CN205990428U - 一种罩式退火炉的尾气回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种罩式退火炉的尾气回收系统，包括顺次连接设置的第一冷凝装置、前级油气分离装置、后级油气分离装置、第二冷凝装置、除氧装置、变温吸附装置、气体增压装置、变压吸附装置、氧气测试仪、露点仪及氢气纯度仪。本实用新型所述的尾气回收系统能够完全除去尾气中的油气，避免油气对后续除氧、除水、除氮等装置寿命的影响，从而有利于延长装置使用寿命，降低投资成本。并且本实用新型所述的尾气回收系统由于不含淋洗装置，而是借助于两级冷凝器的冷凝作用除去气体中的粉尘颗粒，故而本实用新型无需单独设置除水装置，由此可大幅降低设备的投资成本。

Description

一种罩式退火炉的尾气回收系统

技术领域

本实用新型属于尾气回收技术领域，尤其涉及一种罩式退火炉的尾气回收系统。

背景技术

全氢罩式退火炉是上世纪70年代初期奥地利研制开发的一种新型退火技术，1984年以后开始用于冷轧薄板的退火，通过将冷轧薄板钢卷堆垛在以炉台和波纹内罩形成的一个密闭空间里，用加热炉罩给波纹内罩加热，密闭空间里以纯氢气作为热传递介质保护气体，以循环风机的高速旋转形成对氢气的强对流循环，氢气吸收波纹内罩上的热量传递给钢卷，从而达到对带钢加热进行热处理的目的，由于氢气不但对带钢具有防氧化的作用，而且对带钢上的铁锈还具有还原作用，因而实现了带钢的光亮退火。

罩式退火炉的工作过程是一个连续不间断的过程，除了刚开始装炉及退火结束出炉用氮气置换外，其余时间都需要持续通入纯氢气，然而在实际运行过程中只有5～8％的气量被消耗掉，由此使得尾气中依然含有高浓度的氢气。现有技术大多采用燃烧以回收热量的方式处理罩式退火炉的尾气，但在当前能源供应日益紧张和公众环保意识逐渐增强的大环境下，这种处理方式仍存在着资源浪费和环境污染的弊端。

为此，本领域技术人员一直在努力寻求解决方案，这就促使退火炉尾气回收循环利用系统应运而生，该系统对于降低生产成本、减少环境污染具有重要意义。例如，中国专利文献CN102653815A公开了一种镜面板退火炉保护气回收循环利用装置，该装置从上游向下游包括依次相连接的捕集罐、淋洗装置、第一冷却器、第一汽水分离器、鼓风机、除油罐、除氧器、第二冷却器、第二汽水分离器、吸附再生式干燥装置、气体压缩机及变压吸附提氢装置，使得从镜面板退火炉排出的保护气尾气―氮氢混合气依次经降温、淋洗除尘、冷却除水、增压、除油、除氧、二次除水、除氮等净化处理后得到净化氢气，继而作为保护气重新进入退火炉循环使用。

然而，上述技术为除去退火炉尾气中的粉尘及微小颗粒杂质而采用淋洗装置对尾气进行水洗，但由于退火炉尾气中的水含量原本就不多，这势必会额外引入水分造成不必要的除水步骤，故而上述技术在水洗之后还进行了两次冷却除水的工序，从而导致上述技术的设备投资大。另外，上述技术只对尾气进行了一次除油处理，而退火炉尾气中的含油量较高，这必将导致该技术在除油后的除氧、二次除水、除氮等装置中引入一定的油气，从而缩短上述装置的使用寿命，同样造成上述技术的投资成本过高。因此，如何对现有的退火炉尾气回收系统进行改进以克服上述不足，这对于本领域技术人员而言是一个尚未解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有的退火炉尾气回收系统所存在的使用寿命短、投资成本大的缺陷，进而提供一种使用寿命长、投资成本小的罩式退火炉的尾气回收系统。

为此，本实用新型实现上述目的的技术方案为：

一种罩式退火炉的尾气回收系统，包括顺次连接设置的除氧装置、变温吸附装置、气体增压装置、变压吸附装置、氧气测试仪、露点仪及氢气纯度仪，所述除氧装置连接退火炉的尾气出口，所述氢气纯度仪与所述退火炉的保护气进口相连通；

