CN110523206A - 一种基于压缩低温冷凝方式回收有机溶剂的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于压缩低温冷凝方式回收有机溶剂的装置，包括依次连接的第一非吸附式空气过滤器、双层预冷凝罐、第二非吸附式空气过滤器、空气压缩装置、双层吸附罐、冷凝装置、单向阀、气液分离装置、低温冷冻机组，所述低温冷冻机组包括双数的深冷冷凝罐和不少于深冷冷凝罐数量的冷冻压缩机，所述气液分离装置的液体出口和第一液体存储装置，所述低温冷冻机组和双层预冷凝罐的内层导通，所述双层预冷凝罐的内层与双层吸附罐的吸附层导通。本发明，普适性强，占地很小，制造成本低廉很多，布局更灵活，可作为单机或车间小环境的配套辅助设备使用，对于小环境内有机溶剂挥发浓度变化较大的情况能实现精细回收。
Description
技术领域
本发明涉及有机溶剂回收装置技术领域，具体为一种基于压缩低温冷凝方式回收有机溶剂的装置。
背景技术
常压冷凝回收技术：常压下将含有有机溶剂的气体导入-5℃-20℃低温区域，使有机溶剂降温到液化温度以下，经过液水分离系统分离回收有机溶剂，该技术在常压下进行有机溶剂回收，效率低下，当挥发逸散到空气中的有机溶剂含量低时，无法实现回收功能。
申请公布号为CN 108452632 A的“一种利用空气深冷的VOCs回收技术”：将外部空气压缩膨胀实现液化后，将液化空气作为有机溶剂回收过程的冷却介质，使含有有机溶剂的气体降温至-140℃至-130℃冷凝液化，并且在随后的升温过程中作为冷却介质的液化空气升温重新气化实现有机溶剂的分离，该技术的侧重点在于空气净化而非有机溶剂回收，整个过程中导入的含有有机溶剂的气体仍处于常压之下，对于低浓度的有机溶剂无法实现回收，且作为冷却介质的外部空气先液化后气化，大量放热吸热，能量消耗非常大，该技术适用于宽阔环境下的空气净化，对于小环境内有机溶剂挥发浓度变化较大的情况不能实现精细回收，而且该技术有机溶剂的气体降温至-140℃至-130℃冷凝液化，安全隐患较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于压缩低温冷凝方式回收有机溶剂的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于压缩低温冷凝方式回收有机溶剂的装置，包括依次连接的第一非吸附式空气过滤器、双层预冷凝罐、第二非吸附式空气过滤器、空气压缩装置、双层吸附罐、冷凝装置、单向阀、气液分离装置、低温冷冻机组，所述第一非吸附式空气过滤器和第二非吸附式空气过滤器与双层预冷凝罐的外层导通，所述双层预冷凝罐的外层和第二液体存储装置导通，所述双层吸附罐的内层与空气压缩装置和冷凝装置导通，所述低温冷冻机组包括双数的深冷冷凝罐和不少于深冷冷凝罐数量的冷冻压缩机，所述冷冻压缩机为深冷冷凝罐提供冷源，两个或多个所述冷冻压缩机的高低压两侧通过换向阀与两个所述深冷冷凝罐连接，两个所述深冷冷凝罐之间通过第一液体存储装置导通，所述气液分离装置的液体出口和第一液体存储装置，所述低温冷冻机组和双层预冷凝罐的内层导通，所述双层预冷凝罐的内层与双层吸附罐的吸附层导通，所述双层吸附罐的吸附层与双层吸附罐上的排气口导通。
优选的，所述冷冻压缩机之间级联控温。
优选的，所述双层吸附罐的吸附层为活性炭层、无纺棉布层或者硅酸钙层中的一种或几种。
优选的，所述冷凝装置为液冷冷凝装置或者气冷冷凝装置中的一种或两种。
优选的，所述第一液体存储装置和第二液体存储装置均为液体存储罐或者液体存储箱中的一种或者两种。
优选的，所述空气压缩装置为容积式空气压缩机或者动力式空气压缩机中的一种或者两种。
优选的，所述第一非吸附式空气过滤器和第二非吸附式空气过滤器均为金属网板式空气过滤器或者布袋式空气过滤器中的一种或两种。
