CN106588573B - 醇解挥发气体吸收冷凝系统 - Google Patents

Abstract

一种醇解挥发气体吸收冷凝系统，包括吸收一塔、第一循环液槽、第一冷凝器、吸收二塔、第二循环液槽、第二冷凝器、吸收三塔、第三冷凝器、第一馏出槽、脱盐水水站；第二循环液槽的入料口与第一循环液槽的出料口连接，第二循环液槽的出料口与第二冷凝器的物料入口连接，还在循环液管线上设置循环泵，第二冷凝器的物料出口与吸收二塔塔顶的液相入口连接，第二冷凝器的物料入口还通过脱盐水管线与脱盐水水站的出水口连接，以将经过第二冷凝器冷凝后的第二循环液槽内的循环液和脱盐水均送入吸收二塔的内部；本发明中，通过三级冷凝回收，对甲醇、甲酯气体进行吸收，并且在不同的阶段采用不同的冷却液，以增大对甲醇、甲酯气体的吸收量。

Description

醇解挥发气体吸收冷凝系统

技术领域

本发明涉及PVA生产中尾气回收技术领域，尤其涉及一种醇解挥发气体吸收冷凝系统。

背景技术

在PVA生产的过程中，经过醇解工序后，得到PVA半成品，此时PVA半成品中包含大量甲醇、醋酸甲酯、水分等杂质，需要经过干燥工序去除这些杂质，而在干燥过程中的甲醇、醋酸甲酯以气相的形态挥发，如果不将这些含量大量甲醇、醋酸甲酯气体的尾气回收利用，而采用直排放空的方式处理尾气，不仅会造成甲醇、醋酸甲酯的资源的浪费，更重要的是放空后尾气中含量大量甲醇、醋酸甲酯会对大气环境造成严重危害，继而危害人类的身体健康。

发明内容

有必要提出一种对甲醇、醋酸甲酯气体进行回收再利用的醇解挥发气体吸收冷凝系统。

一种醇解挥发气体吸收冷凝系统，包括吸收一塔、第一循环液槽、第一冷凝器、吸收二塔、第二循环液槽、第二冷凝器、吸收三塔、第三冷凝器、第一馏出槽、脱盐水水站；所述吸收一塔塔釜的气相入口用于通入待吸收冷凝的尾气，吸收一塔塔顶的气相出口连接吸收二塔塔釜的气相入口，第一循环液槽用于存储少量甲醇溶液及吸收一塔的回流液，第一循环液槽的入料口连接吸收一塔塔釜的液相出口，第一循环液槽的出料口通过循环泵与第一冷凝器的物料入口连接，第一冷凝器的物料出口与吸收一塔塔顶的液相入口连接，以将经过冷凝后的第一循环液槽内的循环液打入吸收一塔内；

所述吸收二塔塔釜的气相入口通过真空泵与吸收一塔塔顶的气相出口连接，吸收二塔塔顶的气相出口连接吸收三塔塔釜的气相入口，吸收二塔塔釜的液相出口通过回流泵与吸收二塔塔顶的液相入口连接，以实现回流，第二循环液槽的入料口通过循环泵与第一循环液槽的出料口连接，第二循环液槽的出料口通过循环液管线与第二冷凝器的物料入口连接，第二冷凝器的物料出口与吸收二塔塔顶的液相入口连接，第二冷凝器的物料入口还通过脱盐水管线与脱盐水水站的出水口连接，以将经过第二冷凝器冷凝后的第二循环液槽内的循环液和脱盐水均送入吸收二塔的内部；

所述吸收三塔塔釜的气相入口与吸收二塔塔顶的气相出口通过气相流通管线连接，吸收三塔塔顶设置放空阀，吸收三塔塔釜的液相出口通过循环泵连接第一馏出槽，以将吸收三塔塔釜馏出的吸收液收集，所述第三冷凝器的物料入口连接脱盐水水站的出水口，第三冷凝器的物料出口与吸收三塔塔顶的液相入口连接，以将脱盐水打入吸收三塔内部。

