专利名称：有机废气净化回收方法
技术领域：
本发明涉及一种有机废气净化回收方法。
背景技术：
涂装流水线的使用范围很广，包括工业零部件的涂装、板材的涂装、真皮涂层、汽车表 面喷涂、彩钢板喷涂等，各种涂装流水线在运行过程中因采用有机溶剂会产生大量的有机废 气。另外，涂装车间的尾气处理以及印刷车间的尾气处理等，也需要对有机废气进行处理。 目前对有机废气的处理方法可分为两大类，第一类是燃烧处理方法，第二类是回收处理方法
燃烧处理方法包括直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法是利用燃气或者燃油等辅助燃 料燃烧放出的热量将混合气体加热到70(TC以上，驻留0.3s 0.5s，使可燃的有害物质进行 高温分解为无害物质。该法工艺简单、设备投资小，适用高浓度、小风量废气治理、处理效 果好、无二次污染。但是这种方法能耗大，运行成本高，运行技术要求高，不易控制与掌握 。并且也回收不了溶剂，资源浪费严重。催化燃烧法是把废气加热到20(TC以上，经过催化 床催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水，达到净化目的，该法起燃温度低，节约能源， 净化率高，无二次污染，工艺简单，操作方便，安全性好，装置体积小，占地面积小，设备 维修与折旧费低。但是这种方法适用于高温或者高浓度的有机废气治理，而对于低浓度、大 风量的有机废气治理存在设备投资大、运行成本高的缺点。并且也回收不了溶剂，资源浪费 严重。
在回收处理方面主要有三种方法。 一是冷凝回收法。这种方法是将有机废气直接导入冷 凝器或者先经过吸附后再将解吸的浓縮废气导入冷凝器，冷凝液经分离可回收有价值的有机 物。但是这种方法要求废气中有机物浓度高、温度低、风量小等，并且需要有附设的冷却或 冷凝设备，投资大、能耗高、运行费用大，冷凝后尾气仍然含有一定浓度的有机物，需要进 行二次低浓度尾气治理。二是用水吸收法。这种方法是将有机废气通入水中，由水对其中的 有机溶剂进行溶解吸收。但是这种方法的局限性较大，所吸收的有机溶剂必须能溶解于水。 三是活性炭吸附法。这是目前最常用的一类方法。
由于涂装流水线所产生的有机废气往往流速达到每小时10万立方米，而每立方米的废气中有机溶剂的含量只有几克，上述方法中除活性炭吸附法外都不适用。而对于活性炭吸附剂 来说虽然可以较好地吸收，但是如果有机废气中含有树脂类物质，则容易堵塞活性炭的孔道 而失活。因而对这类涂装线来说，难于采用活性炭吸附法。再有，采用活性炭吸附有机溶剂 达到饱和后，需要用水蒸气进行加热而使活性炭所吸附的有机溶剂挥发出来，还要进行油水 分离等才能回收有机溶剂，所消耗的能源较高，从而成本也较高。中国专利文献 CN101274150A、 CN101293165A、 CN201140028Y等均公开了这种方法。
发明内容
本发明的目的是克服上述问题，提供一种使用中不仅溶剂回收率较高，无二次污染，并 且运行成本低、设备投资少的有机废气净化回收方法。
实现本发明目的的技术方案是 一种有机废气净化回收方法，所采用的有机废气净化回 收系统包括冷却互溶吸收装置、溶剂储罐、溶剂冷却器、水冷却塔、水池、溶剂泵和水泵。 所述冷却互溶吸收装置包括上方敞开的壳体和由壳体的相应部位作为构成部件或构成部件之 一的、按照从下向上的顺序依次设置的位于下部的液淋混合区、位于液淋混合区上方的中央 气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置、位于中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流 和水冷换热装置的中央上方的阻风式液淋装置、位于阻风式液淋装置上方的液膜冷却互溶式 对流和水冷换热装置、位于液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置上方的溶剂液流分配器和位 于溶剂液流分配器上方的尾气水冷换热装置。冷却互溶吸收装置还包括位于液膜冷却互溶式 对流和水冷换热装置与中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置之间的液膜冷却 互溶区。壳体上设有有机废气进气口、冷却水进口、冷却水出口、溶剂出液口和溶剂进液管 口。所述溶剂储罐包括储罐壳体和设置在储罐壳体中的冷却盘管。储罐壳体上设有溶剂进液 口、第一溶剂出液口和第二溶剂出液口，还设有进水管口和出水管口。所述溶剂冷却器包括 外壳体和设置在外壳体中的换热器。外壳体上设有冷却水进口和冷却水出口，还设有溶剂进 液口和溶剂出液口 。所述水冷却塔包括进水管口和出水管口 ，水冷却塔位于所述水池的上方 ，水冷却塔的出水管口伸入水池中。水泵有2个，它们是第一水泵和第二水泵。各个水泵的 进水口连接有进水管，进水管的进水口伸入水池中或者直接与水池的出水口相连。第一水泵 的出水口通过管道与冷却互溶吸收装置的冷却水进口连接，第二水泵的出水口通过管道分别 与溶剂储罐的冷却盘管的进水口以及溶剂冷却器的冷却水进口连接。冷却互溶吸收装置的冷 却水出口、溶剂储罐的冷却盘管的出水口以及溶剂冷却器的冷却水出口分别通过管道与水冷 却塔的进水管口连接。所述冷却互溶吸收装置的溶剂出液口通过管道与溶剂储罐的溶剂进液口连接，所述溶剂储罐的第二溶剂出液口通过管道以及溶剂泵与溶剂冷却器的溶剂进液口连 接，溶剂冷却器的溶剂出液口通过管道与冷却互溶吸收装置的溶剂液流分配器的进液口位于 壳体的溶剂进液管口处的进液管相连。溶剂储罐的第一溶剂出液口处通过管道连接有溶剂放 出阀。
上述有机废气净化回收系统净化回收有机废气的方法，具有以下步骤①通过第一水泵 将水池中的作为冷却介质冷却水泵出后通过管道从冷却互溶吸收装置的冷却水进口进入冷却 互溶吸收装置的尾气水冷换热装置中，然后，依次流过液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置 、中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置，从冷却互溶吸收装置的冷却水出口 流出、通过管道流入水冷却塔，经水冷却塔冷却后再流入水池中循环利用。通过第二水泵将 水池中的作为冷却介质的冷却水泵出后通过管道一部分从溶剂储罐的冷却盘管的进水口进入 冷却盘管中，对溶剂储罐中流过冷却盘管外表面的有机溶剂进行冷却，冷却水随后由冷却盘 管的出水口流出、通过管道流入水冷却塔，经水冷却塔冷却后再流入水池中循环利用。经过 第二水泵泵出的冷却水通过管道后另一部分从溶剂冷却器的冷却水进口进入溶剂冷却器的外 壳体中，从换热器的外表面流过换热器，冷却水随后由外壳体的冷却水出口流出、通过管道 流入水冷却塔，经水冷却塔冷却后再流入水池中循环利用。②溶剂储罐中储存有液态的有机 介质，当其中所储存的液态的有机介质超过一个确定的量时，则从第一溶剂出液口放出一部 分而回收。通过溶剂泵将储存在溶剂储罐中液态的有机介质泵出后，通过管道经溶剂冷却器 的溶剂进液口进入溶剂冷却器的外壳体中，从换热器的内腔中流过换热器，而与从换热器的 外表面流过的冷却水交换热量而被冷却，液态的有机介质随后从溶剂冷却器的溶剂出液口流 出，通过管道由进液口设置在冷却互溶吸收装置的溶剂进液管口处的冷却互溶吸收装置的溶 剂液流分配器的进液管进入溶剂液流分配器的溶剂箱中。在重力的作用下液态的有机介质经 溶剂液流分配器的出液管流出而经过液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置，由液膜冷却互溶 式对流和水冷换热装置呈液膜冷却互溶状落下而进入液膜冷却互溶区。进入液膜冷却互溶区 的液态的有机介质的位于外周的部分直接进入中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换 热装置，而位于中央的液态的有机介质先落下至阻风式液淋装置的上表面后，再在重力作用 下在阻风式液淋装置的周围边缘处呈液淋幕墙状下落进入中央气旋及外围液膜冷却互溶式对 流和水冷换热装置。进入中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置的液态的有机 介质在重力作用下，呈液膜冷却互溶状流出中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热 装置而进入液淋混合区，然后下落至壳体的底部，由壳体底部的溶剂出液口流出冷却互溶吸 收装置后，经过管道由溶剂储罐的储罐壳体上的溶剂进液口进入溶剂储罐中而循环利用。