CN102430315A - 制冷电器保温材料中1-氟三氯甲烷的回收工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制冷电器保温材料中1-氟三氯甲烷的回收工艺，包括保温材料的粉碎、废气的降温和除尘处理、活性炭吸附床的吸附处理、低压水蒸汽的解析处理、一级冷凝、曝气处理、二级冷凝、分液处理。本发明能够实现1-氟三氯甲烷的高效回收，并使处理后的废气达到排放标准。

Description

制冷电器保温材料中1-氟三氯甲烷的回收工艺
技术领域
本发明属于废旧电器回收技术领域，特别涉及一种制冷电器保温材料中1-氟三氯甲烷的回收处理工艺。
背景技术
目前，废旧制冷类电器的拆解过程中产生的废气含有有害物质氟利昂，特别是保温材料塑料发泡面板粉碎过程，会释放出大量的1-氟三氯甲烷。
1-氟三氯甲烷，又称致冷剂-11(R11)，分子式为CCl3F，分子量137.5，本身为无色液体或气体，熔点为-111℃，沸点为23.7℃，微溶于水，化学稳定性好。1-氟三氯甲烷可作为致冷剂、泡沫塑料发泡剂使用，其中，制冷电器保温材料粉碎过程中释放出的1-氟三氯甲烷就是作为发泡剂使用的。
1-氟三氯甲烷是氟利昂的一种，对大气臭氧层有着持久的破坏力，一个CCl3F分子释放的氯原子会破坏105个臭氧分子。因此，废旧电器及塑料泡沫回收过程释放的尾气需要除去1-氟三氯甲烷后才能排放。
中国专利CN101745287A公开了一种废旧制冷类电器废气回收处理系统及方法，上述方法包括以下步骤：a、将废气通入由若干活性炭吸附床组成的吸附装置，吸附后的净化气体由排出口排出；b、吸附床饱和后，开启连接在吸附装置上的脱附装置，对活性炭吸附的废气；c、脱附后的废气进入吸收系统，进行冷凝富集；d、吸收系统剩余的废气再次进入吸附装置进行二次吸附，提高废气的回收率。
目前塑料泡沫粉碎产生废气的回收方法，收率低，能耗高，缺少一种结合1-氟三氯甲烷物化性质的高效回收处理方法。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种制冷电器保温材料粉碎产生的废气中1-氟三氯甲烷的回收工艺，其收率高、能耗低、效果稳定，能够实现1-氟三氯甲烷的高效回收，并使处理后的废气达到排放标准。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
制冷电器保温材料中1-氟三氯甲烷的回收工艺，包括以下步骤：
a、在密闭容器中粉碎保温材料并收集保温材料粉碎产生的含有1-氟三氯甲烷的废气，对上述废气进行降温、除尘处理；
b、依次轮流使用若干相互并联的活性炭吸附床，对降温、除尘处理后的废气进行吸附处理，吸附处理完毕，将净化后的废气排放，得到吸附有1-氟三氯甲烷的活性炭吸附床；
c、向步骤b中吸附处理完毕的活性炭吸附床中通入低压水蒸汽进行解析处理，得到含有1-氟三氯甲烷的湿蒸汽，解析处理完毕的活性炭吸附床循环用于步骤b中的吸附处理；
d、将湿蒸汽通入一次冷凝设备进行预冷处理，预冷温度为30～45℃，预冷后的湿蒸汽经过气液分离，得到含有1-氟三氯甲烷的预冷蒸汽和含有1-氟三氯甲烷的预冷液，收集预冷液备用；
e、将预冷蒸汽通入二次冷凝设备进行冷凝处理，冷凝温度为0～10℃，得到含有1-氟三氯甲烷的冷凝液；
f、将步骤d所得预冷液和步骤e所得冷凝液合并，在密闭真空容器中进行分液处理，得到的液态的1-氟三氯甲烷。
本发明的改进在于：将空气加热至70～90℃，通入所述步骤d得到的预冷液中，进行曝气处理，得到含有1-氟三氯甲烷的热空气，将此热空气进行降温处理后，通入步骤b所述的活性炭吸附床，进行吸附处理。
本发明所述曝气处理采用的装置包括空气加热器、曝气风机、曝气盘。
本发明所述步骤a中，降温、除尘处理后，废气的温度为25～35℃。
本发明所述吸附处理是使废气以0.1～0.8m/s的流速通过活性炭吸附床，活性炭吸附床中装填有颗粒状的活性炭颗粒。
本发明所述步骤c中，低压水蒸汽的压强为0.2～0.4MPa，温度为120～150℃。
