《一種採用二次吸附有機廢氣回收方法》是孫宗長於2009年9月7日申請的專利，該專利的申請號為2009101698518，公布號為CN101637686，授權公布日為2010年2月3日，發明人是孫宗長、胡建林、袁亦揚、孫紹文。
《一種採用二次吸附有機廢氣回收方法》是將有機廢氣經過一次吸附；一次回收；二次吸附；一次吸附器降溫；二次脫附；二次回收；二次吸附器降溫的工藝程式進行回收的方法；採用二次吸附的方法，實現返回一次吸附器的循環脫附氣體為低溶劑濃度氣體，為一次吸附器實現低殘留量脫附提供了必要條件。脫附後的一次吸附器再吸附時，可以實現在排放達標的前提下，吸附比達到（溶劑質量/活性炭質量×100％）20％以上；該發明採用阻燃性氣體脫附常溫冷凝回收的工藝，實現了尾氣處理全過程達標排放，提高了溶劑回收率，降低了回收設備投資及溶劑回收成本。
2016年12月7日，《一種採用二次吸附有機廢氣回收方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種採用二次吸附有機廢氣回收方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種採用二次吸附有機廢氣回收方法
- 公布號：CN101637686
- 授權日：2010年2月3日
- 申請號：2009101698518
- 申請日：2009年9月7日
- 申請人：孫宗長
- 地址：河南省洛陽市西工區紗廠南路中泰新城泰安苑13A
- 發明人：孫宗長、胡建林、袁亦揚、孫紹文
- Int.Cl.：B01D53/02(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
截至2009年9月，塑膠印刷行業在使用苯溶油墨時，印刷有機廢氣採用活性炭吸附、蒸汽脫附和常溫下冷凝回收工藝，基本上可以實現廢氣達標排放和溶劑回收再利用。
由於中國國家在2009年8月1日開始執行的GB/T10004-2008《包裝用塑膠複合膜、袋乾法複合、擠出複合》已經規定產品不得有苯檢出。塑膠軟包裝印刷，特別是產量最大的食品、醫藥類塑膠軟包裝印刷油墨由苯溶油墨轉向無苯油墨是一種必然的選擇。由於無苯油墨使用的溶劑多為水溶性溶劑，採用原有工藝回收的溶劑中含有大量的冷凝水，溶劑脫水的處理費用遠高於甲苯溶劑脫水的費用，原有工藝經濟上的優勢已不復存在。同時，原有工藝中產生的大量含溶劑廢水並沒有經濟有效的處理方法。2009年9月前比較可行的技術是在阻燃性氣體環境下，氣體加熱脫附和低溫冷凝回收的工藝方法。
活性炭吸附後在阻燃性氣體環境下加熱脫附時存在以下現象和需要解決的問題：
1、活性炭脫附過程中，需要有一定的氣體流量將脫附出的溶劑氣體輸送到冷凝器中，利用冷凝器內的相對低溫環境造成脫附溶劑氣體處於過飽和狀態，從而實現冷凝回收。剩餘的非飽和溶劑氣體重新返回吸附器提高溶劑氣體濃度，循環冷凝回收。
2、在溫度和壓力一定的脫附條件下，活性炭中脫附濃度與溶劑吸附量相關。在活性炭脫附初期，脫附溶劑氣體濃度高，能夠在冷凝器內形成過飽和氣體實現冷凝回收。隨著活性炭中溶劑的減少，脫附溶劑氣體濃度逐漸降低至在冷凝器內低於飽和值，冷凝器內停止冷凝出溶劑。
3、在150℃脫附溫度下，當活性炭內剩餘溶劑質量/活性炭質量為10％左右時，脫附氣體濃度在300克/立方米左右。而常溫(20℃）下冷凝回收後，返回吸附器的氣體溶劑濃度同樣在300克/立方米左右，活性炭內溶劑停止蒸發。因此常溫下冷凝回收，活性炭的脫附殘留率（殘留溶劑質量/活性炭質量×100％）在10～15％。
