正丁醇尾气处理系统的制作方法

本实用新型属于环保尾气处理技术领域，具体涉及一种正丁醇尾气处理系统。

背景技术：

近年来随着环保要求的提高，国家及各地对工业生产中正丁醇尾气的排放制定了相对严格的排放标准，如何设置正丁醇尾气处理系统并设定合理的尾气处理工艺成为了行业亟待解决的重大难题。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种正丁醇尾气处理系统，通过吸附冷凝方法对正丁醇尾气吸收处理使其浓度降低到最低，达到排放标准。该目的是通过以下技术方案实现的：

正丁醇尾气处理系统，包括风机压力控制系统、吸附系统和冷凝系统，其特征在于，风机压力控制系统与吸附系统通过管道相连，用于将正丁醇尾气导入吸附系统；吸附系统内设有用于吸附正丁醇尾气的活性炭吸附设备，吸附系统中还设有氮气脱附设备，活性炭吸附设备通过真空泵管道连接至冷凝系统，真空泵用于将吸附系统残余气体泵入冷凝系统；冷凝系统末端连接至废液回收装置。

所述吸附系统包括两组并联的活性炭吸附设备，所述氮气脱附设备分别与两组活性炭吸附设备相连；两组活性炭吸附设备分别为第一吸附组和第二吸附组，第一吸附组和第二吸附组并联连接，第一吸附组包含第一上吸附罐和第一下吸附罐，第一上吸附罐和第一下吸附罐串联连接；第二吸附组包含第二上吸附罐和第二下吸附罐，第二上吸附罐和第二下吸附罐串联连接；风机压力控制系统分别与第一下吸附罐和第二下吸附罐连接，第一上吸附罐和第二上吸附罐的顶端分别设有各自的排气口；氮气脱附设备与第一上吸附罐和第二上吸附罐分别连接；第一下吸附罐和第二下吸附罐连接至真空泵，真空泵与三相分离器相连。

所述冷凝系统包含三相分离器、换热器和压缩机制冷系统，所述换热器包括氮气加热器和第二换热器，压缩机制冷系统与氮气加热器和第二换热器分别相连，其中氮气加热器用于为通入氮气脱附设备的冷气相氮气和压缩机制冷系统出口的热媒提供冷凝换热；第二换热器与三相分离器通过管道相连，压缩机制冷系统产生的液态冷媒在第二换热器处将脱附的含有有机物的气体冷凝，冷凝后的物质在重力作用下回流到三相分离器中。

所述三相分离器还设有连接至活性炭吸附设备的气体回流通道，用于将三相分离器内未消耗尽的氮气导入吸附系统。

进一步，风机压力控制系统与第一吸附组和第二吸附组的连接通道上分别设有第一控制阀和第二控制阀，氮气脱附设备与第一吸附组和第二吸附组连接的通道上分别设有第三控制阀和第四控制阀，所述吸附系统中设有自动控制装置，所述自动控制装置中包含计时单元、温控单元、气体流量控制单元和开关切换单元，所述气体流量控制单元、温控单元和计时单元分别连接至开关切换单元；开关切换单元与第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀相连，开关切换单元中设有判断模块，通过电气逻辑控制四个控制阀的开启和关闭。其逻辑控制关系为：两组活性炭吸附设备中在同一时间段内，其中一组为吸附状态，另一组为脱附状态；具体而言，如当第一吸附组工作达到一定计时，且其温控数据和气体流量处于特定值时，开关切换单元控制关闭第一控制阀从而阻断废气继续进入第一吸附组，同时开启第二控制阀，使废气进入第二吸附组，并开启第三控制阀使氮气进入第一吸附组，关闭第四控制阀阻断氮气进入第二吸附组；当第二吸附组工作到一定计时，且其为空数据和气体流量处于特定值时，开关切换单元控制关闭第二控制阀从而阻断废气继续进入第二吸附组，同时开启第一控制阀，使废气进入第一吸附组，并开启第四控制阀使氮气进入第二吸附组，关闭第三控制阀阻断氮气进入第一吸附组。如此循环控制。

进一步，所述第一上吸附罐的排气口处设有第一排气阀，第二上吸附罐的排气口处设有第二排气阀，第一排气阀和第二排气阀的开启和关闭也与开关控制单元连接，并受开关切换单元控制排气阀的开启与闭合。

