CN109157970A - 一种对含氯乙烯的尾气进行回收净化的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对含氯乙烯的尾气进行回收净化的装置，包括：气液分离器、氧分析仪和控制器，所述控制器连接所述氧分析仪、第一阀门和第二阀门，用于监测所述氧分析仪检测的数据，控制所述第一阀门和第二阀门开/关；当所述氧分析仪检测的数据小于预定阈值时，控制器打开第一阀门，关闭第二阀门；当所述氧分析仪检测的数据不小于预定阈值时，控制器打开第二阀门，关闭第一阀门。本发明中控制器将氧分析仪与第一阀门和第二阀门精确联锁控制，实现氧含量合格气体和氧含量不合格气体的有效分离，从而促进氧含量合格气体的回收利用，为企业节约生产成本，同时采用碱洗单元对氧含量不合格气体处理后排空，减少了环境污染。

Description

一种对含氯乙烯的尾气进行回收净化的装置

技术领域

本发明属于三废治理和综合利用技术领域，更具体地，涉及一种对PVC生产聚合过程中产生的含氯乙烯的尾气进行回收净化的装置。

背景技术

在聚氯乙烯(PVC)正常生产聚合反应过程中，氯乙烯(VCM)在聚合釜内逐渐减少，转化为固体PVC，但仍有部分未反应的VCM气体需要回收。VCM回收分为间歇回收和连续回收两部分，间歇回收和连续回收的VCM单体分别通过间断压缩机和连续压缩机压缩至冷凝压力后，进入VCM一级冷凝器冷凝。

经VCM一级冷凝器冷凝后，未冷凝气再经VCM二级冷凝器进一步冷凝，VCM二级冷凝器未冷凝的气体进入尾气吸附装置(活性炭吸附法)，吸附尾气中剩余的VCM后经离心干燥单元排放筒排放。

即，VCM二级冷凝器未冷凝的气体中含有的VCM未得到利用，并且，尾气吸附装置对尾气的净化度不高，仍会残留部分VCM，没有完全解决环境污染的问题。另外，尾气吸附装置中的活性炭解吸需要加热再生，运行成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种对含氯乙烯的尾气进行回收净化的装置，对PVC生产聚合过程中VCM二级冷凝器出口的尾气进行回收处理，以解决现有技术中对氯乙烯的回收利用率低和尾气吸附装置运行成本高的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种对含氯乙烯的尾气进行回收净化的装置，包括：气液分离器、氧分析仪和控制器，所述气液分离器用于接收含氯乙烯的尾气，并对含氯乙烯的尾气进行气液分离，得到初级气体和废液，所述废液通过所述气液分离器的液体出口管道排到废水处理系统；所述氧分析仪安装在所述气液分离器的气体出口管道上，用于检测所述初级气体的氧含量，当初级气体的氧含量小于预定阈值时，即为氧含量合格的气体，当初级气体的氧含量不小于预定阈值时，即为氧含量不合格的气体；所述气体出口管道分别与第一管道和第二管道连接，第一管道上设置有第一阀门，第二管道上设置有第二阀门，所述第一管道用于将氧含量合格气体汇入氯乙烯气柜水封前管道，以回收利用氯乙烯，所述第二管道用于将氧含量不合格气体排入碱洗单元水封槽处理；所述控制器连接所述氧分析仪、第一阀门和第二阀门，用于监测所述氧分析仪检测的数据，控制所述第一阀门和第二阀门开/关；当所述氧分析仪检测的数据小于预定阈值时，控制器打开第一阀门，关闭第二阀门；当所述氧分析仪检测的数据不小于预定阈值时，控制器打开第二阀门，关闭第一阀门。

优选地，所述氧分析仪的预定阈值为5％。

优选地，所述气液分离器的进口管道上设置有进口阀门，所述进口阀门受所述控制器控制。

优选地，所述气液分离器的进口管道上设置有止回阀，所述止回阀用于防止所述进口管道内的尾气逆流。

优选地，所述气液分离器的进口管道上设置有导淋阀和八字盲板，用于检修操作以及与其他系统有效隔离。

优选地，所述气液分离器的进口管道带有一定的坡度，所述气液分离器处于最低点，以使进口管道内的液体都自动流入气液分离器内。

优选地，所述气液分离器内的液位控制在所述气液分离器高度的80％以下。

优选地，所述气液分离器设置有高报联锁装置，用于检测所述气液分离器内的液位高度，当所述气液分离器内的液位高于80％时，高报联锁装置会发出报警信号，并将所述报警信号传递给所述控制器，所述控制器根据接收到的报警信号，将进口阀门关闭。

