CN114377438A - 一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法 - Google Patents
一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114377438A CN114377438A CN202110216486.2A CN202110216486A CN114377438A CN 114377438 A CN114377438 A CN 114377438A CN 202110216486 A CN202110216486 A CN 202110216486A CN 114377438 A CN114377438 A CN 114377438A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- refrigerant
- gas
- condensable gas
- liquid
- molecular sieve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 title claims abstract description 131
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 123
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims abstract description 43
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 133
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 60
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 19
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 18
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 8
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 abstract description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- -1 and at the moment Substances 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 238000004457 water analysis Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0073—Degasification of liquids by a method not covered by groups B01D19/0005 - B01D19/0042
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0031—Degasification of liquids by filtration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0073—Degasification of liquids by a method not covered by groups B01D19/0005 - B01D19/0042
- B01D19/0078—Degasification of liquids by a method not covered by groups B01D19/0005 - B01D19/0042 by vibration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0003—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by using heat-exchange surfaces for indirect contact between gases or vapours and the cooling medium
- B01D5/0006—Coils or serpentines
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Abstract
本发明公开了一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，涉及制冷剂生产加工方法技术领域，具体为一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，所述去除制冷剂中不凝性气体的方法分为四种独立方法以及两种组合式方法；具体分别如下：方法一：恒压加热；方法二：脱气膜滤；方法三：超声脱气；方法四：分子筛吸附；其中方法一与方法二之间组合以及方法一、方法二和方法三之间组合的方法也可进行不凝性气体脱除的实施。该综合法是在“将制冷剂转移分装到另一容器中”的转移分装过程中，组合使用“恒压加热”、“脱气膜滤”、“超声脱气”、“分子筛吸附”方法脱除溶于制冷剂中的不凝性气体。
