专利名称：一种回收甲苯的方法
技术领域：
本发明涉及一种回收甲苯的方法，尤其是指通过利用活性炭来吸附甲苯的方法。
背景技术：
甲苯是有机化合物，属芳香烃，分子式为C6H5CH3，甲苯在常温下呈液体状，无色、易燃。它的沸点为110.8℃，凝固点为-95℃，密度为0.866克/厘米3。它的凝固点比水低，沸点又比水的沸点高，甲苯不溶于水，但溶于乙醇和苯的溶剂中。甲苯的蒸汽有毒，可以通过呼吸道对人体造成危害，使用和生产时要防止它进入呼吸器官。但是现有的回收甲苯的方法存在着诸如回收率低、成本高、效果差等缺陷。
发明内容
为了克服现有回收甲苯的方法存在回收率低、成本高、效果差的不足，本发明提供一种回收甲苯的方法。本发明可以有效地提高甲苯的回收率，回收率可达86％以上，成本低，同时分离后的甲苯与水可以重新进入生产工序，循环使用、节约资源。
为了达到上述目的，本发明所采取的主要技术措施具体包括下列步骤1、生产中产生的废气经过控制阀门先进入气体过滤器，由无纺布构成的过滤器把废气中的纤维、粉尘等杂质分离出来。
2、再经过冷却器，冷却器由铜管串铝片构成，冷却器中有可循环利用的冷却水对包括甲苯气体在内的废气进行冷却。
3、经过冷却后的废气，经高压风机加压并通过送气风管分别进入三个吸附槽，吸附槽填充有活性炭，活性炭由于内部充满了空隙，活性炭的作用是能吸附废气中的甲苯，可大量吸收甲苯气体。剩余的废气从管道排空。
4、因为随着活性炭吸附的甲苯的增加，排出的气体中甲苯的含量也会增加，因此，吸附进行一段时间(比如二个小时)后，就要将吸附程序切换为脱附程序。脱附时，原先废气进出的阀门被关闭，蒸汽阀门打开，蒸汽进入活性炭填充层，活性炭温度随之升高，甲苯脱离了活性炭，随着水蒸汽从吸附槽的底部排出。脱附后的活性炭又可以重新进入吸附工序。
5、解脱出来的高浓度的甲苯气体随着水蒸汽进入冷凝器，冷凝器的冷却水来源于玻璃钢冷却塔，冷凝器由上下两个列管式换热器组成，管程为甲苯和水蒸汽通道，壳程为冷却水通道。经冷却水降温，成为甲苯和水的混合液。
6、混合液通过管体流入分离器，分离器是一个长方体容器，内有一个隔板把容器内一分为二。混合液进入分离器内，水的比重大沉在底部并通过隔板下的间隙流到隔板的另一侧，甲苯比水轻，浮在水的上部，留在原来一侧，把水的排出口与甲苯排出口设计成一定的高度差，就能保证甲苯在分离器内积存一定的高度后才流出。
7、甲苯流入储罐，可作为生产原料循环使用。
与现有的技术相比，本发明主要创新点在于1、采用三个吸附槽轮流切换，比如，可以把吸附槽调试为吸附2个小时后，再脱附1个小时，三个吸附槽每小时进行一次切换。这样，使吸附槽的吸附与脱附保持平稳持续的工作状态。
2、利用甲苯与水的比重不同而设计的分离器，简单有效，使甲苯与水可连续分离。当甲苯与水的混合液进入分离器，水的比重大，沉入底部，甲苯比重小，在水的上部，水经过分离器内隔板下部进入另一空腔，经水的溢流口排出，甲苯液体则从另一溢流口汇入储槽。
3、通过自行设计的工业可编程控制器与触摸屏组成的自动控制装置，人机界面良好，控制方便，配以现场的温度、压力、流量等检测仪表与气动控制装置使整个装置达到一定的自动化程度。其控制内容如下(1)控制阀门的开闭
①废气首先进入本装置三通气动闸阀，正常运行时，由可编程控制器开启通往过滤冷却器的下闸阀，关闭往高处排气口的上闸阀。当产生废气的车间停止生产时，可手动关闭下闸阀，开启上闸阀。当本装置紧急情况停止运行时，控制器自动关闭下闸阀，开启上闸阀将废气由高处排空，保证生产车间的正常运行。
②控制吸附槽的废气进出通道，每台吸附槽一进一出两个大气动阀门由控制器控制启闭。吸附时，阀门打开；脱附时，阀门关闭。三个吸附槽的阀门启闭由控制器根据吸附与脱附的周期安排按编程自动进行，需要时，也可以手动控制进行。
③控制吸附槽的蒸汽进出通道，每台吸附槽一进一出两个气动蒸汽阀亦由控制器控制启闭。与废气通道的大气动阀相反，吸附时，蒸汽阀关闭；脱附时，蒸汽阀开启。阀门的启闭按编程自动进行。
(2)温度的测量与控制①冷却器进出水温度测量、冷凝器进出水温度测量、分离器温度测量②吸附槽温度测量以上温度均可由控制器设定正常值，当测量温度超出设定值时，控制器将发出声光报警。
(3)压力测量减压前蒸汽压力测量、减压后蒸汽压力测量、冷却水温度测量、压缩空气压力测量、通风机出口风压测量(4)压差测量过滤冷却器压差测量，当压差超出设定值时，控制器发出声光报警，提醒更换清理过滤网。
(5)流量测量控制甲苯泵出口的流量计可对甲苯进行瞬时流量测量，也可对流量积算。
(6)控制器可对各阀门的工作状态在显示屏上动态显示。
以下结合附图及实施例进一步说明本发明。
本发明在实施回收甲苯的过程中主要涉及到如下设备1、过滤器、冷却器过滤器的作用是把废气中的纤维、粉尘等杂质分离出来，从而避免堵塞冷却器与活性炭；冷却器的作用是对包括甲苯气体在内的废气进行冷却，较低的温度有利于活性炭对甲苯的吸收。
2、高压风机其作用是通过送气风管将废气吹进吸附槽内。
3、吸附槽本发明的核心设备，它填充了活性炭，活性炭的作用是能吸附生产中所产生的废气中的甲苯。
4、冷凝器由上下两个列管式换热器组成，管程为甲苯和水蒸汽通道，壳程为冷却水通道，其作用是将解脱出来的含有高浓度的甲苯气体的水蒸汽进行冷却。
5、分离器，主要作用是将甲苯液体与水进行分离。
6、玻璃钢冷却塔，主要作用是在脱附过程中通过输送冷却水对高温的甲苯与水的混合液进行冷却。
7、储罐，主要作用是用来储存由分离器分离出来的甲苯液体。
图1是甲苯回收工艺流程方框图。
具体实施例方式
如图1所示，回收甲苯的方法主要包括以下主要步骤1、生产中产生的废气经过控制阀门先进入气体过滤器，由无纺布构成的过滤器把废气中的纤维、粉尘等杂质分离出来，从而避免堵塞冷却器与活性炭。
2、再经过冷却器，冷却器由铜管串铝片构成，冷却器中有可循环利用的冷却水对包括甲苯气体在内的废气进行冷却，经冷却水降温，废气温度由76℃降低到40℃左右，较低的温度有利于活性炭对甲苯的吸收。
3、经过冷却后的废气，经高压风机加压并通过送气风管分别进入三个吸附槽，吸附槽填充有活性炭，活性炭由于内部充满了空隙，活性炭的作用是能吸附废气中的甲苯，可大量吸收甲苯气体，吸附槽是本装置的核心设备，为直径1600mm的卧式圆形容器。废气进入吸附槽的底部，经孔板进入活性炭填充层，其厚度约700mm，当甲苯废气以一定速度经过甲苯填充层，其中的甲苯气体被活性炭吸附载留下来，净化的空气则排出外部。废气的甲苯含量可达7600mg/m3以上，经活性炭吸附后，甲苯的含量可降到20mg/m3以下。
4、因为随着活性炭吸附的甲苯的增加，排出的气体中甲苯的含量也会增加，因此，吸附进行一段时间(比如二个小时)后，就要将吸附程序切换为脱附程序。脱附时，原先废气进出的阀门被关闭，蒸汽阀门打开，蒸汽进入活性炭填充层，活性炭温度随之升高，逐步达到120℃左右，沸点是110.8℃的甲苯脱离了活性炭，随着水蒸汽从吸附槽的底部排出，活性炭吸附的甲苯在蒸汽的高温下解脱出来。脱附后的活性炭又可以重新进入吸附工序。
