基于超重力技术的废弃油脂吸收净化VOCs气体的装置及方法与流程

文档序号:15701345发布日期:2018-10-19 19:53阅读:458来源:国知局

本发明属于废气处理技术领域,涉及一种吸收净化vocs装置及方法,更具体地说,是涉及一种利用超重力技术对vocs气体进行吸收净化处理的装置及方法。



背景技术:

vocs通常是指在常温常压下,具有高蒸气压、易挥发的有机化学物质,主要包括脂肪族和芳香族的各种烷烃、烯烃、含氧烃和卤代烃等,如苯、甲苯、二氯甲烷、甲醛和乙酸乙酯等。vocs的成分复杂,对人体及周围环境危害较大。主要危害有(1)目前已知许多vocs对神经、肾脏及肝脏都具有毒性,对人体的感官具有刺激作用,会诱发疾病,甚至致癌;(2)vocs性质多样,在太阳光的照射下,会与其他物质如氮氧化物、硫氧化物发生光化学反应,形成二次污染,危害区域大气环境。因此需要对vocs进行有效的处理,使其危害性降低。

vocs废气目前可用的处理方法,包括燃烧法(直接燃烧、催化燃烧)、生物处理法、等离子体氧化法、吸收法、吸附法等。但每种方法均有其局限性,例如:吸附法的设备占地较大,一些吸附剂容量小,气体杂质对吸附效果影响大、对废气湿度有要求等;直接燃烧法是在高温下发生氧化反应,一般会存在完全氧化反应跟不完全氧化反应两种,完全氧化的比例占60%-80%,燃烧法目前处理效率多在80%以上,且直接燃烧在高温状态下进行,很容易产生nox化合物产生二次污染,能耗成本较高;催化燃烧法催化剂价格较贵,且要求废气中不得含有会导致催化剂失活的成分;吸收法目前处理效率在70%~90%左右,达到有效吸收量的总能耗约为60元/吨,具有能耗低、实用范围广、吸收剂种类多等优点,但传统吸收塔设备体积较大,单位体积吸收效率低于20%。

当前,随着涂料工业的迅速发展,而涂料的生产工艺简单、生产设备相对落后导致有机溶剂在使用的过程中有大量vocs气体挥发出来,使其对空气的污染问题日益突出。现在很多企业大都采用吸收法来治理有机废气的污染问题,化学法具有吸收效果好、吸收量大、技术成熟等优点,在净化vocs气体上得到广泛的应用。而研究一种对vocs吸收速率快、吸收容量大、再生能耗低能更加方便、高效净化vocs气体的新型吸收法装置就显得尤为重要。化学吸收法的关键在于吸收剂的选择,其中一类重要的吸收剂就是废弃油脂。改进吸收剂的性能,使吸收剂能循环使用更长的时间;进一步提高吸收效率,使得vocs浓度更低,这些都是目前主要研究方向。



技术实现要素:

本发明的目的是针对排放量和影响度最大的有组织排放的vocs气体,提供一种vocs吸收净化装置。

与现有技术相比,本装置净化效率高,不产生二次污染,生成物可回收处理利用,耗能低、体积小、结构简单、运行可靠,操作方便。

为达到上述目的,本发明实现目的所采用的技术方案是:

一种基于超重力技术的废弃油脂吸收净化vocs气体的装置,包括内设置有旋转床和液体分布器的壳体,所述壳体的一侧设有与所述旋转床驱动轴相连接的电机,其特征在于:所述壳体的顶部设有进气口ⅰ,所述进气口ⅰ采用管道依次连接第一检测仪表,第一流量计,第一调节阀和风机的出风口;所述壳体的另一侧设置并安装有第二检测仪表的出气口ⅲ,所述液体分布器的进口ⅳ采用管道依次连接第二流量计,第三调节阀,油泵,废弃油脂储油箱的出油口v,所述壳体的底部设有回油出口ⅱ,通过管道依次连接第二调节阀,废弃油脂储油箱回油入口ⅵ;所述废弃油脂储油箱的下端设置并安装有第四调节阀的泄油口ⅶ。

