一种废气处理系统和方法与流程

本发明涉及一种废气处理系统，同时也涉及相应的废气处理方法，属于有机废气处理。

背景技术：

1、二氯甲烷作为一种常用的有机溶剂，广泛用于医药、胶片、工业制冷、工业萃取等领域中。常规的含二氯甲烷废气回收技术，主要有冷凝法、吸附法、溶剂吸收法等。

2、冷凝法的工艺简单，操作方便，但由于二氯甲烷的常压沸点仅有39.8℃，即使温度达到0℃时，二氯甲烷的气体饱和分压仍有约19.3kpa，体积浓度仍有约20%。为了进一步降低气体当中的二氯甲烷浓度并提高回收率，有些厂家采用－15℃甚至－35℃的深冷装置进行冷冻处理。一方面，深冷工艺的用电量大，低温时的能效比差，增加了成本。另一方面，冷凝装置极易因为水汽凝结成冰，导致设备失效。

3、吸附法是利用具有微孔结构的活性炭或大孔树脂等吸附剂，吸附废气中的二氯甲烷分子，再利用水蒸气或热空气等，对二氯甲烷进行脱附回收，同时吸附剂再生回用。吸附法多适用于有机物含量1％以下的低浓度有机废气的回收和环保治理工况，高浓度废气极易导致吸附剂的“失活”。

4、溶剂吸收法是利用比二氯甲烷沸点高的溶剂来吸收废气中的二氯甲烷，再通过蒸馏分离二氯甲烷和溶剂。吸收剂的选择和蒸馏分离技术是技术性能的关键，一般的蒸馏塔或减压蒸馏由于操作温度高，影响吸收剂的使用寿命。

5、在申请号为201810018769.4的中国专利申请中，公开了一种高浓度二氯甲烷废气回收再利用方法及系统。该技术方案通过集气管和风机对二氯甲烷废气进行收集，并送入压缩机进行压缩后进行冷凝回收，经冷凝后的废气返回至废气产生系统。待压缩冷凝回收量变小至一定值后，集气管的管路切换至高效变压吸附解析装置，将系统内的剩余二氯甲烷进行变压吸附处理后排放，冷凝回收回来的二氯甲烷则可直接或经过处理后回用于生产。但是，该技术方案要求密闭的二氯甲烷产生系统，不适用于不密闭的使用环境。并且，该技术方案的深冷工艺存在冰堵失效问题，无法做到设备的即开即用。

技术实现思路

1、本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种废气处理系统。

2、本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种废气处理方法。

3、为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：

4、根据本发明实施例的第一方面，提供一种废气处理系统，包括压缩冷凝模块和吸附回收模块；其中，所述压缩冷凝模块包括废气送出风机、压缩机、气液分离器、集液罐、冷凝器；所述吸附回收模块包括吸附单元、第二控温加热器；

5、其中，所述废气送出风机连接所述压缩机，用于从主线烘干箱引出废气送至所述压缩机；

6、所述气液分离器的输入端连接所述压缩机的输出端，所述气液分离器的液相输出端连接所述集液罐的输入端，所述气液分离器的气相输出端连接所述冷凝器的介质输入端；

7、所述冷凝器的液相介质输出端连接所述集液罐的输入端；所述集液罐的输出端排出溶剂；

8、所述冷凝器的气相介质输出端连接所述吸附单元的吸附气输入端；所述吸附单元的洁净气输出端排出洁净气，所述吸附单元的脱附气输入端连接蒸汽源，引入蒸汽，所述吸附单元的干燥气输入端连接所述第二控温加热器，引入外部空气。

9、其中较优地，所述废气处理系统还包括第一控温加热器：

10、所述第一控温加热器的输入端，连接所述冷凝器的气相介质输出端；所述第一控温加热器的输出端，连接主线烘干箱的尾气输入端。

11、其中较优地，所述冷凝器包括预冷器、一级冷凝器、二级冷凝器；

12、所述预冷器的介质输入端连接所述气液分离器的气相输出端，所述预冷器的介质输出端依次连接所述一级冷凝器和所述二级冷凝器的介质管路；

13、所述二级冷凝器的液相介质输出端，连接所述集液罐的输入端；

14、所述二级冷凝器的气相介质输出端，连接所述预冷器的冷源工质管路，

15、所述预冷器的冷源工质管路的气相介质输出端，连接所述第一控温加热器的输入端和所述吸附单元的吸附气输入端；

16、其中较优地，所述冷凝器还包括一级冷源、二级冷源；所述一级冷凝器的冷凝工质管路连接所述一级冷源；所述二级冷凝器的冷凝工质管路连接所述二级冷源；所述一级冷凝器和所述二级冷凝器的冷凝工质温度，均在0℃以上。

