CN102553284B

CN102553284B - 一种溶剂油气回收装置

Info

Publication number: CN102553284B
Application number: CN201210007901.4A
Authority: CN
Inventors: 陈兵; 刘道其; 刘刚; 李超前; 姚占东; 邓建军
Original assignee: EZHOU WANYUAN ENVIRONMENTAL Co Ltd
Current assignee: SUZHOU DA LING ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2012-01-12
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2032-01-12
Also published as: CN102553284A

Abstract

本发明公开了一种在较低真空情况下能够完全脱附再生的一种溶剂油气回收装置。本发明采用传统冷凝器与夹套冷却金属丝网膜过滤器相结合的油气分离技术，实现了复合多级冷凝回收，同时采取在吸附罐下部外侧设置加热器，经在线监测吸附材料饱和后再由微电脑控制加热器增温吸附罐，有效解决了干式真空泵真空度较低，吸附材料解吸不彻底的技术难题。本发明整套装置自动化集成度高、投资省、安全可靠，吸附材料再生效果高于99%,油气回收率达99%以上，气体排放污染物完全达到国家标准。

Description

一种溶剂油气回收装置

技术领域

本发明涉及一种溶剂油气回收装置，具体涉及一种易挥发化工溶剂中的溶剂油气回收装置。

背景技术

在日常生活与化工生产及仓储诸多方面，油气等化工溶剂的挥发浪费及造成的安全隐患一直是人们难以解决的技术难题，特别是一些易燃、易爆、有毒、沸点低、易挥发的化合物，如何低成本、安全、高效率地治理与回收利用它们，使其既节约资源又益于安全环保,一直是人们的愿望。目前国内外回收该类溶剂的普遍方法有以下几种：

1、冷凝回收法。该方法需要使用大量传统冷凝器，设备占地面积大、投资大、效率低。

2、吸附解析法。该方法使用活性炭或活性炭纤维吸附解析，投资较大、需水蒸气解析，在溶剂罐区、加油站等环境中使用受到限制，且运行费用较高（消耗大量电、汽），并存在解析溶剂挥发再回收问题。

3、吸收脱溶法。该方法采用高沸点有机物溶剂吸收脱溶分离技术，耗能大、运行成本高，实现工业化根本无效益可谈，且反复吸附、脱溶工业生产中具有一定的安全隐患。

4、膜分离法。该方法使用冷冻及高分子有机膜复合回收技术，虽然回收效率较高，但运行费用高（高分子膜价格较贵、又容易中毒失效使用寿命短），最重要的还是有机高分子膜材料在运行过程中极易富集静电，而造成灾难性的安全隐患。

5、冷凝、吸附及真空脱附解吸法。该方法冷凝回收效率较低（不到50％），再生脱附不完全，影响溶剂的回收率及空气的达标排放。

由于以上单一的工艺很难达到环保排放标准，固通常采用几种工艺的组合使用，虽然能不同程度的提高排放标准，但还是不同程度的存在着一些弊端。如CN101259947公开的 “加油站用油气回收装置及其冷凝吸附的集成方法”和CN101402001公开的 “油气回收处理装置及其冷凝吸附方法”均采用了二次冷凝过程和一个吸附器的集成工艺方法，一个吸附器不能保证整个装置的连续工作及运行，即当一个吸附器中吸附剂达到饱和时，就不能保证在脱附的同时进行吸附工作。同时存在较低真空负压的情况下不能完全脱附溶剂及彻底再生吸附材料的弊端。又如CN102151414A公开的 “利用冷凝吸附法的油气回收装置及吸附与脱附的切换装置”，该装置冷冻温度低达零下四十度，能耗高，且空气中的水分进入冷凝器后易结冰堵塞通道。同时由于干式真空泵的本身技术原因不可能产生高真空，因而每一次再生脱附均不完全，势必影响下一周期的吸附，甚至影响溶剂的回收率及空气的达标排放。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种安全、高效、低成本，在较低真空情况下能够完全脱附再生的一种溶剂油气回收装置。