进一步,上述所述vocs气体为苯系物。所述苯系物具体为甲苯,二甲苯或乙苯。

进一步,上述所述旋转床为填充式、板式或复合式旋转床;优选为填充式旋转床,填充式旋转床为丝网填料或颗粒填料,丝网填料目数为20~600目,优选目数为80-300目,填料为任意材质;板式旋转床为折流式、错流式、逆流式或叶片式;复合式旋转床是填充式和板式的任意组合。

进一步,上述所述电机是指转速为200~30000r/min的任意类型电机,优选为三相异步电机。

进一步,上述所述液体分布器的分布系数,即区域面积内的液体喷淋密度为0.1~0.5,优选分布系数为0.1~0.3。

为达到上述目的,本发明实现目的所采用的另一技术方案是:

一种基于超重力技术的废弃油脂吸收净化vocs气体的装置的工作方法,包括以下步骤:

步骤一:向所述废弃油脂储油箱内加入废弃油脂,注油体积为油箱体积的0.1~1;

步骤二:将风机的吸风口置于含有vocs气体的空间中;

步骤三:开启所述第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀,其中,根据流量计的数值显示调节第一调节阀控制含有vocs气体的进气流量;通过调节第二调节阀控制吸收过含有vocs气体的废弃油脂的排油流量;通过第三调节阀控制废弃油脂的出油流量;其中进气体积流量/进油体积流量控制在50~500范围内,使净化气体达到现行国家排放标准;

步骤四:启动所述电机带动旋转床转动、接着启动所述油泵,从所述废弃油脂储油箱向所述液体分布器泵入废气油脂,最后启动所述风机吸入vocs气体。

进一步,上述步骤一中所述的废弃油脂为应用于各类机械的废弃矿物润滑油、废弃合成润滑油的任意一种或数种混合物,或者为废弃矿物导热油、废弃合成型导热油与废弃专用导热油的一种或者数种混合物。

本发明的工作原理

所述壳体、所述液体分布器、所述旋转床和所述电机构成的超重力装置与所述第三调节阀、所述流量计和所述油泵以及所述第二调节阀和管路构成废弃油脂喷射回油管路,使用时,所述废弃油脂储油箱中的所述废弃油脂通过所述油泵加压,通过液体分布器喷淋到由所述电机带动而高速旋转的所述旋转床上,在超重力的作用下使所述废弃油脂在所述旋转床上形成极薄的油膜,从而极大地增大了废弃油脂的吸收面积,需要净化的含有vocs的气体由所述风机吸入后,通过表面有油膜的旋转床,这样气体中含有的vocs气体被所述废弃油脂油膜吸收,经过净化后的气体通过所述壳体的中心一侧的所述出气口排出,避免污染大气,而吸收了含有vocs气体的废弃油脂油膜汇集在壳体内壁,在重力作用下从回油出口通过回油管路至废弃油脂储油箱,饱和废弃油脂吸收溶液从泄油口通过第四调节阀排出。

与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点和有益效果:

本发明提供的vocs气体吸收净化装置,在超重力作用下废弃油脂极大地增加对vocs气体的吸收表面积,与现有技术相比,净化效率高达95%~99%,体积为传统喷淋塔等吸收设备体积十分之一左右,充分利用废弃物,不产生二次污染,耗能低、结构简单、运行可靠,操作方便。

附图说明

图1是本发明实施例的一种基于超重力技术的废弃油脂吸收净化vocs气体的装置构造示意图;

图中附图标记说明:1为风机、2为第一调节阀、3为第一流量计、4为第一检测仪表、5为壳体、6为旋转床、7为液体分布器、8为电机、9为第二调节阀、10为第三调节阀、11为油泵、12为废弃油脂储油箱、13为废弃油脂、14为第四调节阀、15为第二检测仪表、16为第二流量计。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例一、旋转床为填充式旋转床

