CN110589766A - 一种用于pta生产工艺中的精制氢气回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置，通过设置有PTA反应主体、气体降温机构、水分分离机构、氢气回收机构和集气罐，所述PTA反应主体、气体降温机构、水分分离机构、氢气回收机构和集气罐构成一个循环，所述气体降温机构通过气体降温管对PTA反应主体输出的氢气进行降温处理，所述水分分离机构通过内部的冷凝机构，将氢气中的水分消除，所述氢气回收机构将氢气收集回收输送进集气罐中，集气罐中得到的氢气没有水分，适合使用者使用，通过设置净化机构，净化机构设置的净化箱内设置有净化件一和净化件二，通过净化件一和净化件二，将氢气中的水分进行更一步的吸收，确保水分的消除。

Description

一种用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置

技术领域

本发明涉及一种PTA生产设备，具体是一种用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置。

背景技术

PTA生产工艺中，为了保证在加氢反应器中有效去除4-CBA和其他有色杂质，氢气加入量是严重过量的， 大约有85％的氢气未来得及参与反应就随浆料一起进入下游结晶器， 然后在结晶闪蒸时随闪蒸汽及其它不凝气一起高空排放，造成了很大的资源浪费。

现有的PTA生产设备一般也都具有氢气回收的装置，但是现有的氢气回收装置不能很有效的将氢气中掺杂的水分消除，因此现在急需一种可以有效的在氢气回收过程中将其中水分消除的回收装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置，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：

一种用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置，包括PTA反应主体,所述PTA反应主体通过连接管与气体降温机构连接，所述气体降温机构通过连接管与水分分离机构连接，所述水分分离机构通过连接管与氢气回收机构连接，所述氢气回收机构通过连接管与集气罐连接，所述集气罐与PTA反应主体通过通过连接管连接，所述PTA反应主体与气体降温机构之间的连接管上设置有控制阀门一，所述气体降温机构与水分分离机构之间的连接管上设置有控制阀门二，所述水分分离机构与氢气回收机构之间的连接管上设置有控制阀门三，所述氢气回收机构与集气罐之间的连接管上设置有控制阀门四，所述集气罐与PTA反应主体之间的连接管上设置有控制阀门五。

作为本发明进一步的方案：所述气体降温机构包括气体降温主体，所述气体降温主体上设置有进气口一、出气口一、进水口和出水口，所述进气口一与出气口一均与连接管连接,所述气体降温主体内设置有气体降温管，所述气体降温管通过进水口与外界水源连接。

作为本发明再进一步的方案：所述水分分离机构包括水分分离主体，所述水分分离主体上设置有进气口二和出气口二，所述进气口二和出气口二均与连接管连接，所述水分分离主体内设置有多个冷凝机构，所述水分分离主体下端设置有排水口，所述排水口上设置有控制阀门六，所述水分分离主体上还设置有水位显示尺，所述水位显示尺设置于水分分离主体下端，所述水分分离主体内还设置有湿度感应机构，所述水分分离主体上还设置有气体循环口，所述气体循环口与进气口二通过连接管连接，所述气体循环口与进气口二之间的连接管上设置有控制阀门七和控制阀门八。

作为本发明再进一步的方案：所述冷凝机构的数量为三个，所述冷凝机构包括冷凝板和冷凝管，所述冷凝板与水分分离主体固定连接，所述冷凝管设置于冷凝板内。

作为本发明再进一步的方案：所述湿度感应机构包括湿度感应器和湿度显示器，所述湿度感应器设置于水分分离主体内，所述湿度显示器设置于水分分离主体外侧，且与湿度感应器固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述氢气回收机构采用膜分离法将氢气回收。

作为本发明再进一步的方案：所述氢气回收机构与集气罐之间设置的连接管上设置有吸气装置，所述吸气装置为吸气泵。

作为本发明再进一步的方案：所述集气罐一端与氢气回收机构连接，另外一端与PTA反应主体连接，所述集气罐上设置有出气口四。

作为本发明再进一步的方案：所述水分分离机构与氢气回收机构之间设置有净化机构，所述净化机构与水分分离机构连接的连接管上设置有控制阀门九，所述净化机构包括净化箱，所述净化箱上设置有进气口三和出气口三，所述进气口三和出气口三均与连接管连接，所述净化箱内设置有净化件一和净化件二。