4、活性炭對低濃度溶劑氣體的吸附能力與溶劑吸附量成反比，潔淨的活性炭吸附能力最強。因常溫冷凝回收造成的活性炭內較高的溶劑殘留，降低了活性炭對低濃度印刷尾氣的吸附能力。試驗表明當活性炭的溶劑殘留率＞10％時，再吸附過程中無法實現處理後尾氣達到國家排放標準，常溫冷凝回收技術已不能使用。2009年9月前中國國內採用常溫冷凝回收工藝的解決脫附殘留方法有兩種：一是將吸附器內的溶劑排入大氣，此方法不能實現全部排放氣體達標；二是將吸附器內的溶劑排入另一台吸附器從新吸附，此方法造成吸附器吸附的50％以上的溶劑在吸附器中反覆的脫附-吸附循環，即降低了吸附器的吸附能力又造成了大量的熱能消耗。中國國外有採用低溫冷凝技術的工藝，可實現全部排放氣體達標，但因該技術能耗較高，投資回報率低，中國國內用戶多數不願採用。
綜上所述，對於塑膠印刷行業大量使用的無苯油墨印刷廢氣回收，需要一種新的解決上述問題的技術方案。
發明內容
專利目的
《一種採用二次吸附有機廢氣回收方法》為解決2009年前溶劑脫水技術耗能高、投資回報率低等問題，提出一種採用二次吸附有機廢氣回收方法。
技術方案
《一種採用二次吸附有機廢氣回收方法》的技術方案：①一次吸附：有機廢氣經進氣閥門進入一次吸附器進行吸附，氣體通過床層的流速0.1～1米/秒，達標尾氣經排氣閥排放，當排放尾氣檢測值達到排放標準時吸附器停止吸附作業關閉進氣閥；②一次脫附：將阻燃性氣體送入一次吸附器，置換一次吸附器內的含氧氣體，將氧含量降低至＜3％，開啟熱源1加熱一次吸附器，在一次吸附器內（活性炭）吸附溶劑開始蒸發時開啟一次脫附循環風機和一次脫附氣體排出閥B；③一次回收：一次脫附氣體經換熱器1降溫後，進入冷凝器1回收溶劑，回收的溶劑經溶劑排出閥E排入溶劑罐；④二次吸附：回收後的高濃度溶劑氣體進入二次吸附器再次吸附，濃度低於10克/立方米的吸附後排氣經換熱器1升溫後，作為一次吸附器脫附的循環脫附氣體返回一次吸附器；⑤一次吸附器降溫：一次吸附器脫附結束後轉為降溫狀態，閥門A、B、C、D關閉，冷卻器通入冷卻水，降溫風機工作，對一次吸附器進行降溫，降溫完成後一次吸附器重新開始吸附作業；⑥二次脫附：一次吸附器脫附結束後，二次吸附器開始脫附，關閉一次脫附氣體排出閥，開啟熱源2加熱二次吸附器，在二次吸附器內（活性炭）吸附溶劑開始蒸發時開啟二次脫附循環風機，冷凝器通入冷卻水，溶劑在換熱器和冷凝器中冷凝回收；⑦二次回收：回收的溶劑經溶劑排出閥I排入溶劑罐，回收後的低濃度溶劑氣體經換熱器2升溫後，作為二次吸附器脫附的循環氣體返回二次吸附器；⑧二次吸附器降溫：二次吸附器脫附完成後，熱源2停止加熱，閥門H開啟、閥門G關閉將換熱器2退出系統，開始降溫過程，二次吸附器降溫完成後即可重新開始吸附作業。
《一種採用二次吸附有機廢氣回收方法》的技術核心是：採用二次吸附的方法，實現返回一次吸附器的循環脫附氣體為低溶劑濃度氣體，為一次吸附器實現低殘留量脫附提供了必要條件。脫附後的一次吸附器再吸附時，可以實現在排放達標的前提下，吸附比達到（溶劑質量/活性炭質量×100％）20％以上。在回收系統運行前，除一次吸附器的罐體內為空氣外，其他部分的空氣用阻燃性氣體置換至氧含量＜3％。低濃度印刷有機廢氣（溶劑濃度1～15克/立方米）經進氣閥門進入一次吸附器進行吸附，氣體通過床層的流速0.1～1米/秒，吸附後尾氣經排氣閥排放。當排放尾氣檢測值達到排放標準時吸附器停止吸附作業進氣閥D關閉。阻燃性氣體閥C開啟，阻燃性氣體進入一次吸附器，置換一次吸附器內的含氧氣體，將氧含量降低至＜3％。開啟熱源1加熱一次吸附器，當一次吸附器內溶劑氣體濃度高於可冷凝回收濃度時開啟一次脫附氣體排出閥B和一次脫附循環風機，冷凝器1通入冷卻水。脫附循環風量在吸附風量的10～70％之間。一次脫附氣體經換熱器1降溫後，進入冷凝器1回收溶劑，回收的溶劑經溶劑排出閥E排入溶劑罐。回收後的高濃度溶劑氣體進入二次吸附器再次吸附。濃度低於10克/立方米的吸附後排氣經換熱器1升溫後，作為一次吸附器脫附的循環脫附氣體返回一次吸附器。