CN215311163U - 一种惰性尾气中高效选择性捕集产品的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种惰性尾气中高效选择性捕集产品的装置。装置包括过滤除尘器(1)、增压输送机泵(2)、低温捕集器(3)、高效选择捕集柱(4)、再生高低温切换温控系统(5)、再生控压系统(6)和捕集产品收集系统(7)。通过高效选择性捕集的方法处理惰性尾气，将惰性尾气中的产品捕集回收。含有产品的惰性尾气在净化输送单元进行除尘、增压和低温捕集，在选择捕集单元中对尾气中的产品进行选择性捕集，尾气乏气排出，在捕集再生回收单元中，将高效选择捕集柱内捕集的产品以高温气体形式再生分离并收集。本实用新型装置具有分离效率高、回收产品品质好、运行成本低、可连续生产的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于化工和医药行业中惰性尾气处理技术领域，特别涉及一种利用高效选择性捕集回收惰性尾气中产品的装置。具有适应性广、分离效率高、回收产品品质好、运行成本低、可连续生产的特点。
背景技术
众所周知，化工与医药行业和人们的衣食住行等生活息息相关，具有门类繁多、工艺复杂、产品多样的特点，也因此该行业产生的尾气也具有种类多、数量大的特点，有的伴有刺激气味，该行业也是造成大气污染的大头产业。化工与医药行业产生的尾气中很大一部分是惰性尾气夹杂产品的情况，包括生产或存储装置内设备管道置换、泄压、吹扫产生的尾气，还包括部分装置运行过程中副产的尾气或未完全反应时产生的尾气。
惰性尾气夹杂产品的组成中主要分为两类，一类组分是指在尾气中具有相对稳定化学性质，在尾气处理过程中不发生化学反应，具有“惰性”特点的组分，例如氮气、氦气、氩气、氢气、甲烷等，常见的为氮气、氢气；另一类组分是生产过程中的原料、产品、溶剂等，具有“产品”特点的组分，例如链醇、醛、胺、酯、醚、酮、芳香烃、氢化烃、卤代烃、含氮化合物及含硫化合物等有机溶剂，或卤化氢、二氧化硫、三氧化硫、卤代硅烷、氮氧化物、水等无机物，多数对人体有一定毒性，常见的为甲醇、乙醇、氯化氢、氯硅烷、甲基氯硅烷和二氧化硫等。
对尾气中的“产品”进行回收处理，一方面可以减小环保带来的压力，满足工业排放的标准，另一方面可以减少资源的浪费，有利于企业成本的控制。如从氮气尾气中高效选择性捕集甲醇、从氮气尾气中高效选择性捕集乙醇、从氢气尾气中高效选择性捕集氯化氢、从氮气氦气尾气中高效选择性捕集甲基氯硅烷等均具有非常高的环保意义和经济效益。
目前针对上述夹杂产品的惰性尾气，处理方法主要有吸收反应法、氧化法、燃烧法、生物降解法、催化氧化法、吸收脱吸法、冷凝法等。吸收反应法、氧化法、燃烧法、生物降解法、催化氧化法属于非回收消除技术，惰性尾气中的产品无法的到有效回收；吸收脱吸法、冷凝法属于回收消除技术，但吸收脱吸法需要大量的吸收液循环，脱吸过程能耗高，回收产品夹带吸收剂，回收产品品质差，冷凝法需要消耗大量的冷量，且冷凝法处理后的惰性尾气达不到排放要求。中国专利CN109821377A公开了一种NOx、HF、HCl、烧碱雾及惰性尾气吸收处理装置及工艺，通过加药、吸收、碱洗、吸附等步骤依次将尾气中的NOx、HF、HCl反应从尾气中去除，但过程中产生废水，无法回收惰性尾气中产品，一般只适用于少量尾气工况。中国实用新型专利CN204865051U公开了一种制药尾气回收装置，该工艺采用冷凝法处理尾气，通过一级冷凝器和二级冷凝器将尾气温度依次降至0～4℃和零下10～零下20℃，将尾气中有机溶剂和水蒸气分离。但该工艺冷量消耗大，需要低温冷媒，不适用于尾气中产品浓度低的尾气，冷凝后尾气还需进一步处理才能满足排放要求。