Description
技术领域
本发明涉及制冷剂生产加工方法技术领域，具体为一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法。
背景技术
相变制冷过程中的循环工质—制冷剂因在生产和存储过程中不可避免的会有一些不凝性气体溶入到制冷剂工质中，此处所谓的不凝性气体是指在相对于储存和使用过程所对应的压力和温度条件下，无法通过压缩、降温使其液化的气体；不凝气体主要成份和比例基本与空气中的成份和比例接近，含量最高的是氮气和氧气及一些惰性气体和二氧化碳等，这些溶于制冷剂中的不凝性气体会随制冷剂注入空调系统中时一并被注入，不凝性气体的存在对制冷系统是极其有害的，它会使系统冷凝压力提高、压缩机排气温度升高，能耗大幅增加、制冷效果恶化、严重时会损坏整个空调系统。
发明人经对国内多数制冷剂生产厂家的制冷剂原料使用 GB/T33063-2016
《制冷剂用氟代烯烃不凝性气体（NCG）测定通用方法》测定，其不凝性气体的含量约在 1.2—1.5%（V/V）间，且色谱分析的结果表明 95%以上含量的不凝性气体为氮（N2）和氧（O2）且氮（N2）和氧（O2）的含量比约为 3：1 左右，因此将主要含量的氮（N2）和氧（O2）加以最大程度的去除将会使不凝性气体含量大幅下降；溶解于制冷剂中的不凝性气体具有如下特征：其为直径很小的接近于气体分子大小的微泡状态分布于液相之中，并且其自身的浮力不足以克服分子间的引力因而无法自行中液相中逸出；不凝性气体作为溶质存在于溶剂中，因其含量极其微小因此属“稀溶液”范畴；不凝性气体溶于制冷剂中是一种物理溶解而非化学溶解；也就是说溶质在气相和溶液中的分子状态是相同的；因此符合“享利定律”所述的要义：一种物质在溶液中的摩尔分数和它在气相中的分压成正比；因此在一定温度、压力的封闭的容
器中，当压力或温度改变时，处于饱和状态溶液中的不凝性气体会从液相中逸出或溶入而形成一个动态平衡；温度升高时，溶质在稀溶液中的摩尔浓度就随之下降，更多的不凝性气体将从制冷剂中逸出。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，所述去除制冷剂中不凝性气体的方法分为四种独立方法以及两种组合式方法；
具体分别如下：
方法一：恒压加热；方法二：脱气膜滤；方法三：超声脱气；方法四：分子筛吸附；
其中方法一与方法二之间组合以及方法一、方法二和方法三之间组合的方法也可进行不凝性气体脱除的实施。
可选的，所述方法一：恒温加热是由加热装置、集气装置、冷凝装置、气液分离装置及管线构成。
可选的，所述方法一的具体操作步骤如下：
S1、原料制冷剂从入口被引入加热桶后，桶中的加热盘管对制冷剂进行加热；
S2、加热后由于制冷剂的温度上升、压力增加，溶于饱和状态制冷剂中的不凝性气体会从液相中逸出，同时加热的过程也会使制冷剂更多的气化而重新建立一种动态平衡；
S3、将不凝性气体和制冷剂蒸汽通过伞形设计的集气罩引入到冷凝盘管
中，冷凝盘管浸没在低温的工艺水中，此时制冷剂蒸汽将被重新冷凝成液态制冷剂而不凝性气体在该温度下因无法冷凝而仍以气态方式存；
S4、进入气液分离桶的不凝性气体从顶部排放口排放而冷凝的液态制冷剂将重新回到制冷剂原料桶中。
可选的，所述方法二中的脱气膜滤装置是以筒状结构为基础的气液分离装置，且装置内装有大量的中空纤维，纤维的壁上有仅供气体分子可通过的微孔，而液体分子则不能通过这种小孔。
可选的，所述方法二的具体操作步骤如下：
S1、制冷剂在一定的压力下从中空纤维中通过，而中空纤维则处于真空负压环境中；
S2、由于制冷剂流的压力下降使溶于制冷剂液中的不凝性气体逸出并在真空泵的作用下将逸出的不凝气不断的抽走，从而达到去除制冷剂中不凝气的目的；
S3、脱气膜中装有大量的中空纤维束可以扩大气液界面的面积，从而使脱气速度加快。
可选的，所述方法三中的超声空化效应是存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力，超声波在液相中作用时，溶液中极其微小接近分子直径水平的气核泡可通过气—液界面“定向扩散”进入空化气泡，空化气泡进入聚集生长阶段，聚集的结果是空泡不断扩大并在浮力作用下上升到溶液表面崩溃释放出气体来完成液相脱气。
可选的，所述方法四中的分子筛采用可控制孔穴直径大小的多孔材料，其中分子筛由水份分子筛、碳分子筛和富氧分子筛组合而成，制冷剂将按欲去除分子大小排列首先进入 4A 分子筛塔进行水份的去除，然后依次进入碳分子筛、富氧分子筛进行脱氧、脱氮处理。
本发明提供了一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，具备以下有益效果：
1. 该脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，通过整个装置所需中所需的加热源和冷却源都来自一套低温工艺水制冷机组；低温工艺水为冷凝制冷剂蒸汽和不凝性气体提供低温源，而从低温工艺水制冷机组压缩机排出的高温高压制冷剂通过加热桶加热盘管时可为原料制冷剂加温提供热源，这样就能够最大程度的提高能源的利用效率。
