CN209519547U - 一种voc回收装置 - Google Patents

Abstract

一种VOC回收装置，属于液体产品的储存设备技术领域。其特征在于：包括加压分离单元、膜分离单元（11）和收集单元，所述加压分离单元用于接收通过所述呼气系统排出的气体并对所述气体加压分离为液相物和不凝气，所述膜分离单元（11）用于使所述不凝气分离为有机组分气体和余气，所述膜分离单元（11）的有机组分气体出口与所述加压分离单元连接，以使所述有机组分气体能够进入所述加压分离单元进行分离，所述收集单元用于收集所述液相物。本装置可以将呼气时随惰封气体排出的VOC通过加压、冷凝成液相物并收集起来，单独储存或者返回至储罐，避免了呼气时液体产品的损耗和环境污染。

Description

一种VOC回收装置

技术领域

一种VOC回收装置，属于液体产品的储存设备技术领域。

背景技术

石油化工领域的液体产品（例如油料、化工产品（如乙烯、苯等）等）通常具有毒性和易燃等危险性，在存放时通常采用惰性气体进行密封（即惰封）。具体的，在存放液体产品的罐体中，液体产品与罐体的顶壁之间限定气相空间，通过在气相空间中提供惰封气体来密封保存液体产品。在液体产品的温度升高导致液体体积膨胀或者从外部向罐体输入液体产品的情况下，在气相空间内的气体压力达到预定值时，将通过呼气系统排出气相空间内的部分惰封气体，以降低气相空间内的气体压力。但液体产品中的VOC（挥发性有机化合物）可能在存储过程中挥发到气相空间内并在呼气时随惰封气体一起排出，造成液体产品的损耗和环境污染。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种液体产品零损耗的VOC回收装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该VOC回收装置，其特征在于：包括加压分离单元、膜分离单元和收集单元，所述加压分离单元用于接收通过所述呼气系统排出的气体并对所述气体加压分离为液相物和不凝气，所述膜分离单元用于使所述不凝气分离为有机组分气体和余气，所述膜分离单元的有机组分气体出口与所述加压分离单元连接，以使所述有机组分气体能够进入所述加压分离单元进行分离，所述收集单元用于收集所述液相物。

优选的，所述加压分离单元包括压缩机、预冷器和冷凝器，所述压缩机、预冷器和冷凝器依次串联，所述冷凝器的液相出口连接于所述收集单元，所述冷凝器的不凝气出口连接于所述预冷器的冷媒入口，所述预冷器的冷媒出口连接于所述膜分离单元。压缩机用于对所述呼气系统排出的气体加压，预冷器用于对加压后的气体进行预冷，冷凝器用于对预冷后的气体进一步冷却。

优选的，所述加压分离单元还包括气液分离罐和补水罐，所述补水罐的供水管路连接所述压缩机的冷却器上，所述气液分离罐的入口连接于所述压缩机的出口，所述气液分离罐的液相出口连接于所述补水罐，所述气液分离罐的气相出口连接于所述预冷器。补水罐用于向所述压缩机供水以降低加压时气体的升温。

优选的，所述补水罐具有位于底部的水出口和位于侧壁上的残液出口，所述残液出口连接至所述收集单元中，所述水出口连接至所述压缩机。从残液出口排出的液体能够收集到收集单元中，从水出口排出的水能够供给到所述压缩机。

优选的，加压分离单元还包括水槽、冷媒泵和制冷压缩机，所述水出口和所述冷凝器的冷媒出口分别连接于所述水槽，所述制冷压缩机连接在所述水槽上，所述冷媒泵设置在连接水槽、冷凝器和/或压缩机的冷媒管路上。制冷压缩机用于冷却所述水槽内的水，冷媒泵用于将经所述制冷压缩机冷却的水泵送至所述冷凝器的冷媒入口和/或所述压缩机。

优选的，所述膜分离单元的余气出口连接于用于收集所述余气内的有机液相物的油气捕捉器，所述油气捕捉器的液相出口连接于所述收集单元。

所述加压分离单元包括连接于所述膜分离单元和所述压缩机之间的有机组分气体输送管道和设置在所述有机组分气体输送管道上的减压器，所述减压器具有用于向所述收集单元出液的有机液出口和与补气口连接的气体出口。

与现有技术相比，本实用新型的一种VOC回收装置所具有的有益效果是：本装置用于石油化工领域的具有毒性和易燃等危险性的液体产品（例如油料、化工产品（如乙烯、苯等）等）的储存，在呼气系统排出气相空间内的部分惰封气体，以降低气相空间内的气体压力时液体产品中的VOC（挥发性有机化合物）在本装置实现内封闭液化，本装置可以将呼气时随惰封气体排出的VOC通过加压、冷凝成液相物并收集起来，单独储存或者返回至储罐，避免了呼气时液体产品的损耗和环境污染。

