[发明专利]采用深冷技术与转轮相结合回收废气中溶剂的方法

说明书

本发明涉及一种采用深冷技术与转轮相结合回收废气中溶剂的方法，主要用于高浓度、中低风量的甲基异丁基酮废气的回收处理，通过预冷器、分子筛干燥器、深冷器、吸附转轮依次组合将高浓度、中低风量的甲基异丁基酮的废气处理达标。采用分子筛干燥技术，解决了深冷过程中结霜堵塞管道的问题。经深冷回收废气中的甲基异丁基酮，甲基异丁基的回收率达到99.7%。尾气再经转轮吸附后达标排放。在保证尾气达标排放的同时，解决溶剂回收率低及含水率高等问题。

技术领域

本发明涉及一种采用低温冷凝技术与转轮相结合回收废气中有机溶剂的方法，更具体的说，采用了分子筛干燥、低温冷凝技术与转轮系统最终得到了含水率极低的、高纯度的有机溶剂；同时排风达到国家排放标准，属于有机废气的处理领域。

背景技术

有机废气的处理方法主要有冷凝法、吸附法、吸收法、催化燃烧法、直接燃烧法。冷凝法主要是回收有价值的溶剂，对装置的操作成本和安全有一定的要求。吸附法是利用微孔结构将废气中的一种或几种物质固定在微孔结构上，在吸附后再生工艺较复杂。吸收法是将气体混合物中的一种或几种组分溶解在液体吸收剂中或与吸收剂发生化学反应，吸收后的有机溶剂需要经过精馏等操作才能完成溶剂的回收，且耗能较高。催化燃烧法针对于低浓度、大风量、多组分且无回收价值的有机废气进行处理。直接燃烧法是通过燃烧的方式将废气中的有机溶剂变成水和二氧化碳等；此方法处理高浓度废气容易产生爆炸的危险，对低浓度废气处理需要补充能源会造成能源的浪费。

世界上目前生产磷酸的主要是热法磷酸工艺和湿法磷酸工艺，热法磷酸由于能耗高、污染大等不利原因限制了其应用范围，湿法磷酸生产相比之下优势比较明显。湿法磷酸主要是将浓缩磷酸经过预处理，处理掉其中的部分杂质，再用溶剂将磷酸萃取出来，再经过洗涤最后将磷酸反萃出来，得到电子级及食品级的净化磷酸。由于湿法工艺中需要用到大量的MIBK溶剂，大量溶剂会随着生产废气排出，这样导致生产成本上升失去竞争力的同时也污染环境。如果将这部分溶剂回收再利用，将真正推动净化磷酸化工行业的绿色循环发展。

冷凝法是目前回收有机溶剂最直接的方法，能达到资源的循环使用。但是单一的深冷冷凝对于高浓度的有机废气处理仍不达标，因此结合转轮技术和分子筛干燥技术，在完成有机溶剂的达标排放的同时，又得到高浓度的有机溶剂。

专利200910013799.7提供了甲基异丁基酮废气的处理方法，该方法通过吸收法将甲基异丁基酮吸收，再通过蒸馏回收甲基异丁基酮溶剂。蒸馏回收得到溶剂的纯度不高，且耗能较高。

专利201610365278 .8提供了一种有机废气的冷凝处理方法，该方法在废气中加入防冻液蒸汽，防冻液蒸汽在冷却过程中会与水、溶剂一同冷凝出来，实现了冷却至零度以下不结霜。但该处理方法，防冻液、水以及溶剂一同冷凝出来，得到的溶剂成分纯度不高，后续还需分离提纯，增加成本和能耗，影响产品的二次使用。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种采用低温冷凝技术与转轮吸附相结合的方式回收高浓度废气中的有机溶剂以克服背景技术的不足，该方法可以回收高纯度有机溶剂并使尾气达标排放。

设计方案：为了实现上述设计目的。本发明通过预冷器进行废气的初步冷凝分离。分离产生的有机溶剂进入有机溶剂接收槽。经过初步预冷的有机废气进入分子筛吸附器干燥。经过干燥的有机废气进入低温冷凝器中进行冷凝回收。经过冷凝下来的有机溶剂进入到有机溶剂接收槽中。经过低温冷凝的尾气与进入低温冷凝前的有机废气进行换热后进入转轮进行吸附浓缩，通过沸石转轮吸附达标后排放。从转轮尾部排风抽取一部分用于沸石转轮和分子筛的干燥再生。因此结合转轮技术和分子筛干燥技术，在实现达标排放的同时，又得到高纯度的有机溶剂。

术语解释：

分子筛干燥吸附：预冷后的含水分的有机废气进入分子筛吸附器中，在与分子筛接触后，水分进入分子筛孔道，完成有机废气的干燥过程；