③称为有机废气的含有有机溶剂气体的空气从壳体的有机废气进气口进入冷却互溶吸收装置的 液淋混合区中，先与由中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置向壳体底部下落 的液态的有机介质直接接触而进行第一阶段的热量交换，而使得有机废气中的一部分有机溶 剂被液化、以及使得液态的有机介质中的一部分有机介质被气化。带有被液化的有机溶剂的 液态的有机介质在重力作用下下落至壳体底部、流出冷却互溶吸收装置而流入溶剂储罐。④ 步骤③的带有被气化的有机介质的有机废气穿过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷 换热装置以及阻风式液淋装置而进行第二阶段的热量交换。在此过程中，位于周边部位的有 机废气经过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置时， 一方面与该装置中的自 上而下的液态的有机介质相互对流直接接触而交换热量，另一方面与该装置中的冷却水进行 间接换热，从而使得有机废气中一部分有机溶剂被液化、以及使得液态的有机介质中的一部 分有机介质被气化，带有被液化的有机溶剂的液态的有机介质在重力作用下，呈液膜冷却互 溶状从中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置流出而向壳体的底部落下，带有 被气化的有机介质的有机废气则进入液膜冷却互溶区。在此过程中，位于中央部位的有机废 气经过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置时，有机废气向上流动至阻风式 液淋装置的朝下的阻风部位，再从四周向外穿过周边的液淋幕墙状的液态的有机介质而进行 直接的换热后进入液膜冷却互溶区。⑤步骤④的进入液膜冷却互溶区的有机废气先与液膜冷 却互溶式对流和水冷换热装置从周边向下液膜冷却互溶至液膜冷却互溶区的液态的有机介质 直接接触而进行第三阶段的热量交换，而使得有机废气中的一部分有机溶剂被液化、以及使 得液态的有机介质中的一部分有机介质被气化。带有被液化的有机溶剂的液态的有机介质在 重力作用下下落至中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置。⑥步骤⑤的带有被 气化的有机介质的有机废气穿过液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置而进行第四阶段的热量 交换。在此过程中，有机废气一方面与该装置中的自上而下的液态的有机介质相互对流直接 接触而交换热量，另一方面与该装置中的冷却水进行间接换热，从而使得有机废气中的一部 分有机溶剂被液化、以及使得液态的有机介质中的一部分有机介质被气化。带有被液化的有 机溶剂的液态的有机介质在重力作用下，呈液膜冷却互溶状从液膜冷却互溶式对流和水冷换 热装置下落至液膜冷却互溶区。⑦步骤⑥的带有被气化的有机介质的有机废气向上从溶剂液 流分配器旁边经过后进入尾气水冷换热装置，有机废气与该装置中的冷却水进行间接换热， 从而使得有机废气中的大部分有机溶剂被液化，基本不含有机溶剂或有机溶剂含量较少的尾 气从尾气水冷换热装置的上方离开尾气水冷换热装置，最后排出冷却互溶吸收装置，被液化 的有机溶剂则在重力的作用下向下流出尾气水冷换热装置而落至液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置。
上述有机废气净化回收系统的冷却互溶吸收装置的中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流 和水冷换热装置包括设置在壳体中的中央通气管和第三列管组件。冷却互溶吸收装置还包括 连接在壳体的有机废气进气口上的有机废气进气管。壳体的冷却水进口包括第三冷却水进口 ，壳体的冷却水出口包括第三冷却水出口。有机废气进气管沿着壳体的筒体的切线方向设置 、且有机废气进气管的出口与壳体的有机废气进气口相连接。第三列管组件包括第三列管组 、第三上管板和第三下管板。第三下管板密封固定在壳体的内壁上，且位于壳体的有机废气 进气口的上方。第三上管板密封固定在壳体的内壁上，且位于第三下管板的上方，第三列管 组的各列管固定在所述第三上管板和第三下管板上，且各列管的上端向上伸出第三上管板， 各列管的下端向下伸出第三下管板。第三冷却水进口和第三冷却水出口均位于第三上管板与 第三下管板之间、且第三冷却水进口靠近第三下管板。第三冷却水出口位于第三冷却水进口 上方、且靠近第三上管板。中央通气管上下贯通、由其周向外侧密闭固定在第三上管板和第 三下管板上，且中央通气管的上端伸出第三上管板，中央通气管的下端伸出第三下管板。上 述有机废气净化回收方法的步骤①中，冷却水经过冷却互溶吸收装置的中央气旋及外围液膜 冷却互溶式对流和水冷换热装置时，冷却水从第三冷却水进口进入壳体中，在第三列管组的 各列管的外表面流过第三列管组后从第三冷却水出口离开冷却互溶吸收装置。步骤②中，液 态的有机介质经过冷却互溶吸收装置的中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置 时，是从第三列管组的各列管的内腔中从上至下经过第三列管组。步骤③中，有机废气进入 冷却互溶吸收装置时，先进入有机废气进气管中，然后沿切线方向水平进入液淋混合区。进 入液淋混合区的有机废气螺旋式运动，位于外围的有机废气从第三列管组的各列管的内腔中 由下至上经过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置而进入液膜冷却互溶区， 位于中央的有机废气从中央通气管的内腔中由下至上经过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对 流和水冷换热装置。
上述有机废气净化回收系统的冷却互溶吸收装置的阻风式液淋装置包括设置在壳体中的 阻挡帽。阻挡帽包括帽体和液流旋转部件。帽体的形状为圆锥形壳体，其锥顶位于上方。液 流旋转部件包括圆台形壳体和焊接固定在圆台形壳体下表面上的6 12块条状连接板，条状 连接板的形状为渐开线形。液流旋转部件的各条状连接板呈中心对称设置在圆台形壳体上， 且液流旋转部件由其各连接板的下端面焊接固定在帽体的上表面上。阻挡帽通过固定架固定 在壳体上或者第三列管组件的第三上管板上，且位于中央通气管的上方。上述有机废气净化 回收方法的步骤②中，当进入液膜冷却互溶区的液态的有机介质的位于中央的液态的有机介质落下至阻风式液淋装置的上表面上时， 一部分直接下落至帽体的上表面上，另一部分先下 落至液流旋转部件的圆台形壳体上，再向下流至帽体的上表面上，处于帽体上表面上的液态 的有机介质在条状连接板的引导下，呈旋流状沿着帽体上表面流下而成为液淋幕墙状的液流 。步骤④中，位于中央部位的有机废气经过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热 装置后，有机废气由下至上流动至阻风式液淋装置的帽体的下表面，因帽体在上方的阻挡， 只能变换方向从帽体的下方向外穿过周围的液淋幕墙状的液态的有机介质而进行直接的换热 后进入液膜冷却互溶区。
上述有机废气净化回收系统的冷却互溶吸收装置的液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置 包括第二列管组件。壳体的冷却水进口包括第二冷却水进口，壳体的冷却水出口包括第二冷 却水出口。第二列管组件包括第二列管组、第二上管板和第二下管板。第二下管板密封固定 在壳体的内壁上，且位于阻风式液淋装置的上方。第二上管板密封固定在壳体的内壁上，且 位于第二下管板的上方，第二列管组的各列管固定在所述第二上管板和第二下管板上，且各 列管的上端向上伸出第二上管板，各列管的下端向下伸出第二下管板。第二冷却水进口和第 二冷却水出口均位于第二上管板与第二下管板之间、且第二冷却水进口靠近第二下管板。第 二冷却水出口位于第二冷却水进口上方、且靠近第二上管板。上述有机废气净化回收方法的 步骤①中，冷却水经过液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置时，冷却水从第二冷却水进口进 入壳体中，在第二列管组的各列管的外表面流过第二列管组后从第二冷却水出口离开冷却互 溶吸收装置的液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置。步骤②中，液态的有机介质经过液膜冷 却互溶式对流和水冷换热装置时，液态的有机介质由上至下在第二列管组的各根列管的内腔 中流过第二列管组。步骤⑥中，有机废气经过液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置时，有机 废气由下至上从第二列管组的各根列管的内腔中流过第二列管组。