中国专利CN107297085B公开了一种蒸汽吹扫尾气处理工艺与成套装置，通过冷凝、压缩冷凝、膜分离和低温催化氧化工艺对蒸汽吹扫尾气进行处理，可知只采用冷凝的方法处理尾气无法达到排放要求，该工艺将冷凝、压缩冷凝与膜分离和低温催化氧化工艺耦合，但该工艺只能用来处理含有机物废气，尾气中产品回收率低，尾气处理流程长，冷量消耗大，催化剂易中毒，投入成本高。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种处理含产品的惰性尾气的装置，高效选择性捕集惰性尾气中的产品，既适用于含有机物产品惰性尾气、又适用于含无机物产品惰性尾气，尤其是从氮气、氢气尾气中回收醇类、酯类、卤化氢、卤代硅烷和甲基氯硅烷等，具有分离效率高、运行成本低、控制方便、可连续生产的特点。
本实用新型的技术方案如下：
本实用新型的一种惰性尾气中高效选择性捕集产品的装置，包括过滤除尘器(1)、增压输送机泵(2)、低温捕集器(3)、高效选择捕集柱(4)、再生高低温切换温控系统(5)、再生控压系统(6)和捕集产品收集系统(7)；尾气进气管线连接过滤除尘器(1)，过滤除尘器(1)出气管线连接增压输送机泵(2)，增压输送机泵(2)出气管线连接低温捕集器(3)，低温捕集器(3)液相出料管线连接凝液收集装置，低温捕集器(3)气相出料管线连接高效选择捕集柱(4)进气口，高效选择捕集柱(4)出气口连接高空泄放装置或连接尾气处理装置，高效选择捕集柱(4)夹套和内盘管进出口连接再生高低温切换温控系统(5)，高效选择捕集柱(4)再生气出口连接捕集产品收集系统(7)，高效选择捕集柱(4)进气口与再生气出口设置在高效选择捕集柱(4)同一端，捕集产品收集系统(7)排气管线连接再生控压系统(6)。当捕集产品液相回收时，再生控压系统(6)排气连接返回过滤除尘器(1)前，捕集产品收集系统(7)捕集产品出料管线连接回收产品装置；当捕集产品气相回收时，再生控压系统(6)排气作为捕集产品连接回收产品装置，各连接管线设置阀门。
所述的过滤除尘器(1)为旋风分离类装置、滤网过滤装置、金属烧结、陶瓷烧结或聚丙烯滤芯式过滤器或它们的组合，过滤精度100～2500目，间歇排渣，两套或多套切换使用；增压输送机泵(2)为鼓风机结构、压缩机结构或它们的组合，增压输送机泵(2)电机设置变频功能，增压输送机泵(2)进气口设置可调风门根据气量调节开度，增压输送机泵(2)设置一台或多台。
所述的高效选择捕集柱(4)是压力和温度耐疲劳设备，长径比1.5～10，设备外壁设置外夹套或外半管，设备内部均匀设置多套内盘管，内盘管为螺旋盘管或蛇形盘管，内盘管尺寸DN15～DN80，内盘管间相互最大距离50～500mm。
所述的高效选择捕集柱(4)内高效选择性捕集颗粒由改性活性炭、沸石分子筛、碳分子筛、硅胶、氧化铝活性瓷球、离子交换树脂、改性羟基树脂、聚苯乙烯基树脂或聚丙烯酰胺聚合物吸附剂的一种或多种组成，固载于高效选择捕集柱(4)内；高效选择性捕集颗粒为球状和柱状，颗粒内部为多孔结构，比表面积100～3000㎡/g，粒径尺寸0.2～20mm。
所述的装置再生高低温切换温控系统(5)内传热介质根据使用温度选用脱盐水、高低温硅油、二氯甲烷或导热油；再生控压系统(6)中真空泵为液环真空泵、罗茨真空泵、螺杆真空泵或它们的组合，真空泵设置一台或多台备用；捕集产品收集系统(7)中降温换热器为管壳式换热器、板式换热器、螺旋管换热器或它们的组合，热物料与冷媒逆向或顺向换热。
采用本发明的装置可以实现惰性尾气中高效选择性捕集产品的方法包括如下步骤：
1).在净化输送单元中，含有产品的惰性尾气首先经过过滤除尘器(1)除去尾气中夹带的固体，然后尾气依次经过增压输送机泵(2)增压和低温捕集器(3)降温及气液分离后，含有产品的尾气进入选择捕集单元；
2).在选择捕集单元中，含有产品的惰性尾气经过高效选择捕集柱(4)，惰性尾气中的产品选择性捕集在高效选择捕集柱(4)内，尾气乏气排出高效选择捕集柱(4)；
