一種兩級苯類有機蒸汽回收裝置的製作方法

2023-06-19 18:54:26 3

專利名稱：一種兩級苯類有機蒸汽回收裝置的製作方法
技術領域：
一種兩級苯類有機蒸汽回收裝置技術領域[0001]本實用新型涉及的是一種苯類(苯、甲苯、二甲苯等)有機蒸汽的回收裝置，尤其涉及的是一種兩級苯類有機蒸汽回收裝置。
背景技術：
[0002]能源與環境是當今世界發展的主題也是我國發展必須面對的問題。隨著環保意識的增強和可持續發展的要求，苯類有機蒸汽回收工作將會受到越來越多的重視。苯類有機蒸汽的揮發存在於石化行業的生產、裝卸、儲存、罐裝等各個環節，例如煉廠、焦化廠、苯貯存庫等場所。[0003]由於苯系物等烴類在生產、儲存、運輸、銷售、使用等過程中非常容易揮發，從而產生十分嚴重的苯類有機蒸汽固定排放源，不僅造成資源損失，更構成了潛在的火災危險，同時有毒苯類有機蒸汽嚴重汙染了環境，危害職工的身體健康。[0004]據查，名稱為「甲苯-苯尾氣回收工藝」，申請號為200710185214.0的中國發明專利申請公開了一種甲苯氧化法生產己內醯胺中的甲苯-苯尾氣回收工藝，採用吸收-解析的工藝過程，採用吸收劑吸收的方法回收甲苯和苯，吸收完成後的含甲苯-苯的溶液送至解吸塔進行高溫解析。[0005]名稱為「氯化苯生產中含苯和氯化氫尾氣的回收機循環利用方法」，專利號為 ZL200710051557.8的中發明專利，採用吸收-解析工藝方法回收氯化苯生產中含的苯和氯化氫尾氣，屬化工生產過程排放物的回收利用領域。[0006]目前為止，市場上尚未有成熟的可滿足大型石化廠和焦化廠、苯貯存庫及苯中轉庫等存在苯類蒸汽揮發排放的場所使用的苯類有機蒸汽回收裝置。實用新型內容[0007]發明目的本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供了一種兩級苯類有機蒸汽回收裝置，利用冷凝和變溫吸附技術實現苯類有機蒸汽的連續冷卻分凝回收。[0008]技術方案本實用新型的回收裝置包括換熱器、防爆製冷壓縮機和第一冷凝器、第一吸附器、第二吸附器、排風機、第二冷凝器、分層槽和貯槽；換熱器、防爆製冷壓縮機、四通換向閥、膨脹閥和第一冷凝器依次相連，第一吸附器上設有第一進氣閥、第一出氣閥、第一蒸汽進閥和第一蒸汽出閥，第二吸附器上設有第二進氣閥、第二出氣閥、第二蒸汽進閥和第二蒸汽出閥，換熱器的出口分別與第一進氣閥和第二進氣閥相連，第一出氣閥和第二出氣閥分別與排風機相連，第一蒸汽出閥和第二吸附器相連，第二蒸汽出閥和第二冷凝器相連， 第一吸附器和第二吸附器的底部分別與第二冷凝器相連，第二冷凝器和分層槽相連，分層槽和貯槽相連，貯槽連接回收罐。[0009]利用本實用新型的裝置進行回收的方法主要包括以下過程[0010](1)前級製冷至_25°C 利用製冷技術將裝置進口苯類有機蒸汽分級冷卻至_25°C 進行冷凝處理，大部分苯類有機蒸汽冷凝為液態直接回收至分層槽；[0011](2)回熱交換過程前級冷卻分凝處理後的低溫低濃度苯類有機蒸氣和裝置入口的高濃度苯類有機蒸氣進行充分的熱量交換，換熱後至近常溫狀態；[0012](3)變溫吸附過程將近常溫的苯類有機氣體輸入到裝有活性炭纖維的吸附器中進行吸附處理，吸附處理完成後，對吸附器中通入幹蒸汽進行解析處理；[0013](4)冷卻乾燥過程解析處理完成後，對吸附器通入氮氣進行冷卻乾燥，冷卻乾燥結束後進入下一個吸附循環；[0014](5)自動融霜過程利用系統自動融霜裝置自動回收換熱器上的霜狀苯系物，可以實現苯類有機蒸汽回收裝置的連續工作。[0015]本實用新型的主要工作原理是[0016]本實用新型中，製冷系統工作時由防爆製冷壓縮機排出的高溫高壓製冷劑氣體進入冷凝器被冷凝成高壓過冷液體，經膨脹閥節流降壓變成低溫低壓的汽液兩相混和物進入換熱器，製冷劑在換熱器內蒸發並吸收通過換熱器中的苯類有機蒸汽的熱量，使流經換熱器的苯類有機蒸汽得以降溫液化，部分以霜的形式出現，利用本裝置的自動化霜功能實現回收，同時製冷劑充分汽化後再被防爆製冷壓縮機吸入壓縮室進入下一輪循環。整機通過以上過程不斷循環，從而達到苯類有機蒸汽連續降溫至_25°C的目的。