[发明专利]一种氮气加热真空脱附的活性炭有机废气治理工艺及其装置

说明书

技术领域

      本发明涉及有机废气治理，特别是一种氮气加热真空脱附的活性炭有机废气治理工艺及其装置。

背景技术

      目前颗粒活性炭吸附法有机废气治理的工艺大多为：首先是有机废气经过预处理、调压、调温，再经吸附器吸附、蒸汽加热脱附，脱附出的油气被冷凝器冷凝为液态混合物（或液态油）而被回收，吸附后洁净的气体高空排放，从而达到减排和达标排放的目的。这类工艺中应用到一种脱附的方法，即水蒸汽加热脱附。若采用水蒸汽加热脱附的方法进行脱附，虽然颗粒活性炭再次吸附的效果很好，吸附后的气体能够达标排放，但是对于处理水溶性的废气时会产生大量的废水难以处理，易造成二次污染，且蒸汽的消耗量较大，经济运行成本也较高。

发明内容

      针对上述问题，本发明提出了一种氮气加热真空脱附的活性炭有机废气治理工艺及其装置。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是:

一种氮气加热真空脱附的活性炭有机废气治理装置，其特征在于，包括吸附器、加热器、真空泵、冷凝器、回收罐、氮气和有机废气，所述氮气按作用分，分别为消防氮气和工艺氮气，所述吸附器包括废气进口、消防氮气进口、工艺氮气进口、脱附气体出口和洁净气体出口，所述废气进口处设有废气管路，所述有机废气通过废气管路与吸附器连通，所述废气管路上设有第一阀门；

所述消防氮气进口设有消防氮气管路，所述消防氮气通过消防氮气管路与吸附器连通，所述消防氮气管路上设有第二阀门；

所述工艺氮气进口设有工艺氮气管路，所述工艺氮气通过工艺氮气管路与吸附器连通，所述工艺氮气管路上依次连接有第三阀门和加热器；

所述脱附气体出口设有脱附气体管路，所述脱附气体管路上依次连接有第四阀门、真空泵和冷凝器，所述冷凝器包括排出端和回收端，所述回收端连接回收罐，所述排出端连通再吸附管路；

所述洁净气体出口设有洁净气体管路，所述洁净气体管路连通吸附罐和外界空气，洁净气体管路上设有第五阀门。

上述的一种氮气加热真空脱附的活性炭有机废气治理装置，其中，所述吸附器内设有颗粒活性炭。

上述的一种氮气加热真空脱附的活性炭有机废气治理装置，其中，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门均为法兰阀门。

基于上述的一种氮气加热真空脱附的活性炭有机废气治理工艺，其特征在于，包括预处理阶段、吸附阶段、脱附阶段及回收阶段，所述预处理阶段为：首先为工业生产排出的有机废气调压，通过加压风机加压，或通过节流减压阀节流排入缓冲罐缓冲减压，直至有机废气的压力达到5～9kpa，被调压后的有机废气其内还含有较多的固体颗粒，需经过过滤器过滤，滤除固体颗粒，随后通过换热器进行调温，为提高有机废气的可吸附性，其温度需调控到15～55℃；

      所述吸附阶段为：经过调压、预处理、调温的有机废气进入吸附器内，有机废气内的有机物气体分子并被吸附器内的颗粒活性炭吸附，直到颗粒活性炭吸附饱和，在此过程中，有机废气被洁净后被排出；

      所述脱附阶段为：打开真空泵，对吸附器进行抽真空，当吸附器内的真空度达到（-0.08）～（-0.1）Mpa后，匀速向吸附器内注入工艺氮气，过10分钟后开启加热器，对注入吸附器内的工艺氮气加热；当颗粒活性炭的温度达到设定值A后，停止对工艺氮气加热；过15-20分钟后再次开启加热器，对注入吸附器内的工艺氮气加热，当颗粒活性炭的温度达到设定值B后停止对工艺氮气加热；过25-30分钟后停止真空泵抽真空；当颗粒碳吸附器的真空度变为0时，停止注入工艺氮气；

      所述回收阶段为：所述回收阶段与脱附阶段同步进行，被真空减压脱附和氮气加热脱附出来的有机废气的气体分子，被送入冷凝器中，冷凝器的制冷温度为-50℃以下，有机废气的气体分子被冷凝成液态的回收油，排入回收罐中回收。

上述的一种氮气加热真空脱附的活性炭有机废气治理工艺，其中，在吸附阶段之前需对吸附器及管路内注入消防氮气，对其内部的气体进行置换，防止有机废气进入吸附器内后被引燃、引爆。

上述的一种氮气加热真空脱附的活性炭有机废气治理工艺，其中，在脱附阶段中，被匀速注入的工艺氮气的气体流量为(5～10) ～(50～150)L/min。

上述的一种氮气加热真空脱附的活性炭有机废气治理工艺，其中，在脱附阶段中，设定值A位于60～80℃的温度区间内，设定值B位于100～130℃的温度区间内。

本发明的工作原理，如下：