CN106422647A - 低液化温度有机废气回收装置 - Google Patents

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Abstract

本申请中所述的一种低液化点有机废气回收装置，包括气路处理单元与水路冷却单元以及控制系统，其中，所述控制系统连接在气路处理单元与水路冷却单元上并对两者的运行进行控制；用于工业排放有机废气的处理回收，适用于有机废气液化点低、回收经济效益高的情况，如印刷厂含有乙酸乙酯有机废气回收，处理后的废气能满足环保排放标准要求，一举两得的效果。

Description

低液化温度有机废气回收装置
技术领域
本申请涉及一种低液化温度有机废气回收装置，用于废气的回收处理中。
背景技术
现有技术中：
近年来，随着国家对环保的不断重视，相关标准陆续发布，环境问题的解决已成为大众重视的一个焦点。未来，许多工业厂家直接在大气、水源、土壤中排放污染物的行为将不复存在，中国的环境标准正在同发达国家接轨。
现有较常见的有机废气处理设备技术主要有热氧化法、催化氧化法、吸附浓缩法、吸收法，上述方法虽能解决对环境的直接污染，但都很难对排放的物质进行回收，常以分解后的另一种对环境无害的形式排放。
热氧化法主要对过程废气中的有机物高温燃烧（氧化），使这些废气中的碳氢化合物与氧气结合，主要产生水蒸气和二氧化碳。此方法是处理可燃有机废气的有效空气净化过程。
催化氧化法是以200℃~500℃的温度无火焰氧化废气中所含的污染物。加热后的废气流经催化转化器，污染物被催化氧化成二氧化碳和水。
吸附浓缩法是一个将气体污染物分子积淀在沸石或活性炭等活性表面上的物理过程。根据不同的应用场合，采用热风、蒸汽或惰性气体来解析。与氧化相比，污染物分子没有发生化学反应。
吸收法涉及一种物质吸入或溶解另一种物质。待处理对象通常为气体，而吸收介质通常为液体，也可以是固体。气体洗涤就是一种典型的应用。在该过程中，燃烧产生的污染物或副产物都会被直接从废气中清除。
鉴于此，如何设计出一种低液化温度有机废气回收装置，克服上述现有技术中所存在的缺陷，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的在于克服现有技术中存在的技术问题，而提供一种低液化温度有机废气回收装置。
本申请的目的是通过如下技术方案来完成的，一种低液化温度有机废气回收装置，包括预冷器、废气浓缩脱附装置、主排风机、浓缩脱附装置加热器、表冷器、3A分子筛除湿转轮、热交换器、深冷冷凝器组、积液装置、热交换排风机、除湿轮再生加热器、除湿再生排风机、深冷泵、深冷制冷机、冷却泵、冷却装置、冷水机、冷水泵、冷水旁通阀、融冰平衡阀和控制系统，其中，
所述预冷器、废气浓缩脱附装置、主排风机、浓缩脱附装置加热器、表冷器、3A分子筛除湿转轮、热交换器、深冷冷凝器组、热交换排风机、除湿轮再生加热器、除湿再生排风机采用气管道进行连接并组成气路处理单元；
所述预冷器、表冷器、深冷冷凝器组、积液装置、深冷泵、深冷制冷机、冷却泵、冷却装置、冷水机、冷水泵、冷水旁通阀、融冰平衡阀采用水管进行连接并组成水路冷却单元；
所述控制系统对气路处理单元与水路冷却单元的运行进行控制。
所述废气浓缩脱附装置、预冷器连接、3A分子筛除湿转轮依次连接，3A分子筛除湿转轮与废气浓缩脱附装置之间连接有表冷器，废气浓缩脱附装置上连接有浓缩脱附装置加热器，除湿轮再生加热器连接在热交换排风机与3A分子筛除湿转轮之间，热交换器设有四个端口分别与3A分子筛除湿转轮、热交换排风机以及深冷冷凝器组的两端连接，废气浓缩脱附装置后部连接有主排风机。
所述表冷器上连接有冷水旁通阀，冷水旁通阀上连接的两端上分别连接有冷水机、冷水泵，冷却装置一端上连接有冷却泵、另一端上分别连接有深冷制冷机、冷水机，预冷器连接在冷却泵与冷水机之间，深冷冷凝器组下部设积液装置，深冷泵与深冷冷凝器组之间连接有融冰平衡阀，深冷泵上还连接有丙二醇储液箱。
经过废气浓缩脱附装置处理后的废气预先经过表冷器降温到小于5℃后过3A分子筛除湿转轮除湿，将浓缩废气中的水分去除，使其中的水气露点降至-30℃以下，保证后续深度冷凝可靠进行。
经过干燥后的废气通过热交换器与深冷后的废气进行能量交换，降低干燥废气的温度到-20℃，促进冷凝效果。
通过热交换器7降温后的干燥废气经过深冷冷凝器组冷凝，冷凝后气体温度可低至-43℃，深冷冷凝器组上配置电动阀及温感器，通过中央PLC控制系统控制各级温度，满足不同组分冷凝需要。
所述深冷制冷机采用-50℃供液温度，载冷剂采用纯丙二醇，系统配置自动丙二醇补液装置。
