CN111991980A - 脱单多级回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种脱单多级回收方法，属于废气回收领域。包括如下部分：物质传输系统、冷凝回收系统、射流真空系统及溶剂回收系统。废气罐的一侧通过废气传输管道连接所述冷凝回收系统的冷凝器一侧，所述冷凝器的下端通过一次处理管道与冷凝回收系统的回收室相连，而另外一侧通过二次处理管道与所述的射流真空系统中的射流真空泵相连，射流真空泵上端通过二甲基亚砜传输管道与工作流质室相连，经冷凝处理后的废气再传输到射流真空系统中与高速流动的二甲基亚砜互相混合，经三次处理管道传输至溶剂回收系统，废气中的单体会溶解在溶剂中实现进一步回收。剩余不含单体的废气经管道排放至大气中，基本实现无污染处理。

Description

脱单多级回收方法
技术领域
本发明涉及废气处理装置领域，详细地讲是一种基于冷凝和射流真空原理的脱单多级回收方法。
背景技术
众所周知，碳纤维生产过程中会产生大量含有单体的废气，如果直接排放，不仅会造成原料的浪费，增加生产成本，而且会对环境造成污染，甚至危及人的身体健康。因此对废气中单体回收是必不可少的生产流程。在此之前，回收系统一般采用冷凝器来进行处理回收工作，并不进行二次处理。在冷凝器中，部分单体凝结进入回收室，但是还有部分单体并未凝结而是随着废气经过真空泵直接排入大气中，这种情况增加了生产成本和加剧了环境污染。
因此，要加强对废气中单体的回收，降低生产成本和减少环境污染带来的一系列问题，必须采用多级回收系统，即在冷凝器回收的基础上增加二级回收系统，这是解决单体回收不完全问题的根本，也是生产生活的需要。废气中的单体是影响环境的重要原因，也与生产成本等紧密相关，但是如何高效率的回收废弃中的单体一直是工业生产中的难题，因此通过冷凝和射流真空原理对废气中的单体实现回收具有重要的生产价值和工程意义。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种脱单多级回收方法，结构简单，可以实现对废气中单体的高效率回收。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种脱单多级回收方法，其特征是，包括物质传输系统、冷凝回收系统、射流真空系统和溶液回收系统，物质传输系统包括废液传输管道、一次处理管道、二次处理管道、二甲基亚砜传输管道、三次处理管道、不含单体气体排放管道，冷凝回收系统包括冷凝器及单体回收室，射流真空系统包括工作流质室及射流真空泵，溶液回收系统为回收室；废气室通过废气传输管道连接冷凝回收系统的冷凝器一侧进气管，所述冷凝器的下端通过一次处理管道与冷凝回收系统的单体回收室相连通，所述冷凝器另外一侧的出气口通过二次处理管道与所述的射流真空系统中的射流真空泵相连通，射流真空泵上端通过二甲基亚砜传输管道与工作流质室相连，射流真空泵的出气口经三次处理管道与溶剂回收系统的回收室相连，回收室的出气口与不含单体气体排放管道相连接；废气经废气传输管道送至冷凝器，利用不同物质冷凝点的差异，将气体状态的废气中的单体转化为液体状态流入单体回收室；工作流质室内装有100％浓度的二甲基亚砜，当含单体废气从冷凝器内流出时，打开控制阀，使二甲基亚砜从工作流质室内流出并与一次处理后的废气混合进入射流真空泵内，高速的二甲基亚砜溶液能够与速度相对较慢的待处理的废气相互混合，并产生能量交换，形成混合流体，此时废气中的单体能够有效与二甲基亚砜溶液互溶进入溶液回收系统；回收室内装有100％浓度的二甲基亚砜，当由射流真空泵喷射出的混合溶液经过回收室时，与二甲基亚砜互不相溶的废气由不含单体气体排放管道排放至环境中，而废气中的单体则留在回收室内，实现单体回收。
