CN204665806U - 丁腈橡胶合成过程中的冷凝式丙烯腈回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种丁腈橡胶合成过程中的冷凝式丙烯腈回收系统，通过将丙烯腈气体通过螺杆式压缩机进行压缩后再进入制冷循环回路中的蒸发器进行液化，解决了丁腈橡胶合成车间常用的冷凝式丙烯腈回收设备能效低、运行费用高的问题，使得制冷循环回路的终极蒸发温度大幅提高，结构也大大简化，回收设备的初投资和运行费用也大大下降。

Description

丁腈橡胶合成过程中的冷凝式丙烯腈回收系统

技术领域

本实用新型涉及丁腈橡胶合成过程中的丙烯腈的回收，尤其涉及一种丁腈橡胶合成过程中的冷凝式丙烯腈回收系统。

背景技术

丁腈橡胶主要用于制造耐油橡胶制品，是日常生活中不可缺少的材料之一。工业上通常利用丁二烯和丙烯腈作为原料，主要采用低温乳液聚合法生产丁腈橡胶，所生成的橡胶制品耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强，其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差，电性能低劣，弹性稍低。丁腈橡胶简称NBR，由于合成率等工艺问题，合成过程中会产生大量丁二烯、丙烯腈等有机废气，丙烯腈气体与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热易引起燃烧，并放出有毒气体，与氧化剂、强酸、强碱、胺类、溴反应剧烈，长时间吸入能引起恶心、呕吐、头痛、疲倦和不适等症状。现有技术中对丙烯腈治理方式主要有：催化氧化、吸附、膜分离、冷凝等，所采用的冷凝法也是常压冷凝，多因为丙烯腈浓度较低而显得不够节能，没有对废弃进行充分回收，整体运行费用较高。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的丁腈橡胶合成车间常用的冷凝式丙烯腈回收设备能效低、运行费用高的问题，本实用新型提供一种丁腈橡胶合成过程中的冷凝式丙烯腈回收系统，达到了提高制冷系统的终极蒸发温度、简化制冷系统结构、降低回收设备的初投资和运行费用的效果。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的丁腈橡胶合成过程中的冷凝式丙烯腈回收系统包括：半封闭螺杆式压缩机、储气罐、制冷循环回路、丙烯腈储液罐和控制柜；所述半封闭螺杆式压缩机上设置有吸气阀、排气阀、旁通阀，所述排气阀通过管路与所述储气罐连接，所述旁通阀与所述控制柜连接；所述制冷循环回路包括板翅式蒸发器、螺杆式制冷压缩机、油分离器、水冷冷凝器、膨胀阀依次连接所形成的闭合回路；所述板翅式蒸发器上设置有进气口、出气口、出液口，所述进气口通过管路与所述储气罐连接，所述出液口通过管路与丙烯腈储液罐连接；在所述半封闭螺杆式压缩机上还设置有与所述控制柜电连接的温度传感器；在储气罐上还设置有与控制柜电连接的压力传感器。

优选地，所述半封闭螺杆式压缩机的电机为防爆电机。

优选地，所述半封闭螺杆式压缩机的吸气阀、排气阀、旁通阀均为防爆电磁阀。

优选地，所述半封闭螺杆式压缩机的外壁还包裹有冷却用水套。。

优选地，所述膨胀阀为电子膨胀阀。

有益效果：在丙烯腈气体进入制冷循环回路之前先进行压缩，使得丙烯腈气体在中压状态即可被冷却，不必像现有冷凝式丙烯腈回收设备一样要非常低的蒸发温度，通过对丙烯腈气体提压，使得制冷系统的蒸发温度由现有冷凝式丙烯腈回收设备的-60℃提高到-25℃，从而简化了制冷循环回路，提高制冷循环回路和整个回收系统的能效比。

附图说明

图1为丁腈橡胶合成过程中的冷凝式丙烯腈回收系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作更进一步的说明。

图1中的丁腈橡胶合成过程中的冷凝式丙烯腈回收系统包括半封闭螺杆式压缩机1、储气罐2、板翅式蒸发器3、螺杆式制冷压缩机4、油分离器5、水冷冷凝器6、电子膨胀阀7、丙烯腈储液罐8和控制柜9；半封闭螺杆式压缩机1上设置有吸气阀、排气阀、旁通阀（图中未标示），吸气阀与DN200口径的进气管连接，用于将收集来的丙烯腈气体输送至螺杆式压缩机1中，排气阀通过DN100口径的管路与储气罐2连接，旁通阀与控制柜9连接；储气罐2通过DN100口径的管路与板翅式蒸发器3的进气口连接；板翅式蒸发器3上还设置有出气口、出液口、制冷剂循环入口和出口，板翅式蒸发器3的出气口用于排放经过液化处理后的气体，板翅式蒸发器3的进出口径均为DN100，板翅式蒸发器3的出液口通过DN50的管路与丙烯腈储液罐8连接，用于收集液化后的丙烯腈；板翅式蒸发器3与螺杆式制冷压缩机4、油分离器5、水冷冷凝器6、电子膨胀阀7依次连接形成制冷循环回路，制冷剂通过板翅式蒸发器3上的循环出口进入螺杆式制冷压缩机4，最终又通过与膨胀阀7连接的循环入口进入板翅式蒸发器3，实现制冷剂的循环利用。在半封闭螺杆式压缩机1上还设置有温度传感器，与控制柜9电连接，用于采集半封闭螺杆式压缩机1的温度信息并传递给控制柜9；在储气罐2上还设置有压力传感器，也与控制柜9电连接，用于采集储气罐上的压力信息并传送给控制柜9；控制柜9与半封闭螺杆式压缩机1的旁通阀连接，用于根据温度信息和压力信息发送控制信息以控制旁通阀的开启度。