2. 该脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，同种物质气态分子容易通过而液态分子则难以通过，这是因为通常情况下，同种物质的分子不管是那种状态，其分子的大小是相同的，但同种物质的三种状态中，气体是以单个分子存在，液体分子是由各个分子组成多个平滑的分子层，而固体则是由多个分子组成的稳定分子团，也就是说单个气体分子能通过的微孔而液体分子层就不能通过，通常这种中空纤维是由聚四氟乙烯高分子聚合物材料制成，之所以选用聚四氟乙烯一是其性质十分稳定、耐候性好、具有良好的耐酸碱及抗溶剂的特性，经疏水处理后聚四氟乙烯中空纤维能阻止液体接近管壁堵塞小孔或是从小孔中通过并且更有利于留出通道使气体分子顺畅的通过；
制冷剂的蒸发气化和冷凝液化遵循如下规律：温度的升高、压力的下降使制冷剂趋于蒸发气化；温度的下降和压力的升高趋于冷凝液化，当制冷剂通过负压环境的管束时，一方面因压力的降低而使更多的溶于制冷剂中的不凝气得以逸出有利于脱气，同时当制冷剂在环境压力下降时则会更易气化使真空抽取出的不凝性气中含有大量的制冷剂蒸汽，因此为了防止和抵消因压力下降而引起的更多气化倾向，故必须辅以低温环境，亦即该装置必须置于低温环境中进行脱气处理；
经真空抽取出的含有不凝性气和制冷剂蒸汽同样需要被引入类似“恒压加热“处理环节中描述中的降温冷凝、气液分离的装置中加以回收和排放。
3. 该脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，通过在超声的过程中，由于不凝气分子和制冷剂分子都产生了高频的振荡、增长和在溶液表面崩溃，因此制冷剂液的温度会有所上升，也引起更多的液态制冷剂也参与“空化”而蒸发和气化，因此也需要在超声脱气池的顶部引出混合气体并经冷凝盘管降温冷凝、气液分离加以回收和排放。
4. 该脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，通过分子筛种类繁多、价格便宜、可再生使用；使用条件宽泛，可在液氮温度至几百度及任意压力下工况条件下使用，孔穴直径大小均匀且孔径与一般分子大小相当，孔径更可按实际需要定制；小颗粒多孔穴的结构决定了具有很大的比表面积，较高的吸附率使其具有很大的吸附量，可按孔径大小和吸附的优先顺序选择性吸附；如碳分子筛可使较小直径的氧分子通过微孔扩散到孔内被吸附而较大直径的氮分子则无法通过孔径而进入孔内；富氧分子筛对氮分子具有特殊的亲和力，当氮氧分子同时存在时，氮分子则被优先吸附；因此可利用分子筛的不同孔径、对某些分子的特殊亲和力的特性可将不同的分子加以分离。
附图说明
图 1 为本发明的“恒压加热”不凝性气体去除装置结构示意图；
图 2 为本发明的“脱气膜滤”不凝性气体去除装置结构示意图；
图 3 为本发明的超声脱气结构示意图；
图 4 为本发明的分子筛吸附结构示意图；
图 5 为本发明的“真空-加压”控制及“冷凝-气液分离”结构示意图。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。
本发明提供一种技术方案：一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，
去除制冷剂中不凝性气体的方法分为四种独立方法以及两种组合式方法；具体分别如下：
方法一：恒压加热；方法二：脱气膜滤；方法三：超声脱气；方法四：分子筛吸附；
其中方法一与方法二之间组合以及方法一、方法二和方法三之间组合的方法也可进行不凝性气体脱除的实施。
方法一：恒温加热是由加热装置、集气装置、冷凝装置、气液分离装置及管线构成。
方法一的具体操作步骤如下：
S1、原料制冷剂从入口被引入加热桶后，桶中的加热盘管对制冷剂进行加热；
S2、加热后由于制冷剂的温度上升、压力增加，溶于饱和状态制冷剂中的不凝性气体会从液相中逸出，同时加热的过程也会使制冷剂更多的气化而重新建立一种动态平衡；
S3、将不凝性气体和制冷剂蒸汽通过伞形设计的集气罩引入到冷凝盘管中，冷凝盘管浸没在低温的工艺水中，此时制冷剂蒸汽将被重新冷凝成液态制冷剂而不凝性气体在该温度下因无法冷凝而仍以气态方式存；
S4、进入气液分离桶的不凝性气体从顶部排放口排放而冷凝的液态制冷剂将重新回到制冷剂原料桶中。
方法二中的脱气膜滤装置是以筒状结构为基础的气液分离装置，且装置内装有大量的中空纤维，纤维的壁上有仅供气体分子可通过的微孔，而液体分子则不能通过这种小孔。
方法二的具体操作步骤如下：
S1、制冷剂在一定的压力下从中空纤维中通过，而中空纤维则处于真空负压环境中；
S2、由于制冷剂流的压力下降使溶于制冷剂液中的不凝性气体逸出并在真空泵的作用下将逸出的不凝气不断的抽走，从而达到去除制冷剂中不凝气的目的；
S3、脱气膜中装有大量的中空纤维束可以扩大气液界面的面积，从而使脱气速度加快。
方法三中的超声空化效应是存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力，超声波在液相中作用时，溶液中极其微小接近分子直径水平的气核泡可通过气—液界面“定向扩散”进入空化气泡，空化气泡进入聚集生长阶段，聚集的结果是空泡不断扩大并在浮力作用下上升到溶液表面崩溃释放出气体来完成液相脱气。
