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二甲苯活性炭吸附氮氣脫附冷凝回收方案

文章出處：原創(chuàng)網(wǎng)責任編輯：蔡作者：蔡人氣：-發(fā)表時間：2025-04-08 00:00:00【大中小】

二甲苯活性炭吸附-氮氣脫附-冷凝回收方案是一種高效處理揮發(fā)性有機物（VOCs）的工藝，尤其適用于低濃度、大風量的二甲苯廢氣回收。以下是鑫藍環(huán)保詳細的技術(shù)方案：

一、工藝流程概述

吸附階段：廢氣通過活性炭吸附床，二甲苯被吸附在活性炭表面。

脫附階段：利用高溫氮氣對飽和活性炭進行脫附，將二甲苯從活性炭中解吸。

冷凝回收：脫附后的二甲苯氣體經(jīng)冷凝器冷卻液化，實現(xiàn)資源回收。

氮氣循環(huán)：脫附后的氮氣經(jīng)處理后循環(huán)使用，減少消耗。

二、核心工藝設計

1.吸附系統(tǒng)設計

吸附床結(jié)構(gòu)：

采用固定床或多層流化床，填充高效椰殼活性炭（碘值≥1000mg/g）。

雙罐或多罐并聯(lián)，實現(xiàn)連續(xù)吸附與脫附切換。

吸附條件：

空床流速：0.6~1.2m/s（平衡吸附效率與經(jīng)濟性）。

吸附周期：根據(jù)廢氣濃度設定，通常為8~24小時。

2.氮氣脫附系統(tǒng)

脫附原理：

高溫氮氣（120~150℃）通過活性炭床，利用熱氮氣降低二甲苯分壓，實現(xiàn)解吸。

關(guān)鍵設備：

氮氣加熱器：電加熱或蒸汽加熱，控制脫附溫度。

風機：提供氮氣循環(huán)動力（風量需覆蓋活性炭床體積的3~5倍/h）。

脫附效率：

脫附率≥95%，殘留二甲苯<50mg/kg活性炭。

3.冷凝回收系統(tǒng)

冷凝參數(shù)：

一級冷凝：常溫冷卻水（25~35℃），回收大部分高沸點組分。

二級冷凝：-10~5℃低溫冷凍水，提高回收率至90%以上。

設備選型：

高效板式換熱器或殼管式冷凝器，增大換熱面積。

配套冷水機組或乙二醇低溫循環(huán)系統(tǒng)。

回收液處理：

冷凝液經(jīng)油水分離器去除雜質(zhì)，儲存于防爆儲罐。

4.氮氣循環(huán)與尾氣處理

氮氣凈化：

脫附尾氣經(jīng)冷凝后，少量殘留二甲苯通過活性炭二次吸附凈化。

氮氣補充：

系統(tǒng)壓力不足時，補充新鮮氮氣，維持循環(huán)風量。

三、安全與優(yōu)化措施

防爆設計：

氮氣惰性化系統(tǒng)，氧含量<2%，避免爆炸風險。

吸附床設置泄爆閥，關(guān)鍵區(qū)域安裝可燃氣體報警器。

節(jié)能優(yōu)化：

脫附氮氣余熱回收，用于預熱進口廢氣。

冷凝熱交換器采用梯度冷卻，減少能耗。

自動化控制：

PLC控制吸附/脫附切換，實時監(jiān)測溫度、壓力、濃度參數(shù)。

配備故障預警與遠程運維系統(tǒng)。

四、技術(shù)參數(shù)與經(jīng)濟性

參數(shù) 指標

廢氣處理量 5000~50000m³/h（可定制）

進口濃度 ≤2000mg/m³

回收率 ≥90%（冷凝+吸附組合）

活性炭更換周期 1~2年（依廢氣成分而定）

氮氣消耗量 ≤0.1m³/kg二甲苯（回收）

能耗 0.3~0.5kWh/m³廢氣

五、應用場景

化工行業(yè)：涂料、樹脂生產(chǎn)中的二甲苯廢氣。

印刷與包裝：油墨揮發(fā)控制。

電子制造：清洗工藝廢氣處理。

六、優(yōu)勢總結(jié)

高效回收：冷凝法直接液化，回收純度高（>95%）。

安全環(huán)保：氮氣閉環(huán)循環(huán)，無二次污染。

運行穩(wěn)定：自動化控制，適應波動工況。

該方案通過“吸附-脫附-冷凝”協(xié)同作用，實現(xiàn)二甲苯的資源化利用，符合“碳中和”背景下的綠色生產(chǎn)需求。實際應用中需根據(jù)廢氣特性調(diào)整工藝參數(shù)，必要時可串聯(lián)催化燃燒裝置處理微量殘留。

鑫藍環(huán)保科技（昆山）有限公司多年來專注于二甲苯廢氣回收設計、制造和安裝。我們產(chǎn)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。