針對化工廠二氯乙烷廢氣冷凝吸附脫附回收需求,需結合其物理化學性質(沸點83.5℃、易燃易爆、微溶于水)及環保要求,設計一套高效、安全、經濟的綜合解決方案。以下是分步驟的技術方案:
一、工藝路線設計
核心思路:采用冷凝+吸附+脫附組合工藝,優先回收高濃度二氯乙烷,再通過吸附脫附處理低濃度尾氣,實現資源化利用與達標排放。
1.預處理階段
除塵除濕:設置過濾器(如袋式過濾器)去除顆粒物,避免堵塞冷凝器或吸附劑;通過冷卻除濕裝置(如冷凍式干燥機)降低廢氣濕度(<40%RH),防止吸附劑失效。
濃度調節:若廢氣濃度波動大,可設置緩沖罐或變頻風機穩定進氣流量。
2.冷凝回收單元
多級冷凝:
一級冷凝:利用-10℃~0℃低溫冷媒(如乙二醇溶液)預冷凝,回收大部分高沸點組分,冷凝液進入儲罐。
二級深冷:采用-35℃~-40℃復疊式制冷機組,深度冷凝低沸點二氯乙烷,回收效率可達85%以上。
冷凝器選型:優先選用板式換熱器或螺旋纏繞管式換熱器,提高換熱效率。
3.吸附脫附單元
吸附劑選擇:
活性炭:吸附容量大(0.2~0.4g/g),但需定期更換;適用于低濃度、大風量場景。
分子篩(如13X型):耐水性好,適合濕度較高廢氣,但成本較高。
樹脂吸附劑:如XAD系列,適用于極性有機物,但需考慮再生溫度。
吸附塔設計:
采用雙塔或多塔并聯,實現吸附-脫附切換,保證連續運行。
吸附塔內填充顆粒狀吸附劑,填充高度≥2m,空速控制在0.5~1.0m/s。
脫附方式:
熱氮氣脫附:通入120~150℃熱氮氣(含氧量<8%),脫附效率高,避免氧化風險。
蒸汽脫附:適用于非防爆區域,但需后續干燥(如轉輪除濕)。
真空脫附:壓力降至-80kPa以下,降低脫附溫度,但能耗較高。
4.脫附冷凝回收
脫附氣經冷凝器(同二級冷凝參數)回收二氯乙烷,冷凝液與一級冷凝液合并,純度可達99%以上。
未冷凝氣體返回吸附塔或送至RTO/RCO焚燒處理(若含其他VOCs)。
二、安全與環保措施
防爆設計:
吸附塔、管道、風機等設備按Ex dIIBT4防爆等級選型。
設置氧氣濃度監測儀(O?<8%),聯鎖氮氣保護系統。
泄漏檢測:
應急處理:
三、經濟性分析
回收效益:以年處理量1000噸DCE計算,回收率≥95%,年節省原料成本約800萬元(按DCE市場價8000元/噸計)。
運行成本:
電耗:冷凝+吸附系統綜合能耗約0.3~0.5 kWh/m³廢氣。
耗材:活性炭更換周期1~2年,單次成本約20萬元。
投資回收期:1~2年可通過節省原料費回本。
鑫藍環保科技(昆山)有限公司多年來專注于二氯乙烷廢氣冷凝設計、制造和安裝。我們產品有RTO蓄熱焚燒、RCO蓄熱催化燃燒、CO催化燃燒、TO直燃爐、有機廢氣處理設備、冷凝回收、防爆除塵器、酸堿廢氣處理、濾筒除塵器、防爆除塵器、單機除塵器、倉頂除塵器、旋風除塵器、洗滌塔、活性炭吸附箱、靜電除油設備等。
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