方法四中的分子筛采用可控制孔穴直径大小的多孔材料，其中分子筛由水份分子筛、碳分子筛和富氧分子筛组合而成，制冷剂将按欲去除分子大小排列首先进入 4A 分子筛塔进行水份的去除，然后依次进入碳分子筛、富氧分子筛进行脱氧、脱氮处理。
综上所述，该脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法；实施例一
使用者可以单独选用四种方法中的其中一种；方法一的具体操作步骤如下：
S1、原料制冷剂从入口被引入加热桶后，桶中的加热盘管对制冷剂进行加热；
S2、加热后由于制冷剂的温度上升、压力增加，溶于饱和状态制冷剂中的不凝性气体会从液相中逸出，同时加热的过程也会使制冷剂更多的气化而重新建立一种动态平衡；
S3、将不凝性气体和制冷剂蒸汽通过伞形设计的集气罩引入到冷凝盘管中，冷凝盘管浸没在低温的工艺水中，此时制冷剂蒸汽将被重新冷凝成液态制冷剂而不凝性气体在该温度下因无法冷凝而仍以气态方式存；
S4、进入气液分离桶的不凝性气体从顶部排放口排放而冷凝的液态制冷剂将重新回到制冷剂原料桶中（具体参考图 1）；
方法二中的脱气膜滤装置是以筒状结构为基础的气液分离装置，且装置内装有大量的中空纤维，纤维的壁上有仅供气体分子可通过的微孔，而液体分子则不能通过这种小孔。
方法二的具体操作步骤如下：
S1、制冷剂在一定的压力下从中空纤维中通过，而中空纤维则处于真空负压环境中；
S2、由于制冷剂流的压力下降使溶于制冷剂液中的不凝性气体逸出并在真空泵的作用下将逸出的不凝气不断的抽走，从而达到去除制冷剂中不凝气的目的；
S3、脱气膜中装有大量的中空纤维束可以扩大气液界面的面积，从而使脱气速度加快（具体参考图 2）；
方法三中的超声空化效应是存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力，超声波在液相中作用时，溶液中极其微小接近分子直径水平的气核泡可通过气—液界面“定向扩散”进入空化气泡，空化气泡进入聚集生长阶段，聚集的结果是空泡不断扩大并在浮力作用下上升到溶液表面崩溃释放出气体来完成液相脱气（具体参考图 3）；
方法四中的分子筛采用可控制孔穴直径大小的多孔材料，其中分子筛由水份分子筛、碳分子筛和富氧分子筛组合而成，制冷剂将按欲去除分子大小排列首先进入 4A 分子筛塔进行水份的去除，然后依次进入碳分子筛、富氧分
子筛进行脱氧、脱氮处理（具体参考图 4）；实施例二
使用者采用多种方法的组合式操作；
S1、原料制冷剂从入口被引入加热桶后，桶中的加热盘管对制冷剂进行加热；
S2、加热后由于制冷剂的温度上升、压力增加，溶于饱和状态制冷剂中的不凝性气体会从液相中逸出，同时加热的过程也会使制冷剂更多的气化而重新建立一种动态平衡；
S3、将不凝性气体和制冷剂蒸汽通过伞形设计的集气罩引入到冷凝盘管中，冷凝盘管浸没在低温的工艺水中，此时制冷剂蒸汽将被重新冷凝成液态制冷剂而不凝性气体在该温度下因无法冷凝而仍以气态方式存；
S4、进入气液分离桶的不凝性气体从顶部排放口排放而冷凝的液态制冷剂将重新回到制冷剂原料桶中；
S5、制冷剂在一定的压力下从中空纤维中通过，而中空纤维则处于真空负压环境中；
S6、由于制冷剂流的压力下降使溶于制冷剂液中的不凝性气体逸出并在真空泵的作用下将逸出的不凝气不断的抽走，从而达到去除制冷剂中不凝气的目的；
S7、脱气膜中装有大量的中空纤维束可以扩大气液界面的面积，从而使脱气速度加快；
实施例三
以浙江衢州巨化集团生产的R134a（800 升容积钢瓶、1000 公斤装）为标的试验物，先用取样瓶取液相制冷剂，然后使用上海仪电分析仪器有限公司的 GC126N 型气相色谱仪按 GB/T33063-2016《制冷剂用氟代烯烃不凝性气体
（NCG）测定通用方法》进行热导（TCD）检测；
初始值如下：（仅列出主要不凝性气N2、O2 数值）
| 检测指标项 | N2 | O2 |
| 检测值%（V/V） | 1.1702 | 0.4211 |
再使用由泰州市科拓仪器设备有限公司生产的WKT-A6 全自动卡尔费休微量水份测定仪按GB/T7376-2008《工业用氟代烷烃类中微量水分的测定卡尔费休法》进行含水量检测；
初始值如下：
| 检测指标项 | 含水量 |
| 检测值（ppm） | 15.7 |
（1）然后将该标的物通过增压泵注入到“恒压加热”装置中，利用该装置底部的加热盘管对标的物进行加热至 65-75℃，此时表显容器至力为 1.66
—1.97Mpa；同时打开顶部排气阀，将排出的气体引入到冷凝盘管中冷凝并对冷凝后的液态制冷剂和不凝性气体进行气液分离排出不凝性气体；
经该方法进行 30min 的处理后，取液相样分析结果：
| 检测指标项 | N2 | O2 |
| 检测值%（V/V） | 0.5722 | 0.2970 |
（2）加热后的标的物流出加热装置时具有约 1.7Mpa 的压力，在该压力的推动下，将标的物导入散热盘管中自然降温至接近环境温度（或以强制风冷方式），接近环境温度的标的物被引入另一段浸没在约-40℃工艺冷却水中的盘管中进一步降温，使标的物的温度低于其沸点温度并以合适流速引入至“脱气膜滤”装置中，通过控制流速使进入该装置的入口压力值为0.5-0.55Mpa，“脱气膜滤”装置同样是被浸没在-40℃工艺冷却水中的，同时对该装置进行真空负压抽取，并保持该装置的负压值约为 0.09-0.085Mpa 间；“脱气膜滤”真空抽气口处设有“真空-加压泵”，通过控制“真空-加压泵”的转速和排气阀的开度能够产生进口设定的负压和冷凝盘管内的较高
