一种基于带压吸附的有机气体处理装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有机气体处理技术领域，涉及一种基于带压吸附的有机气体处理装置及其使用方法。
【背景技术】
[0002]目前，在有机气体处理技术领域，当温度不变时，在加压的情况下吸附，用减压(抽真空)或常压解吸的方法，称为变压吸附。吸附剂对吸附质的吸附量随着压力的升高而增加，并随着压力的降低而减少，同时在减压过程中放出被吸附的气体，使吸附剂再生，夕卜界不需要供给热量便可进行吸附剂的再生。变压吸附因其具有如下特点，在工业中得到广泛应用(1)产品纯度高；(2)床层再生时不用加热，节能经济；(3)设备简单，操作、维护方便。变压吸附技术目前主要应用于氧氮分离、空气干燥与净化以及氢气净化等领域，但随着分子筛性能的改进和质量的提高，亟需将变压吸附技术应用到其它领域，取得更大的经济效益。公开号为CN 101862574A的专利公开了一种真空变压吸附系统，包括六台吸收塔、两组独立的鼓风机以及三组独立的真空栗，其虽然可以实现较大规模制氧，但是却存在设备复杂，投资成本较大的缺点。为此，需要一种基于带压吸附的有机气体处理装置及其使用方法，解决高压尾气不易被吸附处理的技术问题，克服设备复杂，投资成本较大的缺陷，使其能够对有机气体进行高效回收处理，且设备结构简单合理，使用方便，成本较小。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种基于带压吸附的有机气体处理装置及其使用方法，解决高压尾气不易被吸附处理的技术问题，克服设备复杂，投资成本较大的缺陷，使其能够对有机气体进行高效回收处理，且设备结构简单合理，使用方便，成本较小。
[0004]本发明的一种基于带压吸附的有机气体处理装置，包括吸收塔，吸收塔的进口处和出口处装有至少两个程控阀门；吸收塔的出口处的程控阀门包括吸收塔顶部出口阀门、吸收塔最终升压阀门、吸收塔顺放降压阀门和塔间均压升阀门，吸收塔的进口处的程控阀门包括吸收塔底部进口阀门、吸收塔抽真空阀门和吸收塔放空阀门；真空栗、第一缓冲罐、压缩机、列管换热器、油水分离器和第二缓冲罐依次连接，第二缓冲罐上连接设有调节阀，油水分离器上连接设有阀门；吸收塔的数量为至少三台，分别包括处于吸附状态吸收塔、处于抽真空状态吸收塔和完成吸附状态吸收塔。
[0005]在以上方案中优选的是，基于带压吸附的有机气体处理装置还分别与减温减压系统、气动系统和电控系统相连接。
[0006]还可以优选的是，吸收塔内设有金属碳芯。
[0007]还可以优选的是，金属碳芯的外部包裹有活性炭纤维。
[0008]还可以优选的是，吸收塔的数量为八台，其中包括四台处于吸附状态吸收塔、一台处于抽真空状态吸收塔、一台完成吸附状态吸收塔和两台处于降压或升压状态吸收塔。
[0009]本发明还提供一种基于带压吸附的有机气体处理装置的使用方法，包括以下步骤:第一步，吸附过程，打开吸收塔底部进口阀门、吸收塔顶部出口阀门，排放的有机气体经过过滤器洗气处理后自塔底进入处于吸附状态吸收塔内，有效组分被吸附剂吸附下来，未被吸附的气体等从塔顶流出，经第二缓冲罐稳压后排放；吸附结束后，关闭该吸收塔的吸收塔顶部出口阀门；第二步，顺放降压过程，完成吸附状态吸收塔内的压力等于吸附压力，出口气的烃含量低，打开吸收塔顺放降压阀门、调节阀、塔组顺放降压阀门，对完成吸附状态吸收塔进行降压处理，释放一定的多余压力，提高烃的浓度；完成后，关闭调节阀、塔组顺放降压阀门；第三步，吸收塔间均压降和均压升过程，完成吸附状态吸收塔顺放降压后，完成吸附状态吸收塔内还有高压气体，继续顺放到界外，会带出烃类，降低气体收率，打开塔间均压升阀门，将顺放后