优选的，所述气液分离装置为离心式气液分离器、折流式气液分离器或者填料式气液分离器中的一种或几种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明，直接对含有有机溶剂气体的空气进行压缩而非外部空气，直接可以达到降低饱和蒸汽浓度的目的，有机溶剂气体在压缩的过程中体积变小，自然吸热升温，拉高了下一步冷凝时的温度差，同时体积变小可以促进挥发到空气中的有机溶剂液滴融合，更便于回收，低温冷冻机组的工作温度可以根据有机溶剂的不同种类分别设定，在-30℃至-60℃的区间内可调，不影响效率的同时大大节约能源；
2、本发明，普适性强，占地很小，制造成本低廉很多，布局更灵活，可作为单机或车间小环境的配套辅助设备使用，对于小环境内有机溶剂挥发浓度变化较大的情况能实现精细回收；
3、本发明，无需将机溶剂的气体降温至较低的温度，安全隐患小；
4、本发明，相对常压冷凝回收技术，能够对含有较低有机溶剂的气体进行回收。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、第一非吸附式空气过滤器；2、双层预冷凝罐；3、第二非吸附式空气过滤器；4、空气压缩装置；5、双层吸附罐；6、第二液体存储装置；7、冷凝装置；8、气液分离装置；9、第一液体存储装置；10、冷冻压缩机；11、深冷冷凝罐。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于压缩低温冷凝方式回收有机溶剂的装置，包括依次连接的第一非吸附式空气过滤器1、双层预冷凝罐2、第二非吸附式空气过滤器3、空气压缩装置4、双层吸附罐5、冷凝装置7、单向阀、气液分离装置8、低温冷冻机组，第一非吸附式空气过滤器1和第二非吸附式空气过滤器3与双层预冷凝罐2的外层导通，双层预冷凝罐2的外层和第二液体存储装置6导通，双层吸附罐5的内层与空气压缩装置4和冷凝装置7导通，低温冷冻机组包括双数的深冷冷凝罐11和不少于深冷冷凝罐11数量的冷冻压缩机10，冷冻压缩机10为深冷冷凝罐11提供冷源，两个或多个冷冻压缩机10的高低压两侧通过换向阀与两个深冷冷凝罐11连接，两个深冷冷凝罐11之间通过第一液体存储装置9导通，气液分离装置8的液体出口和第一液体存储装置9，低温冷冻机组和双层预冷凝罐2的内层导通，双层预冷凝罐2的内层与双层吸附罐5的吸附层导通，双层吸附罐5的吸附层与双层吸附罐5上的排气口导通。
具体的，冷冻压缩机10之间级联控温，管理效率较高。
具体的，双层吸附罐5的吸附层为活性炭层，效果稳定。
在其它实施例中，双层吸附罐5的吸附层为无纺棉布层或者硅酸钙层中。
具体的，冷凝装置7为液冷冷凝装置，传热效果好。
在其它实施例中，冷凝装置7为气冷冷凝装置。
具体的，第一液体存储装置9和第二液体存储装置6均为液体存储罐，采购方便。
在其它实施例中，第一液体存储装置9和第二液体存储装置6均为液体存储箱。
具体的，空气压缩装置4为容积式空气压缩机。
在其它实施例中，空气压缩装置4为动力式空气压缩机。
具体的，第一非吸附式空气过滤器1和第二非吸附式空气过滤器3均为金属网板式空气过滤器。
在其它实施例中，第一非吸附式空气过滤器1和第二非吸附式空气过滤器3均为布袋式空气过滤器。
具体的，气液分离装置8为离心式气液分离器。
在其它实施例中，气液分离装置8为折流式气液分离器或者填料式气液分离器。
