[发明专利]一种有机蒸汽回收实验装置

说明书

本发明属于节能环保技术领域，涉及一种有机蒸汽回收实验装置，以氮气为稀释气，采用压缩冷凝、膜分离、吸附热氮气脱附集成的单元操作，充分利用高、中、低浓度有机蒸汽回收方法各自的优势，实现有机溶剂的梯级回收利用同时，氮气循环使用。本发明实验装置适用于各种沸点的多种有机蒸汽的回收实验，得到的数据可直接用于指导工业装置的设计与设备选型，可最大限度地节约投资、降低操作成本。

技术领域

本发明一种有机蒸汽回收实验装置，属于节能环保技术领域，可用于各种有机溶剂的回收实验。

背景技术

聚乙烯催化剂有三大体系：铬系高效催化剂、Ziegler-Natta高效催化剂及茂金属系高效催化剂。其中，Mg-Ti系高效催化剂以其优良的性能在聚乙烯催化剂领域中占有重要地位，其制备方法有共研磨法、悬浮浸滞法和化学反应法。化学反应法是最新开发的制备高效催化剂的方法，其基本制备过程是将卤化镁先后与有机醇类和烷基铝进行反应，生成固体悬浮液，再将得到的固体悬浮液在给电子体和烷基铝的存在下与过渡金属卤化物进行反应，最终制得催化剂主成分，该催化剂主成分与助催化剂有机金属化合物一起构成高效催化剂母液，将催化剂母液浸滞到经处理过的载体上，并最终制得高效催化剂。

在母液配制过程中经常使用到的有机溶剂主要是作为给电子体的四氢呋喃，其次还包括戊烷、二乙醚、乙酸乙酯、环戊烷、环己烷、苯等。配制槽、母液罐溶剂蒸出-冷凝回收后排放的尾气、淤浆催化剂喷雾干燥的排放尾气、溶剂精馏和精制（干燥）操作产生的尾气、储罐呼吸气和物料输送气（包括吹扫气）这些废气都含有四氢呋喃、异戊烷、甲苯、戊烷，由于是常压操作，低沸点的有机溶剂挥发损失严重，产生了严重的环境污染和经济损失。此外，一般选用硅胶作为催化剂载体，在其活化过程中会产生含尘废气和硅胶残渣，催化剂过滤时会产生结片等废渣。相比于废渣，催化剂制备过程中产生的VOC排放是需要高度关注的环境问题。由于四氢呋喃、甲苯等有机溶剂毒性大、爆炸下限低，对车间污染严重，给操作人员带来的严重的安全威胁。

挥发性有机物的回收方法主要有压缩-冷凝法、吸附法、膜分离法、焚烧处理法、高级氧化法、溶剂吸收法等技术，其中回收性处理方法有压缩-冷凝法、吸附法、膜分离法、溶剂吸收法等，压缩冷凝法、溶剂吸收法针对的是较高浓度的有机废气特别有效，而吸附法则针对低浓度有机废气特别有效，膜分离法则是一种有机气体浓缩方法，本身不能单独使用，对于中浓度有机气体的提浓特别有效。

现有有机蒸汽回收装置中，CN2933545Y、CN202289807采用的以吸附法为主的回收技术，存在的问题是对于低沸点有机溶剂，由于浓度高导致活性炭负荷过重，达标困难。

CN206881463U、CN206837533U、CN206315625U、CN206315496U公布的是冷凝法回收技术，然而只适用于高沸点有机溶剂回收，尾气往往不能达标。

CN207169380、CN203474726U、CN106000017A、CN101265153A公布的是冷凝-膜分离联用技术，存在问题是膜分离后的尾气达标所需分离膜面积过大，投资过高，特别是对于低沸点的有机溶剂，很难达标。

CN206285678U、CN204073774U、CN202315381U、CN202289807U、CN106823473A、CN106742888A、CN102407026A公布的是冷凝吸附联用技术，存在问题是低沸点有机溶剂，冷凝之后尾气中有机物含量仍然很高，吸附负荷重，放热大，存在安全隐患。以上一种或两种技术的联合显然无法适用于沸点多变的有机溶剂体系。

因此，有必要开发一种普适性的有机溶剂回收实验装置，对可能存在VOC回收利用的场合进行预实验，探索分离工艺参数，为设计提供参考。

发明内容