一種新型的二甲苯和醋酸廢氣的回收裝置的制作方法

本實用新型涉及一種水處理劑、金屬表面處理劑、電子行業清洗劑、日用化學品添加劑領域，特別涉及一種新型的二甲苯和醋酸廢氣的回收裝置。

背景技術：

聚異丙烯磷酸鹽是集阻垢、分散、緩蝕、等多種性能為一體的水處理藥劑，應用前景廣泛。其具有的特殊性質從而在工業循環水處理、油田注水、中高壓鍋爐中具有特殊的用途。就目前生產工藝來說，在其制備過程中，由于高溫反應會產生大量二甲苯和醋酸混合氣體。

二甲苯和醋酸等有機物是重要的化工原料，也是燃料的重要組成部分，同時許多化工合成、醫藥農化、涂層涂布、印刷等企業生產過程中也需要用到醋酸、二甲苯等有機物作為溶劑或者反應原料來使用。由于醋酸、二甲苯等有機物的揮發性較強，在化工廠、染布廠和涂布廠等大量使用醋酸、二甲苯等芳烴有機物的場所，空氣中含有大量的甲苯、二甲苯等芳烴有機物；以醋酸、二甲苯等有機物作為原料的化工生產過程中，未完全反應的醋酸、二甲苯等有機物會在反應放空過程排出。其中醋酸和二甲苯等有機廢氣含量從幾百ppm 到上萬ppm 不等，若不對其中的醋酸、二甲苯等有機物進行有效回收，既造成了物料的損耗嚴重，又對環境造成嚴重污染，還會危害操作人員的身體健康。

目前對醋酸或二甲苯等有機物的回收處理常用的方法有冷凝法、燃燒法、吸收法、吸附法和膜分離法等。中國專利公開CN101683570A 公告了一種甲苯回收處理裝置，主要靠逐級深度冷卻對甲苯進行冷卻分離，運行過程中冷凍能耗較高，而且冷凍分離后的放空氣不能達到相應的排放標準，直接放空仍然會造成環境污染和材料浪費，同時原料氣中含醋酸或二甲苯等有機物濃度較低時不適用；燃燒法通過催化劑輔助原料氣燃燒后再放空，很容易因為燃燒不充分造成環境污染，同時燃燒過程中產生CO2放入空氣中也會對大氣層造成破壞，低濃度的原料氣不適用；吸收法采用相應的試劑對原料氣中的醋酸或二甲苯等有機物進行化學反應，整個過程不可逆，不能進行有效回收醋酸或二甲苯等有機物，同時醋酸和二甲苯等有機物的吸收率只能在90%左右，吸收不完全，排空仍然存在環境污染；中國專利公開CN101077850A 公告了一種回收甲苯的方法，即采用常壓吸附，蒸汽解吸再生的方式，因為常壓狀態工作，造成相應吸附及冷卻設備較大，占地廣，投資較大，同時由于采用蒸汽再生，回收醋酸、二甲苯等液體中含有水等其他雜質，回收液還需要靜置分層甚至精餾等處理后才可利用，醋酸、二甲苯等回收率低，只能達到85% 左右；膜分離法利用氣體組份在中空纖維膜上滲透速率的差異實現混合氣體的分離，壓力為氣體滲透的動力，因此需要較大的壓差，膜前需要加到較高的壓力，膜后沒有壓力，能量損失較大，運行能耗較高，同時混合氣體中的每種組份均可滲透，放空氣不能達標排放，而且膜的使用壽命很短，更換成本很高。綜上所述目前常用的醋酸和二甲苯等有機物回收裝置普遍存在著諸如投資大、占地廣、使用條件苛刻、回收率低、運行成本高、排放指標不合格、自動化程度低、使用壽命短等缺陷。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種針對以上技術問題，尤其是現有醋酸和二甲苯等有機物回收技術的缺點，提供一種工藝簡單、安全性高、分離效果好、產品回收率高、設備投資省、運行維護費用低、自動化程度高、能適應各種操作工況的新型的二甲苯和醋酸廢氣的回收裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為：一種新型的二甲苯和醋酸廢氣的回收裝置，其創新點在于：包括沿醋酸和二甲苯混合氣體溢出方向依次連通的冷凝式回收裝置以及吸附式回收裝置；

