CN207356849U - 一种nmp废气回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种NMP废气回收系统，包括塔，塔下部设有NMP废气进口，塔上部设有NMP废气出口，塔内中部装设有废气吸附单元，NMP废气出口通过管道连接气液分离器进气口，气液分离器底部NMP液体出口连接过滤装置，过滤装置出口连接不锈钢循环泵，不锈钢循环泵另一端连接至塔底部的回液口，气液分离器的出气口通过管道连接冷却器，冷却器另一端连接浓度调整桶槽，浓度调整桶槽底端的出液口连接浓度调整单元，浓度调整单元内设置有输送泵，输送泵出口端连接在线式浓度计，在线式浓度计通过管道连接至浓度调整桶槽；本实用新型有效地减少水资源的浪费以及成品NMP回收液排放，避免了造成NMP的浪费以及严重的环境污染。

Description

一种NMP废气回收系统

[技术领域]

本实用新型涉及NMP回收技术领域，具体地说是一种NMP废气回收系统。

[背景技术]

N-甲基吡咯烷酮是重要的化工原材料，广泛应用于石油加工、精细化工、制药、农药、电子产品等领域，在化工行业有着举足轻重的地位，广泛用于光刻胶脱除液，LCD液晶材料生产，而被使用过的N-甲基吡咯烷酮都会以有机废气的形式排放到大气中，不但对当地的环境造成极大的污染，同时也造成了巨大的经济损失和能源浪费。以往的工艺一般为经废气塔吸收达环保标准后直接排放，从而造成了价格昂贵的NMP的浪费，且造成了严重的环境污染。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种NMP废气回收系统，能够有效地减少水资源的浪费以及成品NMP回收液排放，避免了造成价格昂贵的NMP的浪费以及严重的环境污染。

为实现上述目的设计一种NMP废气回收系统，包括塔1、废气吸附单元2、气液分离器3、过滤装置4、冷却器6、浓度调整桶槽7、浓度调整单元8、在线式浓度计10，所述塔1下部设有NMP废气进口，所述塔1上部设有NMP废气出口，所述塔1内中部装设有废气吸附单元2，所述NMP废气出口通过管道连接气液分离器3进气口，所述气液分离器3底部设有NMP液体出口，所述NMP液体出口通过管道连接过滤装置4，所述过滤装置4出口通过管道连接不锈钢循环泵5，所述不锈钢循环泵5另一端连接至塔1底部的回液口，所述气液分离器3的出气口通过管道连接冷却器6，所述冷却器6另一端通过管道连接浓度调整桶槽7，所述浓度调整桶槽7底端的出液口通过管道连接浓度调整单元8，所述浓度调整单元8内设置有输送泵9，所述输送泵9的出口端通过管道连接在线式浓度计10，所述在线式浓度计10通过管道连接至浓度调整桶槽7以形成循环回路。

