[发明专利]一种带有热吹扫脱附的冷凝+吸附集成VOCs排放控制系统及其处理方法

权利要求书

1.一种带有热吹扫脱附的冷凝+吸附集成VOCs排放控制系统，其特征在于，包括凝液收集罐、气液分离罐、冷凝系统、吸附系统、加热器、吹扫气冷却器、连接管道及其控制系统；其中，凝液收集罐通过管道依次连接冷凝系统和吸附系统，且三者均通过管道与气液分离罐相连；

所述冷凝系统包括冷箱和制冷机组，所述制冷机组通过管道与冷箱形成制冷回路；所述冷箱的底部侧壁设有气体入口分别连接风机和吹扫气冷却器，并通过风机与凝液收集罐相连，其顶部侧壁设有气体出口连接至吸附系统，其底部设有冷凝液排放口连接至气液分离罐；

所述吸附系统包括吸附-脱附交替并联运行的第一吸附罐和第二吸附罐，所述第一与第二吸附罐的结构相同，均内置有吸附剂床层，吸附罐的罐体顶部和底部均设有气体出入口，其中，顶部的气体出入口并联连接至加热器，还通过管道与排放筒相连，所述排放筒与外界相通；底部的气体出入口并联连接至吹扫气冷却器，还通过真空泵与气液分离罐相连；

所述气液分离罐上设有液位变送器，其底部设有液体出口连接至回液泵，所述回液泵与外界相通；

所述加热器设有冷气体入口和热气体出口，其中，冷气体入口与外界相通，热气体出口连接至吸附系统；

所述吹扫气冷却器设有热气体入口和冷气体出口，其中，热气体入口与吸附系统相连，冷气体出口连接至冷箱的气体入口；

所述控制系统包括各个气、液体出入口的阀门和温度变送器。

2.根据权利要求1所述的一种带有热吹扫脱附的冷凝+吸附集成VOCs排放控制系统，其特征在于，所述冷箱的气体出口另设管道通过阀门连接至排放筒。

3.根据权利要求1所述的一种带有热吹扫脱附的冷凝+吸附集成VOCs排放控制系统，其特征在于，所述加热器为电加热器或采用水蒸气/导热油进行加热；所述吹扫气冷却器为风冷器或采用冷却介质进行冷却。

4.根据权利要求3所述的一种带有热吹扫脱附的冷凝+吸附集成VOCs排放控制系统，其特征在于，所述冷却介质为循环水。

5.根据权利要求1所述的一种带有热吹扫脱附的冷凝+吸附集成VOCs排放控制系统，其特征在于，所述冷箱为板式换热器或管壳式换热器。

6.根据权利要求1所述的一种带有热吹扫脱附的冷凝+吸附集成VOCs排放控制系统，其特征在于，所述第一与第二吸附罐的罐体顶部另设热气体吹扫引入口，并联连接加热器，所述罐体顶部的气体出入口仅连接排放筒。

7.根据权利要求1所述的一种带有热吹扫脱附的冷凝+吸附集成VOCs排放控制系统，其特征在于，所述第一与第二吸附罐上还设有温度变送器。

8.根据权利要求1所述的一种带有热吹扫脱附的冷凝+吸附集成VOCs排放控制系统，其特征在于，所述加热器的热气体出口处的管道上设有热气体温度变送器；所述吹扫气冷却器的冷气体出口处的管道上设有冷却温度变送器。

9.根据权利要求1所述的一种带有热吹扫脱附的冷凝+吸附集成VOCs排放控制系统，其特征在于，所述阀门为程控阀，所述控制系统可采用PLC或DCS系统。

10.基于权利要求1～9任一项所述的一种带有热吹扫脱附的冷凝+吸附集成VOCs排放控制系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)将凝液收集罐与油气收集管道连接，油气进入凝液收集罐，油气中夹带的小液滴和易凝组分在凝液收集罐中沉降分离，之后进入气液分离罐，剩余气体被排出进入冷凝系统；

步骤2)进入冷凝系统的气体，经风机加压后送入冷箱，来自制冷机组的冷媒进入冷箱，气体与冷媒在冷箱内进行换热，经换热冷却后，气体中的部分组分低于露点冷凝，冷凝液排出冷箱，进入气液收集罐，其余气体经冷箱上的气体出口排出，进入吸附系统；

步骤3)吸附系统中，第一吸附罐与第二吸附罐交替并联运行，当第一吸附罐处于吸附状态时，第二吸附罐则处于脱附状态，反之亦然；当第一吸附罐处于吸附状态时，第二吸附罐的气体出入口阀门处于关闭状态，自冷箱被排出的气体经管道进入第一吸附罐内，经罐内的吸附剂床层吸附后，净化的气体从排放筒排出系统；脱附时，开启真空泵，对第一吸附罐进行抽真空脱附，吸附的有机物质被解吸，随脱附气一同进入气液分离罐；当吸附罐内不能被抽真空脱附的有机组分富集，影响到吸附过程正常操作和吸附效果时，开始对吸附罐内的吸附剂床层进行热吹扫脱附；

步骤4)当第一吸附罐需要进行热吹扫脱附时，先将凝液收集罐与油气收集管道分离，然后启动制冷机组和吹扫气冷却器，同时自加热器的冷气体入口通入氮气，对第一吸附罐进行氮气预吹扫，之后启动加热器，开始对氮气进行加热，采用热氮气对吸附剂床层进行吹扫；热吹扫结束后，关闭加热器，用冷氮气对吸附剂床层进行吹扫，即完成一个吹扫流程；

步骤5)来自凝液收集罐、冷箱和真空泵的液体在气液分离罐内贮存，气体被排出，通过风机回到冷箱中循环利用，气液分离罐中的液位变送器用于检测罐内的液位，液体积压时打开回液泵的阀门，启动回液泵，液体经回液泵加压排出系统。