附图说明

图1为本实用新型的一种VOC回收装置的示意图。

其中，1、气液分离罐 2、预冷器 3、冷凝器 4、补水罐 5、储水罐 6、残液罐7、有机组分输送管道 8、减压器 9、冷媒泵 10、压缩机 11、膜分离单元 12、制冷压缩机 13、收集罐 14、油气捕捉器。

具体实施方式

图1是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1对本实用新型做进一步说明。

参照附图1，本实用新型的一种VOC回收装置，包括加压分离单元、膜分离单元11和收集单元，加压分离单元用于接收通过所述呼气系统排出的气体并对所述气体加压分离为液相物和不凝气，膜分离单元11用于使所述不凝气分离为有机组分气体和余气，膜分离单元11的有机组分气体出口与加压分离单元连接，以使有机组分气体能够进入加压分离单元进行分离，收集单元用于收集所述液相物。

VOC回收装置可以将呼气时随惰封气体排出的VOC通过加压、冷凝成液相物并收集起来，避免了呼气时液体产品的损耗和环境污染。

其中，加压分离单元用于对气体进行加压并将气体分离为液相物和不凝气，加压一方面是为了便于分离液相物，另一方面是为了便于膜分离单元11的操作以分离有机组分气体和余气。通过使膜分离单元11分离的有机组分气体进入加压分离单元，可以进一步提高液相物的回收效率。

具体的，加压分离单元可以通过冷凝来实现液相物和不凝气的分离。加压分离单元包括压缩机10、预冷器2和冷凝器3，压缩机10用于对呼气系统排出的气体加压，预冷器2用于对加压后的气体进行预冷，冷凝器3用于对预冷后的气体进一步冷却，冷凝器3的液相出口连接于所述收集单元，冷凝器3的不凝气出口连接于预冷器2的冷媒入口，预冷器2的冷媒出口连接于膜分离单元11。在这种实施方式中，经加压的气体中液相物的冷凝温度升高，在经过预冷器2和冷凝器3的冷凝时大部分能够冷凝并通过冷凝器3的液相出口排出，最终收集到收集单元。

具体的，加压后的气体先进入预冷器2，与预冷器2中的冷媒热交换，预冷后的气体进入冷凝器3并与冷凝器3中的冷媒热交换以进行进一步冷凝，从而使液相物和不凝气分离。液相物从冷凝器3的液相出口排出并通过收集单元收集。不凝气从冷凝器3的不凝气出口排出并进入预冷器2的冷媒入口，以作为预冷器2中的冷媒，在参与预冷器2中的热交换后从预冷器2的冷媒出口排出并通过膜分离单元11分离为有机组分气体和余气。可以理解的，在不凝气进入膜分离单元11时仍为加压状态，有利于膜分离单元11的分离，分离得到的有机组分气体也为加压状态，因而与压缩机10入口处的气体具有压差，在将膜分离单元11的有机组分气体出口和压缩机10的入口通过管路连接时，有机组分气体能够在压差作用下自动返回压缩机10的入口。

如图1所示，加压分离单元包括气液分离罐1和补水罐4，补水罐4用于向压缩机10供水以降低加压时气体的升温，气液分离罐1的入口连接于压缩机10的出口以使压缩后的物料气液分离，气液分离罐1的液相出口连接于补水罐4，气液分离罐1的气相出口连接于预冷器2。为避免加压时气体温度升高过多，通过补水罐4向压缩机10供水降温。为分离降温时加入的水，可以使加压后的物料先经过气液分离罐1，以便在物料气液分离后对分离的加压气体进行后续的冷凝。

在本实施方式中，物料气液分离后的液相中，少量液相是需回收的有机组分的残液，大部分液相是补水罐4提供到压缩机10的水，因而可以将气液分离罐1的液相出口连接到补水罐4，以循环利用降温的水。为进一步提高有机组分的回收并净化循环用水，补水罐4可以具有位于底部的水出口和位于侧壁上的残液出口，从残液出口排出的液体能够收集到收集单元中，从水出口排出的水能够供给到压缩机10。由于有机组分的密度通常比水的密度小，因而，在补水罐4中，液相将分层，有机组分位于上层并通过残液出口排出以收集在收集单元中，水位于下层并通过水出口排出并供给到压缩机10进行降温。