进一步，压缩机通过管道连接至氮气加热器、然后进一步通过相通的管道连接至第二换热器，第二换热器再通过管道连接至三相分离器；压缩机与第二换热器的连接通道上设有制冷电磁阀。

进一步，所述风机压力控制系统包含引风机，引风机的入口端管道上设有入口调节阀，引风机内设有压力控制装置，引风机出口处设有温控装置。

进一步，该尾气处理系统还包括紫外光催化系统，所述紫外光催化系统与吸附系统相连，用于进一步吸收未被吸附系统吸收的正丁醇。

针对正丁醇尾气先用吸附冷凝方法处理，得到含有微量的正丁醇的废气。对含有微量的正丁醇的尾气进行紫外光催化光化学反应处理，到达环保目的。这个工艺也可以运用到其它废气处理工艺中，将废气浓度降低到很小的程度，达到排放标准。

附图说明

图1所示为本实用新型的正丁醇尾气处理系统的系统流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例做一说明。

实施例1：

本实施例提供一种正丁醇尾气处理系统，包括风机压力控制系统、吸附系统和冷凝系统，其特征在于，风机压力控制系统与吸附系统通过管道相连，用于将正丁醇尾气导入吸附系统；吸附系统内设有用于吸附正丁醇尾气的活性炭吸附设备，吸附系统中还设有氮气脱附设备，活性炭吸附设备通过真空泵管道连接至冷凝系统，真空泵用于将吸附系统残余气体泵入冷凝系统；冷凝系统末端连接至废液回收装置。所述风机压力控制系统包含引风机，引风机的入口端管道上设有入口调节阀，引风机内设有压力控制装置，引风机出口处设有温控装置。

在某一具体实施例中，该尾气处理系统还包括紫外光催化系统，所述紫外光催化系统与吸附系统相连，用于进一步吸收未被吸附系统吸收的正丁醇。

实施例2：

本实施例针对实施例1的正丁醇尾气处理系统中的吸附系统提供一种更为优化的解决方案，具体地：所述吸附系统包括两组并联的活性炭吸附设备，所述氮气脱附设备分别与两组活性炭吸附设备相连；两组活性炭吸附设备分别为第一吸附组和第二吸附组，第一吸附组和第二吸附组并联连接，第一吸附组包含第一上吸附罐和第一下吸附罐，第一上吸附罐和第一下吸附罐串联连接；第二吸附组包含第二上吸附罐和第二下吸附罐，第二上吸附罐和第二下吸附罐串联连接；风机压力控制系统分别与第一下吸附罐和第二下吸附罐连接，第一上吸附罐和第二上吸附罐的顶端分别设有各自的排气口；氮气脱附设备与第一上吸附罐和第二上吸附罐分别连接；第一下吸附罐和第二下吸附罐连接至真空泵，真空泵与三相分离器相连。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上，针对正丁醇尾气处理系统中的冷凝系统提供一种更为优化的冷凝系统，具体地：所述冷凝系统包含三相分离器、换热器和压缩机，所述换热器包括氮气加热器和第二换热器，压缩机与氮气加热器和第二换热器分别相连，其中氮气加热器用于为压缩机制冷系统出口的热媒与通入氮气脱附设备的冷气相氮提供冷凝换热；第二换热器位于三相分离器上，其与压缩机制冷系统通过管道相连，在冷媒冷凝下吸附系统中脱附出的有机气体转变为液体，冷凝后的液体通过重力回流到三相分离器中。

所述三相分离器还设有连接至活性炭吸附设备的气体回流通道，用于将三相分离器内未冷凝的有机气体和氮气导入吸附系统再次吸附，确保压力平衡。

在具体实施过程中，压缩机的在一定压力下热的冷媒气相通过管道连接至氮气加热器、然后进一步通过相通的管道连接至第二换热器，给第二换热器的脱附下来的有机气体冷凝；第二换热器与三相分离器通过管道连接，用于将被冷凝下来的工艺介质输送至三相分离器；压缩机冷冻系统与第二换热器的连接通道上设有制冷电磁阀。