上述有机废气净化回收系统的冷却互溶吸收装置的溶剂液流分配器还包括溶剂箱以及进 液口设置在溶剂箱上部的4 12根出液管，且各出液管的出液口朝向下方的第二列管组件的 第二上管板。4 12根出液管围绕溶剂箱的箱体外周设置。溶剂液流分配器的进液管的出液 口与溶剂箱的进液口相连。上述有机废气净化回收方法的步骤②中，液态的有机介质进入冷 却互溶吸收装置的溶剂箱中后，从4 12根出液管先向下流出至第二列管组件的第二上管板 ，再流入液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置。
上述有机废气净化回收系统的冷却互溶吸收装置的尾气水冷换热装置包括第一列管组件 。壳体的冷却水进口包括第一冷却水进口，壳体的冷却水出口包括第一冷却水出口。第一列 管组件位于壳体中、位于溶剂 流分配器的上方。第一列管组件包括第一列管组、第一上管板和第一下管板。第一下管板密封固定在壳体的内壁上，且位于溶剂液流分配器的上方。第 一上管板密封固定在壳体的内壁上，且位于第一下管板的上方，第一列管组的各列管固定在 所述第一上管板和第一下管板上，且各列管的上端向上伸出第一上管板，各列管的下端向下 伸出第一下管板。第一冷却水进口和第二冷却水出口均位于第一上管板与第一下管板之间、 且第一冷却水进口靠近第一下管板。第一冷却水出口位于第一冷却水进口上方、且靠近第一 上管板。上述有机废气净化回收方法的步骤①中，冷却水经过冷却互溶吸收装置的尾气水冷 换热装置时，冷却水由第一冷却水进口进入壳体中，在第一列管组件的各列管的外表面流过 第一列管组件后从第一冷却水出口离开尾气水冷换热装置。步骤⑦中，有机废气经过尾气水 冷换热装置时，有机废气由下至上在第一列管组件的各根列管的内腔中流过，成为尾气从上 方离开尾气水冷换热装置，而经过热量交换而被冷却液化的有机溶剂则从第一列管组件的各 根列管的内腔中由上至下流出第一列管组件。
上述有机废气净化回收系统的冷却互溶吸收装置还包括网状冷却器。网状冷却器由在上 下方向上叠放的各层扁平状钢丝网和被夹在相邻的各层扁平状钢丝网之间的管网交错排列组 成。各个管网为由不锈钢网板巻绕而成的圆筒状物。网状冷却器设置在液膜冷却互溶区中， 且各层扁平状钢丝网与壳体固定连接在一起。上述有机废气净化回收方法的步骤②中，液态 的有机介质经过液膜冷却互溶区时，同时经过设置在液膜冷却互溶区中的网状冷却器，从而 有一部分液态的有机介质存留在网状冷却器上。步骤 中，有机废气在进行第三阶段的热量 交换时，还同时与存留在网状冷却器上的液态的有机介质进行热量的交换。
上述有机废气净化回收系统的冷却互溶吸收装置还包括顶部拔风罩。顶部拔风罩通过支 架固定在壳体上，且位于壳体的上方。上述有机废气净化回收方法的步骤⑦中，尾气从尾气 水冷换热装置的上方离开尾气水冷换热装置后，先通过顶部拔风罩的内腔后，再排出冷却互 溶吸收装置。
上述有机废气净化回收系统还包括前处理装置。所述前处理装置包括外壳、进气管、阻 燃器、前级列管组件和出气管。外壳包括进气口、出气口、冷却水进口和冷却水出口。进气 管由其出气口处与外壳的进气口处密闭固定连接。出气管由其进气口处与外壳的出气口处密 闭固定连接。阻燃器设置在进气管中。前级列管组件包括前级列管组、前管板和后管板。前 管板密封固定在外壳的内壁上，且位于外壳中的前侧。后管板密封固定在外壳的内壁上，且 位于前管板的后方，前级列管组的各列管固定在所述的前管板和后管板上，且各列管的前端 向前伸出前管板，各列管的后端向后伸出后管板。冷却水进口和冷却水出口均位于前管板与 后管板之间，冷却水进口靠近后管板、且位于外壳的下侧。冷却水出口位于外壳的上侧、且靠近前管板。出气管的出气口处与冷却互溶吸收装置的有机废气进气管的进气口连接。所述 外壳的冷却水进口通过管道与冷却互溶吸收装置的冷却水出口连接，外壳的冷却水出口通过 管道与水冷却塔的进水管口连接。上述有机废气净化回收方法的步骤①中，冷却水流出冷却 互溶吸收装置后，先从前处理装置的冷却水进口流入外壳中，从前级列管组件的各列管的外 表面流过前级列管组件后从冷却水出口离开前处理装置，然后才通过管道流入水冷却塔。步 骤③中，有机废气在进入冷却互溶吸收装置之前先由前处理装置的进气口进入前处理装置中 ，由阻燃器将有机废气中的火焰消除，然后有机废气从前级列管组件的各列管的内腔中流过 前级列管组件而进行前置阶段的热量交换，被降温的有机废气再由外壳的出气口流出外壳而 经过出气管进入冷却互溶吸收装置中。
上述有机废气净化回收系统的前处理装置的阻燃器由不锈钢丝网叠合设置在进气管中构 成。所述有机废气净化回收方法的步骤③中，有机废气在通过阻燃器时，与不锈钢丝网相接 触而将有机废气中的火焰消除。
本发明具有积极的效果(1)对于日消耗10吨油漆的涂装线，有机溶剂的消耗约5吨， 其中大部分为芳烃有机酯类，其平均价格为7000元/吨，因此每日排放的有机溶剂价值高达 3.5万元。而用本发明的方法可回收80%的有机溶剂，挽回2.8万元，回收料折价处理后可达 1.5万元。本发明的方法动力消耗只有3台循环泵，约为50kw，按每日工作8h计算日耗能为 400kwh，制造成本低于150万元，3个月可基本回收成本。(2)本发明的方法所用的系统 结构简单，设备投资少、能源消耗较低，运行成本也较低，适于大面积推广使用。
图l为实现本发明的方法所用的有机废气净化回收系统的一种结构示意图； 图2为实现本发明的方法所用的有机废气净化回收系统的另一种结构示意图; 图3为图1的系统中冷却互溶吸收装置的结构示意图； 图4为图3中的阻挡帽的结构示意图5为图3中的网状冷却器的结构示意图6为图3中的溶剂液流分配器的结构示意图。
上述附图中的标记如下
前处理装置l，外壳ll，进气口ll-l，出气口ll-2，冷却水进口ll-3，冷却水出口ll-4 ，进气管12，阻燃器13，前级列管组件14，前级列管组14-1，前管板14-2，后管板14-3，出气管15，
冷却互溶吸收装置2，顶部拔风罩20，壳体21，有机废气进气口21-1，第一冷却水进口 21-2，第一冷却水出口21-3，第二冷却水进口21-4，第二冷却水出口21-5，第三冷却水进口 21-6，第三冷却水出口21-7，溶剂出液口21-8，溶剂进液管口21-9，
第三列管组件22，第三列管组22-l，第三上管板22-2，第三下管板22-3，
阻挡帽23，帽体23-l，水流旋转部件23-2，圆台形壳体23-2-l，条状连接板23-2-2，网 状冷却器24，丝网24-l，管网24-2，
第二列管组件25，第二列管组25-l，第二上管板25-2，第二下管板25-3，
溶剂液流分配器26，进液管26-1，溶剂箱26-2，出液管26-3，
第一列管组件27，第一列管组27-l，第一上管板27-2，第一下管板27-3，中央通气管28 ，有机废气进气管29，
溶剂储罐3，储罐壳体31，溶剂进液口31-1，第一溶剂出液口31-2，第二溶剂出液口 31-3，进水管口31-4，出水管口31-5，冷却盘管32，
溶剂冷却器4，外壳体41，冷却水进口41-1，冷却水出口41-2，溶剂进液口41-3，溶剂 出液口41-4，换热器42，
水冷却塔5，进水管口51，出水管口52，
水池6，
溶剂泵71，溶剂放出阀72， 第一水泵81，第二水泵82。
具体实施方式
(实施例l)
见图1和图3，本实施例的有机废气净化回收方法，所采用的有机废气净化回收系统包括 冷却互溶吸收装置2、溶剂储罐3、溶剂冷却器4、水冷却塔5、水池6、溶剂泵71和水泵。
所述冷却互溶吸收装置2包括上方敞开的壳体21、按照从下向上的顺序依次设置的位于 下部的液淋混合区、中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置、阻风式液淋装置 、液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置、溶剂液流分配器26。还包括尾气水冷换热装置、网 状冷却器24、顶部拔风罩20以及液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置与中央气旋及外围液膜 冷却互溶式对流和水冷换热装置之间的液膜冷却互溶区。壳体21上设有有机废气进气口21-1 、冷却水进口、冷却水出口、溶剂出液口21-8和溶剂进液管口21-9。冷却水进口包括第一冷却水进口21-2，壳体21的冷却水出口包括第一冷却水出口21-3。
