CN106902616A - 一种有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统，属于化工环保技术的尾气处理技术领域。其包括氟氯烃尾气进气端、干性泵、气体补充罐、预处理装置、吸附罐组、真空泵、换热器、气液分离器和氟氯烃储罐。本发明提供的系统采用四个吸附脱附罐交替进行吸附和再生的方式，分离出氟氯烃尾气中的氟氯烃，对电子和半导体行业的尾气进行有效处理，净化后的气体中氟氯烃含量大大减少，可以直接排放到大气，符合环保要求，不会造成环境污染，对该行业的环保意义重大。

Description

一种有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统
技术领域
本发明涉及一种有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统，能够有效的从含有氟氯烃的尾气中分离和回收氟氯烃，大大减少向大气直接排放氟氯烃的数量，属于化工环保技术的尾气处理技术领域。
背景技术
氟氯烃是指含有氟，氯和碳组成的化合物，属于卤代烃。在一般生活中，最常见的氟氯烃是氟利昂，在大众没有意识到氟利昂的危害前，一直被广泛用作冰箱空调的冷冻剂。氟利昂化学性质稳定，可以在大气中存在数百年，在紫外线的作用下分解后会与臭氧反应，将臭氧转化为氧气，形成臭氧层空洞。没有了臭氧层的保护，地球表明会受到有害紫外线的照射，造成人类皮肤癌等疾病以及各种动植物的灭绝。此外，氟氯烃也是造成温室效应的主要因素之一。虽然世界各国已经签订和执行了一系列减少氟氯烃的政策，关闭了大量的氟氯烃生产厂。在化工生产，特别是半导体行业中，氟氯烃仍然存在于半导体生产过程的尾气中，急需有效的氟氯烃尾气处理技术。
相比于一般的挥发性有机物尾气处理，氟氯烃尾气处理技术相对有限，因为氟氯烃直接燃烧很容易产生毒性很强的二恶英，损害人的免疫系统，严重的会导致癌症。
发明内容
本发明的目的是提供一种有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统，具体用于处理电子和半导体行业产生的氟氯烃尾气，能大大减少尾气中的氟氯烃，避免氟氯烃排放到大气对臭氧层造成破坏。
本发明的技术方案，一种有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统，包括氟氯烃尾气进气端、干性泵、气体补充罐、吸附罐组、真空泵、换热器、气液分离器和氟氯烃储罐；
所述氟氯烃尾气进气端与干性泵入口端连接，干性泵出口端与吸附罐组连接，吸附罐组上端与气体补充罐入口端连接，气体补充罐出口端与干性泵连接；吸附罐组下端与真空泵入口端连接，真空泵出口端与换热器连接，换热器与气液分离器连接，气液分离器气体出口端连接气体补充罐进口端，液体出口端连接氟氯烃储罐。
还包括预处理装置；所述干性泵出口端与预处理装置进气端连接，预处理装置出气端与吸附罐组连接。
所述吸附罐组包括第一吸附罐、第二吸附罐、第三吸附罐和第四吸附罐，四者并联连接，能够交替进行使用。
所述换热器的温度低于氟氯烃的沸点。
所述有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统中氟氯烃尾气进气端、干性泵进出口端、气体补充罐进出口端、预处理装置进出口端、吸附罐组若干气体进出口端、气液分离器气体出口端和氟氯烃储罐内均设有压力变送器。
所述吸附罐组和氟氯烃储罐上均设有温度变送器。
所述系统所有组件均通过PLC自控系统控制，每个组件与PLC控制器单独连接形成电路，通过组件上设置的压力变送器和温度变送器对系统进行检测，当温度压强超过安全范围，系统将发出警报并进入紧急安全模式。
本发明的有益效果：本发明提供的系统采用四个吸附脱附罐交替进行吸附和再生的方式，分离出氟氯烃尾气中的氟氯烃，对电子和半导体行业的尾气进行有效处理，净化后的气体中氟氯烃含量大大减少，可以直接排放到大气，符合环保要求，不会造成环境污染，对该行业的环保意义重大。
附图说明
图1是本发明有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统示意图。
附图标记说明：1、氟氯烃尾气进气端；2、干性泵；3、气体补充罐；4、预处理装置；5、第一吸附罐；6、第二吸附罐；7、第三吸附罐；8、第四吸附罐；9、真空泵；10、换热器；11、气液分离器；12、氟氯烃储罐。
具体实施方式
实施例1一种有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统
如图1所示，一种有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统，包括氟氯烃尾气进气端1、干性泵2、气体补充罐3、（预处理装置4、）吸附罐组、真空泵9、换热器10、气液分离器11和氟氯烃储罐12；
所述氟氯烃尾气进气端1与干性泵2入口端连接，干性泵2出口端与（预处理装置4进气端连接，预处理装置4出气端与）吸附罐组连接，吸附罐组气体端上端与气体补充罐3入口端连接，气体补充罐3出口端与干性泵2连接；吸附罐组下端与真空泵9入口端连接，真空泵9出口端与换热器10连接，换热器10与气液分离器11连接，气液分离器11气体出口端连接气体补充罐3进口端，液体出口端连接氟氯烃储罐12。
所述吸附罐组包括第一吸附罐5、第二吸附罐6、第三吸附罐7和第四吸附罐8，四者并联连接，能够交替进行使用。
所述换热器10的温度低于氟氯烃的沸点。
所述有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统中氟氯烃尾气进气端1、干性泵2进出口端、气体补充罐3进出口端、预处理装置4进出口端、吸附罐组若干气体进出口端、气液分离器11气体出口端和氟氯烃储罐12储罐内均设有压力变送器。
所述吸附罐组和氟氯烃储罐12上均设有温度变送器。
所述系统所有组件均通过PLC自控系统控制，每个组件与PLC控制器单独连接形成电路，通过组件上设置的压力变送器和温度变送器对系统进行检测，当温度压强超过安全范围，系统将发出警报并进入紧急安全模式。
应用实施例1
电子生产厂的二氯八氟丁烷和六氟化硫混合尾气，按体积百分比计，二氯八氟丁烷浓度为35%，六氟化硫为20%，其余为氮气，气体温度是常温。二氯八氟丁烷和六氟化硫混合尾气1进入干性泵2的压力为3公斤，流量为500m3/h。四个吸附罐大小尺寸相同，体积都为5.5m3。整套装置与图1完全一致。
二氯八氟丁烷被吸附后，净化后的气体（几乎是纯净的氮气）被回收到气体补充罐3。脱附后的高浓度的二氯八氟丁烷经换热器10冷却至低于二氯八氟丁烷液化温度后，进入气液分离器11。气液分离器11的气体出口端（几乎是纯净的氮气）连接至气体补充罐3的进口端，液态二氯八氟丁烷经气液分离器11的液体出口端连接至二氯八氟丁烷储罐12的进口端。
应用实施例2
半导体生产厂的三氟氯乙烯尾气1中，按体积百分比计，包含三氟氯乙烯60%，乙醇25%，氟化氢15%，温度为70摄氏度。三氟氯乙烯尾气1进入干性泵2的压力为2公斤，流量为350m3/h。四个吸附罐大小尺寸相同，体积都为5.8m3。
四个吸附罐5，6，7，8上端与气体补充罐3的进口端相连。经吸附处理后的净化气体中，非甲烷总烃（包括三氟氯乙烯和乙醇）的浓度不高于60mg/m3, 符合合成树脂工业排放物排放标准，可直接排入大气。
应用实施例3
制冷剂氟利昂挥发气体，二氟二氯甲烷浓度为25000ppm，温度为40摄氏度，二氟二氯甲烷尾气1进入干性泵2的压力为常压，流量为500m3/h，载体气体为氮气。四个吸附罐大小尺寸相同，体积都为6.5m3。
由于没有除二氟二氯甲烷之外的杂质气体，省去了预处理装置4。干性泵2的出口端直接连接四个吸附柱（吸附罐5，吸附罐6，吸附罐7，吸附罐8）。二氟二氯甲烷被吸附后，净化后的气体（几乎是纯净的氮气）被回收到气体补充罐3。脱附后的高浓度二氟二氯甲烷经换热器10冷却至低于二氟二氯甲烷液化温度后，进入气液分离器11。气液分离器11的气体出口端（几乎是纯净的氮气）连接至气体补充罐3的进口端，液态二氟二氯甲烷经气液分离器11的液体出口端连接至二氟二氯甲烷储罐12的进口端。

