[发明专利]净化回收废气中挥发有机物的板式吸附-脱附装置

说明书

技术领域

本发明涉及环保和化工分离领域，具体的是涉及一种净化回收废气中挥发有机物的板式吸附-脱附装置。

背景技术

从化学化工、生物医药、轻工纺织和机械电子等行业生产过程中产生的含VOC_S工业废气，目前，广泛以活性炭纤维（ACF）、颗粒活性炭（GAC）、分子筛等固体吸附剂，采用变温吸附（TSA）或变压吸附(PSA)方法，吸附VOC_S 使废气得以净化而排空，吸附过程达到吸附剂被VOC_S饱和后，采用变温（TSA）或变压脱附（PSA），从吸附剂中排出的VOC_S 蒸汽，经冷凝冷却液化回收，纯化后循环套用。如此周而复始进行吸附-脱附，实现高效净化废气中的VOC_S。

TSA和PSA综合方法在回收VOCs应用比单独PSA法应用更广泛，TSA方法分为：湿式和干式工艺的实施方案,所谓“湿式”就是利用水蒸汽脱附剂脱附在固体吸附剂上吸附的VOCs,这种工艺存在许多弊端，更因工业常用热源的水蒸气，因环保而禁止使用燃煤锅炉，雪上加霜。所谓“干式”，就是吸附装置内配置间壁列管、蛇管、排管等换热器。脱附时向换热器通入蒸汽或烟道气、热空气、 导热油、热水、工业废热载体等通过间壁供热,使各种热脱附剂（如蒸汽）与吸附剂与VOC_S不直接接触，这种工艺比“湿式”有很多优点，已公开了许多专利（如，殷斌烈、杨旭东等，中国专利申请号：201110223732.3，通用型间壁震动式挥发性有机物回收工艺及装置；CN101648102； CN101780467A ；CN102029100A；DE3933111等）。

典型“干式”吸附-脱附净化和回收废气中VOC_S由吸附-脱附系统，辅助系统，管路系统及控制系统等组成。全流程一般包括：废气的鼓入，过滤，冷却干燥，间壁冷却吸附，净化气排空。固体吸附剂吸附VOCs达到饱和点后，进行间壁加热-脱附，抽风，冷凝冷却，回收液态VOC_S的贮存和输送等。上述流程中吸附和脱附过程是全流程的关键过程，要实现全流程的高效率，必须强化伴随着传质和传热的吸附和脱附单元操作。根据化学工程传质和传热的理论，它们受吸附剂的颗粒、形状、废气流速、冷却剂流速和传热方式等诸多因素影响。所谓强化吸收和脱附过程，实质就是强化或优化影响吸附和脱附的传质的各因素。目前使用的干式吸附-脱附装置有：罐式、槽式和塔式，其中配置列管、蛇管、排管等间壁换热器。这些装置均存在诸多缺点，废气和吸附剂接触不充分，冷却或加热剂流速慢，传质、传热效率低，设备不紧凑等等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种高效传质、传热的净化回收废气中挥发有机物的板式吸附-脱附装置，实现在生产过程中产生的废气中VOCs最大限度地回收利用，满足废气中VOCs浓度符合国家排放标准要求。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：净化回收废气中挥发有机物的板式吸附-脱附装置，其特征在于包括有框架和多个薄金属传热板，薄金属传热板依次固定于框架上，两相邻薄金属传热板的边缘衬以垫片压紧，薄金属传热板的四角分别设有通孔，以形成两个通道，其中含挥发有机物的废气，冷、热液体或蒸汽交替地在薄金属传热板两侧通孔流过，以进行换热。

所述的薄金属传热板的厚度为了3～5mm，其中一表面为槽形或波纹形，另一面均匀焊接有与平面垂直的短桩，直径10～25mm，高度20～40mm，二排均布；所述的相邻薄金属传热板之间的槽形或波纹形的表面相对，以形成距离窄及宽交替排布，窄的通过冷、热液体或蒸汽，距离为5～10mm，宽的通过含挥发有机物的废气，并均匀充填固体吸附剂，距离为20～40mm。

所述的固体吸附剂为活性炭纤维（ACF）、颗粒活性炭（GAC）或分子筛。

所述的垫片为橡胶、压缩石棉、膨胀石墨或用聚四氟乙烯包覆防护的橡胶。