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活性炭纤维吸附+废气冷凝回收处理

文章出处:四川废气处理 人气:发表时间:2019-09-30

活性炭纤维吸附+废气冷凝回收是一种吸附+冷凝的结合工艺,它是利用活性炭纤维对废气中的有机成分进行捕集从而净化废气。由于活性炭纤维的吸附量有限,当活性炭纤维吸附饱和后失去吸附能力后必须对活性炭纤维进行再生,再生的同时得到高浓度的有机废气,把高浓度的有机废气进行冷凝从而得到液态的有机溶剂,再生后的活性炭纤维可循环使用。

有机废气冷凝回收处理适用于高浓度易挥发,有回收价值的有机溶剂进行深度冷凝,使挥发成气态的有机废气通过深冷重新变为液态而从空气中分离出来,废气冷凝回收一般作为有机废气处理的预处理工序。

一般吸附和冷凝结合工艺需要根据有机废气的组分、浓度、回收率和排放浓度来优化。一般冷凝法和吸附法处理有机废气有2种方式:

第一种方式是先冷凝然后再吸附,对于高浓度的有机废气而言需要先进行一道冷凝工序,待冷凝下来一部分有机组分废气浓度也降低之后,再使用吸附法进行深度回收处理。由于冷凝出来的有机废气温度很低,也有利于深度吸附。

第二种方式是先吸附再冷凝,对于低浓度有机废气而言应用吸附法浓缩+冷凝法,既利用了吸附法处理低浓度有机废气的优势,也避免了冷凝法处理低浓度废气的高能耗。

由于2种方式都有活性炭纤维吸附脱附+废气冷凝回收工艺,只是第1种方式因为工况原因在此工艺前多加了一个废气冷凝回收装置。因此主要介绍核心工艺活性炭纤维吸附脱附+废气冷凝回收。

活性炭纤维吸附脱附+废气冷凝回收适用范围:

1. 有机废气浓度高低均可使用,浓度高先冷凝再吸附,浓度低先吸附再冷凝。当浓度特别高时也可作为后续燃烧工艺的预处理,以减轻后续设备压力。主要看废气成分的回收经济价值。若甲苯市场价7000元/t,回收1t甲苯在去掉一切成本后可得纯收入5000元的话,那么甲苯就是值得回收的。

2. 废气成分最好相对单一,如废气成分有乙酸乙酯、甲苯、二氯甲烷等气体。但是收集时可以单独把这些废气收集出来,单独收集就可以单独处理。如果是混合废气那么冷凝后的有机溶剂还需要进一步分液或者精馏。具体情况需要根据具体工况设计。

3. 废气成分能被活性炭纤维吸附,废气在特定时间被吸附后能被水蒸气或者热氮气解析出来。

4. 活性炭纤维吸附+废气冷凝回收工艺主要用于化工厂废气处理、制药废气处理、农药厂、药物中间体等行业具有高挥发性、溶剂使用量比较大,具有较高经济价值的废气的回收。

活性炭纤维吸附脱附+废气冷凝回收运行原理:

废气冷凝回收工艺流程图

活性炭(纤维)吸附+废气冷凝回收工艺主要是处于安全方面的考虑,还有就是避免有机物在脱附时的高温下被氧化。目前运用较为成熟的工艺主要有2种:

第一种为活性炭(纤维)吸附+氮气脱附+废气冷凝回收;

第二种为活性炭(纤维)吸附+水蒸气脱附+废气冷凝回收;

采用水蒸汽脱附会产生一些问题:首先需要客户有水蒸气;回收物质的含水量较高;解吸易于水解的有机溶剂(如卤代烃、酯类 溶剂)时会影响回收物的品质;过程中会产生较多的废水,造成二次污染;脱附完成后,吸附剂需要较长时间的冷却、干燥才能再次投入使用;部分情景下,易腐蚀系统设备,对设备材料性能要求高。

氮气脱附主要有以下特点:

l 氮气脱附回收技术特点;

l 二次污染少,基本无废水排放;

l 回收溶剂品质相对较好,适宜回用;

l 尤其适用于水溶性,易水解类有机物的处理回收;

l 低浓度时能效优势明显;

主要介绍活性炭(纤维)吸附+水蒸气脱附+废气冷凝回收的系统原理,氮气脱附原理类似。

1. 预处理阶段:有机废气进入活性炭纤维前需要有一定的洁净度,以满足活性炭纤维的洁净度要求。本阶段主要去除废气中的粉尘、颗粒物等杂质。

2. 有机废气处理阶段:有机废气经过预处理满足清洁度要求后,进入到活性炭纤维吸附床,废气中的有机成分经吸附后达标排放或者进入下一道处理工序。共有3个活性炭吸附床,其中2个使用1个备用,通过1系列阀门的控制使得2个碳床在吸附时另一个可以脱附。

3. 脱附阶段:有机废气经过一定时间的吸附会使活性炭纤维饱和而失去吸附能力,当吸附接近床层破点这时打开阀门通入低压水蒸气0.1MPa,通过水蒸气的高温把吸附在活性炭纤维里的有机溶剂脱附下来。这时脱附系统的废气主要是高浓度有机废气和水蒸气的混合气体。

4. 冷凝阶段:经过加热脱附后出来的废气为水蒸气和高浓度的有机废气混合物。经过冷凝器冷凝、静置后。不溶于水的有机溶剂和水分离分层。这部分有机溶剂可直接回收利用,水溶性的有机溶剂溶于水当中,若要会用还需做进一步处理。分层槽主要用于不溶于水的有机溶剂和冷凝水的自动分离。