所述冷凝式回收裝置包括依次連通的一級冷凝器、二級冷凝器；所述二級冷凝器下端設置有凝液回收罐；

所述吸附式回收裝置包括依次連通的吸收塔以及活性碳罐；所述吸收塔內包括一水霧噴淋裝置；所述活性炭罐具有并列設置的兩個。

進一步的，所述活性炭罐內為顆粒狀活性炭。

進一步的，所述活性炭罐后串聯氣體濃度檢測儀。

本實用新型的優點在于：

（1）通過對二甲苯和醋酸物理性質的分析研究，為了對混合氣體蒸汽進行有效地回收，采用兩級淺冷凍冷凝+ 水霧噴淋+活性炭吸附的廢氣回收方案，冷凝部分采用預冷凝+ 二級冷凝的方法，每級采用不同的冷凝溫度并得到大部分二甲苯和醋酸混合氣體的冷凝組分，同時盡量減少和防止冷凝裝置結霜；經冷凝后還未被回收的二甲苯和醋酸混合氣體通過尾氣吸收塔進行循環式噴淋沉降，往上部逸走的氣體經活性炭罐進行吸附處理，整個混合氣體回收過程當中維持尾氣排放濃度符合環保指標要求，取得了較好的技術效果；

（2）對原料醋酸和二甲苯的壓力、組分適用范圍更廣；

（3）醋酸和二甲苯等有機物的回收利用率高達99% 以上，活性炭的再生徹底，重復利用率高，使用壽命長，運行成本低，既節約了能源也簡化了工藝，并且不采用蒸汽再生；

（4）回收的甲苯和/ 或二甲苯等芳烴有機物純度高，不需要再次處理即可循環利用，經過本實用新型回收裝置處理后的放空氣能滿足國家相關氣體排放標準；

（5）本實用新型實施例通過將低溫制冷裝置置于吸附裝置的前端，并經過周密細化的系統設計，充分發揮冷凝式回收系統和吸附式回收系統的各自優勢，提高了各裝置的運行效率；在達到二甲苯和醋酸液化的效果前提下，大大節省了吸附罐尺寸，減少吸附劑的填充量，同時提高了整個回收系統的醋酸和二甲苯回收率，降低了尾氣排放濃度，實現合格排放；

（6）根據二甲苯和醋酸的物理性質，先使用兩級淺冷凍裝置，使大量醋酸和二甲苯廢氣液化回收，回收的液體二甲苯和醋酸混合液繼續進行套用，然后將將未液化的醋酸和二甲苯廢氣通入尾氣吸收塔中部，通過循環式水霧噴淋裝置進行沉降，沉降后的低濃度液體進行生化處理，未吸收的混合廢氣，通過吸收塔上部的活性炭吸附裝置進一步吸收，最終，使通過尾氣吸收塔排放的混合氣體濃度達到相應的排放標準，合格排放。

附圖說明

圖1為本實用新型一種新型的二甲苯和醋酸廢氣回收裝置回收示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型公開了一種新型的二甲苯和醋酸廢氣的回收裝置，包括沿醋酸和二甲苯混合氣體溢出方向依次連通的冷凝式回收裝置以及吸附式回收裝置；冷凝式回收裝置包括依次連通的一級冷凝器、二級冷凝器；二級冷凝器下端設置有凝液回收罐；吸附式回收裝置包括依次連通的吸收塔以及活性碳罐；吸收塔內包括一水霧噴淋裝置；活性炭罐具有并列設置的兩個；活性炭罐內為顆粒狀活性炭；活性炭罐后串聯氣體濃度檢測儀。

應用該設備的具體實施工藝如下：

開啟反應裝置，制備聚異丙烯磷酸鹽；當反應溫度達到140℃時，此時有大量的二甲苯和醋酸開始回流。首先開啟與反應釜相連的第一級冷凝器閥門，同時開啟冷凝水，控制冷凝器夾層溫度在20~25℃，使大量的醋酸和二甲苯混合蒸汽回流至反應釜中，同時，開啟一級冷凝器與二級冷凝器之間的閥門，開啟二級冷凝器冷卻水以及冷凝器下端的接受罐閥門，保持冷凝器夾層溫度在10~15℃，使一級冷凝器溢出的二甲苯和醋酸混合氣體再次冷凝，冷凝后的液體進入凝液回收罐；未冷凝的混合氣體從尾氣吸收塔中部進入，吸收液位于尾氣吸收塔底部，開啟外接閥門和循環提升泵，提升吸收液至水霧噴淋裝置，此時噴淋裝置有水霧噴出，對混合醋酸和二甲苯氣體進行沉降，進行循環吸收；

未沉降的醋酸和二甲苯混合氣體往上層溢出，開啟閥門，通過活性炭吸附裝置，對混合氣體進行進一步吸收，本實用新型采用兩個活性炭罐互為備用，活性炭罐后串聯氣體濃度檢測儀，當有機氣體濃度達到設定值時對當前處于吸附狀態的活性炭床進行再生處理，同時切換到另一個吸附罐進行吸附，殘余尾氣達到廢氣排放標準。

醋酸和二甲苯等有機物的回收利用率高達99% 以上，活性炭的再生徹底，重復利用率高，使用壽命長，運行成本低，既節約了能源也簡化了工藝，并且不采用蒸汽再生。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。