中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置包括设置在壳体21中的中央通气管 28和第三列管组件22。冷却互溶吸收装置2还包括连接在壳体21的有机废气进气口21-1上的 有机废气进气管29。壳体21的冷却水进口包括第三冷却水进口21-6，壳体21的冷却水出口包 括第三冷却水出口21-7。有机废气进气管29沿着壳体21的筒体的切线方向设置、且有机废气 进气管29的出口与壳体21的有机废气进气口21-1相连接。第三列管组件22包括第三列管组 22-1、第三上管板22-2和第三下管板22-3。第三下管板22-3密封固定在壳体21的内壁上，且 位于壳体21的有机废气进气口21-1的上方。第三上管板22-2密封固定在壳体21的内壁上，且 位于第三下管板22-3的上方，第三列管组22-l的各列管固定在所述第三上管板22-2和第三下 管板22-3上，且各列管的上端向上伸出第三上管板22-2，各列管的下端向下伸出第三下管板 22-3。第三冷却水进口21-6和第三冷却水出口21-7均位于第三上管板22-2与第三下管板 22-3之间、且第三冷却水进口21-6靠近第三下管板22-3。第三冷却水出口21-7位于第三冷却 水进口21-6上方、且靠近第三上管板22-2。中央通气管28上下贯通、由其周向外侧密闭固定 在第三上管板22-2和第三下管板22-3上，且中央通气管28的上端伸出第三上管板22-2，中央 通气管28的下端伸出第三下管板22-3。
阻风式液淋装置包括设置在壳体21中的阻挡帽23。见图4，阻挡帽23包括帽体23-l和液 流旋转部件23-2。帽体23-l的形状为圆锥形壳体，其锥顶位于上方。液流旋转部件23-2包括 圆台形壳体23-2-l和焊接固定在圆台形壳体23-2-l下表面上的6 12块条状连接板23-2-2， 条状连接板23-2-2的形状为渐开线形。液流旋转部件23-2的各条状连接板23-2-2呈中心对称 设置在圆台形壳体23-2-l上，且液流旋转部件23-2由其各连接板23-2-2的下端面焊接固定在 帽体23-l的上表面上。阻挡帽23通过固定架固定在壳体21上或者第三列管组件22的第三上管 板22-2上，且位于中央通气管28的上方。
液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置包括第二列管组件25。壳体21的冷却水进口包括第 二冷却水进口21-4，壳体21的冷却水出口包括第二冷却水出口21-5。第二列管组件25包括第 二列管组25-l、第二上管板25-2和第二下管板25-3。第二下管板25-3密封固定在壳体21的内 壁上，且位于阻风式液淋装置的上方。第二上管板25-2密封固定在壳体21的内壁上，且位于 第二下管板25-3的上方，第二列管组25-l的各列管固定在所述第二上管板25-2和第二下管板 25-3上，且各列管的上端向上伸出第二上管板25-2，各列管的下端向下伸出第二下管板25-3 。第二冷却水进口21-4和第二冷却水出口21-5均位于第二上管板25-2与第二下管板25-3之间 、且第二冷却水进口21-4靠近第二下管板25-3。第二冷却水出口21-5位于第二冷却水进口21-4上方、且靠近第二上管板25-2。
见图6，溶剂液流分配器26还包括溶剂箱26-2以及进液口设置在溶剂箱26-2上部的8根出 液管26-3，且各出液管26-3的出液口朝向下方的第二列管组件25的第二上管板25-2。 8根出 液管26-3围绕溶剂箱26-2的箱体外周设置。溶剂液流分配器26的进液管26-l的出液口与溶剂 箱26-2的进液口相连。
尾气水冷换热装置包括第一列管组件27。第一列管组件27位于壳体21中、位于溶剂液流 分配器26的上方。第一列管组件27包括第一列管组27-l、第一上管板27-2和第一下管板27-3 。第一下管板27-3密封固定在壳体21的内壁上，且位于溶剂液流分配器26的上方。第一上管 板27-2密封固定在壳体21的内壁上，且位于第一下管板27-3的上方，第一列管组27-l的各列 管固定在所述第一上管板27-2和第一下管板27-3上，且各列管的上端向上伸出第一上管板 27-2，各列管的下端向下伸出第一下管板27-3。第一冷却水进口21-2和第二冷却水出口21-3 均位于第一上管板27-2与第一下管板27-3之间、且第一冷却水进口21-2靠近第一下管板27-3 。第一冷却水出口21-3位于第一冷却水进口21-2上方、且靠近第一上管板27-2。由尾气水冷 换热装置排出的废气达到排放标准。
见图5，网状冷却器24由在上下方向上叠放的各层扁平状钢丝网24-l和被夹在相邻的各 层扁平状钢丝网24-l之间的管网24-2交错排列组成。各个管网24-2为由不锈钢网板巻绕而成 的圆筒状物。网状冷却器24设置在液膜冷却互溶区中，且各层扁平状钢丝网24-l与壳体21固 定连接在一起。
顶部拔风罩20通过支架固定在壳体21上，且位于壳体21的上方。 所述溶剂储罐3包括储罐壳体31和设置在储罐壳体中的冷却盘管32。储罐壳体31上设有 溶剂进液口31-1、第一溶剂出液口31-2和第二溶剂出液口31-3，还设有进水管口31-4和出水 管口31-5。
所述溶剂冷却器4包括外壳体41和设置在外壳体41中的换热器42。外壳体41上设有冷却 水进口41-l和冷却水出口41-2，还设有溶剂进液口41-3和溶剂出液口41-4。
所述水冷却塔5包括进水管口51和出水管口52，水冷却塔5位于所述水池6的上方，水冷 却塔5的出水管口52伸入水池6中。
水泵有2个，它们是第一水泵81和第二水泵82。各个水泵81， 82的进水口连接有进水管 ，进水管的进水口伸入水池6中或者直接与水池6的出水口相连。第一水泵81的出水口通过管 道与冷却互溶吸收装置2的冷却水进口连接，第二水泵82的出水口通过管道分别与溶剂储罐3 的冷却盘管32的进水口以及溶剂冷却器4的冷却水进口41-1连接。冷却互溶吸收装置2的冷却水出口、溶剂储罐3的冷却盘管32的出水口以及溶剂冷却器4的冷却水出口41-2分别通过管道 与水冷却塔5的进水管口51连接。
所述冷却互溶吸收装置2的溶剂出液口21-8通过管道与溶剂储罐3的溶剂进液口31-1连接 ，所述溶剂储罐3的第二溶剂出液口31-3通过管道以及溶剂泵71与溶剂冷却器4的溶剂进液口 41-3连接，溶剂冷却器4的溶剂出液口41-4通过管道与冷却互溶吸收装置2的溶剂液流分配器 26的进液口位于壳体21的溶剂进液管口21-9处的进液管26-l相连。溶剂储罐3的第一溶剂出 液口 31-2处通过管道连接有溶剂放出阀72 。
上述有机废气净化回收系统净化回收有机废气的方法，具有以下步骤
① 通过第一水泵81将水池6中的作为冷却介质冷却水泵出后通过管道从冷却互溶吸收装 置2的第一冷却水进口21-2进入壳体21中并进入尾气水冷换热装置中，在第一列管组件27的 各列管的外表面流过第一列管组件27后从第一冷却水出口21-3离开尾气水冷换热装置。然后 冷却水从第二冷却水进口21-4进入壳体21中并进入液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置，在 第二列管组25-l的各列管的外表面流过第二列管组25-l后从第二冷却水出口21-5离开冷却互 溶吸收装置2的液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置。然后冷却水从第三冷却水进口21-6进 入壳体21中并进入中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置，在第三列管组22-l 的各列管的外表面流过第三列管组22-l后从第三冷却水出口21-7离开冷却互溶吸收装置2， 并通过管道流入水冷却塔5，经水冷却塔5冷却后再流入水池6中循环利用。
通过第二水泵82将水池6中的作为冷却介质的冷却水泵出后通过管道一部分从溶剂储罐3 的冷却盘管32的进水口进入冷却盘管32中，对溶剂储罐3中流过冷却盘管32外表面的有机溶 剂进行冷却，冷却水随后由冷却盘管32的出水口流出、通过管道流入水冷却塔5，经水冷却 塔5冷却后再流入水池6中循环利用。
经过第二水泵82泵出的冷却水通过管道后另一部分从溶剂冷却器4的冷却水进口41-1进 入溶剂冷却器4的外壳体41中，从换热器42的外表面流过换热器42，冷却水随后由外壳体41 的冷却水出口41-2流出、通过管道流入水冷却塔5，经水冷却塔5冷却后再流入水池6中循环 利用。
