隨著我國工業(yè)的蓬勃發(fā)展,我國的眾多工業(yè)部門都大量使用有機溶劑,也都面對溶劑回收的問題。溶劑回收機,望文生義就是將揮發(fā)到空氣中的有機溶劑空氣混合氣體抽吸回來,通過一定的回收裝置,將溶劑氣體截留下來,而讓符合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢氣排入大氣。
有機溶劑氣體回收主要方法有吸收法、冷凍冷凝法、固體吸附法三種。
一、吸收法
依據(jù)同性相溶的原理,將溶劑空氣混合氣體從下進入了設(shè)施,經(jīng)過上淋高沸點且粘度不大的油性液體(比如廢機油或柴油等)的填料層,氣液反向?qū)α鳎軇┓肿颖挥托砸后w所吸收并溶解在里面。經(jīng)過調(diào)節(jié)填料層的高度和淋下的油性液體的流量使最終排放的尾氣達到環(huán)保要求。吸收了溶劑的油性液體可直接用作燃燒材料(如重油用于鍋爐燃燒),或通過分餾將溶劑與油性液體分開。使用這種辦法需考慮如下所述問題:1)混合氣體里的溶劑氣體濃度如太低而風(fēng)量又較大時,吸收效果不太理想;2)一天24小時生產(chǎn),回收的含溶劑的油量肯定較大,鍋爐可能無法完全燃燒,無鍋爐的單位其含溶劑的油的安全儲存是個問題;3)要蒸餾提純后再投入使用,而蒸餾需要有蒸餾技術(shù),必須投資建立生產(chǎn)線等。
二、冷凍冷凝法
有的混合氣體里的溶劑氣體單一,濃度又高(如夏季加油站的汽油罐裝油時,其發(fā)出氣口排出來的只有汽油蒸氣),且其飽和蒸氣壓隨溫度的變化較大。碰到這種情況,可以使用冷凍冷凝的方法。將混合氣體經(jīng)過蛇管或殼管式冷凝器進行降低溫度冷凝,溶劑會從混合氣體中液化成液體而分離出來,降低溫度可用氟利昂等制冷劑,也可用液氮蒸發(fā)制冷,依據(jù)回收的需求和條件狀態(tài)使用不一樣的制冷劑。使用這種方法所回收的溶劑純凈度很高,不作其它處理即可使用。但如下所述幾種情況不宜使用此方法:1)排氣量大而溶劑含量較低;2)飽和蒸氣壓隨溫度的變化不大;3)混合氣體里含多種溶劑氣體,它們的飽和蒸氣壓隨溫度的變化情況不同等。
三、固體吸附法
用做固體吸附劑的有分子篩、活性炭和活性碳纖維。 分子篩因為其微孔較小、價錢極其昂貴、用于氣體干燥而較少大規(guī)模用于溶劑回收生產(chǎn),多用于氣體凈化。 活性炭是廣泛用于溶劑回收的吸附劑,從二十世紀(jì)初至今仍長盛不衰?;钚蕴繌娜軇┛諝饣旌蠚怏w里截留溶劑氣體的效果較明顯,又容易為水蒸汽解吸再生而一直獲得應(yīng)用。對于不易氧氣化的溶劑氣體,如烷烴類溶劑,可由熱空氣解吸;對于易氧氣化的溶劑氣體,可由熱惰性氣體如純氮氣解吸等等。到現(xiàn)在為止,使用顆粒狀活性炭回收溶劑依然是國內(nèi)有機溶劑氣體回收的主流。脫除的溶劑需經(jīng)蒸餾或膜分離達到純?nèi)軇┑臉?biāo)準(zhǔn)才可以再次使用。蒸餾提純通常是一種溶劑用一個蒸餾塔。
活性碳纖維是二十世紀(jì)六十年代發(fā)展起來的用于溶劑回收的一種新型吸附劑,其價錢更加昂貴,甚至比分子篩還高得多,但與活性炭對比,其特別的微孔結(jié)構(gòu)—它主要含微孔(r<1nm)和小量中孔(1nm25nm),中孔和微孔,致使其吸附快,脫除快,烘干容易,使用時間長(普通3年,活性炭只有1年),節(jié)約能源(同樣溶劑量其解吸和烘干耗費的水蒸汽僅為活性炭耗費量的1/3~1/2),且能成功實現(xiàn)清潔生產(chǎn)而大有前景。其缺點是成本較大。我國從東洋進口的膠卷生產(chǎn)線就配有活性碳纖維吸附器的溶劑回收生產(chǎn)線。國內(nèi)新設(shè)計的溶劑回收生產(chǎn)線多用活性碳纖維吸附器;部分原有使用活性炭吸附器的老生產(chǎn)線也有改為活性碳纖維吸附器的發(fā)展趨勢。
溶劑回收機有機溶劑廢氣處理,無論是經(jīng)過有焰燃燒還是使用無焰催化燃燒,因為其熱量不能得到充分利用,都是對資源的浪費;并且即使使用燃燒得較徹底的無焰催化燃燒技術(shù),也還是會產(chǎn)生大量的二氧化碳,使環(huán)境糟到污染。