傳統(tǒng)的甲苯回收裝置多是采用顆?；钚蕴孔鳛槲絼?。由于顆粒活性炭固有的缺點(diǎn)和回收裝置設(shè)計(jì)上的問(wèn)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(zhì)差，大都不能直接作為配膠原料繼續(xù)使用。
涂布、膠粘帶等行業(yè)使用的原料膠中含有大量的甲苯，有些含量達(dá)80%以上。在生產(chǎn)過(guò)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(jù)測(cè)算，一條普通的涂層布生產(chǎn)線，每天排放的甲苯可達(dá)1～3t。據(jù)調(diào)查，這樣的生產(chǎn)線僅長(zhǎng)江、珠江三角洲地區(qū)就達(dá)1000多條。作為致癌物質(zhì)的甲苯大量排向大氣，不僅嚴(yán)重污染了環(huán)境，而且造成了資源的極大浪費(fèi)。
針對(duì)這些問(wèn)題開(kāi)發(fā)出的新型工業(yè)有機(jī)廢氣自動(dòng)化回收裝置和專門(mén)用于從涂布生產(chǎn)廢氣中回收甲苯的工藝，可使甲苯的回收率達(dá)95%以上，而且運(yùn)行成本較低，回收1t甲苯只需1200元左右，回收的甲苯品質(zhì)也好，可以直接作為生產(chǎn)原料使用，實(shí)現(xiàn)了廢物的資源化。
甲苯回收裝置系統(tǒng)
工業(yè)有機(jī)廢氣自動(dòng)化回收裝置對(duì)傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑吸附回收工藝進(jìn)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(yōu)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(shè)計(jì)上參考了環(huán)式吸附器結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種組合式的吸附器。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，采用了連續(xù)的吸附-脫附-再生操作程序。在甲苯回收工程中，設(shè)計(jì)選用了三箱吸附系統(tǒng)。工藝流程如圖1所示。
圖1 甲苯回收裝置系統(tǒng)工藝流程圖
由圖1可以看出，3個(gè)吸附器共用一套管路系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)可相互切換。含甲苯的廢氣經(jīng)過(guò)預(yù)處理后依次進(jìn)入3個(gè)吸附器，當(dāng)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(jìn)行。運(yùn)行時(shí)，含甲苯的廢氣由吸附器下部進(jìn)入。在吸附器內(nèi)，廢氣穿過(guò)活性炭纖維，其中的甲苯被活性炭纖維吸附下來(lái)，凈化后的氣體由吸附器頂部排出。脫附介質(zhì)采用水蒸汽，由吸附器頂部進(jìn)入，穿過(guò)活性炭纖維，將被吸附濃縮的甲苯脫附出來(lái)并帶出吸附器帶入冷凝器。經(jīng)過(guò)冷凝，甲苯和水蒸汽的混合物被冷凝下來(lái)流入分層槽。在分層槽內(nèi)，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(jīng)干燥再生后，繼續(xù)進(jìn)行吸附。該循環(huán)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所有的動(dòng)作切換，均由PLC系統(tǒng)自動(dòng)完成，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行無(wú)人值守。
吸附材料的優(yōu)劣，直接關(guān)系到回收率的高低、回收品的品質(zhì)和運(yùn)行成本。工業(yè)上對(duì)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(dāng)量直徑多為幾毫米甚至十幾毫米，微孔孔道長(zhǎng)，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(dá)1000～2500m2/g。由于其微孔都開(kāi)在纖維細(xì)絲表面，因而孔道極短，與顆粒活性炭比相差2～3個(gè)數(shù)量級(jí)。同時(shí)，孔徑均一，絕大多數(shù)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(jù)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粒活性炭的1～40倍，吸附速率是顆?；钚蕴康?0～100倍。許多工程實(shí)踐也都證明，活性炭纖維的吸附回收率可達(dá)92%～98%，而且使用壽命長(zhǎng)，在同等條件下，是普通顆?；钚蕴康?～4倍，大大延長(zhǎng)了吸附劑的更換周期，從而使設(shè)備的年均投資也大為降低。
活性炭纖維與顆粒活性炭對(duì)幾種有機(jī)物的平衡吸附量的比較見(jiàn)表1。
表1 對(duì)幾種有機(jī)物平衡吸附量的比較
有機(jī)物名稱及吸附材料： 丁硫醇 苯 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(yè)有機(jī)廢氣自動(dòng)化回收裝置采用了特殊的組合設(shè)計(jì)，與普通的顆?；钚蕴课窖b置相比，該設(shè)備體積小、重量輕。吸附劑的用量，由原來(lái)的數(shù)噸甚至數(shù)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(yùn)行阻力較小，基本無(wú)溫升，而且不需要顆?；钚蕴垦b置的復(fù)雜工序（如抽真空等），運(yùn)行費(fèi)用也大大降低，運(yùn)行更加可靠。
該裝置安裝在某涂布生產(chǎn)廠，該廠排放廢氣量約為15000m3/h，甲苯濃度為2350mg/m3左右。對(duì)裝置運(yùn)行情況的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2
該裝置運(yùn)行半年時(shí)間，運(yùn)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(yùn)行300d計(jì)算，一年可回收甲苯約255t。目前市場(chǎng)上甲苯售價(jià)約為8000元/t，則該裝置每年回收甲苯的效益約為204萬(wàn)元。除去運(yùn)行費(fèi)用，每年凈收益將達(dá)160多萬(wàn)元。該工程總造價(jià)為150萬(wàn)元，裝置運(yùn)行不到一年即可收回全部投資，而該裝置的設(shè)計(jì)運(yùn)行壽命是10年。由此可見(jiàn)，采用工業(yè)有機(jī)廢氣自動(dòng)化回收裝置回收廢氣中的甲苯，不僅具有很好的環(huán)境效益，而且還具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
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