CN204702505U - 全氢罩式连退炉氢气回收利用装置 - Google Patents

全氢罩式连退炉氢气回收利用装置 Download PDF

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乐韵
王珅
高嵩
刘皖南
赵霖
于洋
丛卫军
邱长春
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Abstract

本实用新型是一种全氢罩式连退炉氢气回收利用装置。属于节能减排，废气回收处理再利用的方法。尾气经第一水冷却器冷却后进入前置处理器，再进入前置缓冲罐,经氢气无油压缩机增压后再经除油过滤器进入到储气罐，最后进入气体净化设备处理后送回连退炉；第一水冷却器上设有连退炉放空尾气的入口；出口过滤器上设有净化气出口；氢气无油压缩机出口管路上设有与前置缓冲罐出口管路相连的分支管路；于气体净化设备的出口管路上设有与前置缓冲罐的入口管路相连的再生气的分支管路，再生气由产品气引出一小部分而成，再生尾气经水冷却器冷却和气水分离器后，连接前置缓冲罐的入口。利用上述装置使得氢气可以再次重复利用。

Description

全氢罩式连退炉氢气回收利用装置
技术领域
本实用新型涉及用于气体回收循环再利用或类似领域的方法，属于气体回收设备制造的技术领域。
背景技术
钢铁厂处理光亮宽带板所使用的全氢罩式连退炉尾气氢气的成分为H2：99.5—99.9％，O2≤500ppm，H2O≤-40℃，杂质颗粒≤60μm，其中氢气含量超过99％，直接排放浪费大量能源。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题是提供一种全氢罩式连退炉氢气回收利用装置，通过管道回收连退炉尾气，经过氢气净化设备对尾气进行处理，提高尾气质量使之满足使用要求，并通过管道返回连退炉，以达到循环再利用的目的，降低能耗。
本实用新型技术方案如下：
全氢罩式连退炉的尾气经第一水冷却器冷却后进入前置处理器，再进入前置缓冲罐,经氢气无油压缩机增压后再经除油过滤器进入到储气罐，最后进入气体净化设备处理后送回连退炉；
第一水冷却器上设有连退炉放空尾气的入口；出口过滤器上设有净化气出口；氢气无油压缩机出口管路上设有与前置缓冲罐出口管路相连的分支管路；
于气体净化设备的出口管路上设有与前置缓冲罐的入口管路相连的再生气的分支管路，再生气由产品气引出一小部分而成，再生尾气经水冷却器冷却和气水分离器后，连接前置缓冲罐的入口。
所述的前置处理器由3台过滤分水器组成，由第一水冷却器流出的气体经过作为第一级的一台过滤分水器后再进入作为第二级的一台过滤分水器后进入前置缓冲罐；其中作为第二级的一台过滤分水器由两台过滤分水器并联组成，一台在工作，同时另一台在再生备用，再生气用氮气，再生尾气排放到放空总管。
所述氢气无油压缩机位于前置缓冲罐和储气罐之间，增设一个调节回流旁路，调节回流旁路将压缩机出口管路与前置缓冲罐出口管路相连，防止把前置缓冲罐的压力抽成负压产生安全隐患。
所述的气体净化设备是由一台催化脱氧塔和两台并联的终端脱氧干燥器组成；气体先经过催化脱氧塔，在脱氧催化剂作用下，使氢气中的绝大部分氧和氢反应生成水；再经终端脱氧干燥器，把气体中的二氧化碳、水、氧深度脱除；
两台并联的终端脱氧干燥器一台工作产气，同时另一台再生备用，再生气由产品气引出一小部分而成，再生尾气经水冷却器冷却和气水分离器后，进入前置缓冲罐。
所述催化脱氧塔长径比3～8:1，内装有大连中鼎化学公司技术的催化脱氧剂CTC-1型贵金属催化剂；
所述终端脱氧干燥器长径比：3-10:1，内装填分子筛和/或大连中鼎专用脱氧剂(JDM-2)，设有A/B 2台并联的吸附塔，交替作业；填料的再生采用电加热。
所述气体净化设备处理后的气体经过滤器、流量计和调压稳压阀送回连退炉。本实用新型采用的技术方案是尾气先经过水冷却器冷却到常温，然后进入前置处理器，把尾气中的油类、固体颗粒、液态水等进行前级脱除；然后进入前置缓冲罐，经氢气无油压缩机增压后进入到储气罐；最后进入气体净化设备进行净化，先经过催化脱氧器，在脱氧催化剂作用下，使氢气中的绝大部分氧和氢反应生成水；然后经终端脱氧干燥器，把气体中的二氧化碳、水、氧深度脱除，使气体中氧和二氧化碳的含量降到1ppm以下，露点达到-70℃以下；最后产品氢气经过滤器、流量计和调压稳压阀送回连退炉。
本实用新型的有益效果是，回收再利用了氢气这种宝贵资源，节省了大量能源，降低了能耗，并且该装置投资省，占地面积小，有相当可观的经济效益。
附图说明
图1为全氢罩式连退炉氢气回收利用装置工艺流程示意图。
图2为全氢罩式连退炉氢气回收利用装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
全氢罩式连退炉氢气回收利用装置工艺流程如图1所示。
图2中：1为生产用氢气总管，2为连退炉尾气排放分支管路，3为连续式热处理炉，4为第一水冷却器，5为前置处理器(多级过滤分水器)，6为前置缓冲罐，7为氢气无油压缩机，8为除油过滤器，9为储气罐，10为催化脱氧塔，11为第二水冷却器，12A/B为终端脱氧干燥器，13为精密过滤器，14为净化气出口，15A/B为阀门水冷器，16为气水分离器，17为再生气水分离器，18再生气水冷却器，19为回流氢气管路。为出口过滤器，20为废气排放口，21为冷却水入口，22为冷却水出口。
从连退炉3排出的尾气2温度约为180℃，首先经过第一水冷却器4冷却到常温(40℃以下)后进入回收系统。
尾气进入前置处理器5多级过滤分水器，把尾气中的油类、固体颗粒、液态水等进行前级脱除，以免对后续管道阀门、压缩机造成影响；然后进入前置缓冲罐6，前置缓冲罐可以缓冲前后工序带来的压力波动，使设备能更加稳定运行。
尾气进入活塞式无油压缩机7增压，以维持工艺气体所需要的动力，并使后续工序能更好的运行，为了防止把前置缓冲罐的压力抽成负压产生安全隐患，压缩机增设一个调节回流旁路19；压缩后的氢气经过除油过滤器8后，进入到储气罐9，储气罐的压力传感器控制压缩机的运行。
尾气进入气体净化设备进行纯化，先经过催化脱氧器10，在脱氧催化剂作 用下，使氢气中的绝大部分氧和氢反应生成水；然后经过第二水冷却器11把气体温度降到常温；最后经终端脱氧干燥器12A/B，把气体中的二氧化碳、水、氧深度脱除，使气体中氧和二氧化碳的含量降到1ppm以下，露点达到-70℃以下，2台终端脱氧干燥器一台工作产气，另一台再生备用，再生气由产品气引出一小部分而成，再生尾气经水冷却器18冷却和气水分离器17后，进入前置缓冲罐。
尾气经精密过滤器13后，再经流量计监测产品流量后，用自力式调压稳压阀调节出口压力为30—50KPa，送回连退炉14，此时氢气无氧纯度符合要求(≥99.9998％)。