17、其中较优地，所述废气处理系统还包括冷却器；所述冷却器的输入端，连接所述气液分离器的液相输出端，所述冷却器的输出端，连接所述压缩机的冷却液输入端。

18、其中较优地，所述吸附单元的吸附形式为碳纤维吸附。

19、其中较优地，所述吸附单元的数量为多个，各所述吸附单元之间为并联连接。

20、其中较优地，所述废气处理系统还包括分层槽；所述分层槽的输入端，连接所述吸附单元的凝液输出端；所述分层槽的废水输出端排出废水；所述分层槽的溶剂输出端排出溶剂。

21、其中较优地，所述废气处理系统还包括高效冷凝器；所述高效冷凝器的输入端，连接所述吸附单元的脱附气输出端；所述高效冷凝器的液相介质输出端，连接所述分层槽的输入端；所述高效冷凝器的气相介质输出端，连接所述压缩机的输入端。

22、其中较优地，所述废气处理系统还包括第二气液分离器；所述第二气液分离器的输入端，连接所述吸附单元的干燥气输出端；所述第二气液分离器的液相介质输出端,连接所述分层槽的输入端。

23、根据本发明实施例的第二方面，提供一种废气处理方法，包括以下步骤：

24、s1：对来自主线烘干箱的废气进行压缩升压，并经气液分离器分离为凝液和未凝结的挥发气，以对已凝结为液体的二氯甲烷进行凝液回收；

25、s2：对尾气中一部分经减压后反馈至主线烘干箱，另一部分经减压后，送入吸附单元进行尾气吸附，以得到洁净气排出，并且对脱附形成的凝液进行凝液回收，对不凝气反馈至压缩机输入端；

26、s3：对脱附后的吸附单元的碳纤维进行干燥，得到的洁净气排出，对得到的凝液进行凝液回收。

27、其中较优地，步骤s1中包括以下子步骤：

28、s10：对来自主线烘干箱的废气进行压缩升压，并经气液分离器分离为凝液和未凝结的挥发气，以对已凝结为液体的二氯甲烷进行凝液回收，并排出挥发气；

29、或者，步骤s1中包括以下子步骤：

30、s11：对来自主线烘干箱的废气进行压缩升压，并经气液分离器分离为凝液和挥发气；

31、s12：对挥发气进行冷凝，以对已凝结为液体的二氯甲烷进行凝液回收，并排出仍未凝结的尾气。

32、与现有技术相比较，本发明具有以下的技术特点：

33、（1）以二氯甲烷尾气取代原来需引入主线烘干箱的空气，主线烘干箱不需要完全密封，仍可以补充少部分空气，保证总的进气量可以将主线烘干箱内产生的二氯甲烷带出即可。与不引入二氯甲烷尾气的方案相比，由于新鲜空气被冷凝后的尾气替换，其总的二氯甲烷浓度是提高的，更有利于压缩冷凝的效果。

34、（2）采用“压缩与冷凝相结合”工艺，二氯甲烷冷凝温度提高到0℃以上，避免冷凝过程中挥发气中的水气介质结晶，不会发生冰堵失效。因此采用单冷凝器即可，无需设置除霜环节和双通道冷凝装置，可以实现系统的即开即用。并且，采用0℃以上的冷凝温度，可获得极高的能效比，例如用1kw电力即可产生平均3kw制冷量，即能效比1∶3。

35、（3）纤维吸附设备采用真空泵抽出热风形式，实现脱附后的碳纤维滤芯干燥及再生，可以避免箱体内部死角存留二氯甲烷溶剂，同时也可以加快干燥及再生的速度。