在丁腈橡胶的加工过程中，收集来的丙烯腈气体经进气管路和吸气阀在半封闭螺杆式压缩机1中提压到0.6MPa压力后经排气阀和管路进入储气罐2，然后进入制冷循环回路的板翅式蒸发器3中，被其中的低温制冷剂冷却到一定温度后凝结成液体，并集中在板翅式蒸发器3的底部，汇流后通过管路进入丙烯腈储液罐8达到回收的目的；控制柜9内部设置有可编程逻辑控制器PLC，传感器采集到的数据反馈到PLC的处理器，再通过PLC运算后通过控制回路给半封闭螺杆式压缩机1下达控制指令，这样，控制柜9便可利用储气罐2上的压力传感器所采集的压力信息控制半封闭螺杆式压缩机1上旁通阀的开启度以调节排气压力，利用半封闭螺杆式压缩机1上的温度传感器所采集的温度信息控制半封闭螺杆式压缩机1上旁通阀的开启度以调节排气温度，同时设定安全保护措施，确保系统安全、稳定地运行。

因为焦化厂通常丙烯腈气量较大，且丙烯腈常压沸点为77℃无需提高太大压力，采用半封闭螺杆式压缩机即可，为了更好地适应丙烯腈气体的易爆特性，半封闭螺杆式压缩机的电机可以采用防爆电机，吸气阀、排气阀、旁通阀均采用防爆电磁阀以及采用防爆接线盒；为了防止润滑油雾化后污染丙烯腈气体，螺杆式压缩机采用无油润滑方式；为了确保压缩过程不会引起燃爆，压缩机外部还可以设置散热或冷却装置，例如在其外壁还包裹有冷却用水套。同时，如上所述，控制柜9还对其提供了一系列的安全保护措施。

制冷循环回路能够提供-25℃低温，在丙烯腈液化过程中，板翅式蒸发器3中的低温制冷剂与丙烯腈气体换热，在丙烯腈被冷却并有效液化的同时制冷剂蒸发，产生的蒸汽进入螺杆式制冷压缩机4，被螺杆式制冷压缩机4压缩后再通过油分离器5将制冷剂从螺杆式制冷压缩机4中带出的冷冻油进行分离，并将冷冻油送回压缩机油腔以适应低温工况，经分离处理的高温高压制冷剂气体再经过水冷冷凝器6对进行冷却，最后通过膨胀阀7对制冷剂节流控制并输送回板翅式蒸发器3中，膨胀阀可以采用电子膨胀阀，以更好地控制制冷剂的供液量。

Claims (5)

1.一种丁腈橡胶合成过程中的冷凝式丙烯腈回收系统，其特征在于，该系统包括：半封闭螺杆式压缩机（1）、储气罐（2）、制冷循环回路、丙烯腈储液罐（8）和控制柜（9）；所述半封闭螺杆式压缩机（1）上设置有吸气阀、排气阀、旁通阀，所述吸气阀与进气管连接，所述排气阀通过管路与所述储气罐（2）连接，所述旁通阀与所述控制柜（9）连接；所述制冷循环回路包括板翅式蒸发器（3）、螺杆式制冷压缩机（4）、油分离器（5）、水冷冷凝器（6）、膨胀阀（7）依次连接所形成的闭合回路；所述板翅式蒸发器（3）上设置有进气口、出气口、出液口，所述进气口通过管路与所述储气罐（2）连接，所述出液口通过管路与丙烯腈储液罐（8）连接；在所述半封闭螺杆式压缩机（1）上还设置有与所述控制柜（9）电连接的温度传感器；在储气罐（2）上还设置有与控制柜（9）电连接的压力传感器。

2.根据权利要求1所述的冷凝式丙烯腈回收系统，其特征在于，所述半封闭螺杆式压缩机（1）的电机为防爆电机。

3.根据权利要求1所述的冷凝式丙烯腈回收系统，其特征在于，所述半封闭螺杆式压缩机（1）的吸气阀、排气阀、旁通阀均为防爆电磁阀。

4.根据权利要求1所述的冷凝式丙烯腈回收系统，其特征在于，所述半封闭螺杆式压缩机（1）的外壁还包裹有冷却用水套。

5.根据权利要求1所述的冷凝式丙烯腈回收系统，其特征在于，所述膨胀阀（7）为电子膨胀阀。