如图1所示:为本发明的一种基于超重力技术的废弃油脂吸收净化vocs气体的装置,包括内设置有旋转床6和液体分布器7的壳体5,所述壳体5的一侧设有与所述旋转床6驱动轴相连接的电机8,所述壳体5的顶部设有进气口ⅰ,所述进气口ⅰ采用管道依次连接第一检测仪表4,第一流量计3,第一调节阀2和风机1的出风口;所述壳体5的另一侧设置并安装有第二检测仪表15的出气口ⅲ,所述液体分布器7的进口ⅳ采用管道依次连接第二流量计16,第三调节阀10,油泵11,废弃油脂储油箱12的出油口v,所述壳体5的底部设有回油出口ⅱ,通过管道依次连接第二调节阀9,废弃油脂储油箱12回油入口ⅵ;所述废弃油脂储油箱12的下端设置并安装有第四调节阀14的泄油口ⅶ。

所述旋转床6为丝网填充式旋转床,丝网填料为316不锈钢材质,目数为300目;

所述电机8为三相异步电机,其转速为1000r/min;

所述液体分布器7的分布系数为0.15。

本发明的一种基于超重力技术的废弃油脂吸收净化vocs气体的装置的工作方法,具体步骤是:

步骤一:向所述2m3的废弃油脂储油箱12内加入油箱体积4/5的废内燃机润滑油;

步骤二:将风机1的吸风口置于含有vocs气体环境中;vocs浓度变化范围为500~2000mg/m3

步骤三:开启所述第一调节阀2、第二调节阀9、第三调节阀14,其中,根据第一流量计3的数值显示调节第一调节阀2控制含有vocs气体的进气流量;通过调节第二调节阀9控制吸收过含有vocs气体的废弃油脂的排油流量;根据第二流量计16的数值显示调节第三调节阀11控制废弃油脂的出油流量。使净化气体排放浓度低于现行国家标准,例如甲苯浓度低于现行国家排放标准15mg/m3

步骤四:启动所述电机8带动旋转床6转动、接着启动所述油泵11,从废弃油脂储油箱12向液体分布器泵入废气油脂13,最后启动所述风机1吸入vocs气体。

实施例二、旋转床为板式旋转床(以错流式为例)

如图1所示:为本发明的一种基于超重力技术的废弃油脂吸收净化vocs气体的装置示意图,包括内设置有旋转床6和液体分布器7的壳体5,所述壳体5的一侧设有与所述旋转床6驱动轴相连接的电机8,所述壳体5的顶部设有进气口ⅰ,所述进气口ⅰ采用管道依次连接第一检测仪表4,第一流量计3,第一调节阀2和风机1的出风口;所述壳体5的另一侧设置并安装有第二检测仪表15的出气口ⅲ,所述液体分布器7的进口ⅳ采用管道依次连接第二流量计16,第三调节阀10,油泵11,废弃油脂储油箱12的出油口v,所述壳体5的底部设有回油出口ⅱ,通过管道依次连接第二调节阀9,废弃油脂储油箱12回油入口ⅵ;所述废弃油脂储油箱12的下端设置并安装有第四调节阀14的泄油口ⅶ。

所述旋转床6为错流板式旋转床,板数为10个,板间距50mm;

所述电机8为三相异步电机,转速为1500r/min;

所述液体分布器7分布系数为0.15。

本发明的一种基于超重力技术的废弃油脂吸收净化vocs气体的装置的工作方法,具体步骤是:

步骤一:向所述4m3的废弃油脂储油箱12内加入油箱体积2/3的废导热油;

步骤二:将风机1的吸风口置于含有vocs气体环境中;vocs浓度变化范围为800~3000mg/m3

步骤三:开启所述第一调节阀2、第二调节阀9、第三调节阀14,其中,根据第一流量计3的数值显示调节第一调节阀2控制含有vocs气体的进气流量;通过调节第二调节阀9控制吸收过含有vocs气体的废弃油脂的排油流量;根据第二流量计16的数值显示调节第三调节阀11控制废弃油脂的出油流量。使净化气体排放浓度低于现行国家标准,例如甲苯浓度低于现行国家排放标准15mg/m3

步骤四:启动所述电机8带动旋转床6转动、接着启动所述油泵11,从废弃油脂储油箱12向液体分布器泵入废气油脂13,最后启动所述风机1吸入vocs气体。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式。当然,本发明还可有其它多种实施,例:在不背离本发明精神及其实质的情况下,任何熟悉本技术领域的技术人员,当可根据本发明作出各种相应的等效改变和变形,都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

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