CN115193213A - 一种丙酮循环冷凝系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及丙酮回收技术领域，具体是涉及一种丙酮循环冷凝系统，包括一种丙酮循环冷凝系统，包括恒温仓，其内设置有多个吸附床；吸附单元，其包括反应罐、与反应罐相连接的进气管，进气管上设有总控制阀；脱附单元，其包括水蒸气发生器、与水蒸气发生器相连接的蒸气管道以及设于蒸气管道上的多个喷气管道，喷气管道上设有电动开关阀；冷凝单元，其包括冷凝器、与冷凝器相连接的回收管、安装在回收管上的吸附风机以及与吸附床底部的排放口相连接的下排放管，本发明能够对有利用价值的丙酮成分进行回收利用,同时能够实时监测冷凝器出口废气浓度,当排放不达标时,使得经冷凝后的废气再进一步通过吸附净化后达标排放。
Description
技术领域
本发明涉及丙酮回收技术领域，具体是涉及一种丙酮循环冷凝系统。
背景技术
丙酮是化工企业中一种常见的溶剂,它是一种无色液体,沸点较低,极易挥发,有刺激性,能与水、乙醇、氯仿、乙醚及大多数油类混溶，溶媒以液态存在的消耗量占比中不大，气态形式损耗占比重较大，在医药化工生产中，原料药和其他产品主要采用溶媒洗涤、真空抽滤、干燥的工艺方法，丙酮作为溶媒被真空抽走，形成丙酮和空气的混合气，若将丙酮和空气的混合气直接排放到大气中，不但增加生产成本，也会污染环境。
目前回收丙酮的方法主要采用冷凝法，冷凝法处理丙酮和空气的混合气的原理时利用丙酮和空气不同的蒸气压，通过压力和温度的调节使丙酮过饱和从而发生凝结作用,如公开号为CN202072646U的专利公开了一种丙酮冷凝回收系统,将丙酮和空气的混合气体经过冷却盘管冷凝为液态丙酮最后汇流入回收罐中,其中冷却盘管静置在冷却液内,冷却液在冷却机的作用下始终保持较低的温度,但是在实际操作条件下,由于蒸气压的限制,离开冷凝器的排放气中仍含有一定浓度的丙酮,一般不能满足环境排放标准。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种丙酮循环冷凝系统，能够对有利用价值的丙酮成分进行回收利用,同时能够实时监测冷凝器出口废气浓度,当排放不达标时,使得经冷凝后的废气再进一步通过吸附净化后达标排放。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种丙酮循环冷凝系统，包括恒温仓，其内设置有多个吸附床，所述吸附床靠近顶部的一侧和靠近底部的一侧均设有一个排气口，吸附床在工作过程中采用“多用一备”的工艺方式，以实现净化系统的连续性作业；
吸附单元，其包括反应罐、与反应罐相连接的进气管，所述进气管上设有总控制阀，所述进气管远离反应罐的一端与吸附床的底部连接，总控制阀用于控制反应罐内的丙酮和空气的混合气体进入至吸附床内；
脱附单元，其包括水蒸气发生器、与水蒸气发生器相连接的蒸气管道以及设于蒸气管道上的多个喷气管道，喷气管道远离蒸气管道的一端穿过恒温仓与位置相对应处的吸附床的顶部连接，所述喷气管道上设有电动开关阀，电动开关阀开启时，水蒸气发生器产生的高温高压气体先进入至蒸气管道内，之后进入电动开关阀开启处的喷气管道，再由喷气管道将高温高压气体喷入至吸附床内对吸附床上吸附的丙酮进行脱附；
冷凝单元，其包括冷凝器、与冷凝器相连接的回收管、安装在回收管上的吸附风机以及与吸附床底部的排放口相连接的下排放管，所述下排放管靠近回收管的一端与回收管呈贯通连接，通过吸附风机将脱附后的丙酮输送至冷凝器内进行回收。
较佳的，所述吸附床靠近顶部的排气口连接有上排放管，所述恒温仓外部设有回流管，上排放管靠近回流管的一端与回流管内部贯通连接，所述回流管一端呈封闭式结构，回流管的另一端与进气管贯通连接，经过吸附后的丙酮和空气的混合气体可由上排放管进入至回流管内，再由回流管进入至进气管，对该混合气体进行二次吸附，进一步降低混合气体中丙酮的含量。
较佳的，所述回流管上设有系统风机，系统风机一侧设有排气管，所述上排放管与系统风机之间的回流管上设有丙酮浓度检测仪，丙酮和空气的混合气体经丙酮浓度检测仪检测，当该混合气体达到排放标准后，系统风机将该气体通过排气管进行排放，以满足环境排放标准，若不符合标准则回流至进气管内以进行二次吸附，直至符合排放标准为止。
较佳的，所述吸附床内可选择性装入蜂窝活性炭或分子筛吸附剂，用于吸附丙酮。
较佳的，所述进气管上设有预处理器，所述预处理器内设有用于过滤反应罐中产生的粉尘及大颗粒物等的滤网，以防止粉尘或大颗粒物进入至吸附床内造成吸附剂的堵塞。