3).在捕集再生回收单元中，通过再生高低温切换温控系统(5)和再生控压系统(6)将高效选择捕集柱(4)内捕集的产品以高温气体形式从高效选择捕集柱(4)再生分离，再生的高温气体产品在捕集产品收集系统(7)内降温后收集。
所述的步骤1)中，过滤除尘器(1)压降低于200KPa，增压输送机泵(2)出口压力0.02～5.0MPa(G)，低温捕集器(3)是冷却器和气液分离器的组合；冷却器冷却温度至零下80～40℃，压降0.001～1.0MPa(G)。
所述的步骤2)中，高效选择捕集柱(4)内装填高效选择性捕集颗粒，高效选择捕集柱(4)内操作压力0.02～4.0MPa(G)，尾气在高效选择捕集柱(4)的停留时间为5～200秒，高效选择捕集柱(4)由2～12台组成；高效选择捕集柱(4)夹套和内盘管连接再生高低温切换温控系统(5)，调节高效选择捕集柱(4)内温度-30～200℃。
所述的步骤3)中，再生高低温切换温控系统(5)由加热器和冷却器组成，再生高低温切换温控系统(5)传热介质可通过阀门在加热器和冷却器间切换，加热器加热温度为60～300℃，冷却器冷却温度为-80～50℃；再生高低温切换温控系统(5)加热方式是电、蒸汽、导热油或它们的任意组合方式；再生控压系统(6)由乏气吹扫调节阀、泄压调节阀和抽真空机组组成，控制再生压力-0.099～2.0MPa(G)，乏气为高效选择捕集柱(4)选择性捕集后的尾气或与尾气中惰性组分相同的纯气体；捕集产品收集系统(7)由多级降温换热器组成，第一级降温换热器冷却温度零下30～40℃，最后一级降温换热器冷却温度零下80～零下20℃。
具体说明如下：
1).在净化输送单元中，含有产品的惰性尾气首先经过过滤除尘器(1)除去尾气中夹带的固体，然后尾气依次经过增压输送机泵(2)增压和低温捕集器(3)降温及气液分离后，含有产品的尾气进入选择捕集单元；
2).在选择捕集单元中，含有产品的惰性尾气经过高效选择捕集柱(4)，惰性尾气中的产品选择性捕集在高效选择捕集柱(4)内，尾气乏气排出高效选择捕集柱(4)；
3).在捕集再生回收单元中，通过再生高低温切换温控系统(5)和再生控压系统(6)将高效选择捕集柱(4)内捕集的产品以高温气体形式从高效选择捕集柱(4)再生分离，再生的高温气体产品在捕集产品收集系统(7)内降温后收集。
所述的步骤1)中，含有产品的惰性尾气，“惰性”的气体是氮气、氢气等或它们的组合，具有相对沸点低和相对含量高的特点；“产品”是醇类、酯类、卤化氢、卤代硅烷和甲基氯硅烷等或它们的组合，具有相对沸点高和相对含量低的特点。
所述的步骤1)中，过滤除尘器(1)压降低于200KPa。
所述的步骤1)中，增压输送机泵(2)出口压力0.02～5.0MPa(G)。
所述的步骤1)中，低温捕集器(3)是冷却器和气液分离器的组合。冷却器冷却温度至-80～40℃，压降0.001～1.0MPa(G)。
所述的步骤2)中，高效选择捕集柱(4)的操作压力0.02～4.0MPa(G)。
所述的步骤2)中，尾气在高效选择捕集柱(4)的停留时间为5～200秒，优选15～100秒。
所述的步骤2)中，高效选择捕集柱(4)由2～12台组成，优选3～9台，切换使用。
所述的步骤2)中，高效选择捕集柱(4)内装填高效选择性捕集颗粒。
所述的步骤2)中，高效选择捕集柱(4)夹套和内盘管连接再生高低温切换温控系统(5)，调节高效选择捕集柱(4)内温度-30～200℃。
所述的步骤2)中，每台高效选择捕集柱(4)由用于装填高效选择性捕集颗粒的筒体、用于流动导热介质的夹套、用于流动导热介质的内盘管组成，筒体进口与含有产品的惰性尾气通过管道连接，筒体出口与乏气排放管道连接，夹套进口和内盘管进口与再生高低温切换温控系统(5)传热介质上液管道连接，夹套出口和内盘管出口与再生高低温切换温控系统(5)传热介质回液管道连接，每台高效选择捕集柱(4)各进出口设置手阀或自动阀门进行切换。