加压分离单元包括水槽、冷媒泵9和制冷压缩机12，水出口和冷凝器3的冷媒出口分别连接于所述水槽，制冷压缩机12用于冷却水槽内的水，冷媒泵9用于将经制冷压缩机12冷却的水泵送至冷凝器3的冷媒入口和/或压缩机10，从而在本实用新型的设备中形成冷却水循环，避免冷却水的损耗。

为分别对水和残液进行利用，可以分别设置储水罐5和残液罐6，补水罐4的水出口连接于储水罐5，残液出口连接于残液罐6，可以确保补水罐4中的液相充分地分层，使得分层得到的水和残液能够分别进入储水罐5和残液罐6。

残液罐6可以与收集单元连通，以进一步降低有机组分的损耗。储水罐5可以与水槽连通，冷凝器3的冷媒出口排出的水通过制冷压缩机12制冷后也可以汇入水槽，水槽内的水可以通过冷媒泵9泵送至冷凝器3中作为冷媒，或者泵送至压缩机10进行降温。

从预冷器2的冷媒出口排出的液相物可以先存储在收集罐13中，收集罐13可以设置为与补水罐4类似的结构，即，收集罐13具有位于底部的排水口和位于侧部的有机物排放口，液相物可以先在收集罐13中分层，再通过有机物排放口将上层的有机物送入收集单元，以确保收集单元中有机物的纯度。从收集罐13的排水口排出的水也可以送入水槽，参与冷凝、降温。

加压分离单元包括连接于膜分离单元11和压缩机10之间的有机组分输送管道7和设置在有机组分输送管道7上的减压器8，减压器8具有用于向收集单元出液的有机液出口和与补气口连接的气体出口。如上所述，膜分离单元11分离的有机组分气体仍然处于压力较高的状态，直接回到压缩机10可能会对压缩机10的性能和寿命产生不良影响，通过设置减压器8，可以将有机组分气体的压力降低，并且，通过将有机组分气体送至缓冲罐，可以进一步降低有机组分气体的压力，消除对压缩机10的不良影响。其中，减压器8可以为各种适当的形式，例如可以为减压阀等。

另外，在通过减压器8减压的同时，有机组分气体中的有机组分可能液化，因而可以通过有机液出口排出并收集在收集单元中。具体的，可以使有机液出口连接补水罐4，以便在补水罐4中分层并使有机组分回收至收集单元。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种VOC回收装置，其特征在于：包括加压分离单元、膜分离单元（11）和收集单元，所述加压分离单元用于接收通过呼气系统排出的气体并对所述气体加压分离为液相物和不凝气，所述膜分离单元（11）用于使所述不凝气分离为有机组分气体和余气，所述膜分离单元（11）的有机组分气体出口与所述加压分离单元连接，以使所述有机组分气体能够进入所述加压分离单元进行分离，所述收集单元用于收集所述液相物。

2.根据权利要求1所述的一种VOC回收装置，其特征在于：所述加压分离单元包括压缩机（10）、预冷器（2）和冷凝器（3），所述压缩机（10）、预冷器（2）和冷凝器（3）依次串联，所述冷凝器（3）的液相出口连接于所述收集单元，所述冷凝器（3）的不凝气出口连接于所述预冷器（2）的冷媒入口，所述预冷器（2）的冷媒出口连接于所述膜分离单元（11）。

3.根据权利要求2所述的一种VOC回收装置，其特征在于：所述加压分离单元还包括气液分离罐（1）和补水罐（4），所述补水罐（4）的供水管路连接所述压缩机（10）的冷却器上，所述气液分离罐（1）的入口连接于所述压缩机（10）的出口，所述气液分离罐（1）的液相出口连接于所述补水罐（4），所述气液分离罐（1）的气相出口连接于所述预冷器（2）。

4.根据权利要求3所述的一种VOC回收装置，其特征在于：所述补水罐（4）具有位于底部的水出口和位于侧壁上的残液出口，所述残液出口连接至所述收集单元中，所述水出口连接至所述压缩机（10）。

5.根据权利要求4所述的一种VOC回收装置，其特征在于：加压分离单元还包括水槽、冷媒泵（9）和制冷压缩机（12），所述水出口和所述冷凝器（3）的冷媒出口分别连接于所述水槽，所述制冷压缩机（12）连接在所述水槽上，所述冷媒泵（9）设置在连接水槽、冷凝器（3）和/或压缩机（10）的冷媒管路上。

6.根据权利要求2所述的一种VOC回收装置，其特征在于：所述膜分离单元（11）的余气出口连接于用于收集所述余气内的有机液相物的油气捕捉器（14），所述油气捕捉器（14）的液相出口连接于所述收集单元。