本发明还可通过如下措施来实现：所述的废气传输管道、一次处理管道、二次处理管道、二甲基亚砜传输管道、三次处理管道及不含单体气体排放管道为不锈钢管，其内壁涂有防腐蚀涂层。所述的废气传输管道、一次处理管道、二次处理管道、二甲基亚砜传输管道、三次处理管道及不含单体气体排放管道外壁包裹有气凝胶毡。所述的冷凝器为板式冷却器。
本发明的有益效果是，结构简单，首先利用冷凝点的差异在冷凝系统中实现单体的一级回收，其次利用射流真空泵和二甲基亚砜实现对单体的二级回收，最后将不含单体的废气排放，这样可以达到降低生产成本和减少环境污染的目的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的工作流程图
图2为本发明的结构示意图。
图中10.物质传输系统，11.废液传输管道，12.一次处理管道，13.二次处理管道，14.二甲基亚砜传输管道，15.三次处理管道，16.不含单体气体排放管道，20.冷凝回收系统，21.冷凝器，22.单体回收室，30.射流真空系统，31.工作流质室，32.射流真空泵，40.溶剂回收系统，41.回收室。
具体实施方式
在图中，本发明包括物质传输系统10、冷凝回收系统20、射流真空系统30和溶液回收系统40，物质传输系统10包括废液传输管道11、一次处理管道12、二次处理管道13、二甲基亚砜传输管道14、三次处理管道15、不含单体气体排放管道16，冷凝回收系统20包括冷凝器21及单体回收室22，射流真空系统30包括工作流质室31及射流真空泵32，溶液回收系统40为回收室41；废气室通过废气传输管道11连接冷凝回收系统20的冷凝器21一侧进气管，所述冷凝器21的下端通过一次处理管道12与冷凝回收系统20的单体回收室22相连通，所述冷凝器21另外一侧的出气口通过二次处理管道13与所述的射流真空系统30中的射流真空泵32相连通，射流真空泵32上端通过二甲基亚砜传输管道14与工作流质室31相连，射流真空泵32的出气口经三次处理管道15与溶剂回收系统40的回收室41相连，回收室41的出气口与不含单体气体排放管道16相连接；废气经废气传输管道11送至冷凝器21，利用不同物质冷凝点的差异，将气体状态的废气中的单体转化为液体状态流入单体回收室22；工作流质室31内装有100％浓度的二甲基亚砜，当含单体废气从冷凝器21内流出时，打开控制阀，使二甲基亚砜从工作流质室31内流出并与一次处理后的废气混合进入射流真空泵32内，高速的二甲基亚砜溶液能够与速度相对较慢的待处理的废气相互混合，并产生能量交换，形成混合流体，此时废气中的单体能够有效与二甲基亚砜溶液互溶进入溶液回收系统40；回收室41内装有100％浓度的二甲基亚砜，当由射流真空泵32喷射出的混合溶液经过回收室41时，与二甲基亚砜互不相溶的废气由不含单体气体排放管道16排放至环境中，而废气中的单体则留在回收室41内，实现单体回收。
物质传输系统10采用不锈钢材料并在内层喷涂1mm防腐蚀材料，这样可以有效避免含单体废气以及化学物质对传输管道的化学腐蚀，能够极大的延长处理系统的整体使用寿命。同时不锈钢和防腐蚀材料可以减少腐蚀生成的杂质进入废气中，能够保证经回收处理的单体的纯净度。为避免传输过程受到外界环境温度等的影响，降低单体回收效率，在气体传输管道外层加装保温层。材料采用气凝胶毡，该材料防火、防水以及保温性能优良，在确保生产安全的前提下，同时能够保证回收装置的高效率。
