[发明专利]一种低浓度有机废气浓缩的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低浓度有机废气回收方法，尤其是用于彩色软包装印刷、干复及涂敷中排放的低浓度有机废气浓缩回收方法。 

背景技术

目前国内99％以上的塑料软包装印刷、干复及涂敷生产过程中，从烘干装置排出的温度在60～100℃的低浓度VOC废气(以下简称：废气)是直接排放的。据不完全统计国内仅塑料软包装印刷行业运行的印刷机在万台以上，年排放VOC气体数百万吨，造成严重的环境污染。一个中型的塑料软包装印刷企业废气排放量高达10～20万m³/h，需要使用多台吸附器和数十吨活性炭，较高的投资和较大的占地面积，制约部分企业对废气处理的积极性和可行性。 

回收废气浓度低至1g/m³左右时，在满足排放标准要求条件下，废气吸附器中每吨活性炭的一次脱附溶剂回收能力仅能达到130Kg左右。由于在印刷溶剂中使用的正丙脂、正丁酯等高沸点溶剂在活性炭中的沉积，吸附器中的活性炭在使用一年后，每吨活性炭的一次脱附溶剂回收能力下降到90Kg以下。较低的和不断下降的溶剂回收能力造成吸附器的吸附时间减少，脱附频率越来越高，脱附中吸附器和活性炭的热能消耗和氮气消耗造成回收成本较高。 

发明内容

本发明是在废气进入回收系统前，增加一个采用活性炭纤维的气体浓缩装置对废气进行浓缩，实现提高废气浓度、减少回收系统气体处理量，从而达到减少回收系统投资、占地面积和降低回收成本的目的。 

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下： 

一种低浓度印刷、干复及涂敷设备的烘干有机废气的浓缩装置，该装置包括：废气过滤器1；用于过滤排放出来的所述有机废气；废气冷却器2及废气加热器6；废气冷却器2与废气加热器6相互串联连接后的一端与废气过滤器2连接；活性碳纤维浓缩器7：所述活性碳纤维浓缩器7的进气端与废气冷却器2和废气加热器6相互串联连接后的另一端连接；VOC气体监控装置8；所述VOC气体监控装置8的气体浓度传感器安装在活性碳纤维浓缩器7的排气端，监测排气浓度；有机废气回收装置；所述回收装置与所述活性碳纤维浓缩器7的排气端连接。 

所述的废气过滤器1采用无纺布作为过滤介质。 

所述的废气冷却器1与冷却塔4、冷却水循环泵3依次连接构成了冷却循环水的循环，所述的废气加热器6与蒸汽或热导油加热器5连接。 

所述的VOC气体监控装置8为能够为控制系统提供废气中VOC气体浓度信息的传感器。 

所述的有机废气回收装置包括活性炭纤维或活性炭颗粒作为吸附材料的废气回收装置、溶剂回收采用蒸汽脱附回收的装置、保护性气体下的二次脱附常温回收装置、保护性气体下的低温冷凝回收的装置、催化燃烧的多种废气回收装置。 

一种低浓度印刷、干复及涂敷设备的烘干有机废气的浓缩方法，该方法包括以下步骤： 

(1)有机废气的过滤；排放的烘干废气经废气过滤器1进行过滤后，送至串联的废气冷却器2和废气加热器6； 

(2)有机废气的冷却和加热；当活性碳纤维浓缩装置7在吸附工况时废气冷却器2工作，废气加热器6不工作，废气通过废气冷却器2进行冷却降温；当活性碳纤维浓缩装置在解析工况时废气冷却器2不工作，废气加热器6工作，废气通过废气加热器6进行加温； 

(3)有机废气的吸附；经过冷却降温后的废气进入到活性炭纤维浓缩装置7进行吸附，经吸附后的洁净气体直接排放； 

(4)有机废气的解吸；在VOC气体监控装置8的监控下，当排放气体浓度接近排放标准时，活性炭纤维浓缩装置7由吸附状态转换为解吸状态； 

(5)解吸后的有机废气回收；从活性碳纤维浓缩装置7解吸出的高浓度有机废气进入废气回收装置进行回收，经回收处理后的洁净气体直接排放。 

在进行有机废气的吸附时，废气冷却器2中冷却水进行循环，废气冷却器2工作在降温状态；在进行有机废气的解吸时，废气冷却器2中冷却水停止循环，废气冷却器2停止工作，在解吸的前期直接利用60～100℃的低浓度烘干有机废气进行解吸，在解吸的后期采用经蒸汽或导热油加热的废气加热器6将温度提高到100～200℃的低浓度烘干废气进行解吸。 

在解吸过程中通过VOC气体浓度监控装置8对解吸风量和加热温度的控制，控制解吸出的气体浓度低于爆炸浓度的下限。 

进入废气回收系统的有机废气是经过活性炭纤维浓缩装置7吸附后解析出的高于原废气浓度的浓缩气体。 

在所述低浓度印刷、干复及涂敷设备的烘干有机废气的浓缩方法中：