CN211562888U - 一种丙烯醛尾气处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种丙烯醛尾气处理系统，包括原料预处理装置、丙烯醛反应及收集装置、丙烯醛废水收集装置、净化装置，本方案设置有净化装置，先将丙烯醛尾气输送至板式换热器中进行降温，再将降温后的尾气输送至尾气饱和塔中，所述尾气饱和塔塔顶聚集有微量丙烯醛、乙醛与水蒸气的混合气，将混合气输送至尾气预热器进行预热，再输送至催化焚烧反应器中焚烧，以焚烧掉混合气中的有毒有害物质，最大程度实现混合气无害化处理，再将焚烧后的尾气依次通过尾气预热器、余热锅炉、板式换热器实现尾气中余热的回收再利用，然后通过引风机、烟气冷凝器将达标尾气排放至烟囱中。通过以上设置，实现丙烯醛尾气的达标排放，提高焚烧反应器使用寿命，降低烟气处理成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种丙烯醛尾气处理系统。
背景技术
丙烯、空气、蒸汽（水）按比例要求计量，空气、蒸汽（水）经空气饱和塔预热后输送至反应塔，与汽化丙烯于反应塔在350～450℃下进行催化氧化反应，将反应塔塔釜的反应产物输送至洗酸塔，洗酸塔塔釜排出含丙烯酸、丙烯醛、乙酸等废水，其中丙烯醛、乙酸含量较少，简称洗酸塔塔釜丙烯酸废水，洗酸塔塔顶排出含丙烯醛、乙醛、空气等混合气，将混合气输送至吸收塔中，吸收塔塔釜排出4%丙烯醛水溶液，吸收塔塔顶排出含有微量丙烯醛、乙醛的尾气，将4%丙烯醛水溶液输送至精馏塔中进行蒸馏，精馏塔塔顶排出丙烯醛气体并经冷凝器冷凝后成为丙烯醛成品，精馏塔塔釜排出含有丙烯醛的废水，而丙烯醛废水中仍含有一定量的丙烯醛，仍可以回收再利用。
吸收塔塔顶排出含有微量丙烯醛、乙醛的尾气（简称丙烯醛尾气），通常直接将其输送至碱水池中吸收，但由于尾气中含有有机物及其它复杂成分，难以使尾气经处理后满足排放标准，或将尾气直接输送至燃烧器进行焚烧，虽可使尾气经处理后满足排放标准，但易对焚烧器造成腐蚀、结构，降低焚烧器使用寿命。
发明内容
有鉴于此，针对上述不足，有必要提出一种丙烯醛尾气处理系统。
一种丙烯醛尾气处理系统，包括原料预处理装置、丙烯醛反应及收集装置、丙烯醛废水收集装置、净化装置，所述原料预处理装置包括丙烯汽化器、罗茨风机、空气饱和塔，所述丙烯汽化器第一入口与丙烯储罐连接，所述丙烯汽化器第一出口与反应塔塔顶入口连接，所述空气饱和塔塔釜入口与罗茨风机连接，所述空气饱和塔塔顶入口与精馏塔塔釜第一出口连接，所述空气饱和塔塔顶出口与反应塔塔顶入口连接，所述丙烯醛反应及收集装置包括反应塔、一号酸洗塔、二号酸洗塔、废酸水罐、吸收塔、精馏塔、丙烯醛储罐，所述反应塔塔釜出口与一号酸洗塔塔釜第一入口连接，所述一号酸洗塔塔顶出口与吸收塔塔釜入口连接，所述一号酸洗塔塔釜第二入口与丙烯汽化器第二出口连接，所述一号酸洗塔塔釜出口与二号酸洗塔塔顶入口连接，所述二号酸洗塔塔顶出口与一号酸洗塔塔釜第三入口连接，所述二号酸洗塔塔釜第一出口与废酸水罐连接，所述吸收塔塔釜出口与精馏塔中部连接，所述吸收塔塔顶入口与丙烯醛废水储罐出口连接，所述精馏塔塔釜第一出口与空气饱和塔塔顶入口连接，所述精馏塔塔釜第一出口还与丙烯汽化器第二入口连接，所述精馏塔塔顶与丙烯醛储罐连接，所述丙烯醛废水收集装置包括冰机组、丙烯醛废水储罐，所述冰机组入口与丙烯汽化器第二出口连接，所述冰机组出口与