CN209809849U - 一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统，属于焦化行业废气处理领域，包括一级初冷系统、设置在一级初冷系统上方且连通的二级中冷系统，设置在二级中冷系统上方且连通的三级深冷系统，所述一级初冷系统的下方设有放散口，所述一级初冷系统、二级中冷系统与三级深冷系统内均包括保温桶、与保温桶连接的制冷组件，所述一级初冷系统、二级中冷系统与三级深冷系统内均设有止回收集结构。本实用新型通过一级初冷系统、二级中冷系统、三级深冷系统，能够起到对VOCs实现净化处理工作，实现零排放的效果；通过止回收集结构的设置，能够起到回收各个冷凝系统内的化学物质，达到分类回收的效果。

Description

一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统

技术领域

本实用新型涉及焦化行业废气处理领域，特别涉及一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统。

背景技术

随着钢铁工业的快速发展，焦化工业也取得了巨大的进步，然而环境污染也越来越严重。随着国家提出去产能、调结构等政策，环境保护将作为焦化工业的硬性指标之一。在焦化工业的各类环保问题中，焦化工业废气的污染问题尤为突出。

焦化工业废气按照化学性质划分，可分为无机废气和有机废气。无机废气包括SO2、NOx、氨气、H2S等；有机废气（VOCs）是具有挥发性质的有机化合物总称，主要包括苯类、酚类、萘、蒽等芳香族及其同系物。

焦化工业废气的来源主要集中在其工艺、装置、原料、产品，分析得知，无机废气主要来自焦炉烟气、焦炉煤气、硫铵装置放散、蒸氨装置放散、氨水贮槽放散等；有机废气主要来自各类油品贮槽的放散废气、油品装车过程中逸散出的有机挥发性气体等。

当前市场上在有机废气（VOCs）的处理方面还处于空白，未出现相适应的方法或设备，有机废气还是会被排放到大气中，给环境带来污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统，具有能够对有机废气（VOCs）进行有效处理，达到零排放的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统，包括一级初冷系统、设置在一级初冷系统上方且连通的二级中冷系统、设置在二级中冷系统上方且连通的三级深冷系统，所述一级初冷系统的下方设有放散口，所述一级初冷系统、二级中冷系统与三级深冷系统内均包括保温桶、与保温桶连接的制冷组件，所述一级初冷系统、二级中冷系统与三级深冷系统内均设有止回收集结构。

通过采用上述技术方案，VOCs中从放散口进入一级初冷系统，将气态萘、蒽进行压缩，进行收集；VOCs中不凝气继续上升并进入二级中冷系统，收集水汽；VOCs中不凝气继续上升并自动升入三级深冷系统，苯类气体开始液化，酚类气体开始液化，得到收集；各个冷凝系统收集到的物质会进行回收，止回收集结构可以对各个制冷系统中收集的无知进行阻隔作用，减少冷凝收集到的化学物质相互混合而没有办法处理。

进一步的，所述止回收集结构包括设置在保温桶底部的收集环板、设置在收集环板远离保温桶端部的挡板、设置在收集环板上方的止回组件、设置在保温桶侧壁上与外界连通的排泄口，所述收集环板与保温桶同轴设置，所述排泄口的底端与收集环板抵触。

通过采用上述技术方案，冷凝下落的化学物质在重力的作用下下落，止回组件将化学物质遮挡引导到收集环板上，同时挡板也对收集环板上的化学物质进行阻挡，避免了化学物质掉落到下面一级的冷凝系统中，收集环板的化学物质通过排泄口向设备外面排出，得到有效的收集处理。

进一步的，所述收集环板从保温桶的侧壁向保温桶的中心呈向上的锥形设置。

通过采用上述技术方案，锥形设置的收集环板有利于化学物质向排泄口处流动，有利于提高化学物质快速稳定排出各个冷凝系统。

进一步的，所述止回组件包括设置在收集环板上方与保温桶侧壁固定连接的多个止回板、设置在止回板下方的引流槽、连接止回板与引流槽的引流板，多个所述止回板覆盖收集环板的开口，所述止回板与引流板在水平方向倾斜设置且倾斜方向相同，相邻所述止回板之间存在间隙，所述引流槽设置在引流板远离止回板的一端，所述引流槽与引流板覆盖面积大于间隙，所述引流槽延伸至收集环板上方位于挡板远离保温桶中心的一侧。