作为本发明再进一步的方案：所述净化件一为硅藻土层，所述净化件二为活性炭层所述净化件一为硅藻土层，所述净化件二为活性炭层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置有PTA反应主体、气体降温机构、水分分离机构、氢气回收机构和集气罐，所述PTA反应主体、气体降温机构、水分分离机构、氢气回收机构和集气罐构成一个循环，所述气体降温机构通过气体降温管对PTA反应主体输出的氢气进行降温处理，所述水分分离机构通过内部的冷凝机构，将氢气中的水分消除，所述氢气回收机构将氢气收集回收输送进集气罐中，集气罐中得到的氢气没有水分，适合使用者使用，通过设置净化机构，净化机构设置的净化箱内设置有净化件一和净化件二，通过净化件一和净化件二，将氢气中的水分进行更一步的吸收，确保水分的消除。

附图说明

图1为用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置的示意图。

图2为用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置中气体降温机构的示意图。

图3为用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置中水分分离机构的示意图。

图4为用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置中净化机构的示意图。

图中：1-PTA反应主体、2-控制阀门五、4-控制阀门一、5-气体降温机构、6-控制阀门二、7-水分分离机构、8-控制阀门十、9-净化机构、10-控制阀门三、11-氢气回收机构、12-控制阀门四、13-连接管、14-集气罐、15-出气口四、16-吸气装置、17-进气口一、18-进水口、19-气体降温主体1、20-气体降温管、21-出气口一、22-出水口、23-进气口二、24-控制阀门七、25-控制阀门八、26-气体循环口、27-冷凝管、28-冷凝板、29-湿度感应器、30-湿度显示器、31-出气口二、32-水位显示尺、33-排水口、34-控制阀门六、35-进气口三、36-净化箱、37-净化件一、38-净化件二、39-出气口三。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

请参阅图1-3，一种用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置，包括PTA反应主体1，所述PTA反应主体1通过连接管13与气体降温机构5连接，所述气体降温机构5通过连接管13与水分分离机构7连接，所述水分分离机构7通过连接管13与氢气回收机构11连接，所述氢气回收机构11通过连接管13与集气罐14连接，所述集气罐14与PTA反应主体1通过通过连接管13连接，所述PTA反应主体1与气体降温机构5之间的连接管13上设置有控制阀门一4，所述气体降温机构5与水分分离机构7之间的连接管13上设置有控制阀门二6，所述水分分离机构7与氢气回收机构11之间的连接管13上设置有控制阀门三10，所述氢气回收机构11与集气罐14之间的连接管13上设置有控制阀门四12，所述集气罐14与PTA反应主体1之间的连接管13上设置有控制阀门五2，通过将PTA反应主体1、气体降温机构5、水分分离机构7、氢气回收机构11和集气罐14构成一个循环回路，完成了对于氢气的回以及循环利用。

所述PTA反应主体1是PTA生产精制的反应容器，是现有技术，本实施例中不做详细描述。

所述气体降温机构5的具体形式不加以限制，本实施例中，优选的，所述气体降温机构5包括气体降温主体19，所述气体降温主体19上设置有进气口一17和出气口一21，所述进气口一17与出气口一21均与连接管13连接，所述气体降温主体19内设置有气体降温管20，所述气体降温管20通过进水口18与外界水源连接，再通过气体降温管20输送到出水口22将水输送出气体降温主体19，通过设置进气口一17将PTA反应主体1内剩余的氢气通入气体降温主体19内，然后在气体降温主体19内经过气体降温管20的降温，再通过出气口一21输送到连接管13，再进行下一步的水分分离作业。