优选地，所述气液分离器的液体出口管道上设置有视镜，所述视镜可用于看清所述液体出口管道内的介质状态。

与现有技术相比，本发明提供的一种对含氯乙烯的尾气进行回收净化的装置，具有如下优势：控制器将氧分析仪与第一阀门和第二阀门精确联锁控制，实现氧含量合格气体和氧含量不合格气体的有效分离，使原本含有VCM的废气得到进一步利用，从而促进VCM气体的回收利用，为企业节约生产成本，同时采用碱洗单元对氧含量不合格气体处理后排空，减少了环境污染。与单纯的尾气吸附装置相比，降低了运行成本。

该装置可以采用就地操作和中控DCS相结合的控制结构，以精确的气液分离、氧含量检测和联锁控制为控制核心，完成整个装置对含氯乙烯的尾气的有效分离和回收处理；该装置不需要复杂的机械设备，能耗低，操作方便，又能节约成本减少环境污染，因此具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明提供的一种对含氯乙烯的尾气进行回收净化的装置结构图。

图2为本实施例中对EPVC和SPVC两种聚合反应过程中产生的尾气进行回收净化的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本发明中的组件、技术，以便本发明的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本发明权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。

图1示出了本发明提供的一种对含氯乙烯的尾气进行回收净化的装置结构图。

如图1所示，一种对含氯乙烯的尾气进行回收净化的装置，包括：气液分离器1、氧分析仪2和控制器3，气液分离器1用于接收含氯乙烯的尾气，并对含氯乙烯的尾气进行气液分离，得到初级气体和废液，废液通过气液分离器1的液体出口管道11排到废水处理系统；氧分析仪2安装在气液分离器1的气体出口管道12上，用于检测所述初级气体的氧含量，当初级气体的氧含量小于预定阈值时，即为氧含量合格气体，当初级气体的氧含量不小于预定阈值时，即为氧含量不合格气体。

气体出口管道12分别与第一管道13和第二管道14连接，第一管道13上设置有第一阀门41，第二管道14上设置有第二阀门42，第一管道13用于将氧含量合格气体汇入氯乙烯气柜水封前管道，以回收利用氯乙烯，第二管道14用于将氧含量不合格气体排入碱洗单元水封槽处理。

控制器3连接氧分析仪2、第一阀门41和第二阀门42，用于监测氧分析仪2检测的数据，控制第一阀门41和第二阀门42开/关；

当氧分析仪2检测的数据小于预定阈值时，控制器3打开第一阀门41，关闭第二阀门42；当氧分析仪2检测的数据不小于预定阈值时，控制器3打开第二阀门42，关闭第一阀门41。

在本发明中，含氯乙烯的尾气来自PVC生产聚合过程中VCM二级冷凝器出口的尾气，尾气中含有少量氯乙烯、惰性气体、氮气、二氧化碳、氧气和冷凝的废液等。该装置对这部分气体进行气液分离后检测初级气体的氧含量，将初级气体按照含氧量的不同分为氧含量合格气体和氧含量不合格气体。

气液分离器1对含氯乙烯的尾气进行气液分离后，产生的废液通过气液分离器1的液体出口管道11排到废水处理系统，液体出口管道11上设置有阀门44，用于控制废液的流出。同时，液体出口管道11带有一定的坡度，使废液能顺利自流入废水处理系统。这里所说的废水处理系统为含汞废水处理单元，废液经含汞废水处理单元进一步处理后回收利用。

本发明提供的方法，其中，氧分析仪2的预定阈值为5％。也就是说，当初级气体的氧含量小于5％时，即为氧含量合格气体，当初级气体的氧含量不小于5％时，即为氧含量不合格气体。氧含量合格气体通过第一管道13汇入氯乙烯气柜水封前，然后再将氯乙烯单体送入聚合单元，以便回收利用这部分氯乙烯。氯乙烯中氧含量超过5％时，在气柜内容易发生爆炸，不利于安全生产，因此需要严格控制氯乙烯中的氧含量，将氧含量为5％作为临界点。