[0017]回熱交換工藝經過前級製冷處理後的低溫低濃度苯系物蒸氣進入換熱器(回熱交換器和換熱器為一體化設計，統稱換熱器)和裝置入口的常溫高濃度的苯系物蒸氣進行逆向回熱交換，低溫低濃度苯系物蒸氣吸收來自常溫高濃度的苯系物蒸氣的熱量溫度升高至近常溫狀態。[0018]變溫吸附工藝是利用吸附劑對吸附質的選擇性，即苯類有機蒸汽和空氣混合氣中各組分與活性炭纖維之間結合力強弱的差別，使難吸附的空氣組分與易吸附的苯類有機蒸汽組分分離；同時利用分子活性隨溫度升高而增強的特性，當吸附劑工作達到設定時間後通入幹蒸汽使吸附劑獲得再生。[0019]冷卻乾燥工藝是在解析處理完成後，對吸附器通入氮氣進行冷卻乾燥，冷卻乾燥結束後進入下一個吸附循環。[0020]系統自動融霜部分是利用對製冷系統的特定設計，利用四通閥切換，由壓縮機壓縮的高溫、高壓氣體通過四通閥排入換熱器，換熱器表面霜狀苯系物吸熱融化，達到融霜目的。[0021]有益效果本實用新型相比現有技術具有以下優點[0022](1)環保本實用新型的兩級苯類有機蒸汽回收裝置，尾氣可以完全達標排放，並且機組在運行中無任何二次汙染；[0023](2)經濟效益顯著回收的苯系物可以直接回收利用，經濟效益可觀；[0024](3)節能裝置結合了「冷凝+吸附」兩種工藝自身的優點，同時充分利用裝置本身的冷量進行回熱交換，使得換熱器排出的氣體為近常溫的低濃度氣體，整機節能性顯著；[0025](4)連續工作利用自動融霜裝置自動回收換熱器上的霜狀苯系物，可以實現苯類有機蒸汽回收裝置的連續工作；[0026](5)可靠性高所有電氣元件均為防爆型，整套裝置與排放尾氣都符合防火防爆安全標準；[0027](6)方便維護操作設備結構緊湊，佔地面積小，機組接通後即可按照預先設定全自動運行，無需專人監管。

[0028]圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
[0029]下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護範圍不限於下述的實施例。[0030]本實施例中，如圖1所示，該裝置包括換熱器1、防爆製冷壓縮機2和第一冷凝器 3、第一吸附器4、第二吸附器5、排風機6、第二冷凝器7、分層槽8、貯槽9、膨脹閥18和四通換向閥19 ；換熱器1、防爆製冷壓縮機2、四通換向閥19、膨脹閥18和第一冷凝器3依次相連，第一吸附器4上設有第一進氣閥10、第一出氣閥11、第一蒸汽進閥12和第一蒸汽出閥 13，第二吸附器5上設有第二進氣閥14、第二出氣閥15、第二蒸汽進閥16和第二蒸汽出閥 17，換熱器1的出口分別與第一進氣閥10和第二進氣閥14相連，第一出氣閥11和第二出氣閥15分別與排風機6相連，第一蒸汽出閥13和第二吸附器5相連，第二蒸汽出閥17和第二冷凝器7相連，第一吸附器4和第二吸附器5的底部分別與第二冷凝器7相連，第二冷凝器7和分層槽8相連，分層槽8和貯槽9相連，貯槽9連接回收罐。[0031]本實施例中，採用該裝置進行回收的方法包括以下步驟[0032](1)首先利用製冷技術將進入裝置的苯類有機蒸汽分級冷卻至_25°C進行冷凝處理，大部分苯類有機蒸汽冷凝為液態直接回收至分層槽8 ；[0033](2)前級冷卻分凝處理後的低溫低濃度苯類有機蒸氣和裝置入口的高濃度苯類有機蒸氣進行充分的熱量交換，換熱後至近常溫狀態；[0034](3)將近常溫的苯類有機氣體輸入到吸附器中進行吸附處理，吸附後乾淨氣體可直接達標排放；[0035](4)吸附處理完成後，對吸附器中通入蒸汽進行解析處理；[0036](5)含有苯類有機氣體和蒸汽的混合氣體冷凝後對苯系物和水進行重力差靜止分層，取出苯液；[0037](6)解析處理完成後，採用氮氣對吸附器進行冷卻乾燥，冷卻乾燥結束後進入下一個吸附循環；[0038](7)利用系統自動融霜裝置自動回收換熱器1上的霜狀苯系物，可以實現苯類有機蒸汽回收裝置的連續工作。