本发明的目的是这样实现的：一种溶剂油气回收装置，包括风机、冷凝部、溶剂回收罐、制冷机、吸附罐、空气排出管和真空泵，风机的入口接油气气源，出口与冷凝部油气进口连通，冷凝部油气出口与吸附罐油气进口连通，冷凝部溶剂出口与溶剂回收罐连通，冷凝部冷媒进口和冷媒出口分别与冷媒机连通，吸附罐空气排放口与空气排出管连通；吸附罐油气进口与真空泵的入口连通，真空泵的出口与冷凝部油气进口连通，其特征在于：所述的冷凝部由至少一台冷凝器和至少一台过滤器串联或者并联组成，所述吸附罐的下部外侧设置有加热器。

所述冷凝部的温度设置为0℃±5℃。

所述过滤器为夹套冷却金属丝网膜过滤器，由箱体、冷却液和过滤体组成，冷却液密封在箱体中，过滤体浸渍于冷却液中。

所述过滤体由至少二层金属丝网膜板之间设置一层金属隔离板组成，每层金属丝网膜板与金属隔离板之间设置有密封衬垫板框，金属盖板设置在外层密封衬垫板框的两边，螺杆依次穿过金属盖板、密封衬垫板框、金属丝网膜板、密封衬垫板框、金属隔离板、密封衬垫板框、金属盖板，螺杆的两端通过螺母紧固。

所述金属丝网膜板的密度为500-3000目。

所述金属隔离板设置有油气孔、排液孔和螺孔；所述密封衬垫板框设置有排液孔和螺孔。

所述加热器由夹套、导热油、加热管组成，导热油密封在夹套中，加热管设置在导热油中。

所述夹套的上部外侧设置有导热油排空管，中上部外侧设置有导热油限位孔，中下部外侧设置有热电偶套管。

本发明的工作过程是：油气气源经风机抽至由冷凝器与过滤器串联或者并联组成的冷凝部中0℃±5℃的冷冻箱内进行第一步油气分离，经第一步分离后含量极低的油气进入带有加热器的活性炭或者活性炭纤维吸附罐中吸附，吸附后的达标空气经两个交替工作的阀门送入空气排出管排放；控制柜在线监测油气吸附饱和后控制调整对吸附罐6和7分别加热至50—100℃，同时控制启动真空泵进行真空负压脱附再生，真空脱附的油气再次进入冷凝部中冷凝过滤回收及另一吸附罐中吸附，吸附后的达标尾气经阀门送入空气排出管排放。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、本发明采用传统冷凝器与夹套冷却金属丝网膜过滤器相结合的油气分离技术，可实现复合多级冷凝回收。油气通过传统冷凝器冷却至雾气或雾滴，再进入由夹套冷却的金属丝网膜板过滤，过滤凝出的液体为目标溶剂，少量剩余油气再通过第二级或多级冷凝及金属丝网膜板过滤回收，第一步回收率可达90%。

2、本发明在吸附罐下部外侧设置有加热器，经第一步分离后含量极低的油气进入活性炭纤维吸附罐吸附，控制柜在线监测吸附材料饱和后控制加热器增温吸附罐，有效解决了干式真空泵真空度较低，吸附材料解吸不彻底的技术难题。两吸附罐一用一脱附再生，吸附材料再生效果高于99%,油气回收率达99%以上，气体排放污染物完全达到国家标准。

3、本发明整套装置自动化集成度高、投资省，几乎不会出现故障，安全可靠。由于所用金属材料的导电性能优越，且全部设施都完好接地，因而不会产生由静电造成的安全隐患。

附图说明

图1是本发明工作流程示意图。

图2本发明冷凝部结构示意图。

图3是图2中过滤器结构示意图。

图4是图3中过滤体结构示意图。

图5是图4中金属隔离板结构示意图。

图6是图4中密封衬垫板框结构示意图。

图7是本发明吸附罐结构示意图。

图中：油气气源1、风机2、冷凝部3、冷凝部油气进口3a、冷凝部油气出口3b、冷凝部溶剂出口3c、冷凝部冷媒进口3d、冷凝部冷媒出口3e、冷凝部温度传感器3f、冷凝器31、过滤器32、过滤器油气进口3a′、过滤器冷媒进口3d′、过滤器箱体32a、冷却液32b、过滤体32c、金属丝网膜板32c1、金属隔离板32c2、油气孔32c21、排液孔32c22、螺孔32c23、密封衬垫板框32c3、排液孔32c31、螺孔32c32、金属盖板32c4、螺杆32c5、螺母32c6、溶剂回收罐4、制冷机5、吸附罐6和7、吸附罐油气进口6a和7a、吸附罐空气排放口6b和7b、吸附罐加热器6c和7c、加热器夹套6c1和7c1、导热油排空管6c11和7c11、导热油限位孔6c12和7c12、热电偶套管6c13和7c13、加热器导热油6c2和7c2、导热油加热管6c3和7c3、吸附剂6d和7d、热电偶6e和7e、真空感应器6f和7f、空气排出管 8、真空泵9、控制柜10、储气罐11、空压机12、阀13－22、压缩空气排出管23、过滤空气排入管24。

