CN104815514A - 一种冷凝法废气处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷凝法废气处理系统，属于废气处理的环保设备领域。其包括预冷系统和压缩冷冻系统，预冷系统包括第一预冷装置和第二预冷装置，第一预冷装置通过管道与第二预冷装置的一端连通，第二预冷装置的另一端通过管道与压缩冷冻系统的一端连通，压缩冷冻系统的另一端与预冷管连通，预冷管穿入第二预冷装置的一端至第二预冷装置的腔体内部，并从第二预冷装置的另一端穿出，压缩冷冻系统至少包括一台以上的压缩冷冻装置，压缩冷冻装置设有排放口。本发明采用多级压缩冷冻装置将废气内各物质的粗单体分离回收，将经过深冷处理后的废气剩余的余温回收利用，大大节约能源消耗，减小了冷凝法废气处理的运行费用，操作简单、连续性强，环保节能。

Description

一种冷凝法废气处理系统

技术领域

本发明涉及一种冷凝法废气处理系统，属于废气处理的环保设备领域，主要采用冷凝法对废气进行净化处理。

背景技术

废气净化，主要是指针对工业场所产生的工业废气诸如粉尘颗粒物、烟气烟尘、异味气体、有毒有害气体进行治理的工作，常采用不同的工艺以回收或去除减少排放尾气的有害成分，达到保护环境、净化空气的效果。

常见的废气处理方法有旋风分离、过滤、静电捕集、洗涤、吸收、吸附、冷凝、燃烧、催化燃烧、催化还原等，近年来由国外也发展出一些新的工艺技术：生物法、膜分离法等，均有不同的特点及适用范围。

冷凝法是根据气态污染物在不同的压力下和不同的温度下具有不同的饱和蒸汽压，可通过降低温度和加大压力使某些气态污染物凝结成液体，达到净化、回收的目的。冷凝法在现有技术的设备中，运行费用较高，对于低浓度有机废气此法不适用；且在现有技术设备的条件下单纯的冷凝法往往不能达到规定的分离要求，故此方法常作为吸附、燃烧等净化高浓度废气的预处理过程。

而常见的采用吸附法使用的活性炭达到饱和时不知道，且活性炭是危险固废，处理比较麻烦；而采用燃烧废气的处理方法工艺复杂，运行管理麻烦，还有二次污染。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、具有节能效果的冷凝法废气处理系统，解决了运行费用高、不能达到规定的分离要求等问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种冷凝法废气处理系统，包括预冷系统和压缩冷冻系统，废气经过所述预冷系统初步预冷后，进入所述压缩冷冻系统进行深冷处理，其特征在于：还包括预冷管，所述预冷系统包括第一预冷装置和第二预冷装置，所述第一预冷装置通过管道与第二预冷装置的一端连接并贯通，所述第二预冷装置的另一端通过管道与压缩冷冻系统的一端连接并贯通，所述压缩冷冻系统的另一端与所述预冷管连接并贯通，所述预冷管穿入第二预冷装置的一端至所述第二预冷装置的腔体内部，并从第二预冷装置的另一端穿出，所述压缩冷冻系统至少包括一台以上的压缩冷冻装置，所述压缩冷冻装置设有排放口。采用该技术方案，可以根据废气内各物质间不同的温度冷凝效果，根据要求采用多级压缩冷冻装置将废气内各物质的组单体回收，达到分离要求，且将通过压缩冷冻系统排出的气体的余温进行废气的第二次预热，大大降低了运行费用，且增强了冷凝法处理废气的效果。

进一步，本发明的所述第一预冷装置采用风冷冷却机或水冷冷却机。

进一步，本发明的所述预冷管在所述第二预冷装置的腔体内部部分由多根分流管排列组成。通过在第二预冷装置的腔体内部部分增加预冷管的面积来提高预冷管与废气的接触面积，加强第二预冷装置的冷凝效果。

进一步，在本发明的所述第二预冷装置的腔体内部，上、下两端均设有多块挡板，所述挡板上下错开排列。通过挡板控制废气在第二预冷装置内部的流向，进一步加大废气与预冷管的接触时间和效率，加强第二预冷装置的冷凝效果。

