塔主体和吸附塔底盖，它们之间通过螺栓连接。吸附塔顶盖上设有排气口、吸附剂进口。吸附塔主体内布置了数层多孔挡板筛，挡板筛的孔径大于粉末吸附剂的颗粒直径。吸附塔主体上沿吸附塔高度方向还布置了温度探头和自吸式混合气取样口。吸附塔主体下部设有混合气进口。吸附塔底盖上设有吸附剂出口。

进一步，所述的吸附塔结构的特征在于其塔径为0.4~2 m，塔总高为1~4 m，吸附剂进口和吸附剂出口的直径均为01~0.4 m，混合气进口和排气口的直径0.05~0.3 m。

进一步，所述的混合气进口，其在进口处（塔内部）设有一斜板，该斜板与吸附塔壁的夹角α=35~40°，斜板长度为该进口口径的1.2~1.35倍。

进一步，所述的数层多孔挡板筛，其板厚度为4 mm~6 mm，板间距一般为10 cm~20 cm，其孔径为粉末状吸附剂直径的3~5倍；多孔挡板筛的数量根据吸附塔的大小确定，一般为6~12块。

进一步，所述的排气口，其底部设有多孔陶瓷板，其直径为0.15~0.8m。陶瓷板的透气通量应为排气口透气通量的1.5~2倍，陶瓷板的孔径为粉末状吸附剂最小直径的1/3~1/5。

进一步，所述的吸附塔主体上沿吸附塔高度方向，均匀布置了3个温度探头和3个自吸式混合气取样口。

进一步，所述的吸附剂为粉末状吸附剂，包括：硅胶、橄榄核质活性炭、稻壳质活性炭、介孔有机硅空心球等，其颗粒直径为0.1 mm~0.5 mm，其堆密度为600 kg/m³~900 kg/m³。

（2） 所述的一种新型高效的有机废气吸附塔的吸附方法为：