一种二氯甲烷废气处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及气体净化技术领域，尤其涉及一种二氯甲烷废气处理系统。


背景技术：

2.针对化工pc树脂生产、pe隔膜生产，医药化工生产过程中，均使用大量的二氯甲烷做溶剂，从而导致高浓度的二氯甲烷废气外排，外排浓度一般100～200g/m3，针对二氯甲烷的排放，相继出台了石油化学、上海市、四川省等行业及地方排放要求，最严格的标准是治理后二氯甲烷排放浓度＜20mg/m3。
3.以10000nm3/h风量，二氯甲烷排放1200kg/h的废气治理需求，目前市场上采用的工艺主要有颗粒碳吸附、多级深冷等工艺。
4.二氯甲烷的分子直径较小，为0.33nm，根据孔道匹配原则，适合采用小孔径的吸附材料吸附，而颗粒状活性炭孔径分布较宽，中孔孔容占比8％以上，吸附能力相对较弱，同时由于孔道分布过宽，导致脱附拖尾现象严重，脱附不彻底，运行半年之后，性能发生衰减，治理后出口浓度往往达到500mg/m3以上，难以实现超低排放的要求；且颗粒活性炭灰分占比在5％以上，灰分中的活性组分更容易导致二氯甲烷分解产生盐酸，加剧了设备的腐蚀，活性炭吸附器整体全部采用钛金属，投资成本过大。
5.而采用三级深冷工艺，一般冷凝到
‑
60℃，二氯甲烷的饱和浓度为12.6g/m3，不能达标，后端仍然需要增加活性炭再吸附的工艺进行再处理，由于颗粒活性炭吸附材料的局限性，仍然难以实现20mg/m3的排放要求，且投资要2000多万元，投资巨大，且难以达到排放要求。
6.因此，亟需一种可有效降低二氯甲烷浓度且成本可控的二氯甲烷废气处理系统。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种二氯甲烷废气处理系统，以至少解决现有技术无法有效达到二氯甲烷的排放标准，且成本较高等技术问题。
8.为实现上述目的，本实用新型提供了一种二氯甲烷废气处理系统，包括依次连接的第一降温装置、吸附装置、变温除湿装置、分子筛转轮装置。
9.可选地，所述吸附装置内部设置有活性炭纤维材料，采用活性炭纤维材料对二氯甲烷进行吸附。
10.可选地，所述吸附装置包括一级吸附单元和二级吸附单元。对于二氯甲烷浓度较高的废气，可采用二级吸附，使废气中二氯甲烷的浓度经两次吸附后降低至一定浓度(如100mg/m3)以下。
11.可选地，所述二氯甲烷废气处理系统还包括第二降温装置、加热装置，所述一级吸附单元和/或二级吸附单元设有干燥入口及干燥出口，所述干燥出口、所述第二降温装置、所述加热装置、所述干燥入口依次相连。所述第二降温装置和所述加热装置用于对所述一级吸附单元和/或二级吸附单元内部的活性炭纤维材料进行除湿，通过对干燥出口流出的
气体先降温再升温，降低气体中的相对湿度，然后通过干燥入口返回所述一级吸附单元和/或二级吸附单元，循环往复，从而降低所述一级吸附单元和/或二级吸附单元内部活性炭纤维材料的湿度。
12.可选地，所述吸附装置还包括解析单元，所述解析单元用于对吸附后的活性炭纤维材料进行再生。
13.可选地，所述二氯甲烷废气处理系统还包括冷凝装置，所述解析单元设有蒸汽入口和蒸汽出口，所述解析单元的蒸汽出口与所述冷凝装置的蒸汽入口相连。本技术采用热蒸汽对吸附后的活性炭纤维材料进行再生，解析后的蒸汽中含有二氯甲烷，通过冷凝装置进行回收处理。
14.可选地，所述冷凝装置包括一级冷凝单元与二级冷凝单元，所述二级冷凝单元设有不凝气出口和冷凝液出口，所述解析单元的蒸汽出口与所述一级冷凝单元的蒸汽入口相连，所述一级冷凝单元的出口与所述二级冷凝单元的入口相连，所述二级冷凝单元的不凝气出口与所述第一降温装置的入口相连。解析后的蒸汽经过两级冷凝后，温度降至12
‑
