本实用新型属于煤化工、石油化工及精细化工领域，涉及一种含多元醇挥发性有机废气中醇类的净化与回收的设备，该设备主要用于含多元醇(C1～C10醇类)挥发性有机废气(VOC)中醇类净化与回收，特别是用于长沸程的多元醇(C1～C10醇类)挥发性有机废气(VOC)或长沸程的多元醇(C1～C10醇类)挥发性有机废气(VOC)与不与酸反应的极性有机废气(醛、酮等)组成的混合废气中醇类净化与回收。
背景技术：
近些年，随着国内经济的发展，各种化工产品的需求日益增长，越来越多的化工企业随之建立起来。随着新企业的建立、老企业的发展、以及人们对生活要求的日益提高，企业的环保问题变得日渐突出。
目前传统挥发性有机废气(VOC)的处理方法主要有：热破坏法，目前传统的燃烧或催化燃烧技术逐渐被蓄热式燃烧(RTO)及蓄热式催化燃烧(RCO)技术取代。但是受到废气浓度及废气中杂质的影响，直接燃烧法的应用受到限制，近些年开始流行的蓄热式燃烧技术(RTO)及蓄热式催化燃烧技术(RCO)，工作温度高，设备的一次投资较大，成本较高，当处理高通量气体时设备需增加，会增加设备投资。吸附法，当废气中有胶粒或其他杂质是，吸附剂易中毒，且吸附法主要用于低浓度，高通量的VOC处理。吸收法，根据吸收剂处理污染物的方法分为化学吸收和物理吸收，吸收法的优点是吸收剂能重复利用，污染物能得到综合利用。除了以上几种处理方法，随着技术的发展近些年，低温等离子体技术，生物处理技术不断发展，使用范围不断拓宽。
随着近些年煤制气，煤制油在国内的发展，在制气及制油工艺中都有中间产品甲醇的合成工艺，合成气制甲醇工艺过程中会有副反应发生产生大量副产物，在生产及精制过程中会产生大量的含有多元醇(C1～C10醇类)的有机废气，传统工艺大多将此废气直接放空或者进入火炬管网焚烧，直接放空会造成大气的污染，而进入火炬管网的放空气，比较容易达到爆炸极限而产生爆炸危险。同时，放空及焚烧造成大量产品的浪费。在精细化工中也常使用醇类、醛类或酮类作为溶剂，上述溶剂挥发到大气中易造成挥发性有机废气(VOC)的污染。目前，传统的有机废气(VOC)的净化主要采用蓄热式焚烧炉(RTO)或者吸附工艺，虽然RTO炉能有效的处理废气中的有机废气(VOC)，但是设备的一次投资费用较高，而且为了保证陶瓷蓄热体能稳定的蓄热则需要上游有稳定连续的废气。同时在焚烧前还需注意废气内各物质的爆炸极限，如果废气中有物质在爆炸极限范围内，必须使用大量空气稀释废气，降低废气的爆炸极限，无疑这将增大废气处理设备尺寸，增加了废气处理的成本。同时大量有用物质被燃烧造成资源浪费。而采用吸附工艺每年会产生大量的固体废物，造成废气处理的二次污染。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种含多元醇挥发性有机废气中醇类的净化与回收的设备，基于该设备开发了一种新的处理方法，用于含多元醇(C1～C10醇类)挥发性有机废气(VOC)中醇类净化与回收，该设备投资小、能耗低、无污染、低排放，通过回收废气中的多元醇提高整个工艺的附加值，提高经济效益。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
一种含多元醇挥发性有机废气中醇类的净化与回收的设备，包括脱醇塔1、洗涤塔2、两相分离罐5、水解精馏塔6、醇精馏塔7、醇精馏塔再沸器8；所述的脱醇塔1下部设有侧进的废气进口，脱醇塔1顶部设有出气口，脱醇塔1上部设有酸吸收剂进口，脱醇塔1底部设有排液口；所述的脱醇塔1经顶部出气口与所述的洗涤塔2的进气口连接，洗涤塔2顶部设有排气口，进入洗涤塔2洗涤后尾气经排气口直接排放；所述的脱醇塔1底部排液口经排液管路与所述的两相分离罐5的进液口连接，两相分离罐5的重组份出口与脱醇塔1的酸吸收剂进口连接，将两相分离罐5下层的含酸溶液返回脱醇塔1作为酸吸收剂再次与原料废气反应，两相分离罐5的轻组份出口与水解精馏塔6的进液口连接，将两相分离罐5上层的酯送入水解精馏塔6；所述的水解精馏塔6底部出料口与脱醇塔1的酸吸收剂进口连接将重组分与两相分离罐5排出的含酸相物料混合后返回脱醇塔1再次使用，水解精馏塔6顶部排放口与醇精馏塔7进料口连接将含有醇和水的轻组分送入醇精馏塔7，所述的醇精馏塔7设有再沸器8将塔底液体部分汽化后送回醇精馏塔7。