通过采用上述技术方案，冷凝下来的化学物质掉落到止回板上，沿着引流板滑落至引流槽，引流槽内的化学物质滑落至收集环板，有效的实现了冷凝下来的化学物质掉落到下面一级的冷凝系统中，倾斜设置的止回板也不影响VOCs中不凝结气向上一级冷凝系统中流通。

进一步的，所述止回组件包括设置在收集环板上方的止回帽、连接止回帽与收集环板的支撑杆，所述止回帽覆盖收集环板的开口，且延伸至收集环板上方位于挡板远离保温桶中心的一侧。

通过采用上述技术方案，冷凝下来的化学物质掉落到止回帽上，沿着止回帽滑落至收集环板，有效的实现了冷凝下来的化学物质掉落到下面一级的冷凝系统中，止回帽也不影响VOCs中不凝结气向上一级冷凝系统中流通。

进一步的，所述制冷组件位于止回收集结构的上方，所述制冷组件包括竖直设置在保温桶内的若干制冷片、与制冷片连接的冷凝管、设置在保温桶外侧且与冷凝管连通的制冷机。

通过采用上述技术方案，制冷机工作制冷，通过冷凝管将低温传导到制冷片上，实现各级冷凝系统的降温冷凝工作，达到对VOCs进行深冷处理。

进一步的，所述制冷片保温桶的内壁固定连接且覆盖保温桶的长度方向，所述制冷片的长度小于保温桶的长度，所述制冷片在竖直方向交错设置，相邻所述制冷片之间存在间隙且大于单片制冷片的厚度。

通过采用上述技术方案，多个交错设置的制冷片增大了制冷的面积，使得VOCs与制冷片充分的接触，提高深冷处理的质量。

进一步的，竖直方向所述制冷片交错设置。

通过采用上述技术方案，避免VOCs一直在没有制冷片的通道内流通而影响制冷效果，从而提高了VOCs的净化的质量。

进一步的，所述一级初冷系统内的制冷片分布密度小于二级中冷系统内的制冷片分布密度，所述二级中冷系统内的制冷片分布密度小于三级深冷系统内的制冷片分布密度。

通过采用上述技术方案，不同密度的制冷片使得制冷面积不同，密度越大制冷的效果越好。

进一步的，相邻所述保温桶通过法兰相互拆卸连接。

通过采用上述技术方案，由于VOCs中含有的化学物质较多，并且各个化学自身的性能不同，对应的冷凝温度也不一样，对应的化学物质对应不同的温度，可以根据实际需求实现多级制冷系统的增加，来达到净化处理的要求。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1. 通过一级初冷系统、二级中冷系统、三级深冷系统，能够起到对VOCs实现净化处理工作，实现零排放的效果；

2.通过止回收集结构的设置，能够起到回收各个冷凝系统内的化学物质，达到分类回收的效果。

附图说明

图1是实施例一中净化处理装置的整体结构示意图；

图2是实施例一中用于体现止回收集结构的示意图；

图3是图2中A的放大图；

图4是实施例一中用于体现止回收集结构覆盖制冷系统的俯视图；

图5是实施例二中用于体现止回收集结构的示意图；

图6是图5中B的放大图。

图中，1、一级初冷系统；2、二级中冷系统；3、三级深冷系统；4、放散口；5、保温桶；6、制冷组件；61、制冷片；62、冷凝管；63、制冷机；7、止回收集结构；71、收集环板；72、挡板；73、止回组件；731、止回板；732、引流板；733、引流槽；734、止回帽；735、支撑杆；8、排泄口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统，如图1和2所示，包括一级初冷系统1、设置在一级初冷系统1上方且连通的二级中冷系统2、设置在二级中冷系统2上方且连通的三级深冷系统3，一级初冷系统1、二级中冷系统2与三级深冷系统3内均包括保温桶5、与保温桶5连接的制冷组件6。

如图2所示，一级初冷系统1、二级中冷系统2与三级深冷系统3内均包括保温桶5、与保温桶5连接的制冷组件6，制冷组件6包括竖直设置在保温桶5内的若干制冷片61、与制冷片61连接的冷凝管62、设置在保温桶5外侧且与冷凝管62连通的制冷机63。通过冷凝管62将低温传导到制冷片61上，实现各级冷凝系统的降温冷凝工作，达到对VOCs进行深冷处理。冷凝管62一般采用盘管的形式设置，盘管可以连通各个制冷片61的同时，其自身也是可以散发制冷的温度，充当制冷的角色。

