冷凝和吸附集成技术回收有机废气Integrated technology of condensation and adsorption for volatile organic compounds recovery
黄维秋,石莉,胡志伦,郑宗能
摘要(Abstract):
有机废气治理的难度在于石化、石油、化工等领域的工艺不同,导致排放的废气组分及浓度相差很大。根据有机废气的特点,选择合适的工艺进行有效治理并实现资源回收是非常必要的。目前,冷凝和吸附集成工艺回收有机废气成为人们的研究重点。冷凝法回收有机废气应用于高浓度场合,尤其适合应用在集成工艺的前端。吸附法回收技术更适合于低浓度油气吸附,作为集成技术的后端处理。有机废气冷凝和吸附集成技术,既发挥冷凝法在冷凝高浓度油气方面高效的优势,以及吸附法在吸附低浓度油气时可以将油气浓度控制在很低范围的优势,同时又可避免单纯冷凝技术由于低温冷凝而引起的成本及操作费用剧增,以及吸附法由于吸附高浓度油气而产生的安全隐患。通过对冷凝和吸附段的工艺及结构参数进行优化,并选择合适的制冷剂及吸附剂,以期最终达到回收率、设备投资、运行能耗及安全性等综合技术经济指标的最优化。
关键词(KeyWords): 有机废气;冷凝;吸附;集成回收技术;优化
基金项目(Foundation): 江苏省高校自然科学研究重大项目(11KJA610002);; 江苏省科技支撑计划(社会发展)项目(BE2011651)
作者(Author): 黄维秋,石莉,胡志伦,郑宗能
参考文献(References):
- [1]黄维秋.油气回收基础理论及其应用[M].北京:中国石化出版社,2011.
- [2]TORU Nagata,TSKIMAB Hideo,YAMASAKIC Akihiro,et al.An analysis of gas separation processes of HFC-134a from gaseous mixtures with nitrogen—comparison of two types of gas separation methods,liquefaction and hydrate-based methods,in terms of the equilibrium recovery ratio[J].Separation and Purification Technology,2009,64(3):351-356.
- [3]冯军.冷凝法油气回收装置研究和应用[J].低温与特气,2008,26(6):21-23.
- [4]黄维秋,吕爱华,钟璟.活性炭吸附回收高含量油气的研究[J].环境工程学报,2007,1(2):73-78.
- [5]立本英机,安部郁夫.活性炭的应用技术——其维持管理及存在问题[M].江苏:东南大学出版社,2002.
- [6]谷村泰宏,葛本昌树,仓桥正人,等.气体状烃的处理、回收方法:日本,200710108900.8[P].2005-12-22.
- [7]黄维秋,彭群,刘君.加油站油气排放治理技术[J].环境工程学报,2009,3(2):327-330.
- [8]GUPTA V K,VERMA N.Removal of volatile organic compounds by cryogenic condensation followed by ad-sorption[J].Chemical Engineering Science,2002,57(14):2679-2696.
- [9]郝红,熊国华,徐蕾.制冷剂研究现状及发展动向[J].化工进展,2011(3):5-6.
- [10]马一太,王伟.制冷剂的替代与延续技术[J].制冷学报,2010,31(5):11-17.
- [11]APREA C,MASTRULLO R,de ROSSI F.Behaviour and performances of R502alternative working fluids in re-frigerating plants[J].International Journal of Refrigera-tion,1996,19(4):257-263.
- [12]雷静,张功学,安秋凤.新型制冷剂HFO-1234yf[J].化工新型材料,2010,38(1):35-37.
- [13]王博,张伟,马洋博.第四代制冷剂HFO-1234yf[J].化工新型材料,2010,38(8):30-38.
- [14]赵志刚.R404A制冷剂在商用制冷装置中的运行特性研究[D].北京:北京工业大学,2007.
- [15]黄维秋,吕艳丽,饶原刚.油气回收吸附剂的再生方法[J].石油学报(石油加工),2010,26(3):486-492.
- [16]WU T M,WU G R,KAO H M,et al.Using mesoporous silica MCM-41for in-line enrichment of atmospheric vola-tile organic compounds[J].Journal of Chromatography A,2006,1105(1/2):168-175.
- [17]王国庆,孙剑平,吴锋,等.沸石分子筛对甲醛气体吸附性能的研究[J].北京理工大学学报,2006,26(7):643-646.
- [18]李健芳,吴晓金,孟长功.介孔分子筛MCM-41的硅烷化改性及吸附性能研究[J].化学研究与应用,2008,20(7):916-918.
- [19]胡涛,钱运华,金叶玲,等.凹凸棒土的应用研究[J].中国矿业,2005,14(10):73-76.
- [20]郭兵兵,孙永琳,候学杰,等.一种疏水硅胶的制备方法:中国,200610047278.X[P].2006-07-21.
- [21]HOFFMANN F,CORNELIUS M,MORELL J,et al.Si-lica-based mesoporous organic-inorganic hybrid materials[J].ChemInform,2006,37(34):3216-3251.
- [22]黄维秋,白娟,沈泳涛,等.活性炭-疏水硅胶复合吸附剂吸附油气[J].化学工程,2011,39(4):38-41.
- [23]黄维秋,彭群,李贝贝.利用Aspen模拟软件优化冷凝法油气回收工艺[J].石油与天然气化工,2009,38(4):313-335.
- [24]HOSZ Murat.Performance comparison of single-stage and cascade refrigeration systems using R134a as the working fluid[J].Turkish Journal of Engineering and Environ-mental Sciences,2005,29(5):285-296.
- [25]程有凯,常琳,张文虎,等.两级压缩与复叠式制冷方式的比较[J].制冷与空调,2004,4(3):66-69.
- [26]周玲玫.板式换热器换热性能的实验研究[D].杭州:浙江大学,2008.
- [27]李成,李俊明,王补宣.油气冷凝回收特性及换热器结构分析[J].石油炼制与化工,2010,41(12):38-44.
- [28]王皆腾.冷表面上结霜现象的理论与实验研究[D].北京:北京工业大学,2008.
- [29]赵志伟.冷凝法油气回收技术研究[J].南京:东南大学,2010.