20℃，可进行分层回收再利用。由于不凝气中含有二氯甲烷，将不凝气送入第一降温装置，使其与二氯甲烷废气一起进行处理，避免环境污染；二级冷凝单元的冷凝液出口进行分层处理，有机相二氯甲烷进行回收再利用，废水可连接废水处理装置进行处理。
15.可选地，所述一级冷凝单元的循环水与所述第二降温装置的循环水串联使用，可有效节省循环水的能耗。
16.可选地，所述一级吸附单元和/或所述二级吸附单元与所述解析单元可以互换。如此设置，在一级吸附单元和/或二级吸附单元吸附一段时间后，转换成解析单元，使一级吸附单元和/或二级吸附单元内部的活性炭纤维材料得以再生，从而可以循环往复使用，在不间断吸附的同时，实现吸附能力的恢复。
17.可选地，所述分子筛转轮装置包括吸附区、脱附区、冷却区。
18.可选地，所述分子筛转轮装置设有两个气体入口，分别对应所述分子筛转轮装置的吸附区和冷却区。
19.可选地，所述二氯甲烷废气处理系统还包括脱附加热装置，所述脱附加热装置与所述分子筛转轮装置相连，用于将所述分子筛转轮装置的冷却区的气体进行加热后传回所述分子筛转轮装置，以对分子筛转轮进行脱附。分子筛转轮装置采用圆饼状分子筛转轮，不断进行旋转，气体经变温除湿装置进入分子筛转轮装置的冷却区，对分子筛转轮进行吹扫，吹扫后的气体利用脱附区旋转过来的热量，将气体的温度预热至90
‑
100℃，然后进入脱附加热装置进行加热，将气体温度加热至140
‑
150℃，传回分子筛转轮装置，对分子筛转轮进行脱附。
20.可选地，所述分子筛转轮装置与所述第一降温装置相连，用于将脱附后的气体送入所述第一降温装置，使其与二氯甲烷废气一起被处理。
21.可选地，所述二氯甲烷废气处理系统还包括浓度缓冲装置，所述浓度缓冲装置分别与所述第一降温装置、所述吸附装置相连。所述浓度缓冲装置用于对所述二氯甲烷废气以及所述不凝气和/或所述脱附后的气体的浓度进行平衡，以使所述吸附装置入口处的二氯甲烷浓度相对稳定。
22.可选地，所述浓度缓冲装置内部设置有高比表面积的微孔型吸附材料，优选高比
表面积的微孔炭材料。浓度缓冲装置可以将高浓度的二氯甲烷气体吸附，当二氯甲烷气体浓度较低时，可通过浓度差脱附，从而平衡二氯甲烷浓度的波动，使得进入吸附装置的二氯甲烷浓度保持在一个稳定的范围内。
23.采用本实用新型上述二氯甲烷废气处理系统对二氯甲烷废气进行处理，可将二氯甲烷的浓度降低至20mg/m3以下，满足二氯甲烷排放标准，且成本可控。此外，通过采用循环干燥方式，有效降低活性炭纤维材料表面含水率，从而降低了后端变温除湿装置的负荷；同时，第二降温装置与一级冷凝单元采用热量耦合的方式，最大化地节省了循环水的能耗，降低了工艺成本。第三，吸附单元与解析单元交替更迭，从而可以实现连续废气处理，提高了废气处理的效率，降低了成本。第四，通过采用圆饼状分子筛转轮，脱附区的热量得以二次利用，降低了脱附加热装置的能耗。第五，将不凝气和脱附后的气体返回系统前端，与二氯甲烷废气一并进行处理，避免处理过程中对环境造成二次污染，同时通过浓度缓冲装置进行浓度平衡，有效提高了吸附装置的吸附效率，进而提高了整个处理系统的处理效率。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
25.图1示出了本实用新型实施例一种可选的二氯甲烷废气处理系统的示意图。
26.附图标记说明：
[0027]1‑
第一降温装置；2a
‑
一级吸附单元；2b
‑
二级吸附单元；2c
‑
解析单元；3
‑
变温除湿装置；4
‑
分子筛转轮装置；5
‑
第二降温装置；6
‑
加热装置；7a
‑
一级冷凝单元；7b
‑
二级冷凝单元；8
‑
脱附加热装置；9
‑
浓度缓冲装置；10
‑
第一风机；11
‑
第二风机；121
‑
气体入口阀；122
‑
气体出口阀；123
‑
干燥入口阀；124
‑
干燥出口阀；125
‑
蒸汽入口阀；126
‑
蒸汽出口阀。
具体实施方式
[0028]