所述的步骤3)中，再生高低温切换温控系统(5)由加热器和冷却器组成，再生高低温切换温控系统(5)传热介质可通过阀门在加热器和冷却器间切换，加热器加热温度为60～300℃，优选130～200℃，冷却器冷却温度为-80～50℃，优选-30～40℃。再生高低温切换温控系统(5)加热可以是电、蒸汽、导热油或它们的任意组合方式。
所述的步骤3)中，再生控压系统(6)由乏气吹扫调节阀、泄压调节阀和抽真空机组组成，控制再生压力-0.099～2.0MPa(G)，优选-0.05～0.05MPa(G)。
所述的步骤3)中，乏气为高效选择捕集柱(4)选择性捕集后的尾气或与尾气中惰性组分相同的纯气体。
所述的步骤3)中，捕集产品收集系统(7)由多级降温换热器组成，第一级降温换热器冷却温度零下30～40℃，优选零下20～10℃，最后一级降温换热器冷却温度零下80～零下20℃，优选零下40～零下30℃。
本实用新型的惰性尾气中高效选择性捕集产品的装置由过滤除尘器(1)、增压输送机泵(2)、低温捕集器(3)、高效选择捕集柱(4)、再生高低温切换温控系统(5)、再生控压系统(6)和捕集产品收集系统(7)连接而成，它们之间的物料管线连接为：尾气进气管线连接过滤除尘器(1)，过滤除尘器(1)出气管线连接增压输送机泵(2)，增压输送机泵(2)出气管线连接低温捕集器(3)，低温捕集器(3)液相出料管线连接凝液收集装置，低温捕集器(3)气相出料管线连接高效选择捕集柱(4)进气口，高效选择捕集柱(4)出气口连接高空泄放装置或连接尾气处理装置，高效选择捕集柱(4)夹套和内盘管进出口连接再生高低温切换温控系统(5)，高效选择捕集柱(4)再生气出口连接捕集产品收集系统(7)，高效选择捕集柱(4)进气口与再生气出口设置在高效选择捕集柱(4)同一端，捕集产品收集系统(7)排气管线连接再生控压系统(6)。当捕集产品液相回收时，再生控压系统(6)排气连接返回过滤除尘器(1)前，捕集产品收集系统(7)捕集产品出料管线连接回收产品装置；当捕集产品气相回收时，再生控压系统(6)排气作为捕集产品连接回收产品装置，各连接管线设置阀门。
过滤除尘器(1)特征是，过滤除尘器(1)为旋风分离类装置、滤网过滤装置、金属烧结、陶瓷烧结或聚丙烯滤芯式过滤器或它们的组合，过滤精度60～2500目，间歇排渣，两套或多套切换使用。
增压输送机泵(2)特征是，增压输送机泵(2)为鼓风机结构、压缩机结构或它们的组合，增压输送机泵(2)电机设置变频功能，增压输送机泵(2)进气口设置可调风门根据气量调节开度，增压输送机泵(2)设置一台或多台备用。
高效选择捕集柱(4)特征是，高效选择捕集柱(4)是压力和温度耐疲劳设备，长径比1.5～10，设备外壁设置外夹套或外半管，设备内部均匀设置内盘管，内盘管为螺旋盘管或蛇形盘管，优选螺旋盘管，内盘管尺寸DN15～DN80，优选DN25～DN50，内盘管间相互最大距离50～500mm,，优选150～300mm；高效选择捕集柱(4)内高效选择性捕集颗粒由改性活性炭、沸石分子筛、碳分子筛、硅胶、氧化铝活性瓷球、离子交换树脂、改性羟基树脂、聚苯乙烯基树脂和聚丙烯酰胺聚合物吸附剂中的一种或多种组成，高效选择性捕集颗粒固载于高效选择捕集柱(4)内，高效选择性捕集颗粒为球状和柱状，颗粒内部多孔结构，比表面积100～3000㎡/g，粒径尺寸0.2～20mm，优选2～10mm。
再生高低温切换温控系统(5)特征是，再生高低温切换温控系统(5)内传热介质根据使用温度选用水、高低温硅油、二氯甲烷或导热油，优选水、高低温硅油。
再生控压系统(6)特征是，再生控压系统(6)中真空泵为液环真空泵、罗茨真空泵、螺杆真空泵或它们的组合，真空泵设置一台或多台备用。