所述水分分离机构7的具体形式不加以限制，本实施例中，优选的，所述水分分离机构7包括水分分离主体，所述水分分离主体上设置有进气口二23和出气口二31，所述进气口二23和出气口二31均与连接管13连接，所述水分分离主体内设置有多个冷凝机构，多个所述冷凝机构的具体形式不加以限制，本实施例中，优选的，所述冷凝机构的数量为三个，所述冷凝机构包括冷凝板28和冷凝管27，所述冷凝板28与水分分离主体固定连接，所述冷凝管27设置于冷凝板28内，当氢气通过进气口二23进入水分分离主体内，因为冷凝机构的存在，氢气中存在的水分遇到冷凝机构，凝结成水滴从冷凝板28滑落，所述水分分离主体下端设置有排水口33，通过排水口33可以将冷凝得到的水排出，所述排水口33上设置有控制阀门六34，通过控制阀门六34可以控制水的排出，所述水分分离主体上还设置有水位显示尺32，所述水位显示尺32设置于水分分离主体下端，可以有效防止水分分离主体内的水位过高，为了保证氢气中的水分消除的彻底，所述水分分离主体内还设置有湿度感应机构，所述湿度感应机构的具体形式不加以限制，本实施例中，优选的，所述湿度感应机构包括湿度感应器29和湿度显示器30，所述湿度感应器29设置于水分分离主体内，可以感受水分分离主体内的空气湿度，所述湿度显示器30设置于水分分离主体外侧，且与湿度感应器29固定连接，所述湿度显示器30可以将湿度感应器29感应的湿度显示出来，方便使用人员了解水分分离主体内的湿度情况，所述水分分离主体上还设置有气体循环口26，所述气体循环口26与进气口二23通过连接管13连接，所述气体循环口26与进气口二23之间的连接管13上设置有控制阀门七24和控制阀门八25，当湿度感应装置感应到水分分离主体内的湿度过高的时候，证明氢气内的水分还没有消除的彻底，此时打开控制阀门七24和控制阀门八25，将水分分离主体内的氢气通过气体循环口26和连接管13，通过进气口二23再次进行冷凝，直到湿度感应装置感应到湿度处于正常状态的时候，此时关闭控制阀门七24和控制阀门八25，将氢气通入氢气回收机构11进行下一步作业。

所述氢气回收机构11是将氢气提取的一道工序，本实施例中，优选的，所述氢气回收机构11采用膜分离法将氢气回收，所述膜分离法为现有技术，本实施例中不做详细描述。

所述氢气回收机构11与集气罐14之间设置的连接管13上设置有吸气装置16，所述吸气装置16的具体形式不加以限制，本实施例中，优选的，所述吸气装置16吸气泵，通过吸气装置16将氢气回收机构11得到的氢气回收到集气罐14中，供使用者使用。

所述集气罐14一端与氢气回收机构11连接，另外一端与PTA反应主体1连接，所述集气罐14上设置有出气口四15，使用人员可以通过出气口四15将氢气取出使用，也可以通过连接管13将氢气再次通到PTA反应主体1内供反应使用。

本实施例的工作原理是：通过设置有PTA反应主体1、气体降温机构5、水分分离机构7、氢气回收机构11和集气罐14，所述PTA反应主体1、气体降温机构5、水分分离机构7、氢气回收机构11和集气罐14构成一个循环，所述气体降温机构5通过气体降温管20对PTA反应主体1输出的氢气进行降温处理，所述水分分离机构7通过内部的冷凝机构，将氢气中的水分消除，所述氢气回收机构11将氢气收集回收输送进集气罐14中，集气罐14中得到的氢气没有水分，适合使用者使用。

实施例2

为了对请氢气中的水分做到更进一步的消除，本实施例在实施例1的基础上作出以下改进，改进之处在于，所述水分分离机构7与氢气回收机构11之间设置有净化机构9，所述净化机构9与水分分离机构7连接的连接管13上设置有控制阀门九，所述净化机构9的具体形式不加以限制，本实施例中，优选的，所述净化机构9包括净化箱36，所述净化箱36上设置有进气口三35和出气口三39，所述进气口三35和出气口三39均与连接管13连接，所述净化箱36内设置有净化件一37和净化件二38，所述净化件一37和净化件二38的具体形式不加以限制，本实施例中，优选的，所述净化件一37为硅藻土层，所述净化件二38为活性炭层，通过设置净化件一37和净化件二38，将氢气中剩余的水分吸收干净，再进行下一步作业。