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0029]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，本文中所用的术语“包含”、“包括”、“设有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，设有所列要素的装置不必仅限于这些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种装置所固有的要素。
[0030]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，a和/或b包括(a和b)和(a或b)。
[0031]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固
定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0032]
实施例1
[0033]
本实施例提供了一种二氯甲烷废气处理系统，如图1所示，包括第一降温装置1、浓度缓冲装置9、第一风机10、一级吸附单元2a、二级吸附单元2b、解析单元2c、变温除湿装置3、分子筛转轮装置4、第二降温装置5、加热装置6、第二风机11、一级冷凝单元7a、二级冷凝单元7b、脱附加热装置8。
[0034]
其中，一级吸附单元2a、二级吸附单元2b、解析单元2c结构相同，均设有气体出入口、干燥出入口、蒸汽出入口，其中，气体入口设有气体入口阀121、气体出口设有气体出口阀122、干燥入口设有干燥入口阀123、干燥出口设有干燥出口阀124、蒸汽入口设有蒸汽入口阀125、蒸汽出口设有蒸汽出口阀126，内部均设有活性炭纤维材料；气体入口阀121均与第一风机10相连，气体出口阀122均与变温除湿装置3相连，干燥入口阀123均与第二降温装置5相连，干燥出口阀124均与第二风机11相连，蒸汽入口阀125均与蒸汽管道(未示出)相连，蒸汽出口阀126均与一级冷凝单元7a相连；通过控制各阀门可实现一级吸附、二级吸附、解析的交互循环切换，使得吸附单元在吸附后得以解析，恢复吸附能力，且无需中止废气处理，有效提高了废气处理的效率，且降低了工艺成本。
[0035]
本实施例以一级吸附单元2a、二级吸附单元2b、解析单元2c分别实现一级吸附、二级吸附、解析为例，开启一级吸附单元2a的气体入口阀121、干燥出口阀124，关闭一级吸附单元2a的气体出口阀122、干燥入口阀123、蒸汽入口阀125、蒸汽出口阀126；开启二级吸附单元2b的气体出口阀122、干燥入口阀123，关闭二级吸附单元2b的气体入口阀121、干燥出口阀124、蒸汽入口阀125、蒸汽出口阀126；开启解析单元2c的蒸汽入口阀125、蒸汽出口阀126，关闭解析单元2c的气体入口阀121、气体出口阀122、干燥入口阀123、干燥出口阀124。当需要对一级吸附单元2a进行解析时，开启一级吸附单元2a的蒸汽入口阀125、蒸汽出口阀126，关闭一级吸附单元2a的气体入口阀121、气体出口阀122、干燥入口阀123、干燥出口阀124即可，同时，开启解析单元2c的气体出口阀122、干燥入口阀123，关闭二级吸附单元2c的气体入口阀121、干燥出口阀124、蒸汽入口阀125、蒸汽出口阀126，使解析单元2c起到二级吸附的作用，以此类推，通过控制一级吸附单元2a、二级吸附单元2b、解析单元2c的相关阀门实现一级吸附、二级吸附、解析的交互循环切换。
[0036]
采用本实施例的二氯甲烷废气处理系统对二氯甲烷废气进行处理，过程如下：
[0037]
二氯甲烷废气经第一降温装置1进行降温，其中，第一降温装置1可选用深冷水冷降温装置，经第一降温装置1降温后，气体温度降低至15
‑