二甲基亚砜传输管道14用于连接工作流质室31和射流真空泵32，经冷凝处理后的废气再传输到射流真空系统30中与高速流动的二甲基亚砜互相混合，经三次处理管道15传输至溶剂回收系统40进行废气处理。
冷凝器21利用不同物质冷凝点的差异，将气体状态的废气中的单体转化为液体状态，以便回收利用。
单体回收室22选用涂有防腐蚀膜的不锈钢材料制成以保证单体纯净度。另外，保持单体回收室22温度在单体冷凝点以下避免其气化影响装置回收效率和保证生产安全。
射流真空系统30主要包括工作流质室31和射流真空泵32，本装置采用的为液体射流真空泵。将具有一定压力的二甲基亚砜溶液通过喷嘴喷出并聚合在某一焦点上。由于二甲基亚砜溶液的喷射速度极高，能够将压力能转化为速度能，使泵内吸气区域的压力降低并产生真空区，多条高速的二甲基亚砜溶液能够与速度相对较慢的待处理的废气相互混合，并产生能量交换，形成混合流体。此时废气中的单体能够有效与二甲基亚砜溶液互溶，在溶液回收室中实现回收利用。
溶剂回收系统40主要为盛有相关溶剂的回收室41，回收室41内装有浓度为100％的二甲基亚砜。二甲基亚砜能够与绝大多数有机物互溶，基于此特性，100％浓度的二甲基亚砜可以最大效率的提取废气中的单体，实现高效率回收，避免浪费和污染环境。另外，二甲基亚砜具有高极性、高沸点、热稳定性好，能够在一定程度上保证工业生产的安全性。

Claims (4)

1.一种脱单多级回收方法，其特征是，包括物质传输系统、冷凝回收系统、射流真空系统和溶液回收系统，物质传输系统包括废液传输管道、一次处理管道、二次处理管道、二甲基亚砜传输管道、三次处理管道、不含单体气体排放管道，冷凝回收系统包括冷凝器及单体回收室，射流真空系统包括工作流质室及射流真空泵，溶液回收系统为回收室；废气室通过废气传输管道连接冷凝回收系统的冷凝器一侧进气管，所述冷凝器的下端通过一次处理管道与冷凝回收系统的单体回收室相连通，所述冷凝器另外一侧的出气口通过二次处理管道与所述的射流真空系统中的射流真空泵相连通，射流真空泵上端通过二甲基亚砜传输管道与工作流质室相连，射流真空泵的出气口经三次处理管道与溶剂回收系统的回收室相连，回收室的出气口与不含单体气体排放管道相连接；废气经废气传输管道送至冷凝器，利用不同物质冷凝点的差异，将气体状态的废气中的单体转化为液体状态流入单体回收室；工作流质室内装有100％浓度的二甲基亚砜，当含单体废气从冷凝器内流出时，打开控制阀，使二甲基亚砜从工作流质室内流出并与一次处理后的废气混合进入射流真空泵内，高速的二甲基亚砜溶液能够与速度相对较慢的待处理的废气相互混合，并产生能量交换，形成混合流体，此时废气中的单体能够有效与二甲基亚砜溶液互溶进入溶液回收系统；回收室内装有100％浓度的二甲基亚砜，当由射流真空泵喷射出的混合溶液经过回收室时，与二甲基亚砜互不相溶的废气由不含单体气体排放管道排放至环境中，而废气中的单体则留在回收室内，实现单体回收。
2.根据权利要求1所述脱单多级回收方法，其特征在于所述的废气传输管道、一次处理管道、二次处理管道、二甲基亚砜传输管道、三次处理管道及不含单体气体排放管道为不锈钢管，其内壁涂有防腐蚀涂层。
3.根据权利要求1所述脱单多级回收方法，其特征在于所述的废气传输管道、一次处理管道、二次处理管道、二甲基亚砜传输管道、三次处理管道及不含单体气体排放管道外壁包裹有气凝胶毡。
4.根据权利要求1所述脱单多级回收方法，其特征在于所述的冷凝器为板式冷却器。
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