进一步，本发明的所述压缩冷冻系统包括两台以上的压缩冷冻装置，各压缩冷冻装置串联连通。将各压缩冷冻装置串联连通可使得废气处理过程连续进行。

进一步，本发明的各压缩冷冻装置连接处采用隔板隔开，所述隔板中间以上位置设有连通口。防止各压缩冷冻装置间收集的有机溶液相互混合，实现分离处理。

进一步，在本发明的所述压缩冷冻装置的腔体内部，上、下两端均设有多块挡板，所述挡板上下错开排列。通过挡板控制废气在压缩冷冻装置内部的流向，进一步加大废气与压缩冷冻管的接触时间和效率，加强压缩冷冻装置的冷凝效果。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、整体结构设计合理，将经过深冷处理后的废气所剩余的余温回收利用，大大节约了能源的消耗，减小了冷凝法废气处理的运行费用；2、采用多级压缩冷冻装置将废气内各物质的粗单体回收，达到分离要求，且可根据废气内各物质间不同的温度冷凝效果，将各压缩冷冻装置设为不同的冷冻温度，可回收到较高的粗单体有机溶液,也有效防止废气中不同物质由于凝固点不同而导致堵塞排放口；3、整个废气处理系统全部连通，连续性强，废气处理完全，操作简单，便于大规模推广使用。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例的第二预冷装置和压缩冷冻系统的连接结构示意图。

附图中：1为预冷管，11为分流管；2为第一预冷装置；3为第二预冷装置，31为挡板一；4为隔板，41为连通口；5为第一压缩冷冻装置，51为排放口一，52为挡板二；6为第二压缩冷冻装置，61为排放口二，62为挡板三。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1-图2，本实施例包括预冷系统和压缩冷冻系统，废气经过预冷系统初步预冷后，进入压缩冷冻系统进行深冷处理。

本实施例还包括预冷管1，预冷系统包括第一预冷装置2和第二预冷装置3，第一预冷装置2通过管道与第二预冷装置3的左上端连接并贯通，第一预冷装置2采用水冷冷却机，也可以采用风冷冷却机；压缩冷冻系统采用隔板4被分隔成第一压缩冷冻装置5和第二压缩冷冻装置6，隔板4中间以上位置设有连通口41，该隔板4可防止第一压缩冷冻装置5和第二压缩冷冻装置6间收集的有机溶液相互混合，实现废气中各物质的分离收集、处理；第一压缩冷冻装置5和第二压缩冷冻装置6串联连通，可使得废气处理过程连续进行；且在第一压缩冷冻装置5的右下端设有排放口一51，在第二压缩冷冻装置6的左下端设有排放口二61，排放口一51和排放口二61分别用于排放第一压缩冷冻装置5和第二压缩冷冻装置6收集到的有机溶液。

第二预冷装置3的右下端通过管道与第一压缩冷冻装置5的右上端连接并贯通，第二压缩冷冻装置6的左上端与预冷管1连接并贯通，预冷管1从第二预冷装置3的左下端穿入至第二预冷装置3的腔体内部，并从第二预冷装置3的右上端穿出，预冷管1在第二预冷装置3的腔体内部部分由多根分流管11排列组成。通过增加预冷管1在第二预冷装置3的腔体内部部分的面积来提高预冷管1与废气的接触面积，加强第二预冷装置3的冷凝效果，节约能源。

本实施例中，为加强整体冷凝效果，采取如下方法：

（1）、在第二预冷装置3的腔体内部，上、下两端均设有多块挡板一31，挡板一31一上一下错开排列，位于第二预冷装置3的腔体内部上端的挡板一31与第二预冷装置3的腔体内部下端未完全密封连接，且位于第二预冷装置3的腔体内部下端的挡板一31与第二预冷装置3的腔体内部上端未完全密封连接。通过挡板一31控制废气在第二预冷装置3内部的流向，进一步加大废气与预冷管1的接触时间和效率，加强第二预冷装置3的冷凝效果。

（2）、在第一压缩冷冻装置5的腔体内部，上、下两端均设有多块挡板二52，挡板二52一上一下错开排列，位于第一压缩冷冻装置5的腔体内部上端的挡板二52与第一压缩冷冻装置5的腔体内部下端未完全密封连接，且位于第一压缩冷冻装置5的腔体内部下端的挡板二52与第一压缩冷冻装置5的腔体内部上端未完全密封连接。通过挡板二52控制废气在第一压缩冷冻装置5的腔体内部的流向，进一步加大废气与第一压缩冷冻装置5的冷凝管的接触时间和效率，加强第一压缩冷冻装置5的冷凝效果。

（3）、在第二压缩冷冻装置6的腔体内部，上、下两端均设有多块挡板三62，挡板三62一上一下上下错开排列，位于第二压缩冷冻装置6的腔体内部上端的挡板三62与第二压缩冷冻装置6的腔体内部下端未完全密封连接，且位于第二压缩冷冻装置6的腔体内部下端的挡板三62与第二压缩冷冻装置6的腔体内部上端未完全密封连接。通过挡板三62控制废气在第二压缩冷冻装置6的腔体内部的流向，进一步加大废气与第二压缩冷冻装置6的冷凝管的接触时间和效率，加强第二压缩冷冻装置6的冷凝效果。

本实施例可用于废旧有机玻璃回收时产生的废气处理，废旧有机玻璃产生的废气主要包括甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯，废气依次通过第一预冷装置2、第二预冷装置3、第一压缩冷冻装置5、第二压缩冷冻装置6和预冷管1后排出。在第一预冷装置2采用水冷冷却机进行第一预冷处理，废气温度可从600度左右降至60度左右；通过第二预冷装置3进行第二预冷处理，废气温度可降至10度左右；将第一压缩冷冻装置5的冷凝温度控制在零下5度至5度范围内，可对甲基丙烯酸甲酯进行冷凝回收；将第二压缩冷冻装置6的温度控制在零下15度至零下10度范围内，可对甲基丙烯酸丁酯进行冷凝回收。本实施例根据甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的粗单体有机溶液的闪点温度以及冷凝温度的不同，采取不同的冷凝温度逐级回收，得到较高浓度的粗单体有机溶液，废气处理前恶臭量74100无量纲(恶臭浓度) ，废气经过本实施例处理后的恶臭量795无量纲(恶臭浓度)。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种冷凝法废气处理系统，包括预冷系统和压缩冷冻系统，废气经过所述预冷系统初步预冷后，进入所述压缩冷冻系统进行深冷处理，其特征在于：还包括预冷管，所述预冷系统包括第一预冷装置和第二预冷装置，所述第一预冷装置通过管道与第二预冷装置的一端连接并贯通，所述第二预冷装置的另一端通过管道与压缩冷冻系统的一端连接并贯通，所述压缩冷冻系统的另一端与所述预冷管连接并贯通，所述预冷管穿入第二预冷装置的一端至所述第二预冷装置的腔体内部，并从第二预冷装置的另一端穿出，所述压缩冷冻系统至少包括一台以上的压缩冷冻装置，所述压缩冷冻装置设有排放口。

2.根据权利要求1所述的冷凝法废气处理系统，其特征在于：所述第一预冷装置采用风冷冷却机或水冷冷却机。

3.根据权利要求1所述的冷凝法废气处理系统，其特征在于：所述预冷管在所述第二预冷装置的腔体内部部分由多根分流管排列组成。

4.根据权利要求1所述的冷凝法废气处理系统，其特征在于：在所述第二预冷装置的腔体内部，上、下两端均设有多块挡板，所述挡板上下错开排列。

5.根据权利要求1所述的冷凝法废气处理系统，其特征在于：所述压缩冷冻系统包括两台以上的压缩冷冻装置，各压缩冷冻装置串联连通。

6.根据权利要求5所述的冷凝法废气处理系统，其特征在于：各压缩冷冻装置连接处采用隔板隔开，所述隔板中间以上位置设有连通口。

7.据权利要求1或5所述的冷凝法废气处理系统，其特征在于：在所述压缩冷冻装置的腔体内部，上、下两端均设有多块挡板，所述挡板上下错开排列。