5. 脱附完成后需要用热空气对碳床进行干燥,干燥完成还需通入冷风对碳床进行降温,降温后备用。


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活性炭纤维吸附+废气冷凝回收处理

活性炭纤维吸附+废气冷凝回收是一种吸附+冷凝的结合工艺,它是利用活性炭纤维对废气中的有机成分进行捕集从而净化废气。由于活性炭纤维的吸附量有限,当活性炭纤维吸附饱和后失去吸附能力后必须对活性炭纤维进行再生,再生的同时得到高浓度的有机废气,把高浓度的有机废气进行冷凝从而得到液态的有机溶剂,再生后的活性炭纤维可循环使用。

有机废气冷凝回收处理适用于高浓度易挥发,有回收价值的有机溶剂进行深度冷凝,使挥发成气态的有机废气通过深冷重新变为液态而从空气中分离出来,废气冷凝回收一般作为有机废气处理的预处理工序。

一般吸附和冷凝结合工艺需要根据有机废气的组分、浓度、回收率和排放浓度来优化。一般冷凝法和吸附法处理有机废气有2种方式:

第一种方式是先冷凝然后再吸附,对于高浓度的有机废气而言需要先进行一道冷凝工序,待冷凝下来一部分有机组分废气浓度也降低之后,再使用吸附法进行深度回收处理。由于冷凝出来的有机废气温度很低,也有利于深度吸附。

第二种方式是先吸附再冷凝,对于低浓度有机废气而言应用吸附法浓缩+冷凝法,既利用了吸附法处理低浓度有机废气的优势,也避免了冷凝法处理低浓度废气的高能耗。

由于2种方式都有活性炭纤维吸附脱附+废气冷凝回收工艺,只是第1种方式因为工况原因在此工艺前多加了一个废气冷凝回收装置。因此主要介绍核心工艺活性炭纤维吸附脱附+废气冷凝回收。

活性炭纤维吸附脱附+废气冷凝回收适用范围:

1. 有机废气浓度高低均可使用,浓度高先冷凝再吸附,浓度低先吸附再冷凝。当浓度特别高时也可作为后续燃烧工艺的预处理,以减轻后续设备压力。主要看废气成分的回收经济价值。若甲苯市场价7000元/t,回收1t甲苯在去掉一切成本后可得纯收入5000元的话,那么甲苯就是值得回收的。

2. 废气成分最好相对单一,如废气成分有乙酸乙酯、甲苯、二氯甲烷等气体。但是收集时可以单独把这些废气收集出来,单独收集就可以单独处理。如果是混合废气那么冷凝后的有机溶剂还需要进一步分液或者精馏。具体情况需要根据具体工况设计。

3. 废气成分能被活性炭纤维吸附,废气在特定时间被吸附后能被水蒸气或者热氮气解析出来。

4. 活性炭纤维吸附+废气冷凝回收工艺主要用于化工厂废气处理、制药废气处理、农药厂、药物中间体等行业具有高挥发性、溶剂使用量比较大,具有较高经济价值的废气的回收。

活性炭纤维吸附脱附+废气冷凝回收运行原理:

废气冷凝回收工艺流程图

活性炭(纤维)吸附+废气冷凝回收工艺主要是处于安全方面的考虑,还有就是避免有机物在脱附时的高温下被氧化。目前运用较为成熟的工艺主要有2种:

第一种为活性炭(纤维)吸附+氮气脱附+废气冷凝回收;

第二种为活性炭(纤维)吸附+水蒸气脱附+废气冷凝回收;

采用水蒸汽脱附会产生一些问题:首先需要客户有水蒸气;回收物质的含水量较高;解吸易于水解的有机溶剂(如卤代烃、酯类 溶剂)时会影响回收物的品质;过程中会产生较多的废水,造成二次污染;脱附完成后,吸附剂需要较长时间的冷却、干燥才能再次投入使用;部分情景下,易腐蚀系统设备,对设备材料性能要求高。

氮气脱附主要有以下特点:

l 氮气脱附回收技术特点;

l 二次污染少,基本无废水排放;

l 回收溶剂品质相对较好,适宜回用;

l 尤其适用于水溶性,易水解类有机物的处理回收;

l 低浓度时能效优势明显;

主要介绍活性炭(纤维)吸附+水蒸气脱附+废气冷凝回收的系统原理,氮气脱附原理类似。

1. 预处理阶段:有机废气进入活性炭纤维前需要有一定的洁净度,以满足活性炭纤维的洁净度要求。本阶段主要去除废气中的粉尘、颗粒物等杂质。

2. 有机废气处理阶段:有机废气经过预处理满足清洁度要求后,进入到活性炭纤维吸附床,废气中的有机成分经吸附后达标排放或者进入下一道处理工序。共有3个活性炭吸附床,其中2个使用1个备用,通过1系列阀门的控制使得2个碳床在吸附时另一个可以脱附。

3. 脱附阶段:有机废气经过一定时间的吸附会使活性炭纤维饱和而失去吸附能力,当吸附接近床层破点这时打开阀门通入低压水蒸气0.1MPa,通过水蒸气的高温把吸附在活性炭纤维里的有机溶剂脱附下来。这时脱附系统的废气主要是高浓度有机废气和水蒸气的混合气体。

4. 冷凝阶段:经过加热脱附后出来的废气为水蒸气和高浓度的有机废气混合物。经过冷凝器冷凝、静置后。不溶于水的有机溶剂和水分离分层。这部分有机溶剂可直接回收利用,水溶性的有机溶剂溶于水当中,若要会用还需做进一步处理。分层槽主要用于不溶于水的有机溶剂和冷凝水的自动分离。

5. 脱附完成后需要用热空气对碳床进行干燥,干燥完成还需通入冷风对碳床进行降温,降温后备用。


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