具体实施方式

以下结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1，一种溶剂油气回收装置，包括风机2、冷凝部3、溶剂回收罐4、制冷机5、吸附罐6和7、空气排出管8和真空泵9，风机2的入口接油气气源1，出口与冷凝部油气进口3a连通，冷凝部油气出口3b通过气动阀19—22分别与吸附罐油气进口6a和7a连通，冷凝部溶剂出口3c通过电动阀13与溶剂回收罐4连通，冷凝部冷媒进口3d和冷凝部冷媒出口3e分别与冷媒机5连通，吸附罐空气排放口6b和7b分别通过气动阀17、18与空气排出管 8连通；真空泵9的入口与吸附罐油气进口6a和7a连通，真空泵9的出口与冷凝部油气进口3a连通。风机2采用防爆风机，风机2的电源、油气信号与控制柜10连接。

冷凝部3由至少一台冷凝器31和至少一台过滤器32串联或者并联组成，特殊情况可多级串联或者并联，一般为2-5级串联或者并联，本实施例为一台冷凝器31和一台过滤器32串联组成，如图2所示。冷凝器31采用传统列管冷凝器或者是螺旋板型冷凝器，本实施例采用列管冷凝器。过滤器32为夹套冷却金属丝网膜过滤器，如图3所示，由箱体32a、冷却液32b和过滤体32c组成，冷却液32b密封在箱体32a中，过滤体32c浸渍于冷却液32b中。过滤器油气进口3a′通过冷凝器31与冷凝部油气进口3a连通，过滤器冷媒进口3d′通过冷凝器31与冷凝部冷媒进口3d连通。

过滤体32c由至少二层金属丝网膜板32c1之间设置一层金属隔离板32c2组成，每层金属丝网膜板32c1与金属隔离板32c2之间设置有密封衬垫板框32c3，金属盖板32c4设置在外层密封衬垫板框32c3的两边，本实施例金属丝网膜板32c1设置为10层，金属隔离板32c2为9层，密封衬垫板框32c3为20层，金属盖板32c4为2块，如图4所示。上、下两根螺杆32c5依次穿过金属盖板32c4、密封衬垫板框32c3、金属丝网膜板32c1、密封衬垫板框32c3、金属隔离板32c2、密封衬垫板框32c3、金属盖板32c4上、下设置的螺孔，螺母32c6紧固在螺杆32c5的两端。金属丝网膜板32c1的密度为500-3000目，本实施例密度为1000目。其几何形状可以是方型，即平面方块，类似于板块压滤机，也可以是螺旋板型，即转筒型，类似于螺旋板冷凝器外夹套冷却；在金属隔离板32c2上部设置有油气孔32c21，下部设置有排液孔32c22，四角设置有螺孔32c23，如图5所示；在密封衬垫板框32c3的下端设置有排液孔32c31，四角设置有螺孔32c32，如图6所示；金属丝网膜板32c1和金属盖板32c4的四角设置有螺孔。

冷凝部3的温度一般设置为0±5℃，本实施例设置为0℃左右。冷媒由制冷机5提供。制冷机5采用防爆空调外机。冷凝部温度传感器3f的信号，制冷机5的电源与控制柜10连接。

参见图7，吸附罐6和7的下部设置有吸附罐油气进口6a、7a，上部设置有吸附罐空气排放口6b、7b和真空感应器6f、7f，罐体内填充有活性炭或者活性炭纤维吸附剂6d、7d，本实施例为活性炭纤维吸附剂，下部外侧设置有吸附罐加热器6c、7c。吸附罐加热器6c、7c分别由夹套6c1和7c1、导热油6c2和7c2、导热油加热管6c3和7c3组成，导热油6c2和7c2分别密封在夹套6c1和7c1中，导热油加热管6c3和7c3分别设置在导热油6c2和7c2中；夹套6c1和7c1的上部外侧还分别设置有导热油排空管6c11和7c11，中上部外侧分别设置有导热油限位孔6c12和7c12，中下部外侧分别设置有热电偶套管6c13和7c13，热电偶6e和7e分别插入热电偶套管6c13和7c13中。热电偶6e、7e的测温信号、真空感应器6f、7f的在线监测感应信号、导热油加热管6c3和7c3的电源分别与控制柜10连接。