② 溶剂储罐3中储存有液态的有机介质，当其中所储存的液态的有机介质超过一个确定 的量时，则从第一溶剂出液口31-2放出一部分而回收。通过溶剂泵71将储存在溶剂储罐3中 液态的有机介质泵出后，通过管道经溶剂冷却器4的溶剂进液口41-3进入溶剂冷却器4的外壳 体41中，从换热器42的内腔中流过换热器42，而与从换热器42的外表面流过的冷却水交换热 量而被冷却，液态的有机介质随后从溶剂冷却器4的溶剂出液口41-4流出，通过管道由进液口设置在冷却互溶吸收装置2的溶剂进液管口 2 l-9处的冷却互溶吸收装置2的溶剂液流分配器 26的进液管26-1进入溶剂液流分配器26的溶剂箱26-2中，从8根出液管26-3先向下流出至第 二列管组件25的第二上管板25-2。在重力的作用下液态的有机介质经溶剂液流分配器26的出 液管26-3流入液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置，由上至下在液膜冷却互溶式对流和水冷 换热装置的第二列管组25-l的各根列管的内腔中流过第二列管组25-l，由液膜冷却互溶式对 流和水冷换热装置呈液膜冷却互溶状落下而进入液膜冷却互溶区，并经过设置在液膜冷却互 溶区中的网状冷却器24，从而有一部分液态的有机介质存留在网状冷却器24上。进入液膜冷 却互溶区的液态的有机介质的位于外周的部分直接进入中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流 和水冷换热装置，从中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置的第三列管组22-l 的各列管的内腔中从上至下经过第三列管组22-l。而位于中央的液态的有机介质先落下至阻 风式液淋装置的上表面后， 一部分直接下落至帽体23-l的上表面上，另一部分先下落至液流 旋转部件23-2的圆台形壳体23-2-l上，再向下流至帽体23-l的上表面上，处于帽体23-l上表 面上的液态的有机介质在条状连接板23-2-2的引导下，呈旋流状沿着帽体23-l上表面流下而 成为液淋幕墙状的液流。再在重力作用下在阻风式液淋装置的周围边缘处呈液淋幕墙状下落 进入中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置。进入中央气旋及外围液膜冷却互 溶式对流和水冷换热装置的液态的有机介质在重力作用下，呈液膜冷却互溶状流出中央气旋 及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置而进入液淋混合区，然后下落至壳体21的底部， 由壳体21底部的溶剂出液口21-8流出冷却互溶吸收装置2后，经过管道由溶剂储罐3的储罐壳 体31上的溶剂进液口31-1进入溶剂储罐3中而循环利用。
③ 称为有机废气的含有有机溶剂气体的空气先进入有机废气进气管29中，然后沿切线方 向水平从壳体21的有机废气进气口21-1进入冷却互溶吸收装置2的液淋混合区中，进入液淋 混合区的有机废气螺旋式运动，位于外围的有机废气从第三列管组22-1的各列管的内腔中由 下至上经过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置而进入液膜冷却互溶区，位 于中央的有机废气从中央通气管28的内腔中由下至上经过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对 流和水冷换热装置。先与由中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置向壳体21底 部下落的液态的有机介质直接接触而进行第一阶段的热量交换，而使得有机废气中的一部分 有机溶剂被液化、以及使得液态的有机介质中的一部分有机介质被气化。带有被液化的有机 溶剂的液态的有机介质在重力作用下下落至壳体21底部、流出冷却互溶吸收装置2而流入溶 剂储罐3。
④ 步骤③的带有被气化的有机介质的有机废气穿过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置以及阻风式液淋装置而进行第二阶段的热量交换。在此过程中，位于周边部 位的有机废气经过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置时， 一方面与该装置 中的自上而下的液态的有机介质相互对流直接接触而交换热量，另一方面与该装置中的冷却 水进行间接换热，从而使得有机废气中一部分有机溶剂被液化、以及使得液态的有机介质中 的一部分有机介质被气化，带有被液化的有机溶剂的液态的有机介质在重力作用下，呈液膜 冷却互溶状从中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置流出而向壳体21的底部落 下，带有被气化的有机介质的有机废气则进入液膜冷却互溶区。在此过程中，位于中央部位 的有机废气经过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置时，有机废气由下至上 流动至阻风式液淋装置的帽体23-l的下表面，因帽体23-l在上方的阻挡，只能变换方向从帽 体23-l的下方，再从四周向外穿过周边的液淋幕墙状的液态的有机介质而进行直接的换热后 进入液膜冷却互溶区。
⑤ 步骤④的进入液膜冷却互溶区的有机废气先与液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置从 周边向下液膜冷却互溶至液膜冷却互溶区的液态的有机介质以及存留在网状冷却器24上的液 态的有机介质直接接触而进行第三阶段的热量交换，而使得有机废气中的一部分有机溶剂被 液化、以及使得液态的有机介质中的一部分有机介质被气化。带有被液化的有机溶剂的液态 的有机介质在重力作用下下落至中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置。
⑥ 步骤⑤的带有被气化的有机介质的有机废气穿过液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置 而进行第四阶段的热量交换。在此过程中，有机废气一方面由下至上从第二列管组25-l的各 根列管的内腔中流过第二列管组25-l与该装置中的自上而下的液态的有机介质相互对流直接 接触而交换热量，另一方面与该装置中的冷却水进行间接换热，从而使得有机废气中的一部 分有机溶剂被液化、以及使得液态的有机介质中的一部分有机介质被气化。带有被液化的有 机溶剂的液态的有机介质在重力作用下，呈液膜冷却互溶状从液膜冷却互溶式对流和水冷换 热装置下落至液膜冷却互溶区。
⑦ 步骤⑥的带有被气化的有机介质的有机废气向上从溶剂液流分配器26旁边经过后进入 尾气水冷换热装置，有机废气由下至上在尾气水冷换热装置的第一列管组件27的各根列管的 内腔中流过，成为尾气从上方离开尾气水冷换热装置，通过顶部拔风罩20的内腔后，再排出 冷却互溶吸收装置2。而经过热量交换而被冷却液化的有机溶剂则从第一列管组件27的各根 列管的内腔中由上至下流出第一列管组件27。有机废气与该装置中的冷却水进行间接换热， 从而使得有机废气中的大部分有机溶剂被液化，基本不含有机溶剂或有机溶剂含量较少的尾 气从尾气水冷换热装置的上方离开尾气水冷换热装置，最后排出冷却互溶吸收装置2，被液化的有机溶剂则在重力的作用下向下流出尾气水冷换热装置而落至液膜冷却互溶式对流和水 冷换热装置。
(实施例2)
见图2，本实施例其余与实施例l基本相同，不同之处在于有机废气净化回收系统还包 括前处理装置l。该前处理装置l包括外壳ll、进气管12、阻燃器13、前级列管组件14和出气 管15。外壳ll包括进气口ll-l、出气口ll-2、冷却水进口ll-3和冷却水出口ll-4。进气管12 由其出气口处与外壳ll的进气口ll-l处密闭固定连接。出气管15由其进气口处与外壳11的出 气口ll-2处密闭固定连接。阻燃器13由不锈钢丝网叠合设置在进气管12中构成。前级列管组 件14包括前级列管组14-1、前管板14-2和后管板14-3。前管板14-2密封固定在外壳11的内壁 上，且位于外壳ll中的前侧。后管板14-3密封固定在外壳11的内壁上，且位于前管板14-2的 后方，前级列管组14-l的各列管固定在所述的前管板14-2和后管板14-3上，且各列管的前端 向前伸出前管板14-2，各列管的后端向后伸出后管板14-3。冷却水进口ll-3和冷却水出口 11-4均位于前管板14-2与后管板14-3之间，冷却水进口ll-3靠近后管板14-3、且位于外壳ll 的下侧。冷却水出口11-4位于外壳11的上侧、且靠近前管板14-2。出气管15的出气口处与冷 却互溶吸收装置2的有机废气进气管29的进气口连接。所述外壳ll的冷却水进口ll-3通过管 道与冷却互溶吸收装置2的冷却水出口连接，外壳ll的冷却水出口ll-4通过管道与水冷却塔5 的进水管口51连接。
实施例1的方法的步骤①中，冷却水流出冷却互溶吸收装置2后，先从前处理装置l的冷 却水进口11-3流入外壳11中，从前级列管组件14的各列管的外表面流过前级列管组件14后从 冷却水出口11-4离开前处理装置1，然后才通过管道流入水冷却塔5。