冷凝压力（具体参阅图 5）。
通过转速和冷凝盘管排出端控压阀将冷凝盘管内的压力控制在0.2-0.3Mpa 间，将真口抽取口抽出的不凝气和制冷剂蒸汽至冷凝盘管中冷凝并对冷凝后的液态制冷剂和不凝性气体进行气液分离排出不凝性气体；与此同时，通过控制“脱气膜滤”出口处的控制阀件，使其出口端的压力在0.25-0.3Mpa 间，（亦即“脱气膜滤”的两端压差为 0.25Mpa）；
从出口端取液相样分析结果：
| 检测指标项 | N2 | O2 |
| 检测值%（V/V） | 0.3177 | 0.2673 |
（3）将标的物引入“超声脱气”装置，在该装置中设有数条振动棒，通过与超声波发生器相连将频率在 20KHZ-22KHZ 间，功率约为 3KW 的超声波对标的物进行的超声脱气处理，在处理过程中，为提高超声脱气效果，超声发生器是脉冲式的输出声波；同时为防止超声脱气后的不凝气再次溶入到标的溶液中超声过程的同时产生的气体经顶部引出经冷凝盘管降温冷凝、气液分离加以回收和排放；
从出口端取液相样分析结果：
| 检测指标项 | N2 | O2 |
| 检测值%（V/V） | 0.1764 | 0.1506 |
（4）将标的物按顺序引入“分子筛吸附”装置中进行最终的脱气处理和水份去除处理；
从出口端取液相样进行不凝气、水份分析：
| 检测指标项 | N2 | O2 |
| 检测值%（V/V） | 0.0720 | 0.0560 |
进行含水量检测；初始值如下：
| 检测指标项 | 含水量 |
| 检测值（ppm） | 10.8 |
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，其特征在于：所述去除制冷剂中不凝性气体的方法分为四种独立方法以及两种组合式方法；
具体分别如下：
方法一：恒压加热；
方法二：脱气膜滤；
方法三：超声脱气；
方法四：分子筛吸附；
其中方法一与方法二之间组合以及方法一、方法二和方法三之间组合的方法也可进行不凝性气体脱除的实施。
2.根据权利要求1所述的一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，其特征在于：所述方法一：恒温加热是由加热装置、集气装置、冷凝装置、气液分离装置及管线构成。
3.根据权利要求2所述的一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，其特征在于：所述方法一的具体操作步骤如下：
S1、原料制冷剂从入口被引入加热桶后，桶中的加热盘管对制冷剂进行加热；
S2、加热后由于制冷剂的温度上升、压力增加，溶于饱和状态制冷剂中的不凝性气体会从液相中逸出，同时加热的过程也会使制冷剂更多的气化而重新建立一种动态平衡；
S3、将不凝性气体和制冷剂蒸汽通过伞形设计的集气罩引入到冷凝盘管中，冷凝盘管浸没在低温的工艺水中，此时制冷剂蒸汽将被重新冷凝成液态制冷剂而不凝性气体在该温度下因无法冷凝而仍以气态方式存；
S4、进入气液分离桶的不凝性气体从顶部排放口排放而冷凝的液态制冷剂将重新回到制冷剂原料桶中。
4.根据权利要求1所述的一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，其特征在于：所述方法二中的脱气膜滤装置是以筒状结构为基础的气液分离装置，且装置内装有大量的中空纤维，纤维的壁上有仅供气体分子可通过的微孔，而液体分子则不能通过这种小孔。
5.根据权利要求4所述的一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，其特征在于：所述方法二的具体操作步骤如下：
S1、制冷剂在一定的压力下从中空纤维中通过，而中空纤维则处于真空负压环境中；
S2、由于制冷剂流的压力下降使溶于制冷剂液中的不凝性气体逸出并在真空泵的作用下将逸出的不凝气不断的抽走，从而达到去除制冷剂中不凝气的目的；
S3、脱气膜中装有大量的中空纤维束可以扩大气液界面的面积，从而使脱气速度加快。
6.根据权利要求1所述的一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，其特征在于：所述方法三中的超声空化效应是存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力，超声波在液相中作用时，溶液中极其微小接近分子直径水平的气核泡可通过气—液界面“定向扩散”进入空化气泡，空化气泡进入聚集生长阶段，聚集的结果是空泡不断扩大并在浮力作用下上升到溶液表面崩溃释放出气体来完成液相脱气。
7.根据权利要求1所述的一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，其特征在于：所述方法四中的分子筛采用可控制孔穴直径大小的多孔材料，其中分子筛由水份分子筛、碳分子筛和富氧分子筛组合而成，制冷剂将按欲去除分子大小排列首先进入4A分子筛塔进行水份的去除，然后依次进入碳分子筛、富氧分子筛进行脱氧、脱氮处理。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011123800 | 2020-10-20 | ||