吸附罐6、7的加热由控制柜10采集热电偶6e、7e的温度信号及预设加热时间双重控制加热管6c3和7c3加热导热油6c2和7c2实现。气动阀17—22所需的压缩空气由储气罐11通过电动阀15和压缩空气排出管23提供，储气罐11的压缩空气由空压机12提供，储气罐11上部设置有安全阀14。空压机12采用微型防爆空压机，上部设置有过滤空气排入管24，空压机12的压缩空气通过电动阀16向储气罐11提供。储气罐11的压力信号、空压机12的电源与控制柜10连接。

真空泵9采用爪型干式真空泵。

本发明所有工艺过程全部由控制柜10内微电脑可编程控制器全自动完成控制，由于软件不在本发明保护范围，在此不作说明。

Claims

1.一种溶剂油气回收装置，包括风机（2）、冷凝部（3）、溶剂回收罐（4）、制冷机（5）、吸附罐（6、7）、空气排出管（8）和真空泵（9），风机（2）的入口接油气气源（1），出口与冷凝部油气进口（3a）连通，冷凝部油气出口（3b）与吸附罐油气进口（6a、7a）连通，冷凝部溶剂出口（3c）与溶剂回收罐（4）连通，冷凝部冷媒进口（3d）和冷媒出口（3e）分别与制冷机（5）连通，吸附罐空气排放口（6b、7b）与空气排出管（8）连通；吸附罐油气进口（6a、7a）与真空泵（9）的入口连通，真空泵（9）的出口与冷凝部油气进口（3a）连通，其特征在于：所述的冷凝部（3）由至少一台冷凝器（31）和至少一台过滤器（32）并联或者串联组成，所述过滤器（32）为夹套冷却金属丝网膜过滤器，由箱体（32a）、冷却液（32b）和过滤体（32c）组成，冷却液（32b）密封在箱体（32a）内腔中，过滤体（32c）浸渍于冷却液（32b）中；所述吸附罐（6、7）的下部外侧分别设置有加热器（6c、7c），所述加热器（6c、7c）分别由夹套（6c1、7c1）、导热油（6c2、7c2）和加热管（6c3、7c3）组成，导热油（6c2、7c2）分别密封在夹套（6c1、7c1）内腔中，加热管（6c3、7c3）分别设置在导热油（6c2、7c2）中。

2.根据权利要求1所说的一种溶剂油气回收装置，其特征在于所述冷凝部（3）的温度设置为0℃±5℃。

3.根据权利要求1所说的一种溶剂油气回收装置，其特征在于所述过滤体（32c）由至少二层金属丝网膜板（32c1）之间设置一层金属隔离板（32c2）组成，每层金属丝网膜板（32c1）与金属隔离板（32c2）之间设置有密封衬垫板框（32c3），金属盖板（32c4）设置在外层密封衬垫板框（32c3）的两边，螺杆（32c5）依次穿过金属盖板（32c4）、密封衬垫板框（32c3）、金属丝网膜板（32c1）、密封衬垫板框（32c3）、金属隔离板（32c2）、密封衬垫板框（32c3）、金属盖板（32c4），螺杆（32c5）的两端通过螺母（32c6）紧固。

4.根据权利要求3所说的一种溶剂油气回收装置，其特征在于所述金属丝网膜板（32c1）的密度为500-3000目。

5.根据权利要求3所说的一种溶剂油气回收装置，其特征在于所述金属隔离板（32c2）设置有油气孔（32c21）、排液孔（32c22）和螺孔（32c23）。

6.根据权利要求3所说的一种溶剂油气回收装置，其特征在于所述密封衬垫板框（32c3）设置有排液孔（32c31）和螺孔（32c32）。

7.根据权利要求1所说的一种溶剂油气回收装置，其特征在于所述夹套（6c1、7c1）的上部外侧分别设置有导热油排空管（6c11、7c11），中上部外侧分别设置有导热油限位孔（6c12、7c12），中下部外侧分别设置有热电偶套管（6c13、7c13）。