优选的，所述醇解挥发气体吸收冷凝系统还包括冷冻盐水水站，所述冷冻盐水水站的出水口通过循环出水管连接所述第一冷凝器的冷却水入口，所述冷冻盐水水站的回水口通过循环回水管连接所述第一冷凝器的冷却水出口，以通过冷冻盐水对经过第一冷凝器的循环液进行冷却；所述冷冻盐水水站的出水口还通过循环出水管连接所述第二冷凝器的冷却水入口，所述冷冻盐水水站的回水口还通过循环回水管连接所述第二冷凝器的冷却水出口，以通过冷冻盐水对经过第二冷凝器的循环液进行冷却；所述冷冻盐水水站的出水口还通过循环出水管连接所述第三冷凝器的冷却水入口，所述冷冻盐水水站的回水口还通过循环回水管连接所述第三冷凝器的冷却水出口，以通过冷冻盐水对经过第三冷凝器的脱盐水进行冷却。

优选的，所述醇解挥发气体吸收冷凝系统还设置第二馏出槽，第二馏出槽与第二循环液槽的出料口连接，用于收集第二循环液槽内的循环液。

优选的，所述吸收二塔塔釜的液相出口还通过回流泵与第一馏出槽和/或第二循环液槽的入料口连接，以将吸收二塔内的回流液采出至第一精馏槽，或者将吸收二塔内的回流液回流至第二循环液槽继续循环。

优选的，还在所述吸收二塔塔顶设置自动测量控制装置，所述自动测量控制装置包括控制器、流量监测仪，控制器与流量监测仪、第一调节阀、第二调节阀均连接，在控制器内设定设定流量，还在连接脱盐水水站与第二冷凝器入料口之间的脱盐水管线上设置第一调节阀，在连接第二循环液槽与第二冷凝器入料口之间的循环液管线上设置第二调节阀，第二调节阀常开，以通过第二调节阀调节一次蒸汽的压力和温度，所述流量监测仪设置在连接吸收二塔塔顶的气相出口与吸收三塔塔釜的气相入口之间的所述气相流通管线上，用于监测吸收二塔塔顶排出的气体的实时流量，并将所述实时流量提供给所述控制器，控制器将所述实时流量与设定流量比较，当实时流量大于设定流量时，控制器控制第一调节阀打开，并缓慢调节第一调节阀，以使脱盐水和循环液进入吸收二塔内部，通过脱盐水和循环液对吸收二塔内的气体进行喷淋，使吸收二塔内的气体快速被脱盐水吸收，当实时流量小于设定流量时，控制器控制第一调节阀关闭，吸收二塔只使用循环液进行吸收冷却。

优选的，所述自动测量控制装置还包括测温仪，所述测温仪设置在所述气相流通管线靠近吸收三塔的气相入口的一端，用于测量进入吸收三塔的气体的实时温度，并将实时温度提供给所述控制器，在控制器内设定设定温度，当实时温度低于设定温度时，且同时实时流量小于设定流量时，控制器控制第一调节阀关闭，吸收二塔只使用循环液进行吸收冷却；当实时温度高于设定温度时，且实时流量小于设定流量时，控制器控制第一调节阀打开，以使脱盐水和循环液进入吸收二塔内部，通过脱盐水和循环液对吸收二塔内的气体进行喷淋，使吸收二塔内的气体快速被脱盐水吸收；当实时温度低于设定温度时，且实时流量大于设定流量时，控制器控制第一调节阀打开，以使脱盐水和循环液进入吸收二塔内部，通过脱盐水和循环液对吸收二塔内的气体进行喷淋，使吸收二塔内的气体快速被脱盐水吸收；当实时温度大于设定温度时，且实时流量大于设定流量时，控制器控制第一调节阀打开，同时控制第二调节阀关闭，以使脱盐水进入吸收二塔内部，通过脱盐水对吸收二塔内的气体进行喷淋，使吸收二塔内的气体快速被脱盐水吸收。