[0039]本實用新型的回收裝置在工作過程中，防爆製冷壓縮機2排出的高溫高壓製冷劑氣體首先進入第一冷凝器3被冷凝成高壓過冷液體，高壓過冷液體經膨脹閥18節流降壓變成低溫低壓的汽液兩相混和物進入換熱器1，換熱器1內有製冷劑，例如R-404A，製冷劑在換熱器1內蒸發並吸收通過換熱器1中的苯類有機蒸汽的熱量，使流經換熱器1的苯類有機蒸汽得以降溫液化，部分以霜的形式出現；降溫液化的苯類有機液體直接流至分層槽8， 降溫後的低溫低濃度苯系物蒸氣進入換熱器1 (回熱交換器和換熱器為一體化設計，統稱換熱器1)和裝置入口的常溫高濃度的苯系物蒸氣進行逆向回熱交換，低溫低濃度苯系物蒸氣吸收來自常溫高濃度的苯系物蒸氣的熱量溫度升高至近常溫狀態，近常溫苯系物蒸汽經過第一進氣閥10進入第一吸附器4進行吸附處理，苯系物蒸汽吸附在活性炭纖維表面， 達標空氣透出後經過第一出氣閥11、排風機6直接排放。第一吸附器4工作達到預設定的吸附時間後，第一進氣閥10、第一出氣閥11關閉，同時第二進氣閥14、第二出氣閥15、第一蒸汽進閥12、第一蒸汽出閥13打開(此時，苯系物蒸汽經過第二進氣閥14進入第二吸附器 5進行吸附處理，苯系物蒸汽吸附在第二吸附器5內裝填的活性炭纖維表面，達標空氣透出後經過第二出氣閥15、排風機6直接排放。)，高溫幹蒸汽經過第一蒸汽閥12進入第一吸附器4，在吸附器4中富集苯系物蒸汽吸收幹蒸汽的熱量溫度升高，部分幹蒸汽和苯系物蒸汽以液態形式出現，液態含水混合物直接排至分層槽8，另一部分氣態含水混合物經過第一蒸汽出閥13進入第二冷凝器7，在第二冷凝器中和冷卻水進行熱量交換，冷卻水吸收來自苯系物蒸汽混合物的熱量使得苯系物蒸汽混合物溫度降低進而液化，液化後的混合液體直接排至分層槽8。通入幹蒸汽達到設定時間後，關閉第一蒸汽進閥12，往第一吸附器4通入常溫氮氣，使得第一吸附器4中的活性炭纖維溫度降低，以恢復活性炭纖維的優良吸附性能， 冷卻乾燥結束後斷開氮氣，關閉第一蒸汽出閥13、第二進氣閥14、第二出氣閥15，同時打開第一進氣閥10、第一出氣閥11、第二蒸氣進閥16、第二蒸汽出閥17進入下一個吸附-解析循環；苯類有機混合液體在分層槽8中利用苯水的重力差異自動實現靜置分層，分層槽8上部的苯類混合液體直接排至貯槽9，水經分層槽下部直接排至汙水處理池，苯類混合液體在貯槽9中達到一定液位後，經輸苯泵自動排至用戶指定回收罐。
權利要求1. 一種兩級苯類有機蒸汽回收裝置，其特徵在於，包括換熱器(1)、防爆製冷壓縮機 (2)和第一冷凝器(3)、第一吸附器G)、第二吸附器(5)、排風機(6)、第二冷凝器(7)、分層槽⑶、貯槽(9)、膨脹閥(18)和四通換向閥(19)；換熱器(1)、防爆製冷壓縮機O)、四通換向閥(19)、膨脹閥(18)和第一冷凝器C3)依次相連，第一吸附器(4)上設有第一進氣閥(10)、第一出氣閥(11)、第一蒸汽進閥(12)和第一蒸汽出閥(13)，第二吸附器(5)上設有第二進氣閥(14)、第二出氣閥(15)、第二蒸汽進閥(16)和第二蒸汽出閥(17)，換熱器 (1)的出口分別與第一進氣閥(10)和第二進氣閥(14)相連，第一出氣閥(11)和第二出氣閥(1 分別與排風機(6)相連，第一蒸汽出閥(1 和第二吸附器( 相連，第二蒸汽出閥 (17)和第二冷凝器(7)相連，第一吸附器(4)和第二吸附器(5)的底部分別與第二冷凝器 (7)相連，第二冷凝器(7)和分層槽⑶相連，分層槽⑶和貯槽(9)相連。
專利摘要本實用新型公開了一種兩級苯類有機蒸汽回收裝置，該裝置包括第一冷凝器、第一吸附器、第二吸附器、排風機、第二冷凝器、分層槽和貯槽，首先將苯類有機蒸汽進行冷凝處理，冷卻分凝後的低濃度苯類有機氣體進行熱量回收後接近常溫；將常溫的苯類有機氣體輸入到吸附器中進行吸附處理；吸附處理完成後，對吸附器中輸入蒸汽進行解析處理；含有苯類有機氣體和蒸汽的混合氣體冷凝後對苯系物和水進行重力差靜止分層，取出苯液。本實用新型的裝置工作可靠、維護方便，通過本實用新型的裝置對苯類有機蒸汽進行回收，具有操作簡單、節能、環保等優點，保證苯系物排放達到國家標準。
文檔編號B01D5/00GK202315381SQ201120415119
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月27日 優先權日2011年10月27日
發明者孫罡, 張 林, 張貴德, 朱志平, 繆志華, 雷學雲 申請人:南京都樂製冷設備有限公司