Claims (7)

1.一种有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统，其特征是：包括氟氯烃尾气进气端（1）、干性泵（2）、气体补充罐（3）、吸附罐组、真空泵（9）、换热器（10）、气液分离器（11）和氟氯烃储罐（12）；
所述氟氯烃尾气进气端（1）与干性泵（2）入口端连接，干性泵（2）出口端与吸附罐组连接，吸附罐组上端与气体补充罐（3）入口端连接，气体补充罐（3）出口端与干性泵（2）连接；吸附罐组下端与真空泵（9）入口端连接，真空泵（9）出口端与换热器（10）连接，换热器（10）与气液分离器（11）连接，气液分离器（11）气体出口端连接气体补充罐（3）进口端，液体出口端连接氟氯烃储罐（12）。
2.如权利要求1所述有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统，其特征是：还包括预处理装置（4）；所述干性泵（2）出口端与预处理装置（4）进气端连接，预处理装置（4）出气端与吸附罐组连接。
3.如权利要求1或2所述有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统，其特征是：所述吸附罐组包括第一吸附罐（5）、第二吸附罐（6）、第三吸附罐（7）和第四吸附罐（8），四者并联连接，能够交替进行使用。
4.如权利要求1或2所述有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统，其特征是：所述换热器（10）的温度低于氟氯烃的沸点。
5.如权利要求1-4之一所述有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统，其特征是：所述有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统中氟氯烃尾气进气端（1）、干性泵（2）进出口端、气体补充罐（3）进出口端、预处理装置（4）进出口端、吸附罐组若干气体进出口端、气液分离器（11）气体出口端和氟氯烃储罐（12）内均设有压力变送器。
6.如权利要求1或2所述有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统，其特征是：所述吸附罐组和氟氯烃储罐（12）上均设有温度变送器。
7.如权利要求1-6之一所述有效分离和回收氟氯烃的变压吸附系统，其特征是：所述系统所有组件均通过PLC自控系统控制，每个组件与PLC控制器单独连接形成电路，通过组件上设置的压力变送器和温度变送器对系统进行检测，当温度压强超过安全范围，系统将发出警报并进入紧急安全模式。
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