丙烯醛废水储罐入口连接，所述净化装置包括尾气饱和塔、尾气饱和塔除雾器、尾气预热器、催化焚烧反应器、余热锅炉、板式换热器、引风机、降温风机、烟气冷凝器，所述板式换热器第二入口与吸收塔塔顶出口连接，所述板式换热器第二出口与尾气饱和塔塔釜入口连接，所述尾气饱和塔塔顶出口与尾气饱和塔除雾器入口连接，所述尾气饱和塔除雾器出口与尾气预热器第一入口连接，所述尾气预热器第一出口与催化焚烧反应器入口连接，所述催化焚烧反应器出口与尾气预热器第二入口连接，所述余热锅炉入口与尾气预热器第二出口连接，所述板式换热器第一入口与余热锅炉出口连接，所述引风机入口与板式换热器第一出口连接，所述引风机出口与烟气冷凝器入口连接，所述降温风机与尾气预热器第三入口连接。
优选的，所述丙烯汽化器第一出口与反应塔塔顶入口连接的管道上还设置有丙烯缓冲罐，所述空气饱和塔塔顶入口与精馏塔塔釜第一出口连接的管道上还设置有废醛水换热器，所述空气饱和塔塔顶出口与反应塔塔顶入口连接的管道上还设置有除雾器。
优选的，所述精馏塔塔釜一侧还设置有第一再沸器，所述第一再沸器入口与精馏塔塔釜第二出口连接，所述第一再沸器出口与精馏塔塔釜入口连接，所述精馏塔塔顶与丙烯醛储罐连接的管道上还设置有冷凝器。
优选的，所述冰机组入口与丙烯汽化器第二出口连接的管道上还设置有内循环泵，所述丙烯醛废水储罐出口与吸收塔塔顶入口连接的管道上还设置有外循环泵。
优选的，所述二号酸洗塔塔釜一侧还设置有第二再沸器，所述第二再沸器入口与二号酸洗塔塔釜第二出口连接，所述第二再沸器出口与二号酸洗塔塔釜入口连接。
本方案设置有净化装置，先将丙烯醛尾气输送至板式换热器中进行降温，再将降温后的尾气输送至尾气饱和塔中，所述尾气饱和塔塔顶聚集有微量丙烯醛、乙醛与水蒸气的混合气，将混合气输送至尾气预热器进行预热，再输送至催化焚烧反应器中焚烧，以焚烧掉混合气中的有毒有害物质，最大程度实现混合气无害化处理，再将焚烧后的尾气依次通过尾气预热器、余热锅炉、板式换热器实现尾气中余热的回收再利用，然后通过引风机、烟气冷凝器将达标尾气排放至烟囱中。通过以上设置，实现丙烯醛尾气的达标排放，提高焚烧反应器使用寿命，降低烟气处理成本。
附图说明
图1为一种丙烯醛尾气处理系统的示意图。
图中：丙烯汽化器11、丙烯缓冲罐111、罗茨风机12、空气饱和塔13、废醛水换热器131、除雾器132、反应塔21、一号酸洗塔22、二号酸洗塔27、第二再沸器271、废酸水罐23、吸收塔24、精馏塔25、第一再沸器251、冷凝器252、丙烯醛储罐26、冰机组31、内循环泵311、外循环泵312、丙烯醛废水储罐32、尾气饱和塔51、尾气饱和塔除雾器52、尾气预热器53、催化焚烧反应器54、余热锅炉55、板式换热器56、引风机57、降温风机58、烟气冷凝器59；烟囱100。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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它的附图。
参见图1，本实用新型提供了一种丙烯醛尾气处理系统，包括包括原料预处理装置、丙烯醛反应及收集装置、丙烯醛废水收集装置、净化装置；