如图2和3所示，在各级冷凝系统的作用下，VOCs内的化学物质会凝结下落，为了避免不同冷凝系统中凝结的化学物质在重力的作用下掉落到下方的冷凝系统中，在一级初冷系统1、二级中冷系统2与三级深冷系统3内均设有止回收集结构7，通过止回收集结构7可以有效的减小化学物质的掉落。

如图2和3所示，止回收集结构7设置在制冷组件6的下方，止回收集结构7包括设置在保温桶5底部的收集环板71、设置在收集环板71远离保温桶5端部的挡板72、设置在收集环板71上方的止回组件73、设置在保温桶5侧壁上与外界连通的排泄口8，收集环板71与保温桶5同轴设置，排泄口8的底端与收集环板71抵触。

如图2和3所示，止回组件73包括设置在收集环板71上方与保温桶5侧壁固定连接的多个止回板731、设置在止回板731下方的引流槽733、连接止回板731与引流槽733的引流板732，多个止回板731覆盖收集环板71的开口，止回板731与引流板732在水平方向倾斜设置且倾斜方向相同，相邻止回板731之间存在间隙，引流槽733设置在引流板732远离止回板731的一端，引流槽733与引流板732覆盖面积大于间隙，引流槽733延伸至收集环板71上方位于挡板72远离保温桶5中心的一侧。

如图2和3所示，止回板731、引流板732和引流槽733可以有效的将收集环板71上的开口遮挡（如图4所示），冷凝下来的化学物质掉落到止回板731上，沿着引流板732滑落至引流槽733，引流槽733内的化学物质滑落至收集环板71，有效的实现了冷凝下来的化学物质掉落到下面一级的冷凝系统中，倾斜设置的止回板731也不影响VOCs中不凝结气向上一级冷凝系统中流通。

如图2和3所示，将收集环板71设置成从保温桶5的侧壁向保温桶5的中心呈向上的锥形，锥形设置的收集环板71有利于化学物质向排泄口8处流动，有利于提高化学物质快速稳定排出各个冷凝系统，减小各个冷凝系统中化学物质的残留。

如图2和3所示，制冷组件6包括竖直设置在保温桶5内的若干制冷片61、与制冷片61连接的冷凝管62、设置在保温桶5外侧且与冷凝管62连通的制冷机63。制冷机63工作制冷，通过冷凝管62将低温传导到制冷片61上，实现各级冷凝系统的降温冷凝工作，达到对VOCs进行深冷处理；冷凝管62一般采用盘管的形式设置，盘管可以连通各个制冷片61的同时，其自身也是可以散发制冷的温度，充当制冷的角色。

如图2和3所示，制冷片61与保温桶5的内壁固定连接且覆盖保温桶5的长度方向，制冷片61的长度小于保温桶5的长度，制冷片61在竖直方向交错设置，相邻制冷片61之间存在间隙且大于单片制冷片61的厚度。为了提高净化的质量，一级初冷系统1内的制冷片61分布密度小于二级中冷系统2内的制冷片61分布密度，二级中冷系统2内的制冷片61分布密度小于三级深冷系统3内的制冷片61分布密度，不同密度的制冷片61使得制冷面积不同，密度越大制冷的效果越好，使得VOCs与制冷片61充分的接触，提高深冷处理的质量。

如图2所示，由于VOCs中含有的化学物质较多，并且各个化学自身的性能不同，对应的冷凝温度也不一样，对应的化学物质对应不同的温度，将相邻保温桶5通过法兰相互拆卸连接，达到可以根据实际需求实现多级制冷系统的增加，来达到不同化学物质净化处理的要求。

具体实施过程：通过采用上述技术方案，进入一级初冷系统1，将气态萘、蒽进行压缩，进行收集；VOCs中不凝气继续上升并进入二级中冷系统2，收集水汽；VOCs中不凝气继续上升并自动升入三级深冷系统3，苯类气体开始液化，酚类气体开始液化，得到收集；各个冷凝系统收集到的物质会进行回收，止回收集结构7可以对各个制冷系统中收集的无知进行阻隔作用，减少冷凝收集到的化学物质相互混合而没有办法处理。各个制冷系统中的收集到的化学物质从排泄口8排出，进行分类收集，实现VOCs零排放。