| CN2020111238004 | 2020-10-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114377438A true CN114377438A (zh) | 2022-04-22 |
Family
ID=81194583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110216486.2A Pending CN114377438A (zh) | 2020-10-20 | 2021-02-26 | 一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114377438A (zh) |
Citations (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB196584A (en) * | 1922-04-24 | 1924-01-03 | Griscom Russell Co | Improvements in or relating to degasing systems for heat exchangers |
| US4084944A (en) * | 1976-09-20 | 1978-04-18 | Ecodyne Corporation | Pure distillate recovery system |
| US5269834A (en) * | 1992-10-13 | 1993-12-14 | Olin Corporation | Process for removal of inert gases from liquid chlorine and system therefor |
| JPH08327188A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nippondenso Co Ltd | 吸着式冷凍装置の不凝縮ガス除去装置 |
| CN1203350A (zh) * | 1997-04-07 | 1998-12-30 | 约克国际有限公司 | 改进的致冷剂回收系统 |
| CN2311737Y (zh) * | 1997-07-20 | 1999-03-24 | 姚礼之 | 制冷剂回收再生装置 |
| CN101181982A (zh) * | 2007-12-05 | 2008-05-21 | 四川普瑞净化设备有限公司 | 高纯氩气的制备装置和方法 |
| CN201543123U (zh) * | 2009-09-22 | 2010-08-11 | 绵阳索尼克电子有限责任公司 | 一种直入式水脱气的装置 |
| CN201688633U (zh) * | 2010-06-07 | 2010-12-29 | 四川空分设备(集团)有限责任公司 | 制冷系统的不凝性气体分离和制冷剂回收装置 |
| CN102059793A (zh) * | 2009-11-13 | 2011-05-18 | 西安神电电器有限公司 | 一种玻璃纤维加热脱气的方法 |
| CN103900312A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-07-02 | 华南理工大学 | 一种利用超声波调节制冷系统循环组分浓度的方法 |
| CN104445272A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-25 | 王文领 | 一种含氨气、二氧化碳的变换气冷凝液综合回收利用方法 |
| CN204767501U (zh) * | 2015-05-21 | 2015-11-18 | 广东省茂名市质量计量监督检测所 | 一种橡胶中甲醛的提取装置 |
| CN204952291U (zh) * | 2015-07-30 | 2016-01-13 | 湖南农业大学 | 真空减压浓缩设备 |
| CN105463220A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-04-06 | 哈尔滨理工大学 | 铝合金熔体高效除气装置及基于该装置的除气方法 |
| CN205127469U (zh) * | 2015-06-18 | 2016-04-06 | 阿尔斯通技术有限公司 | 气体剥离器系统 |
| CN205170582U (zh) * | 2015-11-08 | 2016-04-20 | 上海闰铭精密技术有限公司 | 砂岩地热水处理的多功能一体化过滤元件组合装置 |
| CN205235475U (zh) * | 2015-12-01 | 2016-05-18 | 上海沃迪自动化装备股份有限公司 | 一种气液分离装置 |
| CN107399723A (zh) * | 2016-05-19 | 2017-11-28 | 拜默实验设备（上海）股份有限公司 | 一种连续制备高纯度氮气的装置 |
| CN107754381A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-03-06 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 溶液气泡去除装置及涂布机 |