所述原料预处理装置包括丙烯汽化器11、罗茨风机12、空气饱和塔13，所述丙烯汽化器11第一入口与丙烯储罐连接，以对丙烯储罐输送的丙烯进行汽化，所述丙烯汽化器11第一出口与反应塔21塔顶入口连接，以将汽化后的丙烯输送至反应塔21塔顶入口中，所述空气饱和塔13塔釜入口与罗茨风机12连接，所述罗茨风机12向空气饱和塔13中源源不断输送空气，空气从空气饱和塔13塔釜向其塔顶流动，所述空气饱和塔13塔顶入口与精馏塔25塔釜第一出口连接，以将精馏塔25塔釜第一出口排出的丙烯醛废水输送至空气饱和塔13塔顶入口中，丙烯醛废水及空气在空气饱和塔13中充分混合均匀，形成空气、水蒸气混合气，所述空气饱和塔13塔顶出口与反应塔21塔顶入口连接，以将混合均匀的空气、水蒸气混合气输送至反应塔21塔顶入口中，丙烯、空气、水蒸气在反应塔21中发生催化氧化反应，其反应产物包括85-95%的丙烯醛、10-15%的丙烯酸，剩余为5%以内的乙酸、乙醛等副产物；
所述丙烯醛反应及收集装置包括反应塔21、一号酸洗塔22、二号酸洗塔27、废酸水罐23、吸收塔24、精馏塔25、丙烯醛储罐26，所述反应塔21塔釜出口与一号酸洗塔22塔釜第一入口连接，以将反应塔21塔釜排出的反应产物输送至一号酸洗塔22中，所述一号酸洗塔22将沸点高的丙烯酸、乙酸与沸点低的丙烯醛、乙醛相分离，所述一号酸洗塔22塔顶出口与吸收塔24塔釜入口连接，以将含丙烯醛、乙醛、空气等混合气输送至吸收塔24塔釜中，所述一号酸洗塔22塔釜第二入口与丙烯汽化器11第二出口连接，以将经丙烯汽化器11吸热后的丙烯醛废水输送至一号酸洗塔22塔釜中，以补充一号酸洗塔22中的用水量，同时一号酸洗塔22继续分离出丙烯醛废水中残留的丙烯醛，促使残余的丙烯醛经酸洗后从一号酸洗塔22塔顶排出，再次被回收利用，提高丙烯醛收率，所述一号酸洗塔22塔釜出口与二号酸洗塔27塔顶入口连接，以将含丙烯酸、丙烯醛、乙酸的废酸水输送至二号酸洗塔27中，所述二号酸洗塔27继续对含丙烯酸、丙烯醛、乙酸的废酸水进一步回蒸，使丙烯醛从废酸水中分离，丙烯醛蒸汽聚集在二号酸洗塔27塔顶，剩余产物聚集在二号酸洗塔27塔釜，成为丙烯酸废水，所述二号酸洗塔27塔顶出口与一号酸洗塔22塔釜第三入口连接，以将分离出的丙烯醛蒸汽输送至一号酸洗塔22中，一号酸洗塔22继续分离出丙烯醛蒸汽中残留的丙烯醛，促使残余的丙烯醛经酸洗后从一号酸洗塔22塔顶排出，再次被回收利用，提高丙烯醛收率，所述二号酸洗塔27塔釜第一出口与废酸水罐23连接，以将丙烯酸废水输送至废酸水罐23中，供后续净化装置处理，所述吸收塔24塔釜出口与精馏塔25中部连接，以将4%丙烯醛水溶液输送至精馏塔25中，所述吸收塔24塔顶入口与丙烯醛废水储罐32出口连接，以将丙烯醛废水储罐32中的丙烯醛废水输送至吸收塔24中，既补充吸收塔24中的用水量，又使丙烯醛废水中残留的丙烯醛被溶解于水中，再次被回收利用，提高丙烯醛收率，所述精馏塔25塔釜第一出口与空气饱和塔13塔顶入口连接，以将丙烯醛废水输送至空气饱和塔13中，以为空气饱和塔13提供水蒸气用水，提高水资源循环利用率，同时丙烯醛废水中含有的丙烯醛溶于水蒸气中，再次进入反应塔21中，再次被回收利用，提高丙烯醛收率，所述精馏塔25塔釜第一出口还与丙烯汽化器11第二入口连接，以将丙烯醛废水输送至丙烯汽化器11中，由于丙烯醛废水含有较高的热能，可以对丙烯汽化器11中的丙烯进行汽化，提高丙烯醛废水的能量利用率，丙烯汽化不需使用额外电能，大幅降低丙烯汽化成本，所述精馏塔25塔顶与丙烯醛储罐26连接，以将精馏的丙烯醛输送至丙烯醛储罐26中储存；