的高压气体放入处于抽真空状态吸收塔内，从而提高了完成吸附状态吸收塔中内烃的浓度，随降压气体带出完成吸附状态吸收塔的烃类在处于抽真空状态吸收塔内被继续吸附，完成后关闭吸收塔顺放降压阀门和塔间均压升阀门；第四步，放空过程，吸收塔间均压降完成后，完成吸附状态吸收塔内还有高于常压的气体，打开吸收塔放空阀门，气体逆向排出且带出部分烃类，将压力降到常压，放空气体经调节阀进入第一缓冲罐，最后通过列管换热器被冷却回收；第五步，抽真空过程，放空过程结束后，打开完成吸附状态吸收塔对应的抽真空阀门，打开真空栗，通过抽真空方式将吸附于吸附剂内的气体脱附出来，送至第六步；第六步，最终升压过程，处于抽真空状态吸收塔的均升压结束后，打开吸收塔最终升压阀门和调节阀，将处于吸附状态吸收塔的吸附尾气引入处于抽真空状态吸收塔内，缓慢地将处于抽真空状态吸收塔内的压力提升到吸附压力，准备下个阶段的吸附。
[0010]在以上方案中优选的是，还包括第七步，产品回收过程，将抽真空过程抽出来的气体混合气首先经过第一缓冲罐进行缓冲，然后经过压缩机加压，再通过列管换热器降温，将烃类和水冷凝成液体，冷凝后的混合物，收集到油水分离器进行静置分层，除去水分，打开阀门，对产品进行回收利用。
[0011]还可以优选的是，将缓冲后的气体混合气经过压缩机加压至0.5MPa。
[0012]还可以优选的是，将加压后的气体混合气再通过列管换热器降温至25°C。
[0013]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0014]本发明提供了一种基于带压吸附的有机气体处理装置及其使用方法，能够解决高压尾气不易被吸附处理的技术问题，克服设备复杂，投资成本较大的缺陷，其采用变压吸附和冷却分离相结合的技术，即活性炭纤维带压吸附-蒸汽解吸-循环水冷凝的工艺路线，使其能够对有机气体进行高效回收处理，且设备结构简单合理，使用方便，成本较小；其通过采用多吸收塔间隔叠加运行模式，既保证了处理过程的连续性又有效降低了入口流速，吸收塔合理的升降压工艺；其能够高效处理排气量大、压力高、烃含量浓度低、长时间连续排放的有机气体排放，工艺简单，成本较低，且连续循环操作，完全达到自动化。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的基于带压吸附的有机气体处理装置的结构示意图；
[0016]图2是本发明的基于带压吸附的有机气体处理装置的工艺流程框图。
[0017]图中，1为吸收塔，如T1-T8所示；2为过滤器，如A所示；3为真空栗，如B所示；4为第一缓冲罐，如C所示；5为压缩机，如D所示；6为列管换热器，如E所示；7为油水分离器，如F所示；8为第二缓冲罐，如G所示；9为吸收塔顶部出口阀门，如KV102a-KV102h所示；10为吸收塔最终升压阀门，如KV103a-KV103h所示；11为吸收塔顺放降压阀门，如KV104a-KV104h所示；12为塔间均压升阀门，如KV105a_KV105h所示；13为吸收塔底部进口阀门，如KV1la-KVlOlh所示；14为吸收塔抽真空阀门，如KV106a_KV106h所示；15为吸收塔放空阀门，如KV107a-KV107h所示；16为塔组顺放降压阀门，如KV108所示；17为调节阀，如KC101-103所示；18为阀门。
【具体实施方式】
[0018]为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作了详细说明。但是，显然可对本发明进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本发明更宽的精神和范围。因此，以下实施例具有例示