本实施例的工作原理是：通过设置净化机构9，净化机构9设置的净化箱36内设置有净化件一37和净化件二38，通过净化件一37和净化件二38，将氢气中的水分进行更一步的吸收，确保水分的消除。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置，包括PTA反应主体（1）,其特征在于，所述PTA反应主体（1）通过连接管（13）与气体降温机构（5）连接，所述气体降温机构（5）通过连接管（13）与水分分离机构（7）连接，所述水分分离机构（7）通过连接管（13）与氢气回收机构（11）连接，所述氢气回收机构（11）通过连接管（13）与集气罐（14）连接，所述集气罐（14）与PTA反应主体（1）通过通过连接管（13）连接，所述PTA反应主体（1）与气体降温机构（5）之间的连接管（13）上设置有控制阀门一（4），所述气体降温机构（5）与水分分离机构（7）之间的连接管（13）上设置有控制阀门二（6），所述水分分离机构（7）与氢气回收机构（11）之间的连接管（13）上设置有控制阀门三（10），所述氢气回收机构（11）与集气罐（14）之间的连接管（13）上设置有控制阀门四（12），所述集气罐（14）与PTA反应主体（1）之间的连接管（13）上设置有控制阀门五（2）。

2.根据权利要求1所述的用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置，其特征在于，所述气体降温机构（5）包括气体降温主体（19），所述气体降温主体（19）上设置有进气口一（17）、出气口一（21）、进水口（18）和出水口（22），所述进气口一（17）与出气口一（21）均与连接管（13）连接,所述气体降温主体（19）内设置有气体降温管（20），所述气体降温管（20）通过进水口（18）与外界水源连接。

3.根据权利要求1所述的用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置，其特征在于，所述水分分离机构（7）包括水分分离主体，所述水分分离主体上设置有进气口二（23）和出气口二（31），所述进气口二（23）和出气口二（31）均与连接管（13）连接，所述水分分离主体内设置有多个冷凝机构，所述水分分离主体下端设置有排水口（33），所述排水口（33）上设置有控制阀门六（34），所述水分分离主体上还设置有水位显示尺（32），所述水位显示尺（32）设置于水分分离主体下端，所述水分分离主体内还设置有湿度感应机构，所述水分分离主体上还设置有气体循环口（26），所述气体循环口（26）与进气口二（23）通过连接管（13）连接，所述气体循环口（26）与进气口二（23）之间的连接管（13）上设置有控制阀门七（24）和控制阀门八（25）。

4.根据权利要求3所述的用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置，其特征在于，所述冷凝机构的数量为三个，所述冷凝机构包括冷凝板（28）和冷凝管（27），所述冷凝板（28）与水分分离主体固定连接，所述冷凝管（27）设置于冷凝板（28）内。

5.根据权利要求3所述的用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置，其特征在于，所述湿度感应机构包括湿度感应器（29）和湿度显示器（30），所述湿度感应器（29）设置于水分分离主体内，所述湿度显示器（30）设置于水分分离主体外侧，且与湿度感应器（29）固定连接。

6.根据权利要求1所述的用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置，其特征在于，所述氢气回收机构（11）采用膜分离法将氢气回收。

7.根据权利要求1所述的用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置，其特征在于，所述氢气回收机构（11）与集气罐（14）之间设置的连接管（13）上设置有吸气装置（16），所述吸气装置（16）为吸气泵。

8.根据权利要求1所述的用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置，其特征在于，所述集气罐（14）一端与氢气回收机构（11）连接，另外一端与PTA反应主体（1）连接，所述集气罐（14）上设置有出气口四（15）。

9.根据权利要求1所述的用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置，其特征在于，所述水分分离机构（7）与氢气回收机构（11）之间设置有净化机构（9），所述净化机构（9）与水分分离机构（7）连接的连接管（13）上设置有控制阀门九，所述净化机构（9）包括净化箱（36），所述净化箱（36）上设置有进气口三（35）和出气口三（39），所述进气口三（35）和出气口三（39）均与连接管（13）连接，所述净化箱（36）内设置有净化件一（37）和净化件二（38）。

10.根据权利要求9所述的用于PTA生产工艺中的精制氢气回收装置，其特征在于，所述净化件一（37）为硅藻土层，所述净化件二（38）为活性炭层。