[发明专利]新型有机废气回收方法及系统

说明书

技术领域

 本发明涉及环保领域，从汽态混合物中回收高沸点气态化合物如常态为液态的化合物，尤其涉及从印刷、轻工、涂布、化工、电子等行业在生产过程中产生的含有机废气废气中回收多种有机废气并循环利用的方法。

背景技术

活性炭纤维(ACF)，亦称纤维状活性炭，是性能优于活性炭的高效活性吸附材料和环保工程材料。其超过50%的碳原子位于内外表面，构筑成独特的吸附结构，被称为表面性固体。它是由纤维状前驱体，经一定的程序炭化活化而成。较发达的比表面积和较窄的孔径分布使得它具有较快的吸附脱附速度和较大的吸附容量，且由于它可方便地加工为毡、布、纸等不同的形状，并具有耐酸碱耐腐蚀特性，使得其一问世就得到人们广泛的关注和深入的研究。目前已在环境保护、催化、医药、军工等领域得到广泛应用。

    以往活性炭纤维溶剂回收工艺主要应用在甲苯、二甲苯、环已烷、卤代烃等难溶于水的有机物的回收上，例如，中国专利ZL200510200344.8公开了一种工业有机废气自动化回收新工艺的方法，上述专利采用水蒸汽脱附、静态分层回收的方法。虽然用水蒸汽脱附有相变热高，脱附较完全、易冷凝等优点，但还有以下缺点：

    (1)产生二次排放物污水，特别是回收溶解度大的有机物时污水很难处理，用精馏塔处理运行费用高。

    (2)在脱附时，有大量水蒸气冷凝在活性炭纤维吸附层中，虽经干燥风吹扫但活性炭纤维的水含量还是很高，影响其吸附性能，降低了利用率。当有机废气中含有易水解物质或卤代烃等物质时，在高温水蒸汽的作用下，设备极易腐蚀，回收产品中杂质多。

    (3)工况环境较差时，气流夹带的灰尘等杂质会在活性炭纤维中累积，在盐析、填充等作用下活性炭纤维失去活性。

    (4)对一些含有高沸点物质的场合，由于水蒸汽不能有效解吸，上述工艺及装置运行一段时间后吸附率会下降很多，不能正常运行。

发明内容

针对现有技术问题，本发明提出新型有机废气回收方法，拓展活性炭纤维吸附剂的应用领域，富集后的解吸气通过冷凝或吸收方式加以回收，实现污染物零排放。

本发明还提供新型有机废气回收系统。

以氮气为脱附介质的活性炭纤维有机废气回收方法，包括如下步骤：1、吸附，有机废气经集气系统收集后由吸附器吸附；2、脱附，有机废气经脱附剂脱附得到脱附混合气体：3、回收，脱附混合气体可被回收再利用；其特征在于：所述吸附器包括两组以上以活性炭纤维为吸附剂的固定床吸附器，所述脱附剂为热氮气，所述回收再利用包括有机废气和氮气的回收利用。

所述热氮气温度为90-400℃，所述氮气的加热方式为电加热、导热油加热或高压水蒸汽加热。

所述回收采用冷凝回收方式或吸收回收方式。

所述有机废气在吸附前经过冷却、过滤。

所述脱附混合气体在回收前经过冷水冷却，置换的热量用于加热脱附氮气。

所述脱附前，需对吸附器内进行在线氧含量及温度监测。

一种以氮气为脱附介质的活性炭纤维有机废气回收系统，包括集气系统、吸附系统、脱附系统和回收系统、其特征在于：所述吸附系统包括两组以上以活性炭纤维为吸附剂的固定床吸附器，所述脱附系统中采用热氮气为脱附剂。

所述有机废气在进入吸附系统前需经过预处理系统，所述预处理系统包括过滤器和预冷器。

所述脱附系统中包括在线氧含量及温度监测系统。

所述在线氧含量及温度监测系统以PLC或DCS分两阶段连锁控制，当氧含量>2%时蜂鸣器发出警报，加热器停止加热，从吸附器补充氮气循环风机出气口排气进行氮气置换，直到氧含量低于2%，再开启加热器进行脱附；当氧含量>5%时蜂鸣器发出警报、加热器停止加热，应急氮气阀自动开启，从吸附器充入大量氮气进行置换。

本发明新型有机废气回收方法以热氮气作为解吸介质，将富集在活性炭纤维上的有机物脱附，脱附混合气中的有机废气和氮气通过冷凝或吸收方式加以回收，实现污染物零排放。以活性炭纤维为吸附剂的固定床吸附器，分为两组，一吸附一脱附，氮气解吸，避免了水蒸汽冷凝在活性炭纤维吸附层中从而影响其吸附性能，同时也解决了因部分有机废气在高温水蒸汽的作用下产生的分解反应从而导致回收产品杂质多的问题，由于氮气的加热温度可以达到400℃左右，对于水蒸汽不能有效解吸的高沸点有机气体，高温氮气可以有效解吸。本发明方法对于水溶性大或是易水解的溶剂和高沸点有机废气的回收效果特别好，回收产品中水含量低，溶剂品质高，可降低运行成本。