CN202538412U

CN202538412U - 聚酰亚胺薄膜生产过程中的尾气回收装置

Info

Publication number: CN202538412U
Application number: CN2012201762973U
Authority: CN
Inventors: 卢荣华; 陆启俊
Original assignee: JIANGSU YABAO INSULATION MATERIAL CO Ltd
Current assignee: JIANGSU YABAO INSULATION MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2022-04-24

Abstract

本实用新型公开了尾气回收装置领域内的一种聚酰亚胺薄膜生产过程中的尾气回收装置，包括冷凝器和吸收塔，冷凝器的壳体一端与尾气进口管相连，所述冷凝器的壳体另一端经中间连接管与吸收塔相连，所述吸收塔包括立式设置的塔体，塔体顶部设有尾气排放口，吸收塔上部设有喷淋分布器，喷淋分布器下方设有栅板，栅板上设有填料层，所述填料层堆积高度低于喷淋分布器；栅板下方水平设有若干层缓流分配板，塔体下部的冷凝液排出口与循环泵进口相连，循环泵出口分为两路，一路经吸收液进口与喷淋分布器相连，另一路与吸收液存储罐相连。该装置对二甲基乙酰胺回收率达98%以上，可有效降低尾气排放污染，同时回收再利用二甲基乙酰胺。

Description

聚酰亚胺薄膜生产过程中的尾气回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种尾气回收装置，具体涉及聚酰亚胺薄膜生产中的尾气回收装置。

背景技术

聚酰亚胺薄膜生产过程中要使用大量的二甲基乙酰胺作溶剂，二甲基乙酰胺是N，N-二甲基乙酰胺的别名，简称DMAC，其分子式为C4H9NO，分子量为87.12，常压下的沸点为166.1℃，在薄膜成型的高温过程中，DMAC被大量挥发形成尾气，如直接排放入大气中，不仅污染环境，还会造成资源浪费，因此，回收DMAC是该行业降低成本，减少排放污染的常规做法。目前，聚酰亚胺薄膜生产中的尾气回收均釆用直流式的列管冷凝器和钢制箱式散热组成，由于冷却水水质较差，冷凝器一般使用两年左右，夹套内便会不同程度地堵塞，回收效能降低严重；箱式散热器由于水的腐蚀，时间一长便会在散热片上结垢堵塞通道，使回收效率逐年下降，排放污染日益严重。目前的回收装置存在如下主要缺陷：

1、尾气在直流式列管冷凝器中停留时间短，接触冷却面少，由于冷凝器夹套冷却水结严重，造成冷却效果不断下降，结果大部分尾气不能在冷凝器中冷凝回收。

2、由于同样原因，时间一长散热片之间通道堵塞，造成尾气往散热片外侧流向排空管，回收效果不佳。

3、定期要更换冷凝器和箱式散热器，增加制造成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种聚酰亚胺薄膜生产过程中的尾气回收装置，使尾气排放干净，二甲基乙酰胺回收更加彻底。

本实用新型的技术方案如下：一种聚酰亚胺薄膜生产过程中的尾气回收装置，包括冷凝器和吸收塔，所述冷凝器为卧式设置的管壳式冷凝器，冷凝器的冷凝水进口和冷凝水出口分别设置在冷凝器两端，冷凝器的壳体底部设有冷凝液出口，冷凝器的壳体一端与尾气进口管相连，所述冷凝器的壳体另一端经中间连接管与吸收塔相连，所述吸收塔包括立式设置的塔体，塔体顶部设有尾气排放口，吸收塔上部设有喷淋分布器，喷淋分布器下方设有栅板，栅板上设有填料层，所述填料层堆积高度低于喷淋分布器；栅板下方水平设有若干层缓流分配板，缓流分配板包括从外向内孔径逐渐减小的孔板和从外向内孔径逐渐增大的两种孔板，所述两种孔板相互穿插设置；中间连接管与塔体之间的连接位置位于最下层的缓流分配板下方；塔体下部的冷凝液排出口与循环泵进口相连，循环泵出口分为两路，一路经吸收液进口与喷淋分布器相连，另一路与吸收液存储罐相连。