实施例4：

本实施例在实施例3的基础上提供一种带有自动化控制功能的正丁醇尾气处理系统，具体地：

风机压力控制系统与第一吸附组和第二吸附组的连接通道上分别设有第一控制阀和第二控制阀，氮气脱附设备与第一吸附组和第二吸附组连接的通道上分别设有第三控制阀和第四控制阀，所述吸附系统中设有自动控制装置，所述自动控制装置中包含计时单元、温控单元、气体流量控制单元和开关切换单元，所述气体流量控制单元、温控单元和计时单元分别连接至开关切换单元；开关切换单元与第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀相连，开关切换单元中设有判断模块，通过电气逻辑控制四个控制阀的开启和关闭。

其逻辑控制关系为：两组活性炭吸附设备中在同一时间段内，其中一组为吸附状态，另一组为脱附状态；具体而言，如当第一吸附组工作达到一定计时，且其温控数据和气体流量处于特定值时，开关切换单元控制关闭第一控制阀从而阻断废气继续进入第一吸附组，同时开启第二控制阀，使废气进入第二吸附组，并开启第三控制阀使氮气进入第一吸附组，关闭第四控制阀阻断氮气进入第二吸附组；当第二吸附组工作到一定计时，且其为空数据和气体流量处于特定值时，开关切换单元控制关闭第二控制阀从而阻断废气继续进入第二吸附组，同时开启第一控制阀，使废气进入第一吸附组，并开启第四控制阀使氮气进入第二吸附组，关闭第三控制阀阻断氮气进入第一吸附组。如此循环控制。

同时，所述第一上吸附罐的排气口处设有第一排气阀，第二上吸附罐的排气口处设有第二排气阀，第一排气阀和第二排气阀的开启和关闭也与开关控制单元连接，并受开关切换单元控制排气阀的开启与闭合。

实施例5：

本实施例结合附图1提供一种正丁醇尾气处理系统，该正丁醇尾气处理系统包括风机压力控制系统、吸附系统和冷凝系统，其中风机压力系统包括引风机11，引风机11的出口管道上设有温控装置12；

吸附系统包括第一上吸附罐21、第一下吸附罐22、第二上吸附罐23、第二下吸附罐24，其中第一上吸附罐21和第一下吸附罐22之间通过管道串联构成第一吸附组，第二上吸附罐23和第二下吸附罐24通过管道串联构成第二吸附组，第一吸附组和第二吸附组并联连接；冷凝系统包括三相分离器34、氮气加热器33、第二换热器32、压缩机31和制冷电磁阀35，三相分离器34与第二换热器32之间通过管道连接，压缩机制冷系统31、氮气加热器33和第二换热器32彼此之间通过管道连接，且压缩机制冷系统31和第二换热器32之间设有制冷电磁阀；三相分离器34的末端出口处通过管道连接至废液回收装置5；吸附系统和冷凝系统之间连接的管道上设有真空泵6，真空泵6用于将吸附系统产生的废气泵入三相分离器中。

图中S1线路为正丁醇废气进入吸附系统的路线；S2线路为吸附系统吸附残留废气和脱附产生的废气进入冷凝系统的路线；S3为冷凝系统内部从压缩机开始产生的制冷流体流通线路；S4为氮气进入脱附系统路线。

本实施例中各部分工作原理如下：

吸附原理：尾气在压力控制下，启动引风机11尾气进入某一吸附组(如第一吸附组)可以工作的吸附罐吸附，吸附后释放到大气中，而另外一组(第二吸附组，用氮气吹扫)在脱附中或脱附完毕。

吸附罐脱附原理：吸附罐的吸附工作时间到后，另外一组脱附的罐已经脱附完毕，自动打开阀门尾气进入开始脱附，工作到时的吸附罐关闭阀门，开始用氮气脱附。脱附后的废气用真空泵抽吸，送到三相分离器的上端32换热器冷凝，冷凝液暂时存放在三相分离器34内。

制冷工作原理：制冷剂气体在压缩机压缩下，为高温的气体，部分给传输给氮气加热器供加热氮气使用，部分回到第二换热器32冷凝换热，液体回到三相换热器，冷凝脱附的废气，废气被冷凝为液体，积累后排入废液回收装置5。

最后应当说明的是:以上实施例也仅用以说明技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离方案的精神，其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。