CN206597339U - 用于有机溶剂热回收的冷凝机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种冷凝机,特别涉及一种用于有机溶剂热回收的冷凝机,包括一级冷量回收换热器、二级冷量回收换热器、一级气液分离器、二级气液分离器、深冷箱、溶剂接收罐、制冷机组和冷凝器,二级冷量回收换热器、一级气液分离器、深冷箱、二级气液分离器和一级冷量回收换热器依次连接,一级气液分离器和二级气液分离器分别与溶剂接收罐连接,深冷箱、制冷机组、冷凝器和一级冷量回收换热器循环连接。本实用新型结构科学,工作时能源损耗低,能够满足全年各种工况的运行要求,可适用的溶剂范围广泛,能够节约能源,降低企业的生产成本,减少环境污染,符合循环经济要求。

Description

用于有机溶剂热回收的冷凝机
技术领域
本实用新型涉及一种冷凝机,特别涉及一种用于有机溶剂热回收的冷凝机。
背景技术
随着经济的发展和工业化进程的加快,各种工业废气大量排放导致大气污染越来越严重。现有技术中,较常见的有机废气处理设备技术主要有热氧化法、催化氧化法、吸附浓缩法、吸收法、低温等离子和光催化法,上述方法虽能解决对环境的直接污染,但都很难对排放的物质进行回收,常以分解后的另一种对环境无害的形式排放。热氧化法采用的原理是对废气中的有机物进行高温燃烧(氧化),使这些有机废气中的碳氢化合物与氧气结合,将污染物质分解成水和二氧化碳。此方法目前处理有机废气比较直接有效,但由于燃烧的热不能很好的利用也是一种资源的浪费。
医药化工行业的RTO(蓄热燃烧)是一个具有代表性的例子。现有医化领域VOCs前端一般采用两级冷凝的方式进行简单处理,再直接排放至末端的RTO机组进行焚烧处理。前端采用一级循环水加二级冷冻水冷凝的方式,冷冻水温度一般国内医化行业采用最低温度为-15℃,更多的为采用0℃以上的冷冻水温度,造成两级冷凝后排放尾气溶剂含量还是在上百克/立方米的高浓度范围,很多都在爆炸极限区间,这样就给企业VOCs的末端治理RTO机组运行带来很多问题:因很多排放浓度都在爆炸极限区间,给RTO机组的安全运行带来极大的隐患。高浓度的排放尾气直接进RTO机组,造成燃烧室超温运行情况经常发生,同时也使尾气在燃烧室的焚烧不完全,黏附在RTO机组的蓄热床中,造成设备的堵塞、蓄热陶瓷的腐蚀问题,进一步带来RTO设备效率降低,排放超标等恶性循环问题。目前整个环保行业采用的都大多是以上这些末端治理的方式,这种方式在某种意义上对资源也是一种浪费。污染物质转化成的二氧化碳也会造成温室效应。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足,从而提供一种用于有机溶剂热回收的冷凝机,该冷凝机能够提高对有机废气内溶剂的回收效率,提高对其中所含的热能量的利用率。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种用于有机溶剂热回收的冷凝机,其特征在于:包括一级冷量回收换热器、二级冷量回收换热器、一级气液分离器、二级气液分离器、深冷箱、溶剂接收罐、制冷机组和冷凝器,一级冷量回收换热器上设有一级入气口和一级出气口以及一级入剂口和一级出剂口,二级冷量回收换热器上设有二级第一入气口和二级第一出气口以及二级第二入气口和二级第二出气口,一级气液分离器设有第一出水口以及气液第一入气口和气液第一出气口,二级气液分离器设有第二出水口以及气液第二入气口和气液第二出气口,深冷箱上设有入气口和出气口以及箱入剂口和箱出剂口,溶剂接收罐上设有收集口,冷凝器上设有冷却入剂口和冷却出剂口以及冷却入水口和冷却出水口;所述二级冷量回收换热器、一级气液分离器、深冷箱、二级气液分离器和一级冷量回收换热器依次连接,其中二级第一出气口与气液第一入气口通过管道连接,气液第一出气口与入气口通过管道连接,出气口与气液第二入气口通过管道连接,气液第二出气口与二级第二入气口通过管道连接,二级第二出气口与一级入气口通过管道连接;所述一级气液分离器和二级气液分离器分别与溶剂接收罐连接,其中收集口分别与第一出水口和第二出水口连接;所述深冷箱、制冷机组、冷凝器和一级冷量回收换热器循环连接,其中制冷机组一端与箱出剂口通过管道连接,制冷机组另一端与冷却入剂口通过管道连接,冷却出剂口与一级入剂口通过管道连接,一级出剂口与箱入剂口通过管道连接。