所述丙烯醛废水收集装置包括冰机组31、丙烯醛废水储罐32，所述冰机组31入口与丙烯汽化器11第二出口连接，以对经丙烯汽化器11降温后的丙烯醛废水进行降温、冷凝，所述冰机组31出口与丙烯醛废水储罐32入口连接，以将丙烯醛废水输送至丙烯醛废水储罐32中储存；
所述净化装置包括尾气饱和塔51、尾气饱和塔除雾器52、尾气预热器53、催化焚烧反应器54、余热锅炉55、板式换热器56、引风机57、降温风机58、烟气冷凝器59，所述板式换热器56第二入口与吸收塔24塔顶出口连接，以将丙烯醛尾气即吸收塔24塔顶含有微量丙烯醛、乙醛的尾气输送至板式换热器56中进行降温，并回收尾气中的余热，确保经换热后的尾气温度满足尾气饱和塔51塔釜入口温度，所述板式换热器56第二出口与尾气饱和塔51塔釜入口连接，所述尾气饱和塔51吸收尾气中残留的极微量丙烯酸，所述尾气饱和塔51塔釜形成丙烯酸废液，所述尾气饱和塔51塔顶聚集有微量丙烯醛、乙醛与水蒸气的混合气，所述尾气饱和塔51塔顶出口与尾气饱和塔除雾器52入口连接，所述尾气饱和塔除雾器52去除混合气中的雾粒，避免雾粒对下游设备造成堵塞、腐蚀、结垢，所述尾气饱和塔除雾器52出口与尾气预热器53第一入口连接，以将除雾后的混合气输送至尾气预热器53中进行预热，所述尾气预热器53第一出口与催化焚烧反应器54入口连接，以将预热后的混合气输送至催化焚烧反应器54中，所述催化焚烧反应器54对混合气进行高温焚烧，利用热能将有机物质分解破坏，并焚烧掉有毒有害物质，最大程度实现混合气无害化处理，所述催化焚烧反应器54出口与尾气预热器53第二入口连接，以将焚烧后的尾气输送至尾气预热器53中进一步预热，所述余热锅炉55入口与尾气预热器53第二出口连接，所述余热锅炉55回收预热后尾气中的余热，将产生的热水输送至生产线供循环再利用，所述板式换热器56第一入口与余热锅炉55出口连接，所述板式换热器56进一步回收尾气中的余热，将产生的热水输送至生产线供循环再利用，所述引风机57入口与板式换热器56第一出口连接，所述引风机57出口与烟气冷凝器59入口连接，以将经换热后的尾气加速抽离至烟气冷凝器59中，所述烟气冷凝器59进一步对尾气行降温，所述烟气冷凝器59出口与外部烟囱100连接，以将尾气排放至烟囱100中，所述降温风机58与尾气预热器53第三入口连接，以将空气输送至尾气预热器53中，以为催化焚烧反应器54输送空气。
本方案将精馏塔25塔釜第一出口的丙烯醛废水分为两路，一路输送至空气饱和塔13塔顶入口中，以为空气饱和塔13提供水蒸气用水，且丙烯醛废水具有较高的热能，既能使水资源循环再利用，还能降低空气饱和塔13加热能耗，提高丙烯醛废水的能量利用率，同时丙烯醛废水中残留的丙烯醛再次溶于水蒸气中，随水蒸气、空气一同进入反应塔21，再次被回收利用，提高丙烯醛收率；另一路输送至丙烯汽化器11第二入口中，丙烯醛废水具有较高的热能，可以对丙烯汽化器11中的丙烯进行汽化，提高丙烯醛废水的能量利用率，大幅降低丙烯汽化成本，丙烯汽化器11第二出口将温度降低的丙烯醛废水再次分为两路，一路输送至一号酸洗塔22塔釜第二入口，以补充一号酸洗塔22中的用水量，同时一号酸洗塔22继续分离出丙烯醛废水中残留的丙烯醛，促使残余的丙烯醛经酸洗后从一号酸洗塔22塔顶排出，再次被回收利用，提高丙烯醛收率，另一路输送至冰机组31，所述冰机组31对丙烯醛废水进一步降温，使丙烯醛废水储存于丙烯醛废水储罐32中，再将丙烯醛废水储罐32中的丙烯醛废水输送至吸收塔24中，既补充吸收塔24中的用水量，又使丙烯醛废水中残留的丙烯醛被溶解于水中，形成4%丙烯醛水溶液，再次被回收利用，提高丙烯醛收率。通过以上设置，大幅提高丙烯醛总收率，将丙烯醛总收率由93%提高至98%，显著提升丙烯醛经济效益。
本方案先将丙烯醛尾气输送至板式换热器56中进行降温，确保经换热后的尾气温度满足尾气饱和塔51塔釜入口温度，再将降温后的尾气输送至尾气饱和塔51中，所述尾气饱和塔51塔顶聚集有微量丙烯醛、乙醛与水蒸气的混合气，将混合气输送至尾气预热器53进行预热，再输送至催化焚烧反应器54中焚烧，以焚烧掉混合气中的有毒有害物质，最大程度实现混合气无害化处理，再将焚烧后的尾气依次通过尾气预热器53、余热锅炉55、板式换热器56实现尾气中余热的回收再利用，然后通过引风机57、烟气冷凝器59将达标尾气排放至烟囱100中。通过以上设置，实现丙烯醛尾气的达标排放，提高焚烧反应器使用寿命，降低烟气处理成本。
进一步，所述丙烯汽化器11第一出口与反应塔21塔顶入口连接的管道上还设置有丙烯缓冲罐111，以调节汽化后丙烯的压力，所述空气饱和塔13塔顶入口与精馏塔25塔釜第一出口连接的管道上还设置有废醛水换热器131，以提高丙烯醛废水温度，确保空气饱和塔13内部水蒸气与空气充分混合并具有足够高的温度，以使空气饱和塔13塔顶出口中的水蒸气、空气温度满足反应塔21塔顶入口温度要求，所述空气饱和塔13塔顶出口与反应塔21塔顶入口连接的管道上还设置有除雾器132，以去除水蒸气、空气中的雾粒，避免雾粒对下游设备造成堵塞、腐蚀、结垢。
进一步，所述精馏塔25塔釜一侧还设置有第一再沸器251，以对精馏塔25塔釜进行加热，提高精馏塔25对丙烯醛的精馏效率，所述第一再沸器251入口与精馏塔25塔釜第二出口连接，所述第一再沸器251出口与精馏塔25塔釜入口连接，以循环对精馏塔25中的丙烯醛水溶液进行加热，所述精馏塔25塔顶与丙烯醛储罐26连接的管道上还设置有冷凝器252，以加快丙烯醛气体冷凝效率，提高丙烯醛储罐26收集量。
进一步，所述冰机组31入口与丙烯汽化器11第二出口连接的管道上还设置有内循环泵311，以提高丙烯汽化器11第二出口输送至冰机组31入口中的丙烯醛废水输送速率，所述丙烯醛废水储罐32出口与吸收塔24塔顶入口连接的管道上还设置有外循环泵312，以提高丙烯醛废水储罐32向吸收塔24输送丙烯醛废水的速率。
进一步，所述二号酸洗塔27塔釜一侧还设置有第二再沸器271，所述第二再沸器271入口与二号酸洗塔27塔釜第二出口连接，所述第二再沸器271出口与二号酸洗塔27塔釜入口连接，以提高二号酸洗塔27对含丙烯酸、丙烯醛、乙酸废酸水的回蒸效率，促使丙烯醛从废酸水中快速分离。
本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。
Claims (5)
1.一种丙烯醛尾气处理系统，其特征在于：包括原料预处理装置、丙烯醛反应及收集装置、丙烯醛废水收集装置、净化装置，所述原料预处理装置包括丙烯汽化器、罗茨风机、空气饱和塔，所述丙烯汽化器第一入口与丙烯储罐连接，所述丙烯汽化器第一出口与反应塔塔顶入口连接，所述空气饱和塔塔釜入口与罗茨风机连接，所述空气饱和塔塔顶入口与精馏塔塔釜第一出口连接，所述空气饱和塔塔顶出口与反应塔塔顶入口连接，所述丙烯醛反应及收集装置包括反应塔、一号酸洗塔、二号酸洗塔、废酸水罐、吸收塔、精馏塔