本发明所述步骤f中分液处理采用的装置为分层槽，将得到的1-氟三氯甲烷储存在储槽中，所述分层槽、储槽外壁均设置有真空保温层，保温层的真空度低于100Pa，分层槽和储槽内的温度低于15℃。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明针对各个废旧致冷类电器拆解时，保温材料粉碎排出的废气，回收废气里面的1-氟三氯甲烷(R11氟利昂)，减少对大气臭氧层的破坏。本设计利用吸附、解析性能优异的活性炭作为吸附介质，将尾气中的1-氟三氯甲烷吸附，吸附饱和的活性碳纤维用低压水蒸汽解析，再冷凝回收里面的1-氟三氯甲烷(R11氟利昂)。全套装置配置多个并联的活性炭吸附床，轮流使用，达到不间断运行的效果。
解析得到的含有1-氟三氯甲烷的湿蒸汽，采用两级冷凝的方式，能够节约能量。1-氟三氯甲烷的沸点为23.7℃，冷凝的最终温度低于此沸点温度时，才能得到液态的1-氟三氯甲烷。解析得到的湿蒸汽温度较高，如果直接采用低温(低于23.7℃)的冷凝介质进行冷却，冷凝效果不佳，采用两级冷凝的方式，一次冷凝采用较高的预冷温度30～45℃，使湿蒸汽中的水份携带少量1-氟三氯甲烷首先冷凝液化，得到预冷液，预冷蒸汽进入二次冷凝设备，进行低温冷凝0～10℃，使剩余的大量1-氟三氯甲烷和水冷凝液化，再进行分液处理后，得到液态的1-氟三氯甲烷。向一次冷凝得到的预冷液中通入热空气进行曝气处理，使预冷液中残留的1-氟三氯甲烷受热挥发，再将曝气得到的含有1-氟三氯甲烷的热空气通入活性炭吸附床再次进行吸附。采用上述处理方法，能够提高冷凝效果，实现了1-氟三氯甲烷的高效回收，并能够节约能源，具有良好的可行性和经济性。
对保温材料粉碎得到的废气进行降温、除尘处理，有利于1-氟三氯甲烷的吸附和对活性炭吸附床的保护，因1-氟三氯甲烷沸点较低，因此降温处理后更利于1-氟三氯甲烷的吸附。解析处理采用120～150℃的低压水蒸汽，水蒸汽的压强为0.2～0.4MPa，解析效果优良，并且对吸附床具有良好的保护作用。一级冷凝得到的预冷液曝气处理采用70～90℃的热空气，利用热空气对1-氟三氯甲烷的加热，使后者挥发出来，效果良好。二次冷凝之后，采用分层槽进行分液处理，得到的1-氟三氯甲烷液体储存在储槽中。分层槽和储槽均设置真空保温层，有利于维持容器的低温环境，从而有利于保持1-氟三氯甲烷的性质稳定，提高分离效果、延长存储时间。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方案对本发明做进一步详细说明：
实施例1
某废旧电器处理厂的制冷电器保温材料处理。将保温材料在密闭容器中粉碎成颗粒，粉碎过程中，通过设置在容器上方的出口，收集含有1-氟三氯甲烷的废气，对上述废气进行处理。处理工艺包括以下步骤：
a、对废气进行降温、除尘处理。其中，降温后废气的温度为30℃。
b、轮流使用三个相互并联的活性炭吸附床，对降温、除尘处理后的废气进行吸附处理，将吸附处理完毕的废气排放，其中一个吸附床吸附饱和后，更换另一个吸附床。吸附处理方法是使废气以0.5m/s的流速通过活性炭吸附床。其中，活性炭吸附床中装填的活性炭颗粒为50目。
c、向步骤b中已经吸附饱和的活性炭吸附床中通入低压水蒸汽进行解析处理，得到含有1-氟三氯甲烷的湿蒸汽，解析处理完毕的活性炭吸附床循环用于步骤b中的吸附处理；其中，低压水蒸汽的温度为130℃，压力为0.3MPa。
d、将湿蒸汽通入一次冷凝设备进行预冷处理，预冷温度为35℃，预冷后的湿蒸汽经过气液分离，得到含有1-氟三氯甲烷的预冷蒸汽和含有1-氟三氯甲烷的预冷液，将预冷液回收备用。
e、将上述预冷蒸汽通入二次冷凝设备进行冷凝处理，冷凝温度为5℃，得到含有1-氟三氯甲烷的冷凝液和净化后的尾气，将净化后的尾气排放；
f、采用分层槽对步骤d所得的预冷液和步骤e所得的冷凝液进行分液处理，得到液态的1-氟三氯甲烷并通入储槽中。其中，分层槽和储槽均采用真空保温方式，控制内部的温度低于15℃，操作过程中保持密闭，防止1-氟三氯甲烷挥发。
吸附处理完毕的废气中1-氟三氯甲烷的含量低于100ppm，回收完毕后，测得1-氟三氯甲烷的收率为98.5％。