进一步地，所述浓度调整单元8内设置有PLC，所述浓度调整桶槽7置于电子秤11上，所述电子秤11、在线式浓度计10分别与PLC电连接。

进一步地，所述在线式浓度计10安装在浓度调整单元8中。

本实用新型同现有技术相比，将NMP废气经过废气吸收单元吸附，根据废气中的NMP基本上都溶于水或者水蒸汽，经过气液分离、漂洗使废气中的NMP彻底被吸附，且基于回收系统中有组装循环泵，在线浓度仪安装在循环泵的外循环管道中实时检测NMP液体浓度，从而可以有效地减少水资源的浪费以及成品NMP回收液排放，大幅度提高了回收效率和自动化科技生产率；此外，本实用新型由废液再生新液，减少新液使用量，从而减少了废水系统处理负荷，达到了节能减排的作用。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1、塔 2、废气吸附单元 3、气液分离器 4、过滤装置 5、不锈钢循环泵 6、冷却器 7、浓度调整桶槽 8、浓度调整单元 9、输送泵 10、在线式浓度计 11、电子秤。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图1所示，本实用新型包括塔1、废气吸附单元2、气液分离器3、过滤装置4、冷却器6、浓度调整桶槽7、浓度调整单元8、在线式浓度计10，塔1下部设有NMP废气进口，塔1上部设有NMP废气出口，塔1内中部装设有废气吸附单元2，NMP废气出口通过管道连接气液分离器3进气口，气液分离器3底部设有NMP液体出口，NMP液体出口通过管道连接过滤装置4，过滤装置4出口通过管道连接不锈钢循环泵5，不锈钢循环泵5另一端连接至塔1底部的回液口，气液分离器3的出气口通过管道连接冷却器6，冷却器6另一端通过管道连接浓度调整桶槽7，浓度调整桶槽7底端的出液口通过管道连接浓度调整单元8，浓度调整单元8内设置有输送泵9，输送泵9的出口端通过管道连接在线式浓度计10，在线式浓度计10安装在浓度调整单元8中，在线式浓度计10通过管道连接至浓度调整桶槽7以形成循环回路；浓度调整单元8内设置有PLC，浓度调整桶槽7置于电子秤11上，电子秤11、在线式浓度计10分别与PLC电连接。

本实用新型的工作原理为：NMP废气从塔的下部进入，经过废气吸附单元吸附，NMP与液体以任意比互溶的特性,废气中的NMP基本上都溶于NMP溶液和水蒸气中。处理过的废气再途径气液分离器进行分离除雾，使废气中的NMP被彻底吸附。NMP液体收集到过滤装置，经过不锈钢循环泵将液体输送进入塔体再次进行气化并吸附。途径气液分离器进行分离除雾的气体经过冷却器冷凝成NMP半成品收集至浓度调整桶槽，再通过浓度调整单元里面的输送泵进行循环，循环过程中通过在线式浓度计进行浓度测试。当浓度合格时即可输送至成品存储处以使用，当浓度不合格时，通过浓度调整单元里面的PLC进行计算需要添加的单品量。添加单品时电子秤会实时把单品重量反馈到PLC、当单品重量满足之后、浓度调整单元里面的输送泵会再次循环并经过在线式浓度计进行浓度测试直至浓度合格以满足使用。

由于废气温度较高，要对NMP彻底进行回收，存在一个能量置换的过程，所以在NMP回收的过程中会造成一部分水份蒸发。本实用新型采用不锈钢循环泵将液体引入吸附单元进行循环利用，充分进行热能转换，便于提高NMP回收液的浓度。通过控制水份蒸发提高NMP回收废液的浓度。水份蒸发带走热量，同时NMP被截留下来，充分保证排出的尾气达到环保标准。利用NMP水溶性高的特点对NMP废气进行处理，水吸附的方式可以把废气中的NMP基本上完全吸收，使NMP的纯回收率达到90％以上。LCD液晶生产中的高温工业废气(约120℃)在常压下，通过预处理装置喷入雾化状态的去离子水，废气降温到40～80℃，再通过冷凝器降温到20～40℃，NMP与去离子水一同冷凝下来，回收液浓度达到20％以上，排放气的温度为20～40℃，排放气的浓度为50×10^－6以下。回收液再经过提纯处理，得到纯度很高的N-甲基吡咯烷酮成品，去离子水返回使用。

乙醇、丙酮、丙醇等低沸点的溶剂以及上述几种溶剂中任意两种或几种溶剂的不同浓度的混合物。利用去离子水与NMP具有互溶性，以及去离子水与NMP具有不同的分压的原理，在冷凝时，由于NMP比去离子水的沸点高出许多，也比去离子水易于冷凝，因此冷凝液中NMP的浓度比气相中NMP浓度高出许多，回收液浓度高，达到20％～50％。该方法与普通的冷凝法相比具有在常温下即可操作，冷凝温度低于40℃即可，而无须超低温。其中经过回收装置得到的冷凝回收液的浓度远不能满足生产过程的需要，而必须经过纯化塔作深度处理。回收液提纯处理时采用精馏方法，因为NMP常压下的沸点很高，所以设计真空精馏的操作方式，以节约能耗和降低操作成本，经过纯化塔NMP的纯度可以达到99.95％以上。