一次吸附器脫附結束後（溶劑殘留比＜5％）轉為降溫狀態，閥門A、B、C、D關閉，冷卻器通入冷卻水，降溫風機工作，對一次吸附器進行降溫。降溫完成後一次吸附器重新開始吸附作業。一次吸附器脫附結束後，閥門B關閉，開啟熱源2加熱二次吸附器，當二次吸附器內溶劑氣體濃度高於可冷凝回收濃度時開啟換熱器2切換閥G和二次脫附循環風機、關閉換熱器2切換閥H，冷凝器2通入冷卻水，二次吸附器開始冷凝回收。二次脫附氣體經換熱器2降溫後，進入冷凝器2回收溶劑，回收的溶劑經溶劑排出閥I排入溶劑罐。回收後的低濃度溶劑氣體經換熱器2升溫後，作為二次吸附器脫附的循環氣體返回二次吸附器。二次吸附器脫附完成後，熱源2停止加熱，閥門H開啟、閥門G關閉將換熱器2退出系統，開始降溫過程。二次吸附器降溫完成後即可重新開始吸附作業。二次吸附器脫附結束時，二次吸附器殘留比在10～15％左右，再吸附時排氣濃度超過國家排放標準。《一種採用二次吸附有機廢氣回收方法》的關鍵在於：二次吸附器脫附回收的排放氣體並不排入外部環境，而是作為一次吸附器脫附時的循環氣體在一、二次吸附器內循環；二次吸附後返回一次吸附器的低濃度氣體實現一次吸附器的低殘留量脫附。實現全部排放氣體達到國家排放標準。為了實現回收系統的連續作業，根據尾氣處理量及尾氣中溶劑濃度，一次吸附器數量2至數台，系統運行時其中一台吸附器工作在脫附狀態，其他吸附器工作在吸附狀態，多台間輪流切換。二次吸附器為2台配置，一台吸附一台脫附。
有益效果
《一種採用二次吸附有機廢氣回收方法》採用阻燃性氣體脫附常溫冷凝回收的工藝，降低了一次吸附器（處理印刷尾氣）脫附後的溶劑殘留，實現了尾氣處理全過程達標排放，提高了溶劑回收率，降低了回收設備投資及溶劑回收成本。
附圖說明
圖1是《一種採用二次吸附有機廢氣回收方法》的工藝流程圖。
圖1
技術領域
《一種採用二次吸附有機廢氣回收方法》涉及一種有機廢氣回收方法，尤其是一種採用二次吸附有機廢氣回收方法。
權利要求
1、一種採用二次吸附有機廢氣回收方法，其特徵在於：
①一次吸附：有機廢氣經進氣閥門進入一次吸附器進行吸附，氣體通過床層的流速0.1～1米/秒，達標尾氣經排氣閥排放，當排放尾氣檢測值達到排放標準時吸附器停止吸附作業關閉進氣閥；
②一次脫附：將阻燃性氣體送入一次吸附器，置換一次吸附器內的含氧氣體，將氧含量降低至＜3％，開啟熱源1加熱一次吸附器，在一次吸附器內（活性炭）吸附溶劑開始蒸發時開啟一次脫附循環風機和一次脫附氣體排出閥B；
③一次回收：一次脫附氣體經換熱器1降溫後，進入冷凝器1回收溶劑，回收的溶劑經溶劑排出閥E排入溶劑罐；
④二次吸附：回收後的高濃度溶劑氣體進入二次吸附器再次吸附，濃度低於10克/立方米的吸附後排氣經換熱器1升溫後，作為一次吸附器脫附的循環脫附氣體返回一次吸附器；
⑤一次吸附器降溫：一次吸附器脫附結束後轉為降溫狀態，閥門A、B、C、D關閉，冷卻器通入冷卻水，降溫風機工作，對一次吸附器進行降溫，降溫完成後一次吸附器重新開始吸附作業；
⑥二次脫附：一次吸附器脫附結束後，二次吸附器開始脫附，關閉一次脫附氣體排出閥B，開啟熱源2加熱二次吸附器，在二次吸附器內（活性炭）吸附溶劑開始蒸發時開啟二次脫附循環風機，冷凝器通入冷卻水，溶劑在換熱器和冷凝器中冷凝回收；
⑦二次回收：回收的溶劑經溶劑排出閥I排入溶劑罐，回收後的低濃度溶劑氣體經換熱器2升溫後，作為二次吸附器脫附的循環氣體返回二次吸附器；
⑧二次吸附器降溫：二次吸附器脫附完成後，熱源2停止加熱，閥門H開啟、閥門G關閉將換熱器2退出系統，開始降溫過程，二次吸附器降溫完成後即可重新開始吸附作業。
2、根據權利要求1所述的一種採用二次吸附有機廢氣回收方法，其特徵在於：阻燃性氣體是潔淨的煙道氣體、二氧化碳氣體、氮氣。