捕集产品收集系统(7)特征是，捕集产品收集系统(7)中降温换热器为管壳式换热器、板式换热器、螺旋管换热器或它们的组合，热物料与冷媒逆向或顺向换热，优选逆向换热。
本实用新型具有以下优点：
1)将惰性尾气中的产品进行选择性捕集回收，适应于大多数工业尾气处理，既减轻后续尾气处理难度解决了环保问题，又可回收尾气中的产品，减少产品损耗。
2)可连续运行，处理能力强，效率高，产品回收率95％～100％。
3)采用盘管及夹套间接换热，干式变温变压再生，无腐蚀问题，不产生额外废水废气，回收产品品质好；
4)高效选择性捕集颗抗冲击能力强，可再生后重复多次使用无消耗，运行成本低。
附图说明
图1为本实用新型一种惰性尾气中高效选择性捕集产品的装置示意图。
过滤除尘器(1)、增压输送机泵(2)、低温捕集器(3)、高效选择捕集柱(4)、再生高低温切换温控系统(5)、再生控压系统(6)和捕集产品收集系统(7)。
具体实施方式
下面通过实施例及附图对实用新型做进一步详细说明：
本实施方法惰性尾气中高效选择性捕集产品的设备包括过滤除尘器(1)、增压输送机泵(2)、低温捕集器(3)、高效选择捕集柱(4)、再生高低温切换温控系统(5)、再生控压系统(6)和捕集产品收集系统(7)，具体连接如图1所示。
选择捕集单元由多台高效选择捕集柱(4)组成，一部分高效选择捕集柱(4)处于工作状态(即对尾气中产品正在进行结合状态)，一部分高效选择捕集柱(4)处于再生状态(即对捕集的产品正在进行分离状态)，一部分高效选择捕集柱(4)处于准备状态(即捕集的产品分离结束后正在调温调压状态)，各高效选择捕集柱的状态为工作→再生→准备→工作循环，确保工作状态的高效选择捕集柱在饱和前切换至再生状态，确保工作状态的高效选择捕集柱投用前准备完成。
尾气依次经过过滤除尘器(1)除尘和增压输送机泵(2)升压，升压后的尾气进入低温捕集器(3)进行低温捕集，经低温捕集器(3)处理，尾气中部分产品冷凝为液相在低温捕集器(3)内收集后采出去凝液收集装置，经低温捕集器(3)处理后的尾气去工作状态的高效选择捕集柱(4)进行低温高压捕集，在高效选择捕集柱(4)内尾气中的产品被选择性捕集留存在高效选择捕集柱(4)内，高效选择捕集柱(4)处理后的尾气去高空泄放装置或尾气处理装置。
再生状态的高效选择捕集柱(4)夹套及内盘管接通再生高低温切换温控系统(5)中的高温管路，对再生状态的高效选择捕集柱(4)进行高温低压再生，再生的产品气经捕集产品收集系统(7)和再生控压系统(6)处理后，捕集产品冷却收集后去回收产品装置，捕集产品收集系统(7)排气和再生控压系统(6)不凝气返回过滤除尘器(1)尾气进气口，正压再生时。
准备状态的高效选择捕集柱(4)夹套及内盘管接通再生高低温切换温控系统(5)中的低温管路，对准备状态的高效选择捕集柱(4)进行降温。
实施例一
处理20000Nm3/h尾气，尾气组成(体积)：5.3％乙醇，2％乙酸乙酯，3.7％水，89％氮气。过滤除尘器100目，压降10KPa，增压输送机泵出口压力0.05MPa(G)，低温捕集器温度-80℃，压降0.001MPa。高效选择捕集柱十二台，四台工作状态、四台再生状态、四台准备状态，每8小时切换一次，每台高效选择捕集柱内装填选择性捕集颗粒25m3，选择性捕集颗粒自下向上依次为硅胶、改性活性炭、沸石分子筛，体积比1:8:1，每台高效选择捕集柱内4组内盘管，单台设备内盘管换热面积合计65㎡，高效选择捕集柱工作温度-30℃，高效选择捕集柱工作压力0.02MPa(G)，高效选择捕集柱再生温度300℃，高效选择捕集柱再生压力-0.099MPa(G)，捕集产品收集系统最低冷却温度零下80℃，尾气在吸附柱内停留时间为5s，再生高低温切换温控系统介质为导热油，温控系统中采用导热油加热、采用7度水冷却，再生控压系统采用液环真空机组。
