[发明专利]一种尾气净化及资源化回收工艺及其装置

说明书

技术领域

本发明属于废气净化及回收技术领域，具体涉及一种尾气净化及资源化回收工艺及其装置。

背景技术

在工业生产中，含沸点≤150℃的易挥发有机物(如甲醇、乙醇、丙酮和氯硅烷等)的尾气，通常先经大量洗涤液在洗涤塔中洗涤净化，再将易挥发有机物通过加热从洗涤液中汽提出来，如含有氯硅烷的尾气通常先经碱液洗涤净化，净化过程中氯硅烷与碱液反应转化成盐，然后盐再经多效蒸发装置提取出来。因此，上述尾气净化装置普遍存在能耗相对较高、公用工程配套较多、占地大、投资大、人员多和运行费高的缺陷，同时，也存在资源严重浪费的缺陷。

为避免上述缺陷，现有技术通常先利用分子筛或活性炭进行变压或变温吸附，再利用减压或热氮气将吸附的介质解吸出来，解析出的气体再经冷凝器或喷淋塔深度冷凝转化成液体。如中国专利文献CN104107621A公开了氮气吹扫辅助的吸附树脂变压吸附回收有机废气的方法。上述技术公开了如下步骤：1)吸附：含挥发性有机物的废气经过气体收集系统进入吸附器进行吸附；2)脱附：吸附器内吸附剂经过抽真空-氮气吹扫过程，被吸附的VOCs从吸附剂上被解吸下来得到脱附气体；3)回收：脱附气体通过冷凝或吸附处理回收VOCs，其中的吸附剂为大孔吸附树脂。上述技术无需大量洗涤液，也无需汽提或蒸发，能耗相对较低。

上述技术在吸附的过程中采用大孔吸附树脂，其中的孔主要分布在中孔区(2-50nm)，有一定量的大孔(＞50nm)，上述具有丰富中孔和大孔的大孔吸附树脂虽然有利于后续脱附VOCs，提高脱附效率，但是其前期对尾气中挥发性有机物的吸附力弱，吸附容量小，造成尾气净化效果差，吸附和脱附存在相互制约的关系，因此，如何在提高脱附效率的同时也能提高吸附效率是本领域技术人员所亟需解决的一个技术问题。

发明内容

为此，本发明所要解决的是尾气净化及回收过程中难以兼顾吸附效率和脱附效率、净化效果差以及脱附能力有限的缺陷，进而提供一种吸附和脱附效率高、净化效果好，回收率高的尾气净化及资源化回收工艺及其装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明所提供的尾气净化及资源化回收工艺，包括如下步骤：

1)将尾气与有机高分子分子筛接触以进行吸附，收集净化后的尾气，其中，所述有机高分子分子筛中＜2nm的小孔、2-50nm的中孔和＞50nm的大孔的体积比为(6-7)：(2-3)：(1-2)；

2)使所述有机高分子分子筛处于真空状态以进行脱附，收集脱附气体；

3)使冷凝液喷射所述脱附气体以将其冷凝，回收易挥发性有机物。

进一步地，所述尾气的流速为0.05～2.50m³/s，如1-2m³/s；

所述吸附的温度为-10～30℃，如，-10～0℃、0～10℃、10-20℃、20-30℃；

所述有机高分子分子筛为聚乙烯、聚苯乙烯或聚酚醛中的至少一种；

优选地，所述脱附的绝对压力为15～95Kpa，如35-50Kpa、50-60Kpa；

所述脱附的温度为80～90℃。

优选地，步骤3)中,所述冷凝液为所述尾气中待回收物质的液体，

所述冷凝液与所述脱附气体的体积比为(10～40)：1。

另外，本发明还提供了上述工艺所采用的尾气净化及资源化回收装置，包括依次连通的吸附装置、抽真空装置和冷凝装置；

所述吸附装置内装填所述有机高分子分子筛；

所述冷凝装置的冷凝液出口与所述抽真空装置的进液口连通，所述抽真空装置具有壳体，以及设置在所述壳体内的喷嘴，以喷射冷凝液冷凝脱附气体并在所述吸附装置内形成真空。

优选地，所述壳体上部的内壁对称设置所述喷嘴，所述喷嘴与所述壳体内侧壁间的夹角α为30°≤α≤75°；

所述壳体侧壁上设置进气口，所述进气口与所述吸附装置的脱附气体出口连通。

优选地，所述有机高分子分子筛的装填高度h与所述吸附装置的高度H之比为(0.6～1)：1。

优选地，所述吸附装置内设置具有换热介质进口、换热介质流通内腔和换热介质出口的换热装置，所述换热介质流通内腔沿所述有机高分子分子筛的装填方向布置，以冷却或加热所述有机高分子分子筛。

优选地，所述吸附装置的个数至少为两个，彼此并联设置，其中至少一个所述吸附装置处于吸附状态，至少一个所述吸附装置处于解吸状态。