实施例二：与实施例一不同之处在于，如图5和6所示，止回组件73包括设置在收集环板71上方的止回帽734、连接止回帽734与收集环板71的支撑杆735，止回帽734覆盖收集环板71的开口，且延伸至收集环板71上方位于挡板72远离保温桶5中心的一侧。冷凝下来的化学物质掉落到止回帽734上，沿着止回帽734滑落至收集环板71，有效的实现了冷凝下来的化学物质掉落到下面一级的冷凝系统中，止回帽734也不影响VOCs中不凝结气向上一级冷凝系统中流通。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统，其特征在于：包括一级初冷系统（1）、设置在一级初冷系统（1）上方且连通的二级中冷系统（2）、设置在二级中冷系统（2）上方且连通的三级深冷系统（3），所述一级初冷系统（1）的下方设有放散口（4），所述一级初冷系统（1）、二级中冷系统（2）与三级深冷系统（3）内均包括保温桶（5）、与保温桶（5）连接的制冷组件（6），所述一级初冷系统（1）、二级中冷系统（2）与三级深冷系统（3）内均设有止回收集结构（7）。

2.根据权利要求1所述的一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统，其特征在于：所述止回收集结构（7）包括设置在保温桶（5）底部的收集环板（71）、设置在收集环板（71）远离保温桶（5）端部的挡板（72）、设置在收集环板（71）上方的止回组件（73）、设置在保温桶（5）侧壁上与外界连通的排泄口（8），所述收集环板（71）与保温桶（5）同轴设置，所述排泄口（8）的底端与收集环板（71）抵触。

3.根据权利要求2所述的一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统，其特征在于：所述收集环板（71）从保温桶（5）的侧壁向保温桶（5）的中心呈向上的锥形设置。

4.根据权利要求3所述的一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统，其特征在于：所述止回组件（73）包括设置在收集环板（71）上方与保温桶（5）侧壁固定连接的多个止回板（731）、设置在止回板（731）下方的引流槽（733）、连接止回板（731）与引流槽（733）的引流板（732），多个所述止回板（731）覆盖收集环板（71）的开口，所述止回板（731）与引流板（732）在水平方向倾斜设置且倾斜方向相同，相邻所述止回板（731）之间存在间隙，所述引流槽（733）设置在引流板（732）远离止回板（731）的一端，所述引流槽（733）与引流板（732）覆盖面积大于间隙，所述引流槽（733）延伸至收集环板（71）上方位于挡板（72）远离保温桶（5）中心的一侧。

5.根据权利要求3所述的一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统，其特征在于：所述止回组件（73）包括设置在收集环板（71）上方的止回帽（734）、连接止回帽（734）与收集环板（71）的支撑杆（735），所述止回帽（734）覆盖收集环板（71）的开口，且延伸至收集环板（71）上方位于挡板（72）远离保温桶（5）中心的一侧。

6.根据权利要求1所述的一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统，其特征在于：所述制冷组件（6）位于止回收集结构（7）的上方，所述制冷组件（6）包括竖直设置在保温桶（5）内的若干制冷片（61）、与制冷片（61）连接的冷凝管（62）、设置在保温桶（5）外侧且与冷凝管（62）连通的制冷机（63）。

7.根据权利要求6所述的一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统，其特征在于：所述制冷片（61）保温桶（5）的内壁固定连接且覆盖保温桶（5）的长度方向，所述制冷片（61）的长度小于保温桶（5）的长度，所述制冷片（61）在竖直方向交错设置，相邻所述制冷片（61）之间存在间隙且大于单片制冷片（61）的厚度。

8.根据权利要求7所述的一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统，其特征在于：竖直方向所述制冷片（61）交错设置。

9.根据权利要求8所述的一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统，其特征在于：所述一级初冷系统（1）内的制冷片（61）分布密度小于二级中冷系统（2）内的制冷片（61）分布密度，所述二级中冷系统（2）内的制冷片（61）分布密度小于三级深冷系统（3）内的制冷片（61）分布密度。

10.根据权利要求1所述的一种VOCs净化处理装置的三级冷凝系统，其特征在于：相邻所述保温桶（5）通过法兰相互拆卸连接。