实施例1的方法的步骤③中，有机废气在进入冷却互溶吸收装置2之前先由前处理装置1 的进气口ll-l进入前处理装置ll中，通过阻燃器13时，与不锈钢丝网相接触而将有机废气中 的火焰消除，然后有机废气从前级列管组件14的各列管的内腔中流过前级列管组件14而进行 前置阶段的热量交换，被降温的有机废气再由外壳11的出气口11-2流出外壳11而经过出气管 15进入冷却互溶吸收装置2中。
权利要求
1、一种有机废气净化回收方法，所采用的有机废气净化回收系统包括冷却互溶吸收装置(2)、溶剂储罐(3)、溶剂冷却器(4)、水冷却塔(5)、水池(6)、溶剂泵(71)和水泵；所述冷却互溶吸收装置(2)包括上方敞开的壳体(21)和由壳体(21)的相应部位作为构成部件或构成部件之一的、按照从下向上的顺序依次设置的位于下部的液淋混合区、位于液淋混合区上方的中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置、位于中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置的中央上方的阻风式液淋装置、位于阻风式液淋装置上方的液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置、位于液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置上方的溶剂液流分配器(26)和位于溶剂液流分配器(26)上方的尾气水冷换热装置；冷却互溶吸收装置(2)还包括位于液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置与中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置之间的液膜冷却互溶区；壳体(21)上设有有机废气进气口(21-1)、冷却水进口、冷却水出口、溶剂出液口(21-8)和溶剂进液管口(21-9)；所述溶剂储罐(3)包括储罐壳体(31)和设置在储罐壳体中的冷却盘管(32)；储罐壳体(31)上设有溶剂进液口(31-1)、第一溶剂出液口(31-2)和第二溶剂出液口(31-3)，还设有进水管口(31-4)和出水管口(31-5)；所述溶剂冷却器(4)包括外壳体(41)和设置在外壳体(41)中的换热器(42)；外壳体(41)上设有冷却水进口(41-1)和冷却水出口(41-2)，还设有溶剂进液口(41-3)和溶剂出液口(41-4)；所述水冷却塔(5)包括进水管口(51)和出水管口(52)，水冷却塔(5)位于所述水池(6)的上方，水冷却塔(5)的出水管口(52)伸入水池(6)中；水泵有2个，它们是第一水泵(81)和第二水泵(82)；各个水泵(81，82)的进水口连接有进水管，进水管的进水口伸入水池(6)中或者直接与水池(6)的出水口相连；第一水泵(81)的出水口通过管道与冷却互溶吸收装置(2)的冷却水进口连接，第二水泵(82)的出水口通过管道分别与溶剂储罐(3)的冷却盘管(32)的进水口以及溶剂冷却器(4)的冷却水进口(41-1)连接；冷却互溶吸收装置(2)的冷却水出口、溶剂储罐(3)的冷却盘管(32)的出水口以及溶剂冷却器(4)的冷却水出口(41-2)分别通过管道与水冷却塔(5)的进水管口(51)连接；所述冷却互溶吸收装置(2)的溶剂出液口(21-8)通过管道与溶剂储罐(3)的溶剂进液口(31-1)连接，所述溶剂储罐(3)的第二溶剂出液口(31-3)通过管道以及溶剂泵(71)与溶剂冷却器(4)的溶剂进液口(41-3)连接，溶剂冷却器(4)的溶剂出液口(41-4)通过管道与冷却互溶吸收装置(2)的溶剂液流分配器(26)的进液口位于壳体(21)的溶剂进液管口(21-9)处的进液管(26-1)相连；溶剂储罐(3)的第一溶剂出液口(31-2)处通过管道连接有溶剂放出阀(72)；上述有机废气净化回收系统净化回收有机废气的方法，具有以下步骤①通过第一水泵(81)将水池(6)中的作为冷却介质冷却水泵出后通过管道从冷却互溶吸收装置(2)的冷却水进口进入冷却互溶吸收装置(2)的尾气水冷换热装置中，然后，依次流过液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置、中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置，从冷却互溶吸收装置(2)的冷却水出口流出、通过管道流入水冷却塔(5)，经水冷却塔(5)冷却后再流入水池(6)中循环利用；通过第二水泵(82)将水池(6)中的作为冷却介质的冷却水泵出后通过管道一部分从溶剂储罐(3)的冷却盘管(32)的进水口进入冷却盘管(32)中，对溶剂储罐(3)中流过冷却盘管(32)外表面的有机溶剂进行冷却，冷却水随后由冷却盘管(32)的出水口流出、通过管道流入水冷却塔(5)，经水冷却塔(5)冷却后再流入水池(6)中循环利用；经过第二水泵(82)泵出的冷却水通过管道后另一部分从溶剂冷却器(4)的冷却水进口(41-1)进入溶剂冷却器(4)的外壳体(41)中，从换热器(42)的外表面流过换热器(42)，冷却水随后由外壳体(41)的冷却水出口(41-2)流出、通过管道流入水冷却塔(5)，经水冷却塔(5)冷却后再流入水池(6)中循环利用；②溶剂储罐(3)中储存有液态的有机介质，当其中所储存的液态的有机介质超过一个确定的量时，则从第一溶剂出液口(31-2)放出一部分而回收；通过溶剂泵(71)将储存在溶剂储罐(3)中液态的有机介质泵出后，通过管道经溶剂冷却器(4)的溶剂进液口(41-3)进入溶剂冷却器(4)的外壳体(41)中，从换热器(42)的内腔中流过换热器(42)，而与从换热器(42)的外表面流过的冷却水交换热量而被冷却，液态的有机介质随后从溶剂冷却器(4)的溶剂出液口(41-4)流出，通过管道由进液口设置在冷却互溶吸收装置(2)的溶剂进液管口(21-9)处的冷却互溶吸收装置(2)的溶剂液流分配器(26)的进液管(26-1)进入溶剂液流分配器(26)的溶剂箱(26-2)中；在重力的作用下液态的有机介质经溶剂液流分配器(26)的出液管(26-3)流出而经过液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置，由液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置呈液膜冷却互溶状落下而进入液膜冷却互溶区；进入液膜冷却互溶区的液态的有机介质的位于外周的部分直接进入中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置，而位于中央的液态的有机介质先落下至阻风式液淋装置的上表面后，再在重力作用下在阻风式液淋装置的周围边缘处呈液淋幕墙状下落进入中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置；进入中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置的液态的有机介质在重力作用下，呈液膜冷却互溶状流出中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置而进入液淋混合区，然后下落至壳体(21)的底部，由壳体(21)底部的溶剂出液口(21-8)流出冷却互溶吸收装置(2)后，经过管道由溶剂储罐(3)的储罐壳体(31)上的溶剂进液口(31-1)进入溶剂储罐(3)中而循环利用；③称为有机废气的含有有机溶剂气体的空气从壳体(21)的有机废气进气口(21-1)进入冷却互溶吸收装置(2)的液淋混合区中，先与由中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置向壳体(21)底部下落的液态的有机介质直接接触而进行第一阶段的热量交换，而使得有机废气中的一部分有机溶剂被液化、以及使得液态的有机介质中的一部分有机介质被气化；带有被液化的有机溶剂的液态的有机介质在重力作用下下落至壳体(21)底部、流出冷却互溶吸收装置(2)而流入溶剂储罐(3)；④步骤③的带有被气化的有机介质的有机废气穿过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置以及阻风式液淋装置而进行第二阶段的热量交换；在此过程中，位于周边部位的有机废气经过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置时，一方面与该装置中的自上而下的液态的有机介质相互对流直接接触而交换热量，另一方面与该装置中的冷却水进行间接换热，从而使得有机废气中一部分有机溶剂被液化、以及使得液态的有机介质中的一部分有机