工作原理：产生有机溶剂气体源的设备需要搭建一个小环境，防止气体大量逸散，通过有机溶剂气体吸入口与本系统相连，常温常压的含有有机溶剂的气体经过装置第一非吸附式空气过滤器1过滤气体内的颗粒杂质后进入装置双层预冷凝罐2外层，双层预冷凝罐2的内层利用装置深冷冷凝罐11产生的残余冷量和外层通入的常温气体做热交换，实现预冷，经过预冷凝产生的冷凝回收液流入第二液体存储装置6，预冷凝之后的气体经过第二非吸附式空气过滤器3过滤固体杂质后进入空气压缩装置4，在空气压缩装置4的作用下，含有有机溶剂的气体被增压至0.6MPa，同时升温至50-60℃，升温增压后的有机溶剂气体进入双层吸附罐5的内层，内层起到略微降温降压以及缓冲的作用，双层吸附罐5可根据需要并联多个，然后进入装置冷凝装置7，高压气体温度降低至约20-30℃，饱和蒸汽浓度下降，部分有机溶剂液化形成有机溶剂气液混合物，该混合物经单向阀后进入气液分离装置8，之前液化的有机溶剂液体进入装置第一液体存储装置9，剩余尚未液化的有机溶剂气体进入低温冷冻机组，经换向阀切换后可实现交替制冷制热，制冷时将残余有机溶剂气体和空气中的水汽液化结冰，制热时将固体混合物溶解进入第一液体存储装置9，制冷时温度为-30℃-100℃可调，此时绝大部分有机溶剂已经被回收，剩余气体导入双层预冷凝罐2内层，利用其残余冷量和双层预冷凝罐2外层做热交换，做到能量的充分利用，通过双层预冷凝罐2内层后气体进入双层吸附罐5的活性炭层，将残余物质完全吸附后从排气口排出，第一液体存储装置9和第二液体存储装置6内为有机溶剂液体和水(来自于低温凝结的空气中的水分)的混合物，经过液水分离器分离后，纯净的有机溶剂液体实现回收。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于压缩低温冷凝方式回收有机溶剂的装置，其特征在于包括依次连接的第一非吸附式空气过滤器、双层预冷凝罐、第二非吸附式空气过滤器、空气压缩装置、双层吸附罐、冷凝装置、单向阀、气液分离装置、低温冷冻机组，所述第一非吸附式空气过滤器和第二非吸附式空气过滤器与双层预冷凝罐的外层导通，所述双层预冷凝罐的外层和第二液体存储装置导通，所述双层吸附罐的内层与空气压缩装置和冷凝装置导通，所述低温冷冻机组包括双数的深冷冷凝罐和不少于深冷冷凝罐数量的冷冻压缩机，所述冷冻压缩机为深冷冷凝罐提供冷源，两个或多个所述冷冻压缩机的高低压两侧通过换向阀与两个所述深冷冷凝罐连接，两个所述深冷冷凝罐之间通过第一液体存储装置导通，所述气液分离装置的液体出口和第一液体存储装置，所述低温冷冻机组和双层预冷凝罐的内层导通，所述双层预冷凝罐的内层与双层吸附罐的吸附层导通，所述双层吸附罐的吸附层与双层吸附罐上的排气口导通。
2.根据权利要求1所述的一种基于压缩低温冷凝方式回收有机溶剂的装置，其特征在于：所述冷冻压缩机之间级联控温。
3.根据权利要求2所述的一种基于压缩低温冷凝方式回收有机溶剂的装置，其特征在于：所述双层吸附罐的吸附层为活性炭层、无纺棉布层或者硅酸钙层中的一种或几种。
4.根据权利要求2所述的一种基于压缩低温冷凝方式回收有机溶剂的装置，其特征在于：所述冷凝装置为液冷冷凝装置或者气冷冷凝装置中的一种或两种。
5.根据权利要求4所述的一种基于压缩低温冷凝方式回收有机溶剂的装置，其特征在于：所述第一液体存储装置和第二液体存储装置均为液体存储罐或者液体存储箱中的一种或者两种。
6.根据权利要求3所述的一种基于压缩低温冷凝方式回收有机溶剂的装置，其特征在于：所述空气压缩装置为容积式空气压缩机或者动力式空气压缩机中的一种或者两种。
7.根据权利要求6所述的一种基于压缩低温冷凝方式回收有机溶剂的装置，其特征在于：所述第一非吸附式空气过滤器和第二非吸附式空气过滤器均为金属网板式空气过滤器或者布袋式空气过滤器中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的一种基于压缩低温冷凝方式回收有机溶剂的装置，其特征在于：所述气液分离装置为离心式气液分离器、折流式气液分离器或者填料式气液分离器中的一种或几种。
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