3、根據權利要求1所述的一種採用二次吸附有機廢氣回收方法，其特徵在於：一次吸附器、二次吸附器的加熱方式為導管加熱。
4、根據權利要求1所述的一種採用二次吸附有機廢氣回收方法，其特徵在於：一次吸附器的排放氣體由voc氣體線上監測儀監控。
5、根據權利要求1所述的一種採用二次吸附有機廢氣回收方法，其特徵在於：二次吸附器始終工作在阻燃性氣體環境下，並在氧含量檢測裝置的監控下運行。
6、根據權利要求1所述的一種採用二次吸附有機廢氣回收方法，其特徵在於：一次吸附器、二次吸附器脫附迴路設定有換熱器1和換熱器2熱能回收裝置。
7、根據權利要求1所述的一種採用二次吸附有機廢氣回收方法，其特徵在於：一次吸附器數量根據尾氣處理量至少需要2台，二次吸附器數量為2台。
8、根據權利要求1所述的一種採用二次吸附有機廢氣回收方法，其特徵在於：一次吸附器、二次吸附器脫附加熱溫度在120～300℃之間。
9、根據權利要求1所述的一種採用二次吸附有機廢氣回收方法，其特徵在於：一次脫附和二次吸附的氣體流量是一次吸附流量的10～70％。
10、根據權利要求1所述的一種採用二次吸附有機廢氣回收方法，其特徵在於：一次脫附進入二次吸附器吸附後，返回一次吸附器的溶劑濃度低於10克/立方米。
實施方式
實施例1
①一次吸附：有機廢氣經進氣閥門進入一次吸附器進行吸附，氣體通過床層的流速0.1～1米/秒，達標尾氣經排氣閥排放，當排放尾氣檢測值達到排放標準時吸附器停止吸附作業關閉進氣閥；
②一次脫附：將阻燃性氣體送入一次吸附器，置換一次吸附器內的含氧氣體，將氧含量降低至＜3％，開啟熱源1加熱一次吸附器，在一次吸附器內（活性炭）吸附溶劑開始蒸發時開啟一次脫附循環風機和一次脫附氣體排出閥B；
③一次回收：一次脫附氣體經換熱器1降溫後，進入冷凝器1回收溶劑，回收的溶劑經溶劑排出閥E排入溶劑罐；
④二次吸附：回收後的低濃度溶劑氣體進入二次吸附器再次吸附，濃度低於10克/立方米的吸附後排氣經換熱器1升溫後，作為一次吸附器脫附的循環脫附氣體返回一次吸附器；
⑤一次吸附器降溫：一次吸附器脫附結束後轉為降溫狀態，閥門A、B、C、D關閉，冷卻器通入冷卻水，降溫風機工作，對一次吸附器進行降溫，降溫完成後一次吸附器重新開始吸附作業；
⑥二次脫附：一次吸附器脫附結束後，二次吸附器開始脫附，關閉一次脫附氣體排出閥，開啟熱源2加熱二次吸附器，在二次吸附器內（活性炭）吸附溶劑開始蒸發時開啟二次脫附循環風機，冷凝器通入冷卻水，溶劑在換熱器和冷凝器中冷凝回收；
⑦二次回收：回收的溶劑經溶劑排出閥I排入溶劑罐，回收後的低濃度溶劑氣體經換熱器2升溫後，作為二次吸附器脫附的循環氣體返回二次吸附器；
⑧二次吸附器降溫：二次吸附器脫附完成後，熱源2停止加熱，閥門H開啟、閥門G關閉將換熱器2退出系統，開始降溫過程，二次吸附器降溫完成後即可重新開始吸附作業。
實施例2
阻燃性氣體是潔淨的煙道氣體、二氧化碳氣體、氮氣。
實施例3
一次吸附器、二次吸附器的加熱方式為導管加熱。
實施例4
一次吸附器的排放氣體由voc氣體線上監測儀監控。
實施例5
二次吸附器始終工作在阻燃性氣體環境下，並在氧含量檢測裝置的監控下運行。
實施例6
一次吸附器、二次吸附器脫附迴路設定有換熱器1和換熱器2熱能回收裝置。
實施例7
一次吸附器數量根據尾氣處理量至少需要2台，二次吸附器數量為2台。
實施例8
一次吸附器、二次吸附器脫附加熱溫度在120～300℃之間。
實施例9
一次脫附和二次吸附的氣體流量是一次吸附流量的10～70％。
實施例10
一次脫附進入二次吸附器吸附後，返回一次吸附器的溶劑濃度低於10克/立方米。
榮譽表彰
2016年12月7日，《一種採用二次吸附有機廢氣回收方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