Claims (6)

1.一种全氢罩式连退炉氢气回收利用装置，其特征是：所述全氢罩式连退炉的尾气经第一水冷却器冷却后进入前置处理器，再进入前置缓冲罐,经氢气无油压缩机增压后再经除油过滤器进入到储气罐，最后进入气体净化设备处理后送回连退炉；
第一水冷却器上设有连退炉放空尾气的入口；出口过滤器上设有净化气出口；氢气无油压缩机出口管路上设有与前置缓冲罐出口管路相连的分支管路；
于气体净化设备的出口管路上设有与前置缓冲罐的入口管路相连的再生气的分支管路，再生气由产品气引出一小部分而成，再生尾气经水冷却器冷却和气水分离器后，连接前置缓冲罐的入口。
2.按照权利要求1所述回收利用装置，其特征是：所述的前置处理器由3台过滤分水器组成，由第一水冷却器流出的气体经过作为第一级的一台过滤分水器后再进入作为第二级的一台过滤分水器后进入前置缓冲罐；其中作为第二级的一台过滤分水器由两台过滤分水器并联组成，一台在工作，同时另一台在再生备用，再生气用氮气，再生尾气排放到放空总管。
3.按照权利要求1所述回收利用装置，其特征是：所述氢气无油压缩机位于前置缓冲罐和储气罐之间，增设一个调节回流旁路，调节回流旁路将压缩机出口管路与前置缓冲罐出口管路相连，防止把前置缓冲罐的压力抽成负压产生安全隐患。
4.按照权利要求1所述回收利用装置，其特征是：所述的气体净化设备是由一台催化脱氧塔和两台并联的终端脱氧干燥器组成；气体先经过催化脱氧塔，在脱氧催化剂作用下，使氢气中的绝大部分氧和氢反应生成水；再经终端脱氧干燥器，把气体中的二氧化碳、水、氧深度脱除；
两台并联的终端脱氧干燥器一台工作产气，同时另一台再生备用，再生气由产品气引出一小部分而成，再生尾气经水冷却器冷却和气水分离器后，进入前置缓冲罐。
5.按照权利要求4所述回收利用装置，其特征是：所述催化脱氧塔长径比3～8:1，内装有大连中鼎化学公司技术的催化脱氧剂CTC-1型贵金属催化剂；
所述终端脱氧干燥器长径比：3-10:1，内装填分子筛和/或大连中鼎专用脱氧剂，设有A/B 2台并联的吸附塔，交替作业；填料的再生采用电加热。
6.按照权利要求1所述回收利用装置，其特征是：所述气体净化设备处理后的气体经过滤器、流量计和调压稳压阀送回连退炉。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110921627A (zh) * 2019-12-16 2020-03-27 苏州纳特云端净化设备有限公司 敞开式连退炉氮氢气体回收装置

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