较佳的，所述上排放管和下排放管上均设有用于控制管道排放的副控制阀，采用副控制阀可选择性的使多个吸附床中的一个作为备用吸附床，当其它吸附床内的吸附剂呈饱和状态时启用备用吸附床能够使得该净化系统持续的工作而不间停。
较佳的，所述冷凝器上设有冷却水进水口、冷却水出水口和丙酮回收罐，通过冷却水进水口使得冷凝器内始终保持较低的温度，再由冷却水出水口将带有热量的冷却水排出，便能够使得丙酮冷凝成液滴后从气体中分离出，流入至丙酮回收罐内进行回收。
较佳的，所述喷气管道与吸附床的连接处和进气管与吸附床的连接处均设有抽风机，通过抽风机能够加快气体在管道内的流动速率提高，节省净化时间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本系统采用吸附单元、脱附单元和冷凝单元相结和的方式对反应罐内产生的丙酮和空气的混合气体进行净化，能够极大提高该混合气体的净化效率，并配合回流管、丙酮浓度监测仪和系统风机对不符合标准的混合气体重新回流至进气管内进行二次吸附，直至符合排放标准为止。
2、进气管上装有预处理器，预处理器内设有用于过滤反应罐中产生的粉尘及大颗粒物等的滤网，以防止粉尘或大颗粒物进入至吸附床内造成吸附剂的堵塞。
3、上排放管和下排放管上均设有用于控制管道排放的副控制阀，采用副控制阀可选择性的使多个吸附床中的一个作为备用吸附床，当其它吸附床内的吸附剂呈饱和状态时启用备用吸附床能够使得该净化系统持续的工作而不间停。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为图1中B处的局部放大图。
图中：1、恒温仓；2、吸附床；3、反应罐；4、进气管；5、总控制阀；6、水蒸气发生器；7、蒸气管道；8、喷气管道；9、电动开关阀；10、冷凝器；11、回收管；12、吸附风机；13、下排放管；14、上排放管；15、回流管；16、系统风机；17、排气管；18、丙酮浓度检测仪；19、预处理器；20、副控制阀；21、冷却水进水口；22、冷却水出水口；23、丙酮回收罐；24、抽风机。
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。
如图1至图3所示，本发明所述的一种丙酮循环冷凝系统，包括恒温仓1，其内设置有多个吸附床2，吸附床2靠近顶部的一侧和靠近底部的一侧均设有一个排气口，吸附床2在工作过程中采用“多用一备”的工艺方式，以实现净化系统的连续性作业；
吸附单元，其包括反应罐3、与反应罐3相连接的进气管4，进气管4上设有总控制阀5，进气管4远离反应罐3的一端与吸附床2的底部连接，总控制阀5用于控制反应罐3内的丙酮和空气的混合气体进入至吸附床2内；
脱附单元，其包括水蒸气发生器6、与水蒸气发生器6相连接的蒸气管道7以及设于蒸气管道7上的多个喷气管道8，喷气管道8远离蒸气管道7的一端穿过恒温仓1与位置相对应处的吸附床2的顶部连接，喷气管道8上设有电动开关阀9，电动开关阀9开启时，水蒸气发生器6产生的高温高压气体先进入至蒸气管道7内，之后进入电动开关阀9开启处的喷气管道8，再由喷气管道8将高温高压气体喷入至吸附床2内对吸附床2上吸附的丙酮进行脱附；
冷凝单元，其包括冷凝器10、与冷凝器10相连接的回收管11、安装在回收管11上的吸附风机12以及与吸附床2底部的排放口相连接的下排放管13，下排放管13靠近回收管11的一端与回收管11呈贯通连接，通过吸附风机12将脱附后的丙酮输送至冷凝器10内进行回收。
吸附床2靠近顶部的排气口连接有上排放管14，恒温仓1外部设有回流管15，上排放管14靠近回流管15的一端与回流管15内部贯通连接，回流管15一端呈封闭式结构，回流管15的另一端与进气管4贯通连接；
经过吸附后的丙酮和空气的混合气体可由上排放管14进入至回流管15内，再由回流管15进入至进气管4，对该混合气体进行二次吸附，进一步降低混合气体中丙酮的含量。
回流管15上设有系统风机16，系统风机16一侧设有排气管17，上排放管14与系统风机16之间的回流管15上设有丙酮浓度检测仪18；
丙酮和空气的混合气体经丙酮浓度检测仪18检测，当该混合气体达到排放标准后，系统风机16将该气体通过排气管17进行排放，以满足环境排放标准，若不符合标准则回流至进气管4内以进行二次吸附，直至符合排放标准为止。
吸附床2内可选择性装入蜂窝活性炭或分子筛吸附剂，用于吸附丙酮。
进气管4上设有预处理器19，预处理器19内设有用于过滤反应罐3中产生的粉尘及大颗粒物等的滤网，以防止粉尘或大颗粒物进入至吸附床2内造成吸附剂的堵塞。
上排放管14和下排放管13上均设有用于控制管道排放的副控制阀20；
采用副控制阀20可选择性的使多个吸附床2中的一个作为备用吸附床2，当其它吸附床2内的吸附剂呈饱和状态时启用备用吸附床2能够使得该净化系统持续的工作而不间停。