35℃；然后，气体进入浓度缓冲装置9进行浓度平衡，使经浓度缓冲装置9处理后的气体中二氯甲烷的浓度保持在一个稳定的范围内，其中，浓度缓冲装置9内部设有比表面积≥1200
㎡
/g的微孔型吸附材料；随后气体经第一风机10、一级吸附单元2a的气体入口阀121进入一级吸附单元2a进行一级吸附，并通过一级吸附单元2a的干燥出口阀124进入第二降温装置5进行降温，经加热装置6加热后，经第二风机11、二级吸附单元2b的干燥入口阀123进入二级吸附单元2b进行二级吸附，经二级吸附后的气体中二氯甲烷的浓度降至100mg/m3以下；经二级吸附后的气体经二级吸附单元
2b的气体出口阀122进入变温除湿装置3，采用7
‑
12℃水将气体温度降至20
‑
25℃，然后再用蒸汽加热至30
‑
35℃，湿度为70
‑
75％；经变温除湿后的气体进入分子筛转轮装置4进行分子筛转轮再吸附，气体中二氯甲烷的浓度降至20mg/m3以下，排出。
[0038]
对于解析单元2c，热蒸汽经解析单元2c的蒸汽入口阀125进入解析单元2c对其中的活性炭纤维材料进行再生，解析后的蒸汽经解析单元2c的蒸汽出口阀126进入一级冷凝单元7a，采用32
‑
37℃循环水进行降温；然后进入二级冷凝单元7b进行二次冷凝，经两级冷凝后，解析后的蒸汽的温度降为12
‑
20℃，可进行分层回收再利用，其中，不凝气进入第一降温装置1，与二氯甲烷废气一并处理，含有二氯甲烷的冷凝液从二级冷凝单元7b排出，可进行分层处理，有机相二氯甲烷进行回收再利用，废水连接废水处理装置进行处理。解析时间一般为5
‑
10min，解析完成后，一级吸附单元2a、二级吸附单元2b、解析单元2c进行交替切换。
[0039]
脱附加热装置8用于对分子筛转轮装置4中的分子筛转轮进行脱附。分子筛转轮装置4设有吸附区、脱附区、冷却区，内部设有圆饼状分子筛转轮，分子筛转轮不断进行旋转，气体经变温除湿装置3进入分子筛转轮装置4的冷却区，对分子筛转轮进行吹扫，吹扫后的气体利用脱附区旋转过来的热量，将气体的温度预热至90
‑
100℃，然后进入脱附加热装置8进行加热，将气体温度加热至140
‑
150℃，传回分子筛转轮装置4，对分子筛转轮进行脱附，脱附后的气体送入第一降温装置1，使其与二氯甲烷废气一起被处理。
[0040]
浓度缓冲装置中的高比表面积微孔型吸附材料可以平衡二氯甲烷废气、二级冷凝单元7b产生的不凝气及转轮脱附产生的气体三者的混合气中的二氯甲烷浓度，从而将混合气的二氯甲烷浓度平衡在一定的范围内，确保处理后的气体浓度相对稳定。
[0041]
优选地，第二降温装置5采用循环水 深冷水的方式，循环水与一级冷凝单元7a的循环水串联使用，内循环干燥一定时间可以降低瞬间的公用工程负荷，由于解析与干燥不同时进行，因此第二降温装置5采用的循环水可以与一级冷凝单元7a的循环水串联使用，不需要额外提供循环水，可以节省很大的循坏水的能耗，降低工艺成本。
[0042]
实施例2
[0043]
本实施例提供了一种二氯甲烷废气处理方法，采用本实用新型的二氯甲烷废气处理系统，包括以下步骤：
[0044]
二氯甲烷废气经第一降温装置1降温，气体温度降低至15
‑
35℃；经活性炭纤维材料两级吸附后，气体中二氯甲烷浓度降至100mg/m3以下；经变温除湿装置3变温除湿，气体的温度为30
‑
35℃，湿度为70
‑
75％；后经分子筛转轮装置4进行分子筛转轮再吸附，气体中二氯甲烷的浓度降至20mg/m3以下。
[0045]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0046]
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是
示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。