在所述除氧装置与所述退火炉的尾气出口之间还设置有：

第一冷凝装置，其进气口连通所述退火炉的尾气出口；

前级油气分离装置，其进气口与所述第一冷凝装置的排气口连接；

后级油气分离装置，其进气口连接所述前级油气分离装置的排气口；

第二冷凝装置，其进气口与所述后级油气分离装置的排气口相连接，所述第二冷凝装置的排气口连通所述除氧装置的进气口。

所述前级油气分离装置采用滤芯作为分离元件，所述前级油气分离装置的过滤精度为60～100μm。

所述后级油气分离装置采用滤芯作为分离元件，所述后级油气分离装置的过滤精度为0.1～60μm。

还包括设置于所述前级油气分离装置与所述后级油气分离装置之间的前级缓冲装置，所述前级缓冲装置具有两个气体入口，其中一个所述气体入口与所述前级油气分离装置的排气口相连，另一个所述气体入口连通储氢罐。

所述前级缓冲装置的排气口通过增压风机与所述后级油气分离装置的进气口连接。

还包括加热装置，其设置于所述第二冷凝装置与所述除氧装置之间。

还包括设置于所述变压吸附装置与所述氧气测试仪之间的后级缓冲装置。

还包括稳压装置，所述稳压装置设置于所述退火炉的保护气进口与所述氢气纯度仪之间。

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：

1、本实用新型所述的罩式退火炉的尾气回收系统，从实际工况出发考虑到退火炉尾气中的含油量远高于含水量，因而设置了除油单元以完全除去尾气中的油气，避免油气对后续除氧、除水、除氮等装置寿命的影响，从而有利于延长本实用新型的使用寿命，降低投资成本。上述除油单元具体包括依次连接设置的第一冷凝装置、前级油气分离装置、后级油气分离装置及第二冷凝装置，退火炉排出的尾气经第一冷凝装置冷却至50～60℃后不仅可使尾气中的油气和水蒸气冷凝为小液滴，而且还可使尾气中的粉尘颗粒附着于液滴之上和/或裹挟于液滴之中，再经前后两级油气分离装置的分离作用从而除去气体中绝大部分的液滴，最后再由第二冷凝装置冷却至30～40℃以进一步冷凝除去气体中剩余的油气、水蒸气及粉尘颗粒，由此真正实现了对尾气中的油和粉尘的彻底去除。

并且本实用新型所述的尾气回收系统由于不含淋洗装置，而是借助于两级冷凝器的冷凝作用除去气体中的粉尘颗粒，故而本实用新型无需单独设置除水装置，由此可大幅降低设备的投资成本。

2、本实用新型所述的罩式退火炉的尾气回收系统，通过在前后两级油气分离装置之间设置前级缓冲装置，并使该装置的两个气体入口分别与储氢罐和前级油气分离装置的排气口相连，如此可向尾气中补入适量氢气，以维持退火炉尾气的排出与回收净化后气体再次进入退火炉之间的动态平衡，确保尾气回收系统的持续平稳工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述的罩式退火炉的尾气回收系统的结构图；

其中附图标记如下：

1-退火炉；2-第一冷凝装置；3-前级油气分离装置；4-储氢罐；5-前级缓冲装置；6-增压风机；7-后级油气分离装置；8-第二冷凝装置；9-加热装置；10-除氧装置；11-变温吸附装置12-气体增压装置；13-变压吸附装置；14-后级缓冲装置；15-氧气测试仪；16-露点仪；17-氢气纯度仪；18-稳压装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供的罩式退火炉的尾气回收系统，如图1所示，包括顺次连接设置的第一冷凝装置2、前级油气分离装置3、前级缓冲装置5、增压风机6、后级油气分离装置7、第二冷凝装置8、加热装置9、除氧装置10、变温吸附装置11、气体增压装置12、变压吸附装置13、后级缓冲装置14、氧气测试仪15、露点仪16、氢气纯度仪17及稳压装置18；