本发明中，通过三级冷凝回收，对甲醇、醋酸甲酯气体进行吸收，并且在不同的阶段采用不同的冷却液，以增大对甲醇、醋酸甲酯气体的吸收量。

附图说明

图1为醇解挥发气体吸收冷凝系统的结构示意图。

图2为自动测量控制装置的功能模块图。

图中：吸收一塔10、吸收一塔塔釜的气相入口11、吸收一塔塔顶的气相出口12、吸收一塔塔釜的液相出口13、吸收一塔塔顶的液相入口14、第一循环液槽20、第一冷凝器30、第一冷凝器的物料入口31、第一冷凝器的物料出口32、吸收二塔40、吸收二塔塔釜的气相入口41、吸收二塔塔顶的气相出口42、吸收二塔塔釜的液相出口43、吸收二塔塔顶的液相入口44、第二循环液槽50、第二循环液槽的入料口51、第二循环液槽的出料口52、循环液管线53、第二调节阀54、第二冷凝器60、吸收三塔70、吸收三塔塔釜的气相入口71、放空阀72、吸收三塔塔釜的液相出口73、吸收三塔塔顶的液相入口74、第三冷凝器80、第一馏出槽90、脱盐水水站100、脱盐水管线101、第一调节阀102、冷冻盐水水站110、循环出水管111、循环回水管112、第二馏出槽120、自动测量控制装置130、控制器131、流量监测仪132、测温仪133。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1，本发明实施例提供了一种醇解挥发气体吸收冷凝系统，包括吸收一塔10、第一循环液槽20、第一冷凝器30、吸收二塔40、第二循环液槽50、第二冷凝器60、吸收三塔70、第三冷凝器80、第一馏出槽90、脱盐水水站100；

吸收一塔塔釜的气相入口11用于通入待吸收冷凝的尾气，吸收一塔塔顶的气相出口12连接吸收二塔塔釜的气相入口41，第一循环液槽20用于存储少量甲醇溶液及吸收一塔10的回流液，以启动吸收一塔10的内循环，第一循环液槽20的入料口连接吸收一塔塔釜的液相出口13，第一循环液槽20的出料口通过循环泵与第一冷凝器的物料入口31连接，第一冷凝器的物料出口32与吸收一塔塔顶的液相入口14连接，以将经过冷凝后的第一循环液槽20内的循环液打入吸收一塔10内；

吸收二塔塔釜的气相入口41通过真空泵与吸收一塔塔顶的气相出口12连接，吸收二塔塔顶的气相出口42连接吸收三塔塔釜的气相入口71，吸收二塔塔釜的液相出口43通过回流泵与吸收二塔塔顶的液相入口44连接，以实现回流，第二循环液槽的入料口51通过循环泵与第一循环液槽20的出料口连接，第二循环液槽的出料口52通过循环液管线53与第二冷凝器60的物料入口连接，第二冷凝器60的物料出口与吸收二塔塔顶的液相入口44连接，第二冷凝器60的物料入口还通过脱盐水管线101与脱盐水水站100的出水口连接，以将经过第二冷凝器60冷凝后的第二循环液槽50内的循环液和脱盐水均送入吸收二塔40的内部；

吸收三塔塔釜的气相入口71与吸收二塔塔顶的气相出口42通过气相流通管线连接，吸收三塔70塔顶设置放空阀72，吸收三塔塔釜的液相出口73通过循环泵连接第一馏出槽90，以将吸收三塔70塔釜馏出的吸收液收集，第三冷凝器80的物料入口连接脱盐水水站100的出水口，第三冷凝器80的物料出口与吸收三塔塔顶的液相入口74连接，以将脱盐水打入吸收三塔70内部。

