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                              涂布及膠粘帶行業甲苯回收機

                              傳統的甲苯回收裝置多是采用顆?;钚蕴孔鳛槲絼?。由于顆?;钚蕴抗逃械娜秉c和回收裝置設計上的問題,使得甲苯的回收成本較高(回收1t甲苯約需1800元)、回收率較低(最高為80%左右)、品質差,大都不能直接作為配膠原料繼續使用。
                              涂布、膠粘帶等行業使用的原料膠中含有大量的甲苯,有些含量達80%以上。在生產過程中,這些甲苯均以廢氣的形式直接排向大氣,排放濃度多在2000~3000mg/m3。據測算,一條普通的涂層布生產線,每天排放的甲苯可達1~3t。據調查,這樣的生產線僅長江、珠江三角洲地區就達1000多條。作為致癌物質的甲苯大量排向大氣,不僅嚴重污染了環境,而且造成了資源的極大浪費。

                              針對這些問題開發出的新型工業有機廢氣自動化回收裝置和專門用于從涂布生產廢氣中回收甲苯的工藝,可使甲苯的回收率達95%以上,而且運行成本較低,回收1t甲苯只需1200元左右,回收的甲苯品質也好,可以直接作為生產原料使用,實現了廢物的資源化。

                              甲苯回收機系統
                              工業有機廢氣自動化回收裝置對傳統的有機溶劑吸附回收工藝進行了徹底的改造,在工藝的核心部分——吸附材料的選擇上,以性能優越的活性炭纖維代替了性能較差的普通顆?;钚蕴?;在吸附器的設計上參考了環式吸附器結構,設計了一種組合式的吸附器。結合實際生產過程,采用了連續的吸附-脫附-再生操作程序。在甲苯回收工程中,設計選用了三箱吸附系統。工藝流程如圖1所示。

                              圖1 甲苯回收裝置系統工藝流程圖

                              由圖1可以看出,3個吸附器共用一套管路系統,運行時可相互切換。含甲苯的廢氣經過預處理后依次進入3個吸附器,當吸附器1吸附飽和后,切換到吸附器2吸附,吸附器2吸附飽和后,再切換到吸附器3吸附;脫附-干燥再生工序也是依次進行。運行時,含甲苯的廢氣由吸附器下部進入。在吸附器內,廢氣穿過活性炭纖維,其中的甲苯被活性炭纖維吸附下來,凈化后的氣體由吸附器頂部排出。脫附介質采用水蒸汽,由吸附器頂部進入,穿過活性炭纖維,將被吸附濃縮的甲苯脫附出來并帶出吸附器帶入冷凝器。經過冷凝,甲苯和水蒸汽的混合物被冷凝下來流入分層槽。在分層槽內,甲苯和冷凝水分離回收,冷凝水排入污水管道。吸附器完成脫附并經干燥再生后,繼續進行吸附。該循環系統連續運行。系統運行過程中所有的動作切換,均由PLC系統自動完成,整個系統運行無人值守。

                              吸附材料的優劣,直接關系到回收率的高低、回收品的品質和運行成本。工業上對吸附材料的要求是,必須有大的比表面積(尤其是有效比表面積)、高的孔隙率、均勻的孔徑,而且要求脫附后污染物的殘留量盡可能地少。

                              顆?;钚蕴勘缺砻娣e一般為700~1000m2/g,其當量直徑多為幾毫米甚至十幾毫米,微孔孔道長,而且孔徑大小不均一,除小孔外,還有0.001~0.01μm的中孔和0.5~5μm的大孔。

                              活性炭纖維比表面積達1000~2500m2/g。由于其微孔都開在纖維細絲表面,因而孔道極短,與顆?;钚蕴勘认嗖?~3個數量級。同時,孔徑均一,絕大多數為特別適合氣體吸附的0.002μm左右的小孔,因而具有更大的有效比表面積。根據Langmuir吸附理論,吸附劑的吸附容量與它的比表面積成正比。由于活性炭纖維孔道極短,使得活性炭纖維吸附容量大,吸附和脫附速率高。它的吸附容量是普通顆?;钚蕴康?~40倍,吸附速率是顆?;钚蕴康?0~100倍。許多工程實踐也都證明,活性炭纖維的吸附回收率可達92%~98%,而且使用壽命長,在同等條件下,是普通顆?;钚蕴康?~4倍,大大延長了吸附劑的更換周期,從而使設備的年均投資也大為降低。
                              活性炭纖維與顆?;钚蕴繉追N有機物的平衡吸附量的比較見表1。
                              表1 對幾種有機物平衡吸附量的比較
                              有機物名稱及吸附材料 丁硫醇 甲苯 三氯乙烯 苯乙烯 乙醛
                              活性炭纖維 4300 49 47 135 58 52
                              顆?;钚蕴浚╓%) 117 35 30 54 34 13


                              工業有機廢氣自動化回收裝置采用了特殊的組合設計,與普通的顆?;钚蕴课窖b置相比,該設備體積小、重量輕。吸附劑的用量,由原來的數噸甚至數十噸減少到幾百公斤,即使是大型的吸附裝置,吸附劑用量也僅為1噸左右。因此,該裝置的運行阻力較小,基本無溫升,而且不需要顆?;钚蕴垦b置的復雜工序(如抽真空等),運行費用也大大降低,運行更加可靠。

                              該裝置安裝在某涂布生產廠,該廠排放廢氣量約為15000m3/h,甲苯濃度為2350mg/m3左右。對裝置運行情況的現場測試結果見表2

                              表2 裝置運行現場測試結果
                              測量序號 1 2 3 4 5
                              廢氣流量(m3/H) 14976 15010 14960 14966 14970
                              進口甲苯濃度(mg/m3) 2548 2496 2585 2608 2498
                              出口甲苯濃度(mg/m3) 38 42 104 100 34
                              甲苯凈化效率(%) 98.52 98.31 95.98 96.16 98.63
                              甲苯平均凈化效率(%) 97.52


                              該裝置運行半年時間,運行狀況良好,甲苯回收率一直保持在95%以上?;厥樟考s為850kg/d。若按每年運行300d計算,一年可回收甲苯約255t。目前市場上甲苯售價約為8000元/t,則該裝置每年回收甲苯的效益約為204萬元。除去運行費用,每年凈收益將達160多萬元。該工程總造價為150萬元,裝置運行不到一年即可收回全部投資,而該裝置的設計運行壽命是10年。由此可見,采用工業有機廢氣自動化回收裝置回收廢氣中的甲苯,不僅具有很好的環境效益,而且還具有顯著的經濟效益。

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