本申请与现有技术相比，至少具有以下明显优点和效果：
1、结构简单、设计合理，稳定性高，易于普及；
2、适用于有机废气液化点低、回收经济效益高的情况。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请的整体结构示意图；
图2为本申请中的气路循环示意图；
图3为本申请中的水路循环示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本发明专利一种低液化点有机废气回收装置，由预冷器1、废气浓缩脱附装置2、主排风机3、浓缩脱附装置加热器4、表冷器5、3A分子筛除湿转轮6、除湿轮再生加热器11、除湿再生排风机12、热交换器7、深冷冷凝器组8、积液装置9、热交换排风机10、深冷泵13、深冷制冷机14、冷却泵15、冷却装置16、冷水机17、冷水泵18和控制系统匹配而成。对外接口为废气入口A和达标排放口B。
本申请中所述的一种低液化点有机废气回收装置，包括气路处理单元与水路冷却单元以及控制系统，其中，所述控制系统对气路处理单元与水路冷却单元的运行进行控制；用于工业排放有机废气的处理回收，适用于有机废气液化点低、回收经济效益高的情况，如印刷厂含有乙酸乙酯有机废气回收，处理后的废气能满足环保排放标准要求，一举两得的效果。
本申请实施例中，有机废气通过预冷器初步降温后进入废气浓缩脱附装置进行浓缩脱附，处理后低浓度废气通过主排风机排至大气。
浓缩脱附后的废气经过表冷器5降温后经过3A分子筛除湿转轮6干燥，去除废气中的水分，然后经过一个热交换器7与冷凝后的废气进行热交换，降低自身的温度，促进深冷冷凝器组8冷凝效果。换热后的干燥废气经过不同层次超低温的冷凝器组进行冷凝，冷凝液由积液装置9收集。冷凝后的废气作为低温侧经过热交换器7，再通过热交换排风机10输送作为除湿轮再生加热器11再生风，再作循环处理。
系统的冷源由一台冷水机和一台深冷制冷机提供，系统中的冷水塔、冷冻水泵、冷却水泵等辅助冷源制冷。
如图1所示：所述控制系统对气路处理单元与水路冷却单元运行进行控制。
本申请中的，气路处理单元中的连接采用气管道进行相互连通与固定。
所述除湿再生排风机12送风并入预冷器1与废气浓缩脱附装置2之间，
废气浓缩脱附装置2与预冷器1通过气管道连接。
3A分子筛除湿转轮6与废气浓缩脱附装置2之间的气管道上固定连接有表冷器5。
废气浓缩脱附装置2上的气管道上连接有浓缩脱附装置加热器4。
除湿轮再生加热器11通过气管道连接在热交换排风机10的下侧，接至3A分子筛除湿转轮6的再生进风口侧。
热交换器7设有四个接口。
其中，热交换器7右端口的气管道与热交换排风机10固定连接。
热交换器7左端口的气管道与上端口的气管道固定连接在深冷冷凝器组8的两端。
除湿轮再生加热器11连接在热交换器7下端口与3A分子筛除湿转轮6左侧之间的气管道上。
本申请中的，水路处理单元中的连接，采用水管进行相互间的固定连接。
所述表冷器5下端水管上连接有冷水旁通阀19。
冷水旁通阀19的两端上分别连接有冷水机17、冷水泵18，
冷水泵18固定连接在冷水旁通阀19与冷水机17之间的水管道上。
冷却装置16左端水管道上连接有冷却泵15，冷却装置16右端水管道上端固定连接有深冷制冷机14、冷却装置16右端水管道下端与冷水机17的左下端连接。
预冷器1右侧固定连通在冷却泵15与冷水机17之间的水管道上。
深冷冷凝器组8下部的水管道连接有积液装置9、上部的水管道连接有深冷泵13。
深冷泵13与深冷冷凝器组8之间的水管道上固定连接有融冰平衡阀20。
深冷泵13上端水管道上还固定连接有丙二醇储液箱21。
如图2所示：
高浓度有机废气从废气入口A进入处理设备，预冷器1对废气进行初步降温，处理后的温度降低到40℃以下，降温后的有机废气同热交换排风机10和除湿轮再生排风机12的风混合后进入废气浓缩脱附装置2进行浓缩脱附，有害有机成分被吸附后的空气通过主排风机3抽送至外部环境。
吸附有机废气的废气浓缩脱附装置2通过经浓缩脱附装置加热器4加热到200℃后的处理后废气对浓缩脱附装置2进行有机成分脱附，经过装置后的高温高浓度废气进入表冷器5降温，降低到5℃以下后进入3A分子筛除湿转轮6进行除湿，使废气中的水分去除，此时废气的温度约23℃，露点约-30℃，经过热交换器7换热使废气温度降低到-20℃，再进入深冷冷凝器组8进行深冷冷凝，冷凝出的有机液体在积液装置9中储存，深冷冷凝后的废气约-43℃，再进入热交换器7换热后经热交换排风机10送至除湿轮再生加热器11进口。
如图3所示：