进一步的,所述深冷箱和一级冷量回收换热器之间还设有膨胀阀。
进一步的,所述制冷机组内设有制冷剂,所述制冷剂在深冷箱、制冷机组、冷凝器和一级冷量回收换热器之间的管道内循环移动。
本实用新型和现有技术相比,具有以下优点和效果:结构科学,工作时能源损耗低,能够满足全年各种工况的运行要求;采用换热回收设备,能够提高热回收效率,降低机组运行能耗,能够提高对有机废气内溶剂的回收效率,提高对其中所含的热能量的利用率;本实用新型可适用的溶剂范围广泛,可回收乙酸乙酯、己烷、四氢呋喃、甲基叔丁基醚等各种有机溶剂,凡是有机溶剂尾气排放的企业均可利用该装置,能够节约能源,降低企业的生产成本,减少环境污染,符合循环经济要求。
附图说明
图1为本实用新型一种用于有机溶剂热回收的冷凝机的结构示意图。
图2为本实用新型中一级换热器的结构示意图。
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
具体实施方式
本实用新型提供一种用于有机溶剂热回收的冷凝机及方法,能够提高对有机废气内溶剂的回收效率,提高对其中所含的热能量的利用率。
为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
实施例。
如图1所示,一种用于有机溶剂热回收的冷凝机,包括一级冷量回收换热器1、二级冷量回收换热器2、一级气液分离器3、二级气液分离器4、深冷箱5、溶剂接收罐6、制冷机组7和冷凝器8。
本实施例中,一级冷量回收换热器1上设有相连的一级入气口11和一级出气口12以及相连的一级入剂口13和一级出剂口14。二级冷量回收换热器2上设有相连的二级第一入气口21和二级第一出气口22以及相连的二级第二入气口23和二级第二出气口24。一级气液分离器3设有第一出水口31以及相连的气液第一入气口32和气液第一出气口33。二级气液分离器4设有第二出水口41以及相连的气液第二入气口42和气液第二出气口43。深冷箱5上设有相连的入气口51和出气口52以及相连的箱入剂口53和箱出剂口54。溶剂接收罐6上设有收集口61。冷凝器7上设有相连的冷却入剂口71和冷却出剂口72以及相连的冷却入水口73和冷却出水口74。
二级冷量回收换热器2、一级气液分离器3、深冷箱5、二级气液分离器4和一级冷量回收换热器1依次连接。其中,二级第一出气口22与气液第一入气口32通过管道连接,气液第一出气口33与入气口51通过管道连接,出气口52与气液第二入气口42通过管道连接,气液第二出气口43与二级第二入气口23通过管道连接,二级第二出气口24与一级入气口11通过管道连接。一级气液分离器3和二级气液分离器4分别与溶剂接收罐6连接。其中,收集口61分别与第一出水口31和第二出水口连接41。
深冷箱5、制冷机组6、冷凝器和一级冷量回收换热器1循环连接,形成冷凝单元。其中,制冷机组6一端与箱出剂口54通过管道连接,制冷机组6另一端与冷却入剂口71通过管道连接,冷却出剂口72与一级入剂口13通过管道连接,一级出剂口14与箱入剂口53通过管道连接。冷却入水口71和冷却出水口72分别连接外端水源。
制冷机组6内设有制冷剂。在冷凝机工作时,制冷剂在深冷箱5、制冷机组6、冷凝器8和一级冷量回收换热器1之间的管道内循环移动。
深冷箱5和一级冷量回收换热器1之间还设有膨胀阀9。制冷剂通过膨胀阀9之后,能够降低温度,再进入深冷箱5,使得之后的压缩机做功能耗减小,功率降低。
如图2所示,本实施例中一级冷量回收换热器1采用不锈钢罐体模式,罐内装填有晶型α-Al2O3刚玉储冷石,α形属于六方最密堆积,粒径3~5mm,刚玉的摩氏硬度为9,热导率是空气的数千倍左右。当冷气经过的时候能够迅速的将冷量储存下来并传导给换热介质;与此同时埋在储冷石内的压缩机制冷剂盘管能够迅速吸走冷量,降低制冷剂的温度。
本实施例中,箱出剂口54前端、入气口51前端、出气口52前端、二级第一入气口21前端、二级第二出气口22前端均设有监测器,通过监测器能够对温度、压力进行监控,能够使运行风险概率降到最低。