| CN107998689A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-08 | 大连理工大学 | 脱除中变气酸性凝液中co2和o2的热集成精馏新工艺 |
| CN207950760U (zh) * | 2018-01-09 | 2018-10-12 | 天津纳万源科技发展有限公司 | 一种真空脱气机 |
| CN208711124U (zh) * | 2018-06-13 | 2019-04-09 | 河源诚展科技有限公司 | 一种恒温恒压消泡装置 |
| WO2020058117A1 (de) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Verfahren zur entfernung von inertgasen aus flüssigem ammoniak |
-
2021
- 2021-02-26 CN CN202110216486.2A patent/CN114377438A/zh active Pending
Patent Citations (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB196584A (en) * | 1922-04-24 | 1924-01-03 | Griscom Russell Co | Improvements in or relating to degasing systems for heat exchangers |
| US4084944A (en) * | 1976-09-20 | 1978-04-18 | Ecodyne Corporation | Pure distillate recovery system |
| US5269834A (en) * | 1992-10-13 | 1993-12-14 | Olin Corporation | Process for removal of inert gases from liquid chlorine and system therefor |
| JPH08327188A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nippondenso Co Ltd | 吸着式冷凍装置の不凝縮ガス除去装置 |
| CN1203350A (zh) * | 1997-04-07 | 1998-12-30 | 约克国际有限公司 | 改进的致冷剂回收系统 |
| CN2311737Y (zh) * | 1997-07-20 | 1999-03-24 | 姚礼之 | 制冷剂回收再生装置 |
| CN101181982A (zh) * | 2007-12-05 | 2008-05-21 | 四川普瑞净化设备有限公司 | 高纯氩气的制备装置和方法 |
| CN201543123U (zh) * | 2009-09-22 | 2010-08-11 | 绵阳索尼克电子有限责任公司 | 一种直入式水脱气的装置 |
| CN102059793A (zh) * | 2009-11-13 | 2011-05-18 | 西安神电电器有限公司 | 一种玻璃纤维加热脱气的方法 |
| CN201688633U (zh) * | 2010-06-07 | 2010-12-29 | 四川空分设备(集团)有限责任公司 | 制冷系统的不凝性气体分离和制冷剂回收装置 |
| CN103900312A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-07-02 | 华南理工大学 | 一种利用超声波调节制冷系统循环组分浓度的方法 |
| CN104445272A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-25 | 王文领 | 一种含氨气、二氧化碳的变换气冷凝液综合回收利用方法 |
| CN204767501U (zh) * | 2015-05-21 | 2015-11-18 | 广东省茂名市质量计量监督检测所 | 一种橡胶中甲醛的提取装置 |
| CN205127469U (zh) * | 2015-06-18 | 2016-04-06 | 阿尔斯通技术有限公司 | 气体剥离器系统 |
| CN204952291U (zh) * | 2015-07-30 | 2016-01-13 | 湖南农业大学 | 真空减压浓缩设备 |
| CN205170582U (zh) * | 2015-11-08 | 2016-04-20 | 上海闰铭精密技术有限公司 | 砂岩地热水处理的多功能一体化过滤元件组合装置 |
| CN205235475U (zh) * | 2015-12-01 | 2016-05-18 | 上海沃迪自动化装备股份有限公司 | 一种气液分离装置 |
| CN105463220A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-04-06 | 哈尔滨理工大学 | 铝合金熔体高效除气装置及基于该装置的除气方法 |