本实用新型所述的回收系统废气经过吸收单元吸附，根据废气中的NMP基本上都溶于水或者水蒸汽，经过气液分离、漂洗使废气中的NMP彻底被吸附。基于回收装置都有组装循环泵，在线浓度仪安装在循环泵的外循环管道中实时检测NMP液体浓度，可以有效减少水资源的浪费以及成品NMP回收液排放。用冷却水经水-气换热器将含有NMP的高温空气冷却,使废气中的NMP以液态的形式从空气中分离后回收，用在线浓度计实时控制NMP实时浓度值，大幅度提高了回收效率和自动化科技生产率。已分离NMP的空气经过气-气换热器进行热能交换再循环利用。

本实用新型采用共凝法喷水雾化后，由于水的汽化吸热使高温废气降温，冷凝排放温度越高，所需喷水量越大，废气温度下降幅度越大，后期需要的冷凝换热量越小，但是回收液浓度低，回收液量增加，精馏能耗增加；冷凝排放温度低，前期消耗的冷量高，需要换热器的面积大，要求冷却介质温度低，但是喷水量减小，回收液浓度增加，后期精馏处理的回收液量小，精馏段的能耗较低；但总的说来，由于雾化过程中水汽化吸热降温的作用，排放温度高时所需总能耗要低于排放温度低时的总能耗，但是排放温度也有一定的限制，当排放温度超过40℃，由于喷水量大，废气降温幅度大，难以保证喷入水的充分汽化，所以比较理想的冷凝排放温度选择在30℃左右比较适宜。N-甲基吡咯烷酮是广普高效的极性溶剂，在常温下与水可100％互溶，常压下沸点为202℃。根据NMP特有的物理特性，使用低能耗的冷冻、冷凝方法，经过特别的工艺流程设计，制造出高效回收有机废气NMP的成套设备，不但可明显减少有机物的排放，亦可获得可观的经济效益。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种NMP废气回收系统，包括塔(1)、废气吸附单元(2)、气液分离器(3)、过滤装置(4)、冷却器(6)、浓度调整桶槽(7)、浓度调整单元(8)、在线式浓度计(10)，其特征在于：所述塔(1)下部设有NMP废气进口，所述塔(1)上部设有NMP废气出口，所述塔(1)内中部装设有废气吸附单元(2)，所述NMP废气出口通过管道连接气液分离器(3)进气口，所述气液分离器(3)底部设有NMP液体出口，所述NMP液体出口通过管道连接过滤装置(4)，所述过滤装置(4)出口通过管道连接不锈钢循环泵(5)，所述不锈钢循环泵(5)另一端连接至塔(1)底部的回液口，所述气液分离器(3)的出气口通过管道连接冷却器(6)，所述冷却器(6)另一端通过管道连接浓度调整桶槽(7)，所述浓度调整桶槽(7)底端的出液口通过管道连接浓度调整单元(8)，所述浓度调整单元(8)内设置有输送泵(9)，所述输送泵(9)的出口端通过管道连接在线式浓度计(10)，所述在线式浓度计(10)通过管道连接至浓度调整桶槽(7)以形成循环回路。

2.如权利要求1所述的NMP废气回收系统，其特征在于：所述浓度调整单元(8)内设置有PLC，所述浓度调整桶槽(7)置于电子秤(11)上，所述电子秤(11)、在线式浓度计(10)分别与PLC电连接。

3.如权利要求2所述的NMP废气回收系统，其特征在于：所述在线式浓度计(10)安装在浓度调整单元(8)中。