本发明中，在吸收一塔10时单独采用系统内的循环液对甲醇、醋酸甲酯气体进行喷淋吸收冷却，虽然循环液进行对甲醇、醋酸甲酯气体的吸收冷却的效果不好，但是也能吸收大部分的气体，从而达到节约脱盐水的目的；而在吸收二塔40时采用脱盐水和循环液配合的方式对甲醇、醋酸甲酯气体进行喷淋吸收冷却，在节约能源的同时，进一步通过脱盐水控制气体被吸收的程度，以使从吸收二塔40排出的气体中甲醇、醋酸甲酯含量很少；由于脱盐水对甲醇、醋酸甲酯的溶解度很高，而且脱盐水的沸点也比循环液的高，达到100℃，不易挥发，而循环液中含量大量的甲醇、醋酸甲酯液相成分，使得在循环的过程中容易挥发，导致尾气量的增大，所以在吸收三塔70时完全采用脱盐水进行吸收冷却，以将气体完全吸收储存溶解在脱盐水中，以达到对气体的全部吸收。

进一步，醇解挥发气体吸收冷凝系统还包括冷冻盐水水站110，冷冻盐水水站110的出水口通过循环出水管111连接第一冷凝器30的冷却水入口，冷冻盐水水站110的回水口通过循环回水管112连接第一冷凝器30的冷却水出口，以通过冷冻盐水对经过第一冷凝器30的循环液进行冷却；冷冻盐水水站110的出水口还通过循环出水管111连接第二冷凝器60的冷却水入口，冷冻盐水水站110的回水口还通过循环回水管112连接第二冷凝器60的冷却水出口，以通过冷冻盐水对经过第二冷凝器60的循环液进行冷却；冷冻盐水水站110的出水口还通过循环出水管111连接第三冷凝器80的冷却水入口，冷冻盐水水站110的回水口还通过循环回水管112连接第三冷凝器80的冷却水出口，以通过冷冻盐水对经过第三冷凝器80的脱盐水进行冷却。

进一步，醇解挥发气体吸收冷凝系统还设置第二馏出槽120，第二馏出槽120与第二循环液槽的出料口52连接，用于收集第二循环液槽50内的循环液。

进一步，吸收二塔塔釜的液相出口43还通过回流泵与第一馏出槽90和/或第二循环液槽的入料口51连接，以将吸收二塔40内的回流液采出至第一精馏槽或，或者将吸收二塔40内的回流液回流至第二循环液槽50继续循环。

参见图2，进一步，还在吸收二塔40塔顶设置自动测量控制装置130，自动测量控制装置130包括控制器131、流量监测仪132，控制器131与流量监测仪132、第一调节阀102、第二调节阀54均连接，在控制器131内设定设定流量，还在连接脱盐水水站100与第二冷凝器60入料口之间的脱盐水管线101上设置第一调节阀102，在连接第二循环液槽50与第二冷凝器60入料口之间的循环液管线53上设置第二调节阀54，第二调节阀54常开，流量监测仪132设置在连接吸收二塔塔顶的气相出口42与吸收三塔塔釜的气相入口71之间的气相流通管线上，用于监测吸收二塔40塔顶排出的气体的实时流量，并将实时流量提供给控制器131，控制器131将实时流量与设定流量比较，当实时流量大于设定流量时，控制器131控制第一调节阀102打开，并缓慢调节第一调节阀102的阀门或阀芯，以使脱盐水和循环液进入吸收二塔40内部，通过脱盐水和循环液对吸收二塔40内的气体进行喷淋，使吸收二塔40内的气体快速被脱盐水吸收，当实时流量小于设定流量时，控制器131控制第一调节阀102关闭，吸收二塔40只使用循环液进行吸收冷却。

从而实现了依据气体流量来控制第一调节阀102的打开和关闭，进而实时自动控制是否使用脱盐水对气体进行吸收冷却。

进一步，自动测量控制装置130还包括测温仪133，测温仪133设置在气相流通管线靠近吸收三塔70的气相入口的一端，用于测量进入吸收三塔70的气体的实时温度，并将实时温度提供给控制器131，在控制器131内设定设定温度，当实时温度低于设定温度时，且同时实时流量小于设定流量时，控制器131控制第一调节阀102关闭，吸收二塔40只使用循环液进行吸收冷却；