优选的，在所述的脱醇塔1内设有3A分子筛层，3A分子筛层采用流化床或者固定床形式。
优选的，在所述的脱醇塔1排液管路上设有脱醇塔循环泵4。
优选的，所述的脱醇塔1底部排液管路上设有支路使脱醇塔1排液口与上部酸吸收剂进口连接，将酸吸收液泵入脱醇塔1循环利用。
所述的洗涤塔2为水洗塔或碱洗塔。
所述的洗涤塔2上部设有进液口用于输入洗涤液，洗涤塔2底部设有出液口，出液口与废水排放管路连接用于排出洗涤废液。在所述的废水排放管路上设有洗涤循环泵3。
优选的，在所述的洗涤塔2的废水排放管路设有支路使洗涤塔2出液口与上部进液口连接，将洗涤液泵入洗涤塔2循环利用。
基于本实用新型设备的含多元醇(C1～C10醇类)挥发性有机废气(VOC)中醇类净化与回收方法，如果废气中只含有多元醇(C1～C10醇类，具体为甲醇、乙醇、乙二醇等一元、二元及多元醇)与空气(含有氧气、氮气)，步骤如下：
步骤(1)、吸收脱醇，原料废气通入脱醇塔1，在常压，温度80～150℃下，原料废气自下向上流动，酸吸收剂自上向下流动与原料废气逆流接触，酸吸收剂中有效酸与醇在3A分子筛催化剂作用下反应生成酯，该反应是一个可逆反应，通过使原料酸吸收剂过量，使反应向正方向移动，提高醇反应量，一方面酸性催化条件酯化反应速度快，另外一方面分子筛可以吸附反应生成的水，使得平衡正向发生，加快吸收反应速度和收率，以此达到净化废气的目的；其中，酸吸收剂为硫酸与磷酸或硼酸中的一种或两种的混合。
步骤(2)、从脱醇塔1塔顶排出的废气通入洗涤塔2，水洗洗去废气中残留的挥发性醇，尾气可直接排放；
步骤(3)、从脱醇塔1塔底排出含有酯和酸的液体，酯与酸不互溶，在两相分离罐5中静置后两相分开，下层重组份为含酸溶液，经过处理后作为酸吸收剂返回脱醇塔1再次与原料废气反应；两相分离后的酯为上层轻组分，进入水解精馏塔6，在高温环境下，水解生成醇、水和酸，醇和水沸点低是轻组分，在水解精馏塔6内不断上升，从塔顶排出进入醇精馏塔7，塔釜重组份为高沸酸，经处理可返回脱醇塔1作为酸吸收剂重复使用；
步骤(4)、水解精馏塔6顶排出的轻组分进入醇精馏塔7，根据醇的沸点不同，将醇分离出来。
如果废气为多元醇(C1～C10醇类)挥发性有机废气(VOC)与不与酸反应的极性有机废气(醛、酮、烃类等，具体如甲醛、乙醛、丙酮等)组成的混合废气，
步骤(1)、步骤(3)、步骤(5)与只含有多元醇与空气的废气相同。
只是在步骤(2)中，从脱醇塔1塔顶排出的废气进入洗涤塔2，用碱溶液吸收醛、酮，处理完成的废气可安全排放。
上述方法基于的原理：有机废气中含有的一元、二元及多元醇，在催化剂浓硫酸的作用下与磷酸或/和硼酸反应生成酯，由于这是一个可逆反应，为保证最大限度的除去尾气中的醇，需要保证吸收反应中酸过量。而在水解精馏塔6中酯水解，酯水解是酯化的逆反应，需要不断移走水解出来的醇，保证反应不断向左移动，酯水解反应在水解精馏塔6塔釜内进行，水解的同时通过加热，作为轻组分的醇及水不断挥发从塔顶排出，反应不断进行。水解精馏塔6塔顶排出混合醇与水经醇精馏塔7精馏得到不同的醇。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本实用新型设备投资小、能耗低。采用本设备实现含多元醇挥发性有机废气中醇类净化与回收或多元醇挥发性有机废气与不与酸反应的极性有机废气组成的混合废气中醇类净化与回收，流程短，没有高温设备，净化效率高，可连续化或半连续化处理，回收废气中的多元醇，实现无污染、低排放，既解决了污染问题，同时提高整个工艺的附加值，提高经济效益。
附图说明
图1为本实用新型设备的结构示意图；