实施例2
本实施例与实施例1的区别为：
步骤d中，向预冷液中通入80℃的热空气进行曝气处理，使残留的1-氟三氯甲烷挥发出来，再将携带有1-氟三氯甲烷的热空气冷却后通入步骤b中的活性炭吸附床再次进行吸附处理。其中，曝气处理采用的装置包括空气加热器、曝气风机、曝气盘。
步骤f中，仅对步骤e得到的冷凝液进行分液处理，得到液态的1-氟三氯甲烷并通入储槽中。
其它步骤的相关工艺参数如下：
步骤a中降温处理的温度为25℃；步骤b中废气的流速为0.1m/s；步骤c中低压水蒸汽的温度为120℃，压强为0.2MPa；步骤d中一次冷凝的温度为30℃，曝气处理的热空气温度为80℃；步骤e中二次冷凝的温度为0℃。回收完毕后，测得1-氟三氯甲烷的收率为99.0％。
实施例3
本实施例与实施例2的区别为：
步骤a中降温处理的温度为35℃；步骤b中废气的流速为0.8m/s；步骤c中低压水蒸汽的温度为150℃，压强为0.4MPa；步骤d中一次冷凝的温度为45℃，曝气处理的热空气温度为90℃；步骤e中二次冷凝的温度为10℃。回收完毕后，测得1-氟三氯甲烷的收率为99.3％。
实施例4
本实施例与实施例2的区别为：
步骤a中降温处理的温度为31℃；步骤b中废气的流速为0.6m/s；步骤c中低压水蒸汽的温度为135℃，压强为0.3MPa；步骤d中一次冷凝的温度为42℃，曝气处理的热空气温度为70℃；步骤e中二次冷凝的温度为4℃。回收完毕后，测得1-氟三氯甲烷的收率为99.5％。
上述实施例中，步骤b的活性炭吸附床的个数还可以是两个或大于三个。

Claims (7)

1.制冷电器保温材料中1-氟三氯甲烷的回收工艺，其特征在于包括以下步骤：
a、在密闭容器中粉碎保温材料并收集保温材料粉碎产生的含有1-氟三氯甲烷的废气，对上述废气进行降温、除尘处理；
b、依次轮流使用若干相互并联的活性炭吸附床，对降温、除尘处理后的废气进行吸附处理，吸附处理完毕，将净化后的废气排放，得到吸附有1-氟三氯甲烷的活性炭吸附床；
c、向步骤b中吸附处理完毕的活性炭吸附床中通入低压水蒸汽进行解析处理，得到含有1-氟三氯甲烷的湿蒸汽，解析处理完毕的活性炭吸附床循环用于步骤b中的吸附处理；
d、将湿蒸汽通入一次冷凝设备进行预冷处理，预冷温度为30～45℃，预冷后的湿蒸汽经过气液分离，得到含有1-氟三氯甲烷的预冷蒸汽和含有1-氟三氯甲烷的预冷液，收集预冷液备用；
e、将预冷蒸汽通入二次冷凝设备进行冷凝处理，冷凝温度为0～10℃，得到含有1-氟三氯甲烷的冷凝液；
f、将步骤d所得预冷液和步骤e所得冷凝液合并，在密闭真空容器中进行分液处理，得到的液态的1-氟三氯甲烷。
2.根据权利要求1所述的制冷电器保温材料中1-氟三氯甲烷的回收工艺，其特征在于：将空气加热至70～90℃，通入所述步骤d得到的预冷液中，进行曝气处理，得到含有1-氟三氯甲烷的热空气，将此热空气进行降温处理后，通入步骤b所述的活性炭吸附床，进行吸附处理。
3.根据权利要求2所述的制冷电器保温材料中1-氟三氯甲烷的回收工艺，其特征在于：所述曝气处理采用的装置包括空气加热器、曝气风机、曝气盘。
4.根据权利要求2所述的制冷电器保温材料中1-氟三氯甲烷的回收工艺，其特征在于：所述步骤a中，降温、除尘处理后，废气的温度为25～35℃。
5.根据权利要求4所述的制冷电器保温材料中1-氟三氯甲烷的回收工艺，其特征在于：所述吸附处理是使废气以0.1～0.8m/s的流速通过活性炭吸附床，活性炭吸附床中装填有颗粒状的活性炭颗粒。
6.根据权利要求5所述的制冷电器保温材料中1-氟三氯甲烷的回收工艺，其特征在于：所述步骤c中，低压水蒸汽的压强为0.2～0.4MPa，温度为120～150℃。
7.根据权利要求1～6任一项所述的制冷电器保温材料中1-氟三氯甲烷的回收工艺，其特征在于：所述步骤f中分液处理采用的装置为分层槽，将得到的1-氟三氯甲烷储存在储槽中，所述分层槽、储槽外壁均设置有真空保温层。
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