冷凝器10上设有冷却水进水口21、冷却水出水口22和丙酮回收罐23；
通过冷却水进水口21使得冷凝器10内始终保持较低的温度，再由冷却水出水口22将带有热量的冷却水排出，便能够使得丙酮冷凝成液滴后从气体中分离出，流入至丙酮回收罐23内进行回收。
喷气管道8与吸附床2的连接处和进气管4与吸附床2的连接处均设有抽风机24，通过抽风机24能够加快气体在管道内的流动速率提高，节省净化时间。
工作原理：反应罐3中产生的丙酮和空气的混合气体，先经过处理器，预处理器19内设有用于过滤反应罐3中产生的粉尘及大颗粒物等的滤网，将混合气体中的粉尘及大颗粒物过滤掉，之后进入至恒温室的吸附床2内，吸附床2内装有用于吸附丙酮的蜂窝活性炭或分子筛吸附剂，随着吸附的进行，吸附剂逐渐达到饱和，空气逐渐得到净化，之后在与高温水蒸气接触过程中，丙酮从吸附剂中脱附下来形成高浓度废气，由冷凝器10进行冷凝并对丙酮进行收集，此时吸附剂得到再生，便能够对混合气体再次吸附，得到净化的空气由回流管15上的丙酮浓度检测仪18进行检测当该混合气体达到排放标准后，系统风机16将该气体通过排气管17进行排放，以满足环境排放标准，若不符合标准则回流至进气管4内以进行二次吸附，直至符合排放标准为止。
以上所述仅为本发明的优选方案，并非作为对本发明的进一步限定，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的各种等效变化均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种丙酮循环冷凝系统，包括恒温仓(1)，其内设置有多个吸附床(2)，所述吸附床(2)靠近顶部的一侧和靠近底部的一侧均设有一个排气口；
吸附单元，其包括反应罐(3)、与反应罐(3)相连接的进气管(4)，所述进气管(4)上设有总控制阀(5)，所述进气管(4)远离反应罐(3)的一端与吸附床(2)的底部连接；
脱附单元，其包括水蒸气发生器(6)、与水蒸气发生器(6)相连接的蒸气管道(7)以及设于蒸气管道(7)上的多个喷气管道(8)，喷气管道(8)远离蒸气管道(7)的一端穿过恒温仓(1)与位置相对应处的吸附床(2)的顶部连接，所述喷气管道(8)上设有电动开关阀(9)；
冷凝单元，其包括冷凝器(10)、与冷凝器(10)相连接的回收管(11)、安装在回收管(11)上的吸附风机(12)以及与吸附床(2)底部的排放口相连接的下排放管(13)，所述下排放管(13)靠近回收管(11)的一端与回收管(11)呈贯通连接。
2.根据权利要求1所述的一种丙酮循环冷凝系统，其特征在于：所述吸附床(2)靠近顶部的排气口连接有上排放管(14)，所述恒温仓(1)外部设有回流管(15)，上排放管(14)靠近回流管(15)的一端与回流管(15)内部贯通连接，所述回流管(15)一端呈封闭式结构，回流管(15)的另一端与进气管(4)贯通连接。
3.根据权利要求2所述的一种丙酮循环冷凝系统，其特征在于：所述回流管(15)上设有系统风机(16)，系统风机(16)一侧设有排气管(17)，所述上排放管(14)与系统风机(16)之间的回流管(15)上设有丙酮浓度检测仪(18)。
4.根据权利要求1所述的一种丙酮循环冷凝系统，其特征在于：所述吸附床(2)内可选择性装入蜂窝活性炭或分子筛吸附剂。
5.根据权利要求1所述的一种丙酮循环冷凝系统，其特征在于：所述进气管(4)上设有预处理器(19)，所述预处理器(19)内设有用于过滤反应罐(3)中产生的粉尘及大颗粒物等的滤网。
6.根据权利要求2所述的一种丙酮循环冷凝系统，其特征在于：所述上排放管(14)和下排放管(13)上均设有用于控制管道排放的副控制阀(20)。
7.根据权利要求1所述的一种丙酮循环冷凝系统，其特征在于：所述冷凝器(10)上设有冷却水进水口(21)、冷却水出水口(22)和丙酮回收罐(23)。
8.根据权利要求1所述的一种丙酮循环冷凝系统，其特征在于：所述喷气管道(8)与吸附床(2)的连接处和进气管(4)与吸附床(2)的连接处均设有抽风机(24)。
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| Title |
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| 冯权莉等: "《微波-活性炭纤维处理有机废气》", 冶金工业出版社, pages: 30 - 32 * |
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