一種低濃度含voc的混合氣體中voc的回收方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于節能、環境保護技術領域，具體涉及一種減少傳輸和停留時間、低壓 降、適應處理低濃度V0C廢氣的節能的低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 含有揮發性有機物V0C的廢氣對大氣、環境及人類身體健康都產生了危害。低濃 度有機廢氣處理的處理可通過化學方法，如燃燒、催化氧化等，這些方法易產生二次污染且 不能回收氣體中的有機物。而傳統物理方法如吸附、冷凝、液體吸收等，能夠回收氣體中的 有機物、應用較為廣泛，但是對于低濃度廢氣處理效率較低、所需的處理設備體積龐大。
[0003] 傳統的吸收法回收氣體中的V0C受制于單位體積的氣液傳質面積，難以達到高效 吸收的效果，微泡吸收裝置通過微泡技術極大的提高了單位體積的氣液接觸面積，提高了 傳質效率，減小吸收器體積；吸附再生的方法多采用飽和水蒸氣脫附法，該方法得到的是 V0C水溶液，然后再通過精餾或者萃取的方法進行V0C回收。這種脫附方法步驟多、能耗大、 工藝復雜。采用滲透氣化技術可以有效地分離水蒸氣和V0C，使得V0C能夠低能耗高效富 集。
【發明內容】
[0004] 針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種減少傳輸和停留時 間、低壓降、適應處理低濃度V0C廢氣的節能的低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法 及裝置。
[0005] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于以微泡吸 收-吸附富集組合方式，在絕對壓力0. 08?0. 5MPa、溫度-20°C?60°C下，從低濃度V0C 混合氣體中回收V0C氣體。
[0006] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于包括如下步 驟： 1) 用氣體輸送泵將含V0C的混合氣體送入微泡吸收裝置內，經微泡吸收裝置內的微泡 發生裝置作用后含V0C的混合氣體以納米級氣泡的形態進入微泡吸收裝置內的內循環吸 收器中，V0C經內循環吸收器內的吸收劑充分吸收，吸收后的混合氣體經過微泡吸收裝置 內的泡沫捕捉裝置除去夾帶的泡沫和霧滴，得到吸附后的尾氣，納米級氣泡直徑為300? 800mm ; 2) 吸附后的尾氣進入吸附器進行吸附，吸附后吸附劑用低壓蒸汽進入脫附，脫附時從 吸附器底部通入低壓蒸汽，使V0C從吸附劑上脫附，帶有V0C的蒸汽進入滲透氣化富集器， V0C被富集，所述的低壓蒸汽為0. 5Mpa以下的水蒸氣。
[0007] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于步驟1)中所 述的內循環吸收器內的吸收劑包括水性溶液、聚乙二醇、復合型表面活性劑溶液、g 丁內酯 或離子液體。
[0008] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于步驟1)所述 的微泡發生裝置為超聲式發生裝置、機械噴射式發生裝置或微通道裝置。
[0009] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于步驟1)所述 的微泡吸收裝置與閃蒸器循環連接，微泡吸收裝置內的吸收劑通過間歇或連續的方式進入 閃蒸器內進行V0C回收及吸收劑的再生，再生后的吸收劑再進入微泡吸收裝置用。
[0010] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于步驟2 )中吸 附器內的吸附劑為活性炭纖維、改性碳纖維、改性環糊精材料一種或幾種的混合物，優選為 改性碳纖維或P _環糊精-十二烷基苯磺酸鈉復配表面活性劑溶液，采用間歇式操作，操作 時間為30min。
[0011] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于步驟2 )中脫 附時低壓蒸汽為飽和蒸汽，蒸汽用量為吸附劑質量為15-25倍。
[0012] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于步驟2 )中所 述的滲透氣化富集器采用ZMA1型膜。
[0013] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C的回收方法，其特征在于步驟2 )中吸 附劑的吸附量達到飽和吸附量的85%時，進行切換再生操作，再生利用低壓蒸汽使得V0C從 吸附劑上脫附。
[0014] 所述的一種低濃度含V0C的混合氣體中V0C回收所用的回收裝置，其特征在于包 括微泡吸收裝置，所述的微泡吸收裝置內設置微泡發生裝置、內循環吸收器及氣液分離器， 所述的微泡吸收裝置與氣體輸送泵連接，微泡吸收裝置與閃蒸器連接構成內循環，微泡吸 收裝置頂部與吸附器底部連接，所述的吸附器頂部與滲透氣化富集器連接，所述的吸附器 底部還設置低壓蒸汽進口，頂部設置吸附尾氣排放口，微泡發生裝置為納米級微泡發生器， 它可以是超聲式發生裝置、機械噴射式發生裝置、微通道裝置或者納米級孔徑的膜，能夠產 生直徑在300?800_的微氣泡；內循環吸收器利用氣液兩相的密度差以及內循環套筒的 導流作用，使得吸收器中的吸收劑能夠形成環流強化氣液傳質效果；所述的氣液分離器包 括氣液分離室和泡沫分離裝置，使得微泡有充足的時間破碎并且減少吸收劑夾帶。
[0015] 通過采用上述技術，與現有技術相比，本發明的有益效果如下： 1)本發明根據混合氣體中揮發性有機物在特定的溶劑中具有極好的溶解度、微泡吸收 裝置能夠提供較高的單位體積傳質面積、以及吸附材料對于揮發性有機物具有良好的吸附 能力的特點，采用微泡吸收-吸附富集組合方式，將含V0C的混合氣體送入微泡吸收裝置 中，利用微泡技術提高單位體積的氣液接觸面積，強化吸收傳質使得V0C能夠溶解在吸收 劑中，經過微泡吸收器處理的混合氣體進入吸附器，進行進一步的吸附分離，V0C處理率可 以到達70%以上； 2 )本發明還設置與微泡吸收裝置形成內循環的閃蒸器，當微泡吸收裝置中吸收劑濃 度過高時部分或全部送入閃蒸器中分離，對吸收劑進行再生處理，再生后的吸附器重復利 用； 3)本發明吸附器內的吸附劑吸附達到飽和或接近飽和時，利用低壓蒸汽進行脫附，吸 附劑再生，V0C通過滲透氣化裝置進行分離富集，使用本工藝后對于低濃度的混合氣體，揮 發性有機物的處理率可以到達70%以上； 4 )本發明的將微泡吸收-吸附富集耦合的回收方法，解決傳統低濃度含VOC的混合氣 體工藝復雜、設備大、回收成本高的問題，它能夠減少吸收器體積、操作停留時間，實現低濃 度含V0C的混合氣體低成本環保處理，V0C的總處理率在90%以上，總回收率在50%以上。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明的V0C回收裝置結構示意圖。
[0017] 圖中：1-閃蒸器，2-氣體輸送泵，3-微泡吸收裝置，4-吸附器，5-滲透氣化富集 器。
【具體實施方式】
[0018] 以下結合說明書附圖及實施例對本發明作進一步的描述，但本發明的保護范圍并 不僅限于此： 如圖1所示，本發明的低濃度含V0C的混合氣體中V0C回收所用的回收裝置，包括微泡 吸收裝置3,用于吸收含V0C的混合氣體中的V0C，所述的微泡吸收裝置3底部與氣體輸送 泵2連接，氣體輸送泵2將含V0C的混合氣體送入微泡吸收裝置3內，氣體流速50?100 L/h ;氣泡發生器使混合氣體產生300?800_的微氣泡，微泡吸收裝置3與閃蒸器1連接 構成內循環，通過閃蒸器1將微泡吸收裝置3內的吸收劑進行再生利用，微泡吸收裝置3頂 部與吸附器4底部連接，對從微泡吸收裝置3出來的尾氣進行吸附處理，吸附器4頂部與滲 透氣化富集器5連接，吸附器底部4還設置低壓蒸汽進口，頂部設置吸附尾氣排放口；當吸 附劑吸附量達到85%時，在吸附器4底部通過低壓蒸汽，對吸附器4內的吸附劑進行脫附， 得到的基本不含V0C的氣體從吸附尾氣排放口排出，脫附后的V0C氣體經過滲透氣化富集 器5進行富集，富集得到的V0C及閃蒸器1內再生吸收劑時得到的V0C都可以回收利用。
[0019] 本發明內循環吸收器內的吸收劑包括水性溶液、聚乙二醇、復合型表面活性劑溶 液、g丁內酯或離子液體，優選為聚乙二醇或P -環糊精-十二烷基苯磺酸鈉復配表面活性 劑溶液；吸附器4內的吸附劑為活性炭纖維、改性碳纖維、改性環糊精材料一種或幾種的混 合物，優選為改性碳纖維。
[0020] 本發明的微泡發生裝置為超聲式發生裝置、機械噴射式發生裝置或微通道裝置； 脫附時低壓蒸汽為0. 5Mpa以下的飽和水蒸汽，蒸汽用量為吸附劑質量為15-25倍；滲透氣 化富集器采用ZMA1