介质被气化，带有被液化的有机溶剂的液态的有机介质在重力作用下，呈液膜冷却互溶状从中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置流出而向壳体(21)的底部落下，带有被气化的有机介质的有机废气则进入液膜冷却互溶区；在此过程中，位于中央部位的有机废气经过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置时，有机废气向上流动至阻风式液淋装置的朝下的阻风部位，再从四周向外穿过周边的液淋幕墙状的液态的有机介质而进行直接的换热后进入液膜冷却互溶区；⑤步骤④的进入液膜冷却互溶区的有机废气先与液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置从周边向下液膜冷却互溶至液膜冷却互溶区的液态的有机介质直接接触而进行第三阶段的热量交换，而使得有机废气中的一部分有机溶剂被液化、以及使得液态的有机介质中的一部分有机介质被气化；带有被液化的有机溶剂的液态的有机介质在重力作用下下落至中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置；⑥步骤⑤的带有被气化的有机介质的有机废气穿过液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置而进行第四阶段的热量交换；在此过程中，有机废气一方面与该装置中的自上而下的液态的有机介质相互对流直接接触而交换热量，另一方面与该装置中的冷却水进行间接换热，从而使得有机废气中的一部分有机溶剂被液化、以及使得液态的有机介质中的一部分有机介质被气化；带有被液化的有机溶剂的液态的有机介质在重力作用下，呈液膜冷却互溶状从液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置下落至液膜冷却互溶区；⑦步骤⑥的带有被气化的有机介质的有机废气向上从溶剂液流分配器(26)旁边经过后进入尾气水冷换热装置，有机废气与该装置中的冷却水进行间接换热，从而使得有机废气中的大部分有机溶剂被液化，基本不含有机溶剂或有机溶剂含量较少的尾气从尾气水冷换热装置的上方离开尾气水冷换热装置，最后排出冷却互溶吸收装置(2)，被液化的有机溶剂则在重力的作用下向下流出尾气水冷换热装置而落至液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置。
2. 根据权利要求l所述的有机废气净化回收方法，其特征在于所采用的有机废气净 化回收系统的冷却互溶吸收装置(2)的中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装 置包括设置在壳体(21)中的中央通气管(28)和第三列管组件(22);冷却互溶吸收装置(2)还包括连接在壳体(21)的有机废气进气口 (21-1)上的有机废气进气管(29);壳 体(21)的冷却水进口包括第三冷却水进口 (21-6)，壳体(21)的冷却水出口包括第三冷 却水出口 (21-7);有机废气进气管(29)沿着壳体(21)的筒体的切线方向设置、且有机废气进气管( 29)的出口与壳体(21)的有机废气进气口 (21-1)相连接；第三列管组件(22)包括第三列管组(22-1)、第三上管板(22-2)和第三下管板( 22-3);第三下管板(22-3)密封固定在壳体(21)的内壁上，且位于壳体(21)的有机废 气进气口 (21-1)的上方；第三上管板(22-2)密封固定在壳体(21)的内壁上，且位于第 三下管板(22-3)的上方，第三列管组(22-1)的各列管固定在所述第三上管板(22-2)和第三下管板(22-3)上，且各列管的上端向上伸出第三上管板(22-2)，各列管的下端向下 伸出第三下管板(22-3);第三冷却水进口 (21-6)和第三冷却水出口 (21-7)均位于第三 上管板(22-2)与第三下管板(22-3)之间、且第三冷却水进口 (21-6)靠近第三下管板( 22-3);第三冷却水出口 (21-7)位于第三冷却水进口 (21-6)上方、且靠近第三上管板(22- 2);中央通气管(28)上下贯通、由其周向外侧密闭固定在第三上管板(22-2)和第三下 管板(22-3)上，且中央通气管(28)的上端伸出第三上管板(22-2)，中央通气管(28) 的下端伸出第三下管板(22-3);所述有机废气净化回收方法的步骤①中，冷却水经过冷却互溶吸收装置(2)的中央气 旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置时，冷却水从第三冷却水进口 (21-6)进入壳 体(21)中，在第三列管组(22-1)的各列管的外表面流过第三列管组(22-1)后从第三冷 却水出口 (21-7)离开冷却互溶吸收装置(2);步骤②中，液态的有机介质经过冷却互溶 吸收装置(2)的中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置时，是从第三列管组(22-1)的各列管的内腔中从上至下经过第三列管组(22-1);步骤③中，有机废气进入冷 却互溶吸收装置(2)时，先进入有机废气进气管(29)中，然后沿切线方向水平进入液淋 混合区；进入液淋混合区的有机废气螺旋式运动，位于外围的有机废气从第三列管组(22-1 )的各列管的内腔中由下至上经过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置而进 入液膜冷却互溶区，位于中央的有机废气从中央通气管(28)的内腔中由下至上经过中央气 旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置。
3. 根据权利要求2所述的有机废气净化回收方法，其特征在于所采用的有机废气净 化回收系统的冷却互溶吸收装置(2)的阻风式液淋装置包括设置在壳体(21)中的阻挡帽 (23);阻挡帽(23)包括帽体(23-1)和液流旋转部件(23-2);帽体(23-1)的形状为 圆锥形壳体，其锥顶位于上方；液流旋转部件(23-2)包括圆台形壳体(23-2-1)和焊接固 定在圆台形壳体(23-2-1)下表面上的6 12块条状连接板(23-2-2)，条状连接板(23- 2-2)的形状为渐开线形；液流旋转部件(23-2)的各条状连接板(23-2-2)呈中心对称 设置在圆台形壳体(23-2-1)上，且液流旋转部件(23-2)由其各连接板(23-2-2)的下端 面焊接固定在帽体(23-1)的上表面上；阻挡帽(23)通过固定架固定在壳体(21)上或者 第三列管组件(22)的第三上管板(22-2)上，且位于中央通气管(28)的上方；所述有机废气净化回收方法的步骤②中，当进入液膜冷却互溶区的液态的有机介质的 位于中央的液态的有机介质落下至阻风式液淋装置的上表面上时， 一部分直接下落至帽体( 23-1)的上表面上，另一部分先下落至液流旋转部件(23-2)的圆台形壳体(23-2-1)上， 再向下流至帽体(23-1)的上表面上，处于帽体(23-1)上表面上的液态的有机介质在条状 连接板(23-2-2)的引导下，呈旋流状沿着帽体(23-1)上表面流下而成为液淋幕墙状的液 流；步骤④中，位于中央部位的有机废气经过中央气旋及外围液膜冷却互溶式对流和水冷换 热装置后，有机废气由下至上流动至阻风式液淋装置的帽体(23-1)的下表面，因帽体( 23-1)在上方的阻挡，只能变换方向从帽体(23-1)的下方向外穿过周围的液淋幕墙状的液 态的有机介质而进行直接的换热后进入液膜冷却互溶区。
4, 根据权利要求l所述的有机废气净化回收方法，其特征在于所采用的有机废气净 化回收系统的冷却互溶吸收装置(2)的液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置包括第二列管 组件(25);壳体(21)的冷却水进口包括第二冷却水进口 (21-4)，壳体(21)的冷却水 出口包括第二冷却水出口 (21-5);第二列管组件(25)包括第二列管组(25-1)、第二上 管板(25-2)和第二下管板(25-3);第二下管板(25-3)密封固定在壳体(21)的内壁上 ，且位于阻风式液淋装置的上方；第二上管板(25-2)密封固定在壳体(21)的内壁上，且 位于第二下管板(25-3)的上方，第二列管组(25-1)的各列管固定在所述第二上管板( 25-2)和第二下管板(25-3)上，且各列管的上端向上伸出第二上管板(25-2)，各列管的 下端向下伸出第二下管板(25-3);第二冷却水进口 (21-4)和第二冷却水出口 (21-5)均 位于第二上管板(25-2)与第二下管板(25-3)之间、且第二冷却水进口 (21-4)靠近第二 下管板(25-3);第二冷却水出口 (21-5)位于第二冷却水进口 (21-4)上方、且靠近第二 上管板(25-2);所述有机废气净化回收方法的步骤①中，冷却水经过液膜冷却互溶式对流和水冷换热 装置时，冷却水从第二冷却水进口 (21-4)进入壳体(21)中，在第二列管组(25-1)的各 列管的外表面流过第二列管组(25-1)后从第二冷却水出口 (21-5)离开冷却互溶吸收装置(2)的液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置；步骤②中，液态的有机介质经过液膜冷却互 溶式对流和水冷换热装置时，液态的有机介质由上至下在第二列管组(25-1)的各根列管的 内腔中流过第二列管组(25-1);步骤⑥中，有机废气经过液膜冷却互溶式对流和水冷换热 装置时，有机废气由下至上从第二列管组(25-1)的各根列管的内腔中流过第二列管组(