| CN107399723A (zh) * | 2016-05-19 | 2017-11-28 | 拜默实验设备（上海）股份有限公司 | 一种连续制备高纯度氮气的装置 |
| CN107754381A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-03-06 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 溶液气泡去除装置及涂布机 |
| CN107998689A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-08 | 大连理工大学 | 脱除中变气酸性凝液中co2和o2的热集成精馏新工艺 |
| CN207950760U (zh) * | 2018-01-09 | 2018-10-12 | 天津纳万源科技发展有限公司 | 一种真空脱气机 |
| CN208711124U (zh) * | 2018-06-13 | 2019-04-09 | 河源诚展科技有限公司 | 一种恒温恒压消泡装置 |
| WO2020058117A1 (de) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Verfahren zur entfernung von inertgasen aus flüssigem ammoniak |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 邹慧明等: "CFCs制冷剂回收处置技术", 《流体机械》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104968402A (zh) | 连续式提取器、浓缩器和干燥器 | |
| JPH1089869A (ja) | 温度傾斜型多段冷却器 | |
| CN107456775A (zh) | 用于回收挥发性有机化合物的方法和系统 | |
| CN114377438A (zh) | 一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法 | |
| CN109054915A (zh) | 一种节流预脱水、共沸剂再生的天然气脱水系统及方法 | |
| CN103466567A (zh) | 集成式膜分离制氮设备 | |
| RU2528460C2 (ru) | Способ сжижения высоконапорного природного или низконапорного попутного нефтяного газов | |
| CN106958987B (zh) | 一种用于空气分离的空气预除湿及预冷系统 | |
| CN111170290B (zh) | 一种天然气中提取氦气的装置及工艺 | |
| CN103215060A (zh) | 挥发石油气吸附冷凝综合回收装置 | |
| CN107019995B (zh) | 用于加压水洗提纯沼气的方法及真空解吸出料系统 | |
| CN115318078B (zh) | 一种利用水合物法快速捕集废气中二氧化碳的方法 | |
| CN113908663B (zh) | 加压多级“吸收、冷凝、吸附”模块组合式有机废气回收方法 | |
| CN207877665U (zh) | 天然气露点达标装置 | |
| WO2000026592A1 (en) | Pfc type gas recovery method and device | |
| CN212024823U (zh) | 一种含油废水低温真空蒸馏处理装置 | |
| CN113896174A (zh) | 一种液氧制备系统及其制备方法 | |
| CN203668004U (zh) | 集成式膜分离制氮设备 | |
| CN111675220B (zh) | 碳酸酯生产尾气中含co2提取精制系统 | |
| AU2014352078B2 (en) | Device for the separation of water from a fluid flow containing water | |
| CN209271021U (zh) | 一种碳氢废气处理回收系统 | |
| CN109321297B (zh) | 一种石油伴生气处理工艺 | |
| CN201495195U (zh) | 聚丙烯生产过程中丙烯回收装置 | |
| CN117717867B (zh) | 一种湿法锂电池隔膜制备用二氯甲烷回收系统及方法 | |
| RU2648803C1 (ru) | Способ охлаждения и конденсации парогазовой смеси и смесительная конденсационная система для его осуществления |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220422 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |