CN105032116B - 一种氟碳烷烃生产装置中尾气的回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氟碳烷烃生产装置中尾气的回收方法，将氟碳烷烃生产装置中产生的尾气先通过吸附除去尾气中的氢氟酸和水分，然后通过冷凝回收尾气中的有机相，其中，进行所述的吸附时的温度为‑20℃~120℃，压力为0.1MPa~1.6 MPa；进行所述的冷凝时的温度为‑80℃~0℃，压力为0.1MPa~1.6 MPa。本发明的有机相的回收率高，能够进行循环使用，从而能够大幅降低原材料的使用，提高经济效益；同时，本发明的回收方法简单，安全风险小，环境污染降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种氟碳烷烃生产装置中尾气的回收方法。
背景技术
在氟碳烷烃的生产中，尾气处理多采用有机相直接脱除的方式进行，有机相的回用受物料高腐蚀的特性影响，回收率较低，且设备投资费用高。
目前国内外普遍采用的方法是高温尾气经过水急冷降温，吸收HF等易溶气体，未被吸收的尾气进入碱洗塔、水洗塔进行洗收处理，再经过雾水分离器分理出夹带的液相后，剩余的尾气高空排放。这种方法的缺点是回收的氢氟酸和有机相浓度低，无商业价值，直接排放又会污染环境，必须经过石灰中和，明矾絮凝，沉淀处理，带来后续一系列的如压滤、滤渣处理等麻烦，相对处理成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种有机相回收率高的氟碳烷烃生产装置中尾气的回收方法。
为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种氟碳烷烃生产装置中尾气的回收方法，将氟碳烷烃生产装置中产生的尾气先通过吸附除去尾气中的氢氟酸和水分，然后通过冷凝回收尾气中的有机相，其中，进行所述的吸附时的温度为-20℃～120℃，压力为0.1MPa～1.6MPa；进行所述的冷凝时的温度为-80℃～0℃，压力为0.1MPa～1.6MPa。
优选地，进行所述的吸附时的温度为-10℃～60℃，压力为0.1MPa～1.0MPa。
优选地，采用氧化铝类吸附剂进行所述的吸附。
进一步优选地，所述的氧化铝类吸附剂为颗粒状活性氧化铝或γ-氧化铝粉末。
进一步优选地，所述的氧化铝类吸附剂为比表面积大于150m2/g的颗粒状活性氧化铝。
进一步优选地，所述的颗粒状活性氧化铝的比表面积为200m2/g～300m2/g。
具体地，采用吸附柱进行所述的吸附，尾气自下而上通过所述的吸附柱。
优选地，进行所述的冷凝时的温度为-50℃～0℃，压力为0.5MPa～1.0MPa。
优选地，进行所述的冷凝的具体方法为：先通过第一冷凝器进行第一次冷凝得到未冷凝气体并回收有机相，将所述的未冷凝气体通过第二冷凝器进行第二次冷凝，回收有机相并排出不凝气。
优选地，所述的尾气经吸附后，先通过压缩机进行压缩，然后再进行所述的冷凝，其中，控制所述的压缩机的压缩比为1～6。
优选地，所述的氟碳烷烃生产装置中产生的尾气先通过储气罐进行尾气收集后，再进行所述的吸附，其中，控制所述的储气罐的压力为0.1MPa～1.0MPa。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明的有机相的回收率高，能够进行循环使用，从而能够大幅降低原材料的使用，提高经济效益；同时，本发明的回收方法简单，安全风险小，环境污染降低。
附图说明
附图1为本实用新型的示意图；
其中：1、吸附装置；2、第一压缩机；3、第一冷凝器；4、第二冷凝器；5、储气罐；6、有机相储罐；7、第三冷凝器；8、第二压缩机。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明不限于以下实施例。
如附图1所示，一种氟碳烷烃生产装置中尾气的回收系统，包括具有进气口和出气口的储气罐5，具有进气口和出气口的吸附装置1，具有进气口和出气口的第一压缩机2，具有进气口、出气口和有机相出口的第一冷凝器3和第二冷凝器4，具有第一进液口、第二进液口和出液口的有机相储罐6。
储气罐5的进气口与氟碳烷烃生产装置的尾气出口相连通，出气口与吸附装置1的进气口相连通，吸附装置1的出气口与第一压缩机2的进气口相连通，第一压缩机2的出气口与第一冷凝器3的进气口相连通，第一冷凝器3的出气口与第二冷凝器4的进气口相连通，第一冷凝器3的有机相出口与有机相储罐6的第一进液口相连通，第二冷凝器4的有机相出口与有机相储罐6的第二进液口相连通。
回收系统还包括与第一冷凝器3和第二冷凝器4相连通且用于给第一冷凝器3和第二冷凝器4提供冷媒的冷媒供应装置。冷媒供应装置包括分别与第一冷凝器3和第二冷凝器4相连通且具有冷媒进口的第三冷凝器7、分别与第三冷凝器7和第二冷凝器4相连通的第二压缩机8。
吸附装置1的进气口开设于吸附装置1的下方，吸附装置1的出气口开设于吸附装置1的上方，从而使得尾气自下而上通过吸附装置1。
吸附装置1具体为填充有吸附剂的吸附柱，吸附装置1中填充的吸附剂为氧化铝类吸附剂。氧化铝类吸附剂为颗粒状活性氧化铝或γ-氧化铝粉末。优选地，氧化铝类吸附剂为比表面积大于150m2/g的颗粒状活性氧化铝。进一步优选地，颗粒状活性氧化铝的比表面积为200m2/g～300m2/g。
尾气的回收方法：氟碳烷烃生产装置中产生的尾气先进入储气罐5中进行尾气的收集储存，控制储气罐5的压力为0.1MPa～1.0MPa。然后储气罐5中的尾气从储气罐5进入吸附装置1，尾气是自下而上通过吸附装置1，控制吸附温度为-20℃～120℃，压力为0.1MPa～1.6MPa，优选地，吸附温度为-10℃～60℃，压力为0.1MPa～1.0MPa。经过吸附装置1除去氢氟酸和水分后的尾气进入第一压缩机2进行压缩，控制第一压缩机2的压缩比为1～6。压缩后的尾气进入第一冷凝器3冷凝，冷凝后的有机相进入有机相储罐6，未冷凝的气体进入第二冷凝器4冷凝，冷凝后的有机相进入有机相储罐6，含有氮气空气等的不凝气自第二冷凝器4的出气口排出，第一冷凝器3和第二冷凝器4的冷凝温度为-80℃～0℃，压力为0.1MPa～1.6MPa，优选地，冷凝温度为-50℃～0℃，压力为0.5MPa～1.0MPa。
实施例1
在本实施例中，各设备的工艺参数如下：
吸附装置1：使用的吸附装置1为DN1500mm×3000mm规格，吸附剂的填充量为4.5m3，吸附剂为比表面积为200m2/g的颗粒状活性氧化铝，吸附温度为-10℃，吸附压力为0.1MPa。
第一压缩机2：压缩比为6。
第一冷凝器3和第二冷凝器4的冷凝温度为-28.8℃，压力为0.9MPa。
表1为储气罐5中不同压力时，尾气中的有机组分含量(尾气通量为80Nm3/h)。
表1
经过本工艺处理后，尾气中R134a的液化率为88％，每小时回收的有机相总量为120.3kg/h。
实施例2
在本实施例中，各设备的工艺参数如下：
吸附装置1：使用的吸附装置1为DN1500mm×3000mm规格，吸附剂的填充量为4.5m3，吸附剂为比表面积为280m2/g的颗粒状活性氧化铝，吸附温度为60℃，吸附压力为1.0MPa。
第一压缩机2：压缩比为3。
第一冷凝器3和第二冷凝器4的冷凝温度为-38.8℃，压力为1.0MPa。
表2为储气罐5中不同压力时，尾气中的有机组分含量(尾气通量为80Nm3/h)。
表2
经过本工艺处理后，尾气中R134a的液化率为93％，每小时回收的有机相总量为148.3kg/h。
实施例3
在本实施例中，各设备的工艺参数如下：
吸附装置1：使用的吸附装置1为DN1500mm×3000mm规格，吸附剂的填充量为4.5m3，吸附剂为比表面积为300m2/g的颗粒状活性氧化铝，吸附温度为30℃，吸附压力为0.5MPa。
第一压缩机2：压缩比为1。
第一冷凝器3和第二冷凝器4的冷凝温度为-48.8℃，冷凝压力为0.5MPa。
表1为储气罐5中不同压力时，尾气中的有机组分含量(尾气通量为80Nm3/h)。
表3
经过本工艺处理后，尾气中R134a的液化率为97％，每小时回收的有机相总量为180.5kg/h。
对比例1
除了吸附剂采用聚乙烯基吡啶树脂外，其余参数均与实施例3相同。
经过本工艺处理后，尾气中R134a的液化率为30％，每小时回收的有机相总量为35kg/h。
对比例2
除了冷凝温度采用10.5℃、颗粒状氧化铝吸附剂的比表面积为100m2/g外，其余参数均与实施例3相同。
经过本工艺处理后，尾气中R134a的液化率为15％，每小时回收的有机相总量为15kg/h。
对比例3
除了吸附温度采用70℃、冷凝压力采用0.2MPa外，其余参数均与实施例3相同。
经过本工艺处理后，尾气中R134a的液化率为20％，每小时回收的有机相总量为21.5kg/h。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1. 一种氟碳烷烃生产装置中尾气的回收方法，其特征在于：将氟碳烷烃生产装置中产生的尾气先通过吸附除去尾气中的氢氟酸和水分，所述的尾气经吸附后，先通过压缩机进行压缩，其中，控制所述的压缩机的压缩比为1~6，然后先通过第一冷凝器进行第一次冷凝得到未冷凝气体并回收有机相，将所述的未冷凝气体通过第二冷凝器进行第二次冷凝，回收有机相并排出不凝气，其中，进行所述的吸附时的温度为-20℃~120℃，压力为0.1MPa~1.6MPa；进行所述的冷凝时的温度为-50℃~0℃，压力为0.5MPa~1.0 MPa。
2. 根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：进行所述的吸附时的温度为-10℃~60℃，压力为0.1MPa~1.0 MPa。
3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：采用氧化铝类吸附剂进行所述的吸附。
4.根据权利要求3所述的回收方法，其特征在于：所述的氧化铝类吸附剂为颗粒状活性氧化铝或γ-氧化铝粉末。
5.根据权利要求4所述的回收方法，其特征在于：所述的氧化铝类吸附剂为比表面积大于150m2/g的颗粒状活性氧化铝。
6. 根据权利要求5所述的回收方法，其特征在于：所述的颗粒状活性氧化铝的比表面积为200m2/g~300 m2/g。
7. 根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：所述的氟碳烷烃生产装置中产生的尾气先通过储气罐进行尾气收集后，再进行所述的吸附，其中，控制所述的储气罐的压力为0.1 MPa ~1.0MPa。
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