5. 根据权利要求4所述的有机废气净化回收方法，其特征在于所采用的有机废气净 化回收系统的冷却互溶吸收装置(2)的溶剂液流分配器(26)还包括溶剂箱(26-2)以及 进液口设置在溶剂箱(26-2)上部的4 12根出液管(26-3)，且各出液管(26-3)的出液 口朝向下方的第二列管组件(25)的第二上管板(25-2) ; 4 12根出液管(26-3)围绕溶 剂箱(26-2)的箱体外周设置；溶剂液流分配器(26)的进液管(26-1)的出液口与溶剂箱(26-2)的进液口相连；所述有机废气净化回收方法的步骤②中，液态的有机介质进入冷却互溶吸收装置(2) 的溶剂箱(26-2)中后，从4 12根出液管(26-3)先向下流出至第二列管组件(25)的第 二上管板(25-2)，再流入液膜冷却互溶式对流和水冷换热装置。
6. 根据权利要求l所述的有机废气净化回收方法，其特征在于所采用的有机废气净 化回收系统的冷却互溶吸收装置(2)的尾气水冷换热装置包括第一列管组件(27);壳体(21)的冷却水进口包括第一冷却水进口 (21-2)，壳体(21)的冷却水出口包括第一冷却 水出口 (21-3);第一列管组件(27)位于壳体(21)中、位于溶剂液流分配器(26)的上 方；第一列管组件(27)包括第一列管组(27-1)、第一上管板(27-2)和第一下管板( 27-3);第一下管板(27-3)密封固定在壳体(21)的内壁上，且位于溶剂液流分配器(26 )的上方；第一上管板(27-2)密封固定在壳体(21)的内壁上，且位于第一下管板(27-3 )的上方，第一列管组(27-1)的各列管固定在所述第一上管板(27-2)和第一下管板( 27-3)上，且各列管的上端向上伸出第一上管板(27-2)，各列管的下端向下伸出第一下管 板(27-3);第一冷却水进口 (21-2)和第二冷却水出口 (21-3)均位于第一上管板(27-2 )与第一下管板(27-3)之间、且第一冷却水进口 (21-2)靠近第一下管板(27-3);第一 冷却水出口 (21-3)位于第一冷却水进口 (21-2)上方、且靠近第一上管板(27-2);所述有机废气净化回收方法的步骤①中，冷却水经过冷却互溶吸收装置(2)的尾气水 冷换热装置时，冷却水由第一冷却水进口 (21-2)进入壳体(21)中，在第一列管组件(27 )的各列管的外表面流过第一列管组件(27)后从第一冷却水出口 (21-3)离开尾气水冷换 热装置；步骤⑦中，有机废气经过尾气水冷换热装置时，有机废气由下至上在第一列管组件(27)的各根列管的内腔中流过，成为尾气从上方离开尾气水冷换热装置，而经过热量交换 而被冷却液化的有机溶剂则从第一列管组件(27)的各根列管的内腔中由上至下流出第一列 管组件(27)。
7. 根据权利要求1至6之一所述的有机废气净化回收方法，其特征在于所采用的有机 废气净化回收系统的冷却互溶吸收装置(2)还包括网状冷却器(24);网状冷却器(24) 由在上下方向上叠放的各层扁平状钢丝网(24-1)和被夹在相邻的各层扁平状钢丝网(24-1 )之间的管网(24-2)交错排列组成；各个管网(24-2)为由不锈钢网板巻绕而成的圆筒状 物；网状冷却器(24)设置在液膜冷却互溶区中，且各层扁平状钢丝网(24-1)与壳体(21 )固定连接在一起；所述有机废气净化回收方法的步骤②中，液态的有机介质经过液膜冷却互溶区时，同 时经过设置在液膜冷却互溶区中的网状冷却器(24)，从而有一部分液态的有机介质存留在 网状冷却器(24)上；步骤⑤中，有机废气在进行第三阶段的热量交换时，还同时与存留在 网状冷却器(24)上的液态的有机介质进行热量的交换。
8. 根据权利要求1至6之一所述的有机废气净化回收方法，其特征在于所采用的有机 废气净化回收系统的冷却互溶吸收装置(2)还包括顶部拔风罩(20);顶部拔风罩(20) 通过支架固定在壳体(21)上，且位于壳体(21)的上方；所述有机废气净化回收方法的步骤⑦中，尾气从尾气水冷换热装置的上方离开尾气水 冷换热装置后，先通过顶部拔风罩(20)的内腔后，再排出冷却互溶吸收装置(2)。
9. 根据权利要求2或3所述的有机废气净化回收方法，其特征在于所采用的有机废气 净化回收系统还包括前处理装置(1);所述前处理装置(1)包括外壳(11)、进气管(12 )、阻燃器(13)、前级列管组件(14)和出气管(15);外壳(11)包括进气口 (11-1)、出气口 (11-2)、冷却水进口 (11-3)和冷却水出口 (11-4);进气管(12)由其出气口 处与外壳(11)的进气口 (11-1)处密闭固定连接；出气管(15)由其进气口处与外壳(11 )的出气口 (11-2)处密闭固定连接；阻燃器(13)设置在进气管(12)中；前级列管组件(14) 包括前级列管组(14-1)、前管板(14-2)和后管板(14-3);前管板(14-2)密封 固定在外壳(11)的内壁上，且位于外壳(11)中的前侧；后管板(14-3)密封固定在外壳(11)的内壁上，且位于前管板(14-2)的后方，前级列管组(14-1)的各列管固定在所述 的前管板(14-2)和后管板(14-3)上，且各列管的前端向前伸出前管板(14-2)，各列管 的后端向后伸出后管板(14-3);冷却水进口 (11-3)和冷却水出口 (11-4)均位于前管板(14-2)与后管板(14-3)之间，冷却水进口 (11-3)靠近后管板(14-3)、且位于外壳( 11)的下侧；冷却水出口 (11-4)位于外壳(11)的上侧、且靠近前管板(14-2);出气管(15) 的出气口处与冷却互溶吸收装置(2)的有机废气进气管(29)的进气口连接；所述 外壳(11)的冷却水进口 (11-3)通过管道与冷却互溶吸收装置(2)的冷却水出口连接， 外壳(11)的冷却水出口 (11-4)通过管道与水冷却塔(5)的进水管口 (51)连接；所述有机废气净化回收方法的步骤①中，冷却水流出冷却互溶吸收装置(2)后，先从 前处理装置(1)的冷却水进口 (11-3)流入外壳(11)中，从前级列管组件(14)的各列 管的外表面流过前级列管组件(14)后从冷却水出口 (11-4)离开前处理装置(1)，然后 才通过管道流入水冷却塔(5);步骤③中，有机废气在进入冷却互溶吸收装置(2)之前先由前处理装置(1)的进气 口 (11-1)进入前处理装置(11)中，由阻燃器(13)将有机废气中的火焰消除，然后有机 废气从前级列管组件(14)的各列管的内腔中流过前级列管组件(14)而进行前置阶段的热 量交换，被降温的有机废气再由外壳(11)的出气口 (11-2)流出外壳(11)而经过出气管 (15)进入冷却互溶吸收装置(2)中。
10. 根据权利要求9所述的有机废气净化回收方法，其特征在于所采用的有机废气净 化回收系统的前处理装置(1)的阻燃器(13)由不锈钢丝网叠合设置在进气管(12)中构 成；所述有机废气净化回收方法的步骤③中，有机废气在通过阻燃器(13)时，与不锈钢丝 网相接触而将有机废气中的火焰消除。
全文摘要
本发明公开了一种有机废气净化回收方法，该方法所采用的有机废气净化回收系统包括冷却互溶吸收装置、溶剂储罐、溶剂冷却器、水冷却塔、水池、溶剂泵和水泵。该方法包括将冷却水泵入冷却互溶吸收装置中，流经各部件后流入水池循环利用。将有机介质通入冷却互溶吸收装置的溶剂液流分配器的溶剂箱中，在重力的作用下流经各部件后进入溶剂储罐中而循环利用。将有机废气通入冷却互溶吸收装置中与冷却水以及有机介质进行热交换。交换后的有机废气成为尾气排出冷却互溶吸收装置。本发明的方法不仅溶剂回收率较高，无二次污染，并且运行成本低、设备投资少。
文档编号B01D53/18GK101607144SQ20091030454
公开日2009年12月23日 申请日期2009年7月20日 优先权日2009年7月20日
发明者姚立猛 申请人:姚立猛