制冷系统中，由深冷制冷机14供应-50℃超低温丙二醇载冷剂液供应深冷冷凝器组8，其中深冷泵13、融冰平衡阀20和定制丙二醇储液箱21为深冷管路系统辅助装置，PLC控制系统根据试验间隔时间控制融冰平衡阀和深冷冷凝器8上的控制阀进行定时融霜，以免深冷冷凝器8结霜严重影响冷凝效果。
制冷系统中，由冷水机17供应2℃低温乙二醇冷冻溶液供应表冷器5，其中冷水泵18和冷水旁通阀19为制冷管路系统辅助装置，PLC控制系统根据融霜时间间隔定时旁通冷冻液管路。使热气流能够直达深冷冷凝器组8进行融霜。
制冷系统中，冷却装置16为预冷器1、深冷制冷机14和冷水机17供应冷却水，冷却水泵15为冷却系统提供动力。
控制系统可根据废气入口A废气浓度和达标排放口B有机废气浓度自动控制系统运行。
以上所述仅为本申请的实施例而已，而且，本申请中零部件所取的名称也可以不同，并不限制本申请中的名称。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种低液化温度有机废气回收装置，包括预冷器（1）、废气浓缩脱附装置（2）、主排风机（3）、浓缩脱附装置加热器（4）、表冷器（5）、3A分子筛除湿转轮（6）、热交换器（7）、深冷冷凝器组（8）、积液装置（9）、热交换排风机（10）、除湿轮再生加热器（11）、除湿再生排风机（12）、深冷泵（13）、深冷制冷机（14）、冷却泵（15）、冷却装置（16）、冷水机（17）、冷水泵（18）、冷水旁通阀（19）、融冰平衡阀（20）和控制系统，其特征在于：
所述预冷器（1）、废气浓缩脱附装置（2）、主排风机（3）、浓缩脱附装置加热器（4）、表冷器（5）、3A分子筛除湿转轮（6）、热交换器（7）、深冷冷凝器组（8）、热交换排风机（10）、除湿轮再生加热器（11）、除湿再生排风机（12）采用气管道进行连接并组成气路处理单元；
所述预冷器（1）、表冷器（5）、深冷冷凝器组（8）、积液装置（9）、深冷泵（13）、深冷制冷机（14）、冷却泵（15）、冷却装置（16）、冷水机（17）、冷水泵（18）、冷水旁通阀（19）、融冰平衡阀（20）采用水管进行连接并组成水路冷却单元；
所述控制系统对气路处理单元与水路冷却单元的运行进行控制。
2.如权利要求1所述的低液化温度有机废气回收装置，其特征在于：所述预冷器（1）与废气浓缩脱附装置（2）、除湿再生排风机（12）之间连接，预冷器（1）、废气浓缩脱附装置（2）、3A分子筛除湿转轮（6）依次连接，3A分子筛除湿转轮（6）与废气浓缩脱附装置（2）之间连接有表冷器（5），废气浓缩脱附装置（2）上连接有浓缩脱附装置加热器（4），除湿轮再生加热器（11）连接在热交换排风机（10）与3A分子筛除湿转轮（6）之间，热交换器（7）设有四个端口分别与3A分子筛除湿转轮（6）、热交换排风机（10）以及深冷冷凝器组（8）的两端连接，废气浓缩脱附装置（2）的上连接有主排风机（3）。
3.如权利要求1所述的低液化温度有机废气回收装置，其特征在于：所述表冷器（5）上连接有冷水旁通阀（19），冷水旁通阀（19）上连接的两端上分别连接有冷水机（17）、冷水泵（18），冷水泵（18）连接在冷水旁通阀（19）与冷水机（17）之间，冷却装置（16）一端上连接有冷却泵（15）、另一端上分别连接有深冷制冷机（14）、冷水机（17），预冷器（1）连接在冷却泵（15）与冷水机（17）之间，深冷冷凝器组（8）下部设积液装置（9），深冷泵（13）与深冷冷凝器组（8）之间连接有融冰平衡阀（20），深冷泵（13）上还连接有丙二醇储液箱（21）。
4.如权利要求1所述的低液化温度有机废气回收装置，其特征在于：经过废气浓缩脱附装置（2）处理后的废气预先经过表冷器（5）降温到小于5℃后过3A分子筛除湿转轮除湿（6），将浓缩废气中的水分去除，使其中的水气露点降至-30℃以下。
5.如权利要求1所述的低液化温度有机废气回收装置，其特征在于：经过干燥后的废气通过热交换器（7）与深冷后的废气进行能量交换，降低干燥废气的温度到-20℃。
6.如权利要求1所述的低液化温度有机废气回收装置，其特征在于：所述通过热交换器（7）降温后的干燥废气经过深冷冷凝器组（8）冷凝，冷凝后气体温度可低至-43℃，深冷冷凝器组（8）上配置电动阀及温感器，通过中央PLC控制系统控制各级温度。
7.如权利要求1所述的低液化温度有机废气回收装置，其特征在于：所述深冷制冷机（14）采用-50℃供液温度，载冷剂采用纯丙二醇，系统配置自动丙二醇补液装置。
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