该装置使用时，聚酰亚胺薄膜生产中的尾气从尾气进口管首先进入冷凝器内，进口温度在60－90℃，低温的冷凝水从冷凝水进口进入，在冷凝器内完成热交换后，再从冷凝水出口离开；尾气中的二甲基乙酰胺蒸汽和水蒸汽在冷凝器中大部分被冷凝成液体，再从冷凝液出口被排出进行后续的回收加工。尾气中的不凝气体和部分剩余的二甲基乙酰胺蒸汽一起进入吸收塔内，吸收塔内预先注入有吸收液，该吸收液为水；循环泵工作时，吸收塔内的吸收液被泵出，可从冷凝液进口进入，再从喷淋分布器喷淋在填料层上，液体在重力作用下，从填料层的间隙中分成多股向下流淌，然后落在缓流分配板上，再从缓流分配板上的孔逐层向下流淌，直至汇集到塔体的内底部；在吸收液向下流动的同时，尾气穿过缓流分配板上的孔逐级上升，最后穿过填料层，再从尾气排放口排到大气中，在吸收塔内，尾气上行时，与吸收液充分接触，尾气中的二甲基乙酰胺不断被吸收液吸收，使得最终排放的尾气中的二甲基乙酰胺含量极大降低。吸收液浓度足够大时，可通过循环泵排出到吸收液存储罐内，可进一步进行分馏提纯。与现有技术相比：本实用新型的有益效果在于：首先，缓流分配板上孔的分布方式使得的大多数尾气需要从孔径大的孔中穿过，而上下层大孔径的孔位置并不正对，而是相互之间有错位，因此，尾气的气流呈迂回上升，在各层缓流分配板的上侧和下侧，气流不仅向上流动，也会横向流动，每一缓流分配板下侧的吸收液基本是呈直线向下流动的，这样使得吸收液和尾气呈交叉流动，增加了两者之间的接触机会，因而吸收更加彻底。其次，吸收液在缓流分配板上会自然散开分成多股液流，在孔的下方可以形成水幕，极大地增加了吸收液的表面积，因此吸收液与尾气接触的面积也会大大增加。再有，缓流分配板采用孔板式结构，尾气的沿程阻力损失小，排气系统的压力相对较低，不会给冷凝器前端的排气系统带来密封困难的问题。最后，尾气从冷凝器的壳程经过，冷凝水走管程，方便了冷凝器的清洗，消除了堵塞现象。经实验证明，使用该装置，二甲基乙酰胺回收率达98%以上。

为能进一步降低吸收塔内的温度，以达到更好的吸收效果，所述塔体内设有冷却盘管，所述冷却盘管呈螺旋设置在直立设置的隔流筒内，所述隔流筒上部敞口，隔流筒侧下位置的圆周方向上开设有多个循环通道。工作时，吸收塔内的液位高于隔流筒上缘，在冷却盘管中通入冷却水，可给吸收液降温，温度下降的吸收液比重增加，会向下流动，然后从循环通道流出，再上升到越过隔流筒，并再次进入隔流筒内进行冷却。隔流筒的设置，使得液流呈有序流动，提高了换热效率。

为进一步提高吸收效果，所述缓流分配板上的孔周边设有向上凸起的凸缘，所述凸缘的高度为5—10mm。缓流分配板上可以积存一部分吸收液，在其上一层缓流分配板上流下的吸收液可冲击在该层缓流分配板上积存的吸收液，形成无序的多个波形面，可进一步增加吸收液的吸收面积；同时，可减少滴漏的吸收液撞击缓流分配板形成若干雾化水滴，而含有二甲基乙酰胺的雾化水滴更容易穿过填料层并被排出到大气中，从而造成污染。

为提高冷凝器的冷凝效率，所述冷凝器内直立设置有若干折流板，所述折流板将冷凝器壳体内的空间分隔成迂回的尾气通道。这样尾气在冷凝器内的流程增加，停留时间相应增加，冷却面积也相应增加，同时，冷凝器管内可定期清洗，消除了堵塞现象。

为避免吸收液从中间连接管倒流进入冷凝器内，所述隔流筒上方与中间连接管的下缘之间留有80—250cm的间隙。还可以在中间连接管伸入塔体内的管口处设有防逆流挡板。或者，将所述中间连接管伸入塔体内的管口折弯向下。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中吸收塔的结构示意图。

图3为图2的A—A局部示意图。

图4为图2的B—B局部示意图。

图5为缓流分配板上孔的结构示意图。

其中，1冷凝水进口，2尾气进口管，3中间连接管，4塔体，5喷淋分布器，6尾气排放口，7吸收液进口，8填料层，9栅板，10缓流分配板，11隔流筒，12循环泵，13循环通道，14排污口，15冷却盘管，16冷凝水出口，17冷凝液排出口，18折流板，19冷凝器。