氧含量不合格气体通过第二管道14排入碱洗单元水封槽，碱洗单元水封槽吸收氧含量不合格气体中的氯乙烯后，将其经离心干燥单元排放筒排放，排放的尾气无污染。

本发明提供的方法，其中，气液分离器1的进口管道15上设置有进口阀门43，进口阀门43也受控制器3控制。

本发明提供的方法，其中，气液分离器1的进口管道15上设置有止回阀44，止回阀44用于防止进口管道15内的尾气逆流。

本发明提供的方法，其中，气液分离器1的进口管道15上设置有导淋阀5和八字盲板6，用于检修操作以及与其他系统有效隔离。本发明中，在止回阀44后安装导淋阀5作为置换口，以便检修时接入临时管线。在导淋阀5后安装八字盲板6作为隔离装置，以便检修时与其他系统有效隔离。

八字盲板6是一种管道用件，常用于需要更改流程的管路法兰，材质主要有碳钢、不锈钢、合金，可根据管路压力等级和管路介质进行选择。通常使用在管径较大的管线上，平时用法兰一端占用间距保持管线畅通，需要时换为另一端同等厚度的盲板以截断管线。避免因临时替换其他盲板造成管线被强迫扩张，影响整个系统。

本发明提供的方法，其中，气液分离器1的进口管道15带有一定的坡度，气液分离器1处于最低点，以使进口管道15内的液体都自动流入气液分离器1内。该装置通过将气液分离器1设置于最低点，以使进口管道15内的液体都自动流入气液分离器1内，防止了废液滞留的情况出现。

本发明提供的方法，其中，气液分离器1内的液位控制在气液分离器1高度的80％以下，以促进气液的有效分离。

本发明提供的方法，其中，气液分离器1设置有高报联锁装置7，用于检测气液分离器1内的液位高度，当气液分离器1内的液位高于80％时，高报联锁装置7会发出报警信号，并将该报警信号传递给控制器3，控制器3根据接收到的报警信号，将进口阀门43关闭。

本发明提供的方法，其中，气液分离器1的液体出口管道11上设置有视镜8，视镜8可用于看清液体出口管道11内的介质状态。视镜属安全附件，按形状分为圆形和长方形视镜。

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

图2示出了本实施例中对SPVC和EPVC两种聚合反应过程中产生的尾气进行回收净化的结构示意图。

如图2所示，本实施例中，同时对SPVC和EPVC两种聚合反应过程中产生的尾气进行回收净化。SPVC和EPVC二级冷凝器出口的尾气含量如表1所示。其中，SPVC二级冷凝器出口的尾气为57.1kg/h；EPVC二级冷凝器出口的尾气为56kg/h。

表1：SPVC和EPVC二级冷凝器出口的尾气组分和含量

本实施例中，原有系统为来自SPVC和EPVC二级冷凝器出口管线的尾气分别通过生产原有管线进入尾气吸附装置。

按照本发明提供的装置，在SPVC和EPVC二级冷凝器出口管线增加一套尾气回收净化的系统，包括一台气液分离器1、一台氧分析仪2和控制器3，及配套的管道(11～15)、阀门(41～44)、导淋阀5、八字盲板6、高报联锁7和视镜8等，由于有SPVC和EPVC两条出口管线，因此气液分离器1的进口管道13上的进口阀门43、止回阀44、导淋阀5和八字盲板6各设置两套。

其中，控制器3为分散控制系统DCS，分散控制系统DCS以微处理器为基础，采用集中监视、分散控制的方式，根据氧分析仪2检测的数据，控制第一阀门41和第二阀门42的开/关，实现对氧含量合格气体和氧含量不合格气体的有效分离，从而促进氧含量合格气体的回收利用，为企业节约生产成本，同时采用碱洗单元对氧含量不合格气体处理后排空，减少环境污染。