、丙烯醛储罐，所述反应塔塔釜出口与一号酸洗塔塔釜第一入口连接，所述一号酸洗塔塔顶出口与吸收塔塔釜入口连接，所述一号酸洗塔塔釜第二入口与丙烯汽化器第二出口连接，所述一号酸洗塔塔釜出口与二号酸洗塔塔顶入口连接，所述二号酸洗塔塔顶出口与一号酸洗塔塔釜第三入口连接，所述二号酸洗塔塔釜第一出口与废酸水罐连接，所述吸收塔塔釜出口与精馏塔中部连接，所述吸收塔塔顶入口与丙烯醛废水储罐出口连接，所述精馏塔塔釜第一出口与空气饱和塔塔顶入口连接，所述精馏塔塔釜第一出口还与丙烯汽化器第二入口连接，所述精馏塔塔顶与丙烯醛储罐连接，所述丙烯醛废水收集装置包括冰机组、丙烯醛废水储罐，所述冰机组入口与丙烯汽化器第二出口连接，所述冰机组出口与丙烯醛废水储罐入口连接，所述净化装置包括尾气饱和塔、尾气饱和塔除雾器、尾气预热器、催化焚烧反应器、余热锅炉、板式换热器、引风机、降温风机、烟气冷凝器，所述板式换热器第二入口与吸收塔塔顶出口连接，所述板式换热器第二出口与尾气饱和塔塔釜入口连接，所述尾气饱和塔塔顶出口与尾气饱和塔除雾器入口连接，所述尾气饱和塔除雾器出口与尾气预热器第一入口连接，所述尾气预热器第一出口与催化焚烧反应器入口连接，所述催化焚烧反应器出口与尾气预热器第二入口连接，所述余热锅炉入口与尾气预热器第二出口连接，所述板式换热器第一入口与余热锅炉出口连接，所述引风机入口与板式换热器第一出口连接，所述引风机出口与烟气冷凝器入口连接，所述降温风机与尾气预热器第三入口连接。
2.如权利要求1所述的丙烯醛尾气处理系统，其特征在于：所述丙烯汽化器第一出口与反应塔塔顶入口连接的管道上还设置有丙烯缓冲罐，所述空气饱和塔塔顶入口与精馏塔塔釜第一出口连接的管道上还设置有废醛水换热器，所述空气饱和塔塔顶出口与反应塔塔顶入口连接的管道上还设置有除雾器。
3.如权利要求1所述的丙烯醛尾气处理系统，其特征在于：所述精馏塔塔釜一侧还设置有第一再沸器，所述第一再沸器入口与精馏塔塔釜第二出口连接，所述第一再沸器出口与精馏塔塔釜入口连接，所述精馏塔塔顶与丙烯醛储罐连接的管道上还设置有冷凝器。
4.如权利要求1所述的丙烯醛尾气处理系统，其特征在于：所述冰机组入口与丙烯汽化器第二出口连接的管道上还设置有内循环泵，所述丙烯醛废水储罐出口与吸收塔塔顶入口连接的管道上还设置有外循环泵。
5.如权利要求1所述的丙烯醛尾气处理系统，其特征在于：所述二号酸洗塔塔釜一侧还设置有第二再沸器，所述第二再沸器入口与二号酸洗塔塔釜第二出口连接，所述第二再沸器出口与二号酸洗塔塔釜入口连接。
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| CN201922446809.8U CN211562888U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种丙烯醛尾气处理系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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2019
- 2019-12-30 CN CN201922446809.8U patent/CN211562888U/zh active Active
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