当实时温度高于设定温度时，且实时流量小于设定流量时，控制器131控制第一调节阀102打开，以使脱盐水和循环液进入吸收二塔40内部，通过脱盐水和循环液对吸收二塔40内的气体进行喷淋，使吸收二塔40内的气体快速被脱盐水吸收；

当实时温度低于设定温度时，且实时流量大于设定流量时，控制器131控制第一调节阀102打开，以使脱盐水和循环液进入吸收二塔40内部，通过脱盐水和循环液对吸收二塔40内的气体进行喷淋，使吸收二塔40内的气体快速被脱盐水吸收；

当实时温度大于设定温度时，且实时流量大于设定流量时，控制器131控制第一调节阀102打开，同时控制第二调节阀54关闭，以使脱盐水进入吸收二塔40内部，通过脱盐水对吸收二塔40内的气体进行喷淋，使吸收二塔40内的气体快速被脱盐水吸收。

在此方案中，第二调节阀54也由控制器131控制，且增加了温度监控，这样，通过温度和流量双重监控气体的状态，进而控制采用循环液单独冷却，或者采用脱盐水单独冷却，或者采用脱盐水和循环液配合共同冷却。单独使用循环液冷却，可以做到自循环，达到节约能源的好处，但是冷却效果差时，采用脱盐水和循环液配合冷却，或单独采用脱盐水冷却，可以是甲醇、醋酸甲酯其他被吸收冷却的效果达到最好，进而使得吸收三塔70放空的尾气中不含有甲醇气体。

吸收一塔10 和吸收二塔40可以为填料塔，吸收三塔70可以为板式精馏塔。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种用于PVA生产过程中尾气吸收冷凝系统，其特征在于：包括吸收一塔、第一循环液槽、第一冷凝器、吸收二塔、第二循环液槽、第二冷凝器、吸收三塔、第三冷凝器、第一馏出槽、脱盐水水站；所述吸收一塔塔釜的气相入口用于通入待吸收冷凝的尾气，吸收一塔塔顶的气相出口连接吸收二塔塔釜的气相入口，第一循环液槽用于存储少量甲醇溶液及吸收一塔的回流液，第一循环液槽的入料口连接吸收一塔塔釜的液相出口，第一循环液槽的出料口通过循环泵与第一冷凝器的物料入口连接，第一冷凝器的物料出口与吸收一塔塔顶的液相入口连接，以将经过冷凝后的第一循环液槽内的循环液打入吸收一塔内；

所述吸收二塔塔釜的气相入口通过真空泵与吸收一塔塔顶的气相出口连接，吸收二塔塔顶的气相出口连接吸收三塔塔釜的气相入口，吸收二塔塔釜的液相出口通过回流泵与吸收二塔塔顶的液相入口连接，以实现回流，第二循环液槽的入料口通过循环泵与第一循环液槽的出料口连接，第二循环液槽的出料口通过循环液管线与第二冷凝器的物料入口连接，第二冷凝器的物料出口与吸收二塔塔顶的液相入口连接，第二冷凝器的物料入口还通过脱盐水管线与脱盐水水站的出水口连接，以将经过第二冷凝器冷凝后的第二循环液槽内的循环液和脱盐水均送入吸收二塔的内部；

所述吸收三塔塔釜的气相入口与吸收二塔塔顶的气相出口通过气相流通管线连接，吸收三塔塔顶设置放空阀，吸收三塔塔釜的液相出口通过循环泵连接第一馏出槽，以将吸收三塔塔釜馏出的吸收液收集，所述第三冷凝器的物料入口连接脱盐水水站的出水口，第三冷凝器的物料出口与吸收三塔塔顶的液相入口连接，以将脱盐水打入吸收三塔内部。