其中，所述第一冷凝装置2的进气口连通退火炉1的尾气出口，所述稳压装置18的排气口与所述退火炉1的保护气进口相连通；所述前级缓冲装置5具有两个气体入口，其中一个所述气体入口与所述前级油气分离装置3的排气口相连，另一个所述气体入口连通储氢罐4，如此可向尾气中补入适量氢气，以维持退火炉尾气的排出与回收净化后气体再次进入退火炉之间的动态平衡，确保尾气回收系统的持续平稳工作。

在本实施例中，所述前级油气分离装置3和所述后级油气分离装置7均采用滤芯作为分离元件，所述前级油气分离装置3的过滤精度为80μm，所述后级油气分离装置7的过滤精度为30μm；所述的增压风机6为罗茨风机。

本实施例所述的罩式退火炉的尾气回收系统的工作原理如下：

从退火炉排出的尾气首先进入第一冷凝装置中被冷却至50～60℃，这样不仅可使尾气中的油气和水蒸气冷凝为小液滴，而且还使得尾气中的粉尘颗粒能够附着于液滴之上和/或裹挟于液滴之中从而形成气液两相，随后再在前后两级油气分离装置的分离作用下除去气体中绝大部分的液滴，继而再由第二冷凝装置冷却至30～40℃以进一步冷凝除去气体中剩余的油气、水蒸气及粉尘颗粒，由此真正实现对尾气中的油和粉尘的彻底去除；而后经脱油脱尘后的气体依次进入除氧装置、变温吸附装置、变压吸附装置中进行除氧、除水和除氮从而得到净化气体，经测定，该净化气体的含氧量为1ppm、露点为-70℃且氢气纯度为99.999％，符合罩式退火炉对保护气的品质要求，因而上述净化气体经稳压装置稳压后重新作为罩式退火炉的保护气使用。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种罩式退火炉的尾气回收系统，包括顺次连接设置的除氧装置(10)、变温吸附装置(11)、气体增压装置(12)、变压吸附装置(13)、氧气测试仪(15)、露点仪(16)及氢气纯度仪(17)，所述除氧装置(10)连接退火炉(1)的尾气出口，所述氢气纯度仪(17)与所述退火炉(1)的保护气进口相连通；

其特征在于，在所述除氧装置(10)与所述退火炉(1)的尾气出口之间还设置有：

第一冷凝装置(2)，其进气口连通所述退火炉(1)的尾气出口；

前级油气分离装置(3)，其进气口与所述第一冷凝装置(2)的排气口连接；

后级油气分离装置(7)，其进气口连接所述前级油气分离装置(3)的排气口；

第二冷凝装置(8)，其进气口与所述后级油气分离装置(7)的排气口相连接，所述第二冷凝装置(8)的排气口连通所述除氧装置(10)的进气口。

2.根据权利要求1所述的罩式退火炉的尾气回收系统，其特征在于，所述前级油气分离装置(3)采用滤芯作为分离元件，所述前级油气分离装置(3)的过滤精度为60～100μm。

3.根据权利要求1所述的罩式退火炉的尾气回收系统，其特征在于，所述后级油气分离装置(7)采用滤芯作为分离元件，所述后级油气分离装置(7)的过滤精度为0.1～60μm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的罩式退火炉的尾气回收系统，其特征在于，还包括设置于所述前级油气分离装置(3)与所述后级油气分离装置(7)之间的前级缓冲装置(5)，所述前级缓冲装置(5)具有两个气体入口，其中一个所述气体入口与所述前级油气分离装置(3)的排气口相连，另一个所述气体入口连通储氢罐(4)。

5.根据权利要求4所述的罩式退火炉的尾气回收系统，其特征在于，所述前级缓冲装置(5)的排气口通过增压风机(6)与所述后级油气分离装置(7)的进气口连接。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的罩式退火炉的尾气回收系统，其特征在于，还包括加热装置(9)，其设置于所述第二冷凝装置(8)与所述除氧装置(10)之间。

7.根据权利要求6所述的罩式退火炉的尾气回收系统，其特征在于，还包括设置于所述变压吸附装置(13)与所述氧气测试仪(15)之间的后级缓冲装置(14)。

8.根据权利要求6所述的罩式退火炉的尾气回收系统，其特征在于，还包括稳压装置(18)，所述稳压装置(18)设置于所述退火炉(1)的保护气进口与所述氢气纯度仪(17)之间。