5、解脱出来的高浓度的甲苯气体随着100℃以上的水蒸汽进入冷凝器，冷凝器由上下两个列管式换热器组成，管程为甲苯和水蒸汽通道，壳程为冷却水通道。冷凝器的冷却水来源于玻璃钢冷却塔，经冷却水降温，混合气体温度降到33℃左右，成为甲苯和水的混合液。
6、混合液通过管体流入分离器，分离器是一个长方体容器，内有一个隔板把容器内一分为二。混合液进入分离器内，水的比重大沉在底部并通过隔板下的间隙流到隔板的另一侧，甲苯比水轻，浮在水的上部，留在原来一侧，把水的排出口与甲苯排出口设计成一定的高度差，就能保证甲苯在分离器内积存一定的高度后才流出。
7、甲苯流入储罐，可作为生产原料循环使用。
权利要求
1.一种回收甲苯的方法，其特征在于本发明所采取的主要技术措施具体包括下列步骤(1)生产中产生的废气经过控制阀门先进入气体过滤器，废气中的纤维、粉尘等杂质分离出来；(2)再经过冷却器，冷却器中有可循环利用的冷却水对包括甲苯气体在内的废气进行冷却；(3)经过冷却后的废气，经高压风机加压并通过送气风管分别进入三个填充有活性炭的吸附槽，废气进入吸附槽的底部，经孔板进入活性炭填充层，其中的甲苯气体被活性炭吸附载留下来，净化的空气则排出外部；(4)吸附进行一段时间后，将吸附程序切换为脱附程序，脱附程序包括原先废气进出的阀门被关闭，蒸汽阀门打开，蒸汽进入甲苯(活性炭)填充层，活性炭温度随之升高，甲苯脱离了活性炭并随着水蒸汽从吸附槽的底部排出；(5)解脱出来的高浓度的甲苯气体随着水蒸汽进入冷凝器，经冷却水降温，混合气体成为甲苯和水的混合液；(6)混合液通过管体流入分离器，水的比重大沉在分离器底部并通过隔板下的间隙流到隔板的另一侧，甲苯比水轻，浮在水的上部，留在原来一侧，把水的排出口与甲苯排出口设计成一定的高度差，甲苯在分离器内积存一定的高度后才流出；(7)甲苯流入储罐，作为生产原料循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种回收甲苯的方法，其特征是所述的三个吸附槽轮流切换，可将吸附槽调试为吸附2个小时后，再脱附1个小时，三个吸附槽每小时进行一次切换。
3.根据权利要求1所述的一种回收甲苯的方法，其特征是所述的分离器是利用甲苯与水的比重不同而设计的，水的比重大，沉入底部，甲苯比重小，在水的上部，水经过分离器内隔板下部进入另一空腔，经水的溢流口排出，甲苯液体则从另一溢流口汇入储槽，这样可以使甲苯与水实现连续分离。
4.根据权利要求1所述的一种回收甲苯的方法，其特征是所述的回收甲苯的方法步骤都是通过自行设计的工业可编程控制器与触摸屏组成的自动控制装置来控制的，人机界面良好，控制方便，配以现场的温度、压力、流量等检测仪表与气动控制装置使整个装置由很到的自动化程度。
全文摘要
本发明主要包括下列步骤1.生产中产生的废气经过控制阀门先进入气体过滤器；2.再经过冷却器，对包括甲苯气体在内的废气进行冷却；3.经高压风机加压并通过送气风管分别进入三个吸附槽，吸附槽填充有活性炭；4.吸附进行一段时间后，切换为脱附程序，原先废气进出的阀门被关闭，蒸汽阀门打开，蒸汽进入活性炭填充层，甲苯脱离了活性炭，随着水蒸气从吸附槽的底部排出；5.解脱出来甲苯气体随着水蒸气进入冷凝器，成为甲苯和水的混合液；6.混合液通过管体流入分离器，水的比重大沉在底部并通过隔板下的间隙流到隔板的另一侧，甲苯比水轻，浮在水的上部，留在原来一侧；7.甲苯流入储罐。本发明可使甲苯的回收率达到86％以上，成本低。
文档编号C07C15/00GK101077850SQ200610051688
公开日2007年11月28日 申请日期2006年5月25日 优先权日2006年5月25日
发明者林文默 申请人:林文默