本实施例中,用于有机溶剂热回收的冷凝机的工作流程为:需要处理的有机溶剂尾气从二级第一入气口21进入二级冷量回收换热器2内,经过热交换从二级第一出气22口移出,再通过气液第一入气口32进入一级气液分离器3内,经过气液分离后通过气液第一出气口33离开一级气液分离器3。经过第一次气液分离后的尾气通过入气口51进入深冷箱5,在深冷箱5中经过冷却后,从出气口52离开,再通过气液第二入气口43进入二级气液分离器4。尾气在二级气液分离器4中经过第二次气液分离,将剩余溶剂脱离。二次气液分离后的尾气从气液第二出气口43离开二级气液分离器4,再通过二级第二入气口23进入二级冷量回收换热器2中。再次进入二级冷量回收换热器2中的尾气会与通过二级第一入气口21进入二级冷量回收换热器2内的尾气进行一次热交换后从二级第二出气口24离开,通过一级入气口11进入一级冷量回收换热器1内与通过一级入剂口13进入一级冷量回收换热器1内的制冷剂进行第三次热交换。最后,尾气通过一级出气口12排除。
制冷剂从制冷机组6通过冷却入剂口71进入冷凝器7中,与通过冷却入水口73进入冷凝器7的冷却水进行温度交换,再通过一级入剂口13进入一级冷量回收换热器1中,完成与排除尾气的热交换后,制冷剂通过一级出剂口14流出,从箱入剂口53进入深冷箱5,最后从箱出剂口54流出,回到制冷机组6内。
其中,从化工反应设备过来的有机溶剂尾气在经过反应系统自带的两级普冷后温度大概在10℃左右,而从深冷箱5出来的尾气温度在-45℃左右。两者在二级冷量回收换热器2内进行热交换,使进入的尾气从10℃降到-15℃左右,而排出的尾气温度从-45℃升到-20℃左右。从二级冷量回收换热器2出来的尾气在进入二级冷量回收换热器2与从冷凝器7出来冷凝后的制冷剂进行换热,进一步降低制冷剂的温度,提高制冷效率,排放尾气则从-20℃升到20℃左右。
其中,在一级气液分离器3和二级气液分离器4中分离出来的溶剂残液分别从第一出水口31和第二出水口41流出,通过收集口流进溶剂接收罐6。事后可将溶剂接收罐6中积蓄的溶剂残液统一处理或者通过设置管道导出。
本实施例中,所有驱动部件均通过控制器控制,所有指令可通过现有技术来实现。
本实用新型结构科学,工作时能源损耗低,能够满足全年各种工况的运行要求。本实用新型采用换热回收设备,能够提高热回收效率,降低机组运行能耗,能够提高对有机废气内溶剂的回收效率,提高对其中所含的热能量的利用率。本实用新型可适用的溶剂范围广泛,可回收乙酸乙酯、己烷、四氢呋喃、甲基叔丁基醚等各种有机溶剂,凡是有机溶剂尾气排放的企业均可利用该装置,能够节约能源,降低企业的生产成本,减少环境污染,符合循环经济要求。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于有机溶剂热回收的冷凝机,其特征在于:包括一级冷量回收换热器、二级冷量回收换热器、一级气液分离器、二级气液分离器、深冷箱、溶剂接收罐、制冷机组和冷凝器,一级冷量回收换热器上设有一级入气口和一级出气口以及一级入剂口和一级出剂口,二级冷量回收换热器上设有二级第一入气口和二级第一出气口以及二级第二入气口和二级第二出气口,一级气液分离器设有第一出水口以及气液第一入气口和气液第一出气口,二级气液分离器设有第二出水口以及气液第二入气口和气液第二出气口,深冷箱上设有入气口和出气口以及箱入剂口和箱出剂口,溶剂接收罐上设有收集口,冷凝器上设有冷却入剂口和冷却出剂口以及冷却入水口和冷却出水口;所述二级冷量回收换热器、一级气液分离器、深冷箱、二级气液分离器和一级冷量回收换热器依次连接,其中二级第一出气口与气液第一入气口通过管道连接,气液第一出气口与入气口通过管道连接,出气口与气液第二入气口通过管道连接,气液第二出气口与二级第二入气口通过管道连接,二级第二出气口与一级入气口通过管道连接;所述一级气液分离器和二级气液分离器分别与溶剂接收罐连接,其中收集口分别与第一出水口和第二出水口连接;所述深冷箱、制冷机组、冷凝器和一级冷量回收换热器循环连接,其中制冷机组一端与箱出剂口通过管道连接,制冷机组另一端与冷却入剂口通过管道连接,冷却出剂口与一级入剂口通过管道连接,一级出剂口与箱入剂口通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的用于有机溶剂热回收的冷凝机,其特征在于:所述深冷箱和一级冷量回收换热器之间还设有膨胀阀。
3.根据权利要求1所述的用于有机溶剂热回收的冷凝机,其特征在于:所述制冷机组内设有制冷剂,所述制冷剂在深冷箱、制冷机组、冷凝器和一级冷量回收换热器之间的管道内循环移动。
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