2.如权利要求1所述的用于PVA生产过程中尾气吸收冷凝系统，其特征在于：所述用于PVA生产过程中尾气吸收冷凝系统还包括冷冻盐水水站，所述冷冻盐水水站的出水口通过循环出水管连接所述第一冷凝器的冷却水入口，所述冷冻盐水水站的回水口通过循环回水管连接所述第一冷凝器的冷却水出口，以通过冷冻盐水对经过第一冷凝器的循环液进行冷却；所述冷冻盐水水站的出水口还通过循环出水管连接所述第二冷凝器的冷却水入口，所述冷冻盐水水站的回水口还通过循环回水管连接所述第二冷凝器的冷却水出口，以通过冷冻盐水对经过第二冷凝器的循环液进行冷却；所述冷冻盐水水站的出水口还通过循环出水管连接所述第三冷凝器的冷却水入口，所述冷冻盐水水站的回水口还通过循环回水管连接所述第三冷凝器的冷却水出口，以通过冷冻盐水对经过第三冷凝器的脱盐水进行冷却。

3.如权利要求2所述的用于PVA生产过程中尾气吸收冷凝系统，其特征在于：所述用于PVA生产过程中尾气吸收冷凝系统还设置第二馏出槽，第二馏出槽与第二循环液槽的出料口连接，用于收集第二循环液槽内的循环液。

4.如权利要求2所述的用于PVA生产过程中尾气吸收冷凝系统，其特征在于：所述吸收二塔塔釜的液相出口还通过回流泵与第一馏出槽和/或第二循环液槽的入料口连接，以将吸收二塔内的回流液采出至第一精馏槽，或者将吸收二塔内的回流液回流至第二循环液槽继续循环。

5.如权利要求2所述的用于PVA生产过程中尾气吸收冷凝系统，其特征在于：还在所述吸收二塔塔顶设置自动测量控制装置，所述自动测量控制装置包括控制器、流量监测仪，控制器与流量监测仪、第一调节阀、第二调节阀均连接，在控制器内设定设定流量，还在连接脱盐水水站与第二冷凝器入料口之间的脱盐水管线上设置第一调节阀，在连接第二循环液槽与第二冷凝器入料口之间的循环液管线上设置第二调节阀，第二调节阀常开，所述流量监测仪设置在连接吸收二塔塔顶的气相出口与吸收三塔塔釜的气相入口之间的所述气相流通管线上，用于监测吸收二塔塔顶排出的气体的实时流量，并将所述实时流量提供给所述控制器，控制器将所述实时流量与设定流量比较，当实时流量大于设定流量时，控制器控制第一调节阀打开，并缓慢调节第一调节阀，以使脱盐水和循环液进入吸收二塔内部，通过脱盐水和循环液对吸收二塔内的气体进行喷淋，使吸收二塔内的气体快速被脱盐水吸收，当实时流量小于设定流量时，控制器控制第一调节阀关闭，吸收二塔只使用循环液进行吸收冷却。

6.如权利要求5所述的用于PVA生产过程中尾气吸收冷凝系统，其特征在于：所述自动测量控制装置还包括测温仪，所述测温仪设置在所述气相流通管线靠近吸收三塔的气相入口的一端，用于测量进入吸收三塔的气体的实时温度，并将实时温度提供给所述控制器，在控制器内设定设定温度，当实时温度低于设定温度时，且同时实时流量小于设定流量时，控制器控制第一调节阀关闭，吸收二塔只使用循环液进行吸收冷却；当实时温度高于设定温度时，且实时流量小于设定流量时，控制器控制第一调节阀打开，以使脱盐水和循环液进入吸收二塔内部，通过脱盐水和循环液对吸收二塔内的气体进行喷淋，使吸收二塔内的气体快速被脱盐水吸收；当实时温度低于设定温度时，且实时流量大于设定流量时，控制器控制第一调节阀打开，以使脱盐水和循环液进入吸收二塔内部，通过脱盐水和循环液对吸收二塔内的气体进行喷淋，使吸收二塔内的气体快速被脱盐水吸收；当实时温度大于设定温度时，且实时流量大于设定流量时，控制器控制第一调节阀打开，同时控制第二调节阀关闭，以使脱盐水进入吸收二塔内部，通过脱盐水对吸收二塔内的气体进行喷淋，使吸收二塔内的气体快速被脱盐水吸收。