具体实施方式

如图所示，为聚酰亚胺薄膜生产过程中的尾气回收装置，包括冷凝器19和吸收塔，冷凝器19为卧式设置的管壳式冷凝器19，冷凝器19的冷凝水进口1和冷凝水出口16分别设置在冷凝器19两端，冷凝器19的壳体底部设有冷凝液出口，冷凝器19的壳体一端与尾气进口管2相连，冷凝器19的壳体另一端经中间连接管3与吸收塔相连，吸收塔包括立式设置的塔体4，塔体4顶部设有尾气排放口6，吸收塔上部设有喷淋分布器5，喷淋分布器5下方设有栅板9，栅板9上设有填料层8，填料层8堆积高度低于喷淋分布器5；栅板9下方水平设有若干层缓流分配板10，缓流分配板10包括从外向内孔径逐渐减小的孔板和从外向内孔径逐渐增大的两种孔板，两种孔板相互穿插设置；中间连接管3与塔体4之间的连接位置位于最下层的缓流分配板10下方；塔体4下部的冷凝液排出口17与循环泵12进口相连，循环泵12出口分为两路，一路经吸收液进口7与喷淋分布器5相连，另一路与吸收液存储罐相连。塔体4内设有冷却盘管15，冷却盘管15呈螺旋设置在直立设置的隔流筒11内，隔流筒11上部敞口，隔流筒11侧下位置的圆周方向上开设有多个循环通道13。缓流分配板10上的孔周边设有向上凸起的凸缘，凸缘的高度为5—10mm。折流板18将冷凝器19壳体内的空间分隔成迂回的尾气通道。隔流筒11上方与中间连接管3的下缘之间留有80—250cm的间隙。塔体底部设有排污口14，可排空塔体内的液体和污垢。

该装置使用时，聚酰亚胺薄膜生产中的尾气从尾气进口管2首先进入冷凝器内，进口温度在60－90℃，低温的冷凝水从冷凝水进口1进入，在冷凝器内完成热交换后，再从冷凝水出口离开；尾气中的二甲基乙酰胺蒸汽和水蒸汽在冷凝器中大部分被冷凝成液体，再从冷凝液出口被排出进行后续的回收加工。尾气中的不凝气体和部分剩余的二甲基乙酰胺蒸汽一起进入吸收塔内，吸收塔内预先注入有吸收液，该吸收液为水；循环泵12工作时，吸收塔内的吸收液被泵出，可从冷凝液进口进入，再从喷淋分布器5喷淋在填料层8上，液体在重力作用下，从填料层8的间隙中分成多股向下流淌，然后落在缓流分配板10上，再从缓流分配板10上的孔10a逐层向下流淌，直至汇集到塔体4的内底部；在吸收液向下流动的同时，尾气穿过缓流分配板10上的孔10a逐级上升，最后穿过填料层8，再从尾气排放口6排到大气中，在吸收塔内，尾气上行时，与吸收液充分接触，尾气中的二甲基乙酰胺不断被吸收液吸收，使得最终排放的尾气中的二甲基乙酰胺含量极大降低。吸收液浓度足够大时，可通过循环泵12排出到吸收液存储罐内，可进一步进行分馏提纯。吸收液温度高时，可通过冷却盘管降温。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，例如，中间连接管伸入塔体内的管口处设有防逆流挡板；或者，将所述中间连接管伸入塔体内的管口折弯向下。这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种聚酰亚胺薄膜生产过程中的尾气回收装置，包括冷凝器和吸收塔，所述冷凝器为卧式设置的管壳式冷凝器，冷凝器的冷凝水进口和冷凝水出口分别设置在冷凝器两端，冷凝器的壳体底部设有冷凝液出口，冷凝器的壳体一端与尾气进口管相连，其特征在于：所述冷凝器的壳体另一端经中间连接管与吸收塔相连，所述吸收塔包括立式设置的塔体，塔体顶部设有尾气排放口，吸收塔上部设有喷淋分布器，喷淋分布器下方设有栅板，栅板上设有填料层，所述填料层堆积高度低于喷淋分布器；栅板下方水平设有若干层缓流分配板，缓流分配板包括从外向内孔径逐渐减小的孔板和从外向内孔径逐渐增大的两种孔板，所述两种孔板相互穿插设置；中间连接管与塔体之间的连接位置位于最下层的缓流分配板下方；塔体下部的冷凝液排出口与循环泵进口相连，循环泵出口分为两路，一路经吸收液进口与喷淋分布器相连，另一路与吸收液存储罐相连。

2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜生产过程中的尾气回收装置，其特征在于：所述塔体内设有冷却盘管，所述冷却盘管呈螺旋设置在直立设置的隔流筒内，所述隔流筒上部敞口，隔流筒侧下位置的圆周方向上开设有多个循环通道。

3.根据权利要求1或2所述的聚酰亚胺薄膜生产过程中的尾气回收装置，其特征在于：所述缓流分配板上的孔周边设有向上凸起的凸缘，所述凸缘的高度为5—10mm。

4.根据权利要求1或2所述的聚酰亚胺薄膜生产过程中的尾气回收装置，所述冷凝器内直立设置有若干折流板，所述折流板将冷凝器壳体内的空间分隔成迂回的尾气通道。

5.根据权利要求1或2所述的聚酰亚胺薄膜生产过程中的尾气回收装置，所述隔流筒上方与中间连接管的下缘之间留有80—250cm的间隙。

6.根据权利要求1或2所述的聚酰亚胺薄膜生产过程中的尾气回收装置，所述中间连接管伸入塔体内的管口处设有防逆流挡板。

7.根据权利要求1或2所述的聚酰亚胺薄膜生产过程中的尾气回收装置，所述中间连接管伸入塔体内的管口折弯向下。