图1中，1—脱醇塔；2—洗涤塔；3—洗涤循环泵；4—脱醇塔循环泵；5—两相分离罐；6—水解精馏塔；7—醇精馏塔；8—再沸器。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
如图1所示，一种含多元醇挥发性有机废气中醇类的净化与回收的设备，包括脱醇塔1、洗涤塔2、两相分离罐5、水解精馏塔6、醇精馏塔7、醇精馏塔再沸器8；所述的脱醇塔1下部设有侧进的废气进口，脱醇塔1顶部设有出气口，脱醇塔1上部设有酸吸收剂进口，脱醇塔1底部设有排液口；所述的脱醇塔1顶部出气口与所述的洗涤塔2的进气口连接，洗涤塔2顶部设有排气口，进入洗涤塔2洗涤后尾气经排气口直接排放；所述的脱醇塔1底部排液口经排液管路与所述的两相分离罐5的进液口连接，在脱醇塔1排液管路上设有脱醇塔循环泵4，两相分离罐5的重组份出口与脱醇塔1的酸吸收剂进口连接，两相分离罐5的轻组份出口与水解精馏塔6的进液口连接；所述的水解精馏塔6底部出料口与脱醇塔1的酸吸收剂进口连接将重组分与两相分离罐5排出的含酸相物料混合后返回脱醇塔1再次使用，水解精馏塔6顶部排放口与醇精馏塔7进料口连接将含有醇和水的轻组分送入醇精馏塔7，所述的醇精馏塔7设有再沸器8，根据醇的沸点不同，将醇分离出来。
在所述的脱醇塔1内设有3A分子筛层，3A分子筛层采用流化床或者固定床形式。
所述的脱醇塔1底部排液管路上设有支路使脱醇塔1排液口与上部酸吸收剂进口连接，将酸吸收液泵入脱醇塔1循环利用。
所述的洗涤塔2为水洗塔或碱洗塔。
所述的洗涤塔2上部设有进液口用于输入洗涤液，洗涤塔2底部设有出液口，出液口与废水排放管路连接用于排出洗涤废液。在所述的废水排放管上设有洗涤循环泵3。在所述的洗涤塔2的废水排放管路设有支路使洗涤塔2出液口与上部进液口连接，将洗涤液泵入洗涤塔2循环利用。
基于本实施例设备的含多元醇挥发性有机废气中醇类净化与回收方法，如果废气中只含有多元醇(C1～C10醇类，具体为甲醇、乙醇、乙二醇等一元、二元及多元醇)与空气(含有氧气、氮气)，洗涤塔2为水洗塔，步骤如下：
步骤(1)、吸收脱醇，原料废气通入脱醇塔1，在常压，温度80～150℃下，原料废气自下向上流动，酸吸收剂自上向下流动与原料废气逆流接触，酸吸收剂中有效酸与醇在3A分子筛催化剂作用下反应生成酯；其中，酸吸收剂为硫酸与磷酸或硼酸中的一种或两种的混合；
步骤(2)、从脱醇塔1塔顶排出的废气通入水洗塔2，水洗洗去废气中残留的挥发性醇，尾气可直接排放；
步骤(3)、从脱醇塔1塔底排出含有酯和酸的液体，酯与酸不互溶，在两相分离罐5中静置后两相分开，酸溶液经过处理后作为酸吸收剂返回脱醇塔1再次与原料废气反应；两相分离后的酯进入水解精馏塔6，在高温环境下，水解生成醇、水和酸，醇和水沸点低是轻组分，在水解精馏塔6内不断上升，从塔顶排出进入醇精馏塔7，塔釜重组份为高沸酸，经处理可返回脱醇塔1作为酸吸收剂重复使用；
步骤(4)、水解精馏塔6顶排出的轻组分进入醇精馏塔7，根据醇的沸点不同，将醇分离出来。
如果废气为多元醇挥发性有机废气与不与酸反应的极性有机废气(醛、酮、烃类等，具体如甲醛、乙醛、丙酮等)组成的混合废气，洗涤塔2为碱洗塔，步骤如下：
步骤(1)、吸收脱醇，原料废气通入脱醇塔1，在常压，温度80～150℃下，原料废气自下向上流动，酸吸收剂自上向下流动与原料废气逆流接触，酸吸收剂中有效酸与醇在3A分子筛催化剂作用下反应生成酯；其中，酸吸收剂为硫酸与磷酸或硼酸中的一种或两种的混合；
步骤(2)，从脱醇塔1塔顶排出的废气进入碱洗塔2，用碱溶液吸收醛、酮，处理完成的废气可安全排放；
步骤(3)、从脱醇塔1塔底排出含有酯和酸的液体，酯与酸不互溶，在两相分离罐5中静置后两相分开，酸溶液经过处理后作为酸吸收剂返回脱醇塔1再次与原料废气反应；两相分离后的酯进入水解精馏塔6，在高温环境下，水解生成醇、水和酸，醇和水沸点低是轻组分，在水解精馏塔6内不断上升，从塔顶排出进入醇精馏塔7，塔釜重组份为高沸酸，经处理可返回脱醇塔1作为酸吸收剂重复使用；
步骤(4)、水解精馏塔6顶排出的轻组分进入醇精馏塔7，根据醇的沸点不同，将醇分离出来。