本实施例中采用就地操作和中控DCS远程控制两种控制模式，具体说明如下：

就地操作：就地操作即手动方式，用于设备安装调试、正常检修和故障维护以及废液的排放等。

中控DCS远程控制：中控DCS远程控制即自动方式，中控人员通过中控DCS系统可远程精确控制气液分离器内液体的液位、监测氧分析仪检测的数值和控制第一阀门、第二阀门的开关等情况，设备的运行完全由中控人员操作，现场人员仅配合废液的排放和巡检等操作。

变形例

第一管道13设置成带有一定的坡度，经气液分离器1分离后的尾气(氧含量合格气体)在进入氯乙烯气柜水封前的过程中，尾气中携带的少量液体会倒流进入气液分离器1，进一步实现气液分离，提高了氧含量合格气体的纯净度。

第二管道14也同样设置成带有一定的坡度，经气液分离器1分离后的尾气(氧含量不合格气体)在进入碱洗单元水封槽前的过程中，尾气中携带的少量液体会倒流进入气液分离器1，进一步实现气液分离，降低了碱洗单元对尾气的处理量。

与现有技术相比，本发明提供的一种对含氯乙烯的尾气进行回收净化的装置，具有如下优势：控制器将氧分析仪与第一阀门和第二阀门精确联锁控制，实现氧含量合格气体和氧含量不合格气体的有效分离，从而促进氧含量合格气体的回收利用，为企业节约生产成本，同时采用碱洗单元对氧含量不合格气体处理后排空，减少了环境污染。与单纯的尾气吸附装置相比，降低了运行成本。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

Claims (9)

1.一种对含氯乙烯的尾气进行回收净化的装置，包括：气液分离器(1)、氧分析仪(2)和控制器(3)，

所述气液分离器(1)用于接收含氯乙烯的尾气，并对含氯乙烯的尾气进行气液分离，得到初级气体和废液，所述废液通过所述气液分离器(1)的液体出口管道(11)排到废水处理系统；

所述氧分析仪(2)安装在所述气液分离器(1)的气体出口管道(12)上，用于检测所述初级气体的氧含量，当初级气体的氧含量小于预定阈值时，即为氧含量合格气体，当初级气体的氧含量不小于预定阈值时，即为氧含量不合格气体；

所述气体出口管道(12)分别与第一管道(13)和第二管道(14)连接，第一管道(13)上设置有第一阀门(41)，第二管道(14)上设置有第二阀门(42)，所述第一管道(13)用于将氧含量合格气体汇入氯乙烯气柜水封前管道，以回收利用氯乙烯，所述第二管道(14)用于将氧含量不合格气体排入碱洗单元水封槽处理；

所述控制器(3)连接所述氧分析仪(2)、第一阀门(41)和第二阀门(42)，用于监测所述氧分析仪(2)检测的数据，控制所述第一阀门(41)和第二阀门(42)开/关；

当所述氧分析仪(2)检测的数据小于预定阈值时，控制器(3)打开第一阀门(41)，关闭第二阀门(42)；当所述氧分析仪(2)检测的数据不小于预定阈值时，控制器(3)打开第二阀门(42)，关闭第一阀门(41)。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述氧分析仪(2)的预定阈值为5％。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述气液分离器(1)的进口管道上(15)设置有进口阀门(43)，所述进口阀门(43)受所述控制器(3)控制。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述气液分离器(1)的进口管道(15)上设置有止回阀(44)，所述止回阀(44)用于防止所述进口管道(15)内的尾气逆流。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述气液分离器(1)的进口管道(15)上设置有导淋阀(5)和八字盲板(6)，用于检修操作以及与其他系统有效隔离。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述气液分离器(1)的进口管道(15)带有一定的坡度，所述气液分离器(1)处于最低点，以使进口管道(15)内的液体都自动流入气液分离器(1)内。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述气液分离器(1)内的液位控制在所述气液分离器(1)高度的80％以下。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述气液分离器(1)设置有高报联锁装置(7)，用于检测所述气液分离器(1)内的液位高度，当所述气液分离器(1)内的液位高于80％时，高报联锁装置(7)会发出报警信号，并将所述报警信号传递给所述控制器(3)，所述控制器(3)根据接收到的报警信号，将进口阀门(43)关闭。

9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述气液分离器(1)的液体出口管道(11)上设置有视镜(8)，所述视镜(8)可用于看清所述液体出口管道(11)内的介质状态。