实施例一尾气进气、净化后尾气排气及回收产品组成
实施例二
处理10000Nm3/h尾气，尾气组成(体积)：8.3％甲醇，1％甲酸乙酯，3.7％水，87％氮气。过滤除尘器2500目，压降40KPa，增压输送机泵出口压力5.0MPa(G)，低温捕集器温度40℃，压降1.0MPa。高效选择捕集柱两台，一台工作状态、一台再生状态、一台准备状态，每8小时切换一次，每台高效选择捕集柱内装填选择性捕集颗粒80m3，选择性捕集颗粒自下向上依次为硅胶、改性活性炭、沸石分子筛，体积比1:7:2，每台高效选择捕集柱内6组内盘管，单台设备内盘管换热面积合计80㎡，高效选择捕集柱工作温度200℃，高效选择捕集柱工作压力4.0MPa(G)，高效选择捕集柱再生温度60℃，高效选择捕集柱再生压力2.0MPa(G)，捕集产品收集系统最低冷却温度零下20℃，尾气在吸附柱内停留时间为200s，再生高低温切换温控系统介质为导热油，温控系统中采用导热油加热、采用7度水冷却，再生控压系统采用液环真空机组。
实施例二尾气进气、净化后尾气排气及回收产品组成
实施例三
处理3000Nm3/h尾气，尾气组成(体积)：9.3％二甲基二氯硅烷，2％一甲基三氯硅烷，88.7％氮气。过滤除尘器600目，压降70KPa，增压输送机泵出口压力1.0MPa(G)，低温捕集器温度10℃，压降0.2MPa。高效选择捕集柱三台，一台工作状态、一台再生状态，每8小时切换一次，每台高效选择捕集柱内装填选择性捕集颗粒40m3，选择性捕集颗粒自下向上依次为活性炭、改性聚苯乙烯基树脂、沸石分子筛，体积比7:2:1，每台高效选择捕集柱内4组内盘管，单台设备内盘管换热面积合计30㎡，高效选择捕集柱工作温度120℃，高效选择捕集柱工作压力0.8MPa(G)，高效选择捕集柱再生温度200℃，高效选择捕集柱再生压力1.0MPa(G)，捕集产品收集系统最低冷却温度零下30℃，尾气在吸附柱内停留时间为15s，再生高低温切换温控系统介质为导热油，温控系统中采用导热油加热、采用零下20乙二醇冷却，再生控压系统采用液环真空机组。
实施例三尾气进气、净化后尾气排气及回收产品组成
实施例四
处理30000Nm3/h尾气，尾气组成(体积)：5.3％甲醇，5.7％乙酸乙酯，89％氮气。过滤除尘器700目，压降50KPa，增压输送机泵出口压力1.2MPa(G)，低温捕集器温度0℃，压降0.15MPa。高效选择捕集柱九台，三台工作状态、三台再生状态、三台准备状态，每8小时切换一次，每台高效选择捕集柱内装填选择性捕集颗粒10m3，选择性捕集颗粒自下向上依次为氧化铝活性瓷球、改性聚苯乙烯基树脂、沸石分子筛，体积比2:6:2，每台高效选择捕集柱内6组内盘管，单台设备内盘管换热面积合计25㎡，高效选择捕集柱工作温度100℃，高效选择捕集柱工作压力0.8MPa(G)，高效选择捕集柱再生温度130℃，高效选择捕集柱再生压力1.2MPa(G)，捕集产品收集系统最低冷却温度10℃，尾气在吸附柱内停留时间为100s，再生高低温切换温控系统介质为导热油，温控系统中采用导热油加热、采用7度水冷却，再生控压系统采用液环真空机组。
实施例四尾气进气、净化后尾气排气及回收产品组成
实施例五
处理5000Nm3/h尾气，尾气组成(体积)：4.3％乙醇，3％乙酸乙酯，5.7％水，87％氮气。过滤除尘器800目，压降30KPa，增压输送机泵出口压力1.4MPa(G)，低温捕集器温度-10℃，压降0.05MPa。高效选择捕集柱六台，两台工作状态、两台再生状态、两台准备状态，每8小时切换一次，每台高效选择捕集柱内装填选择性捕集颗粒12m3，选择性捕集颗粒自下向上依次为氧化铝活性瓷球、改性聚苯乙烯基树脂、离子交换树脂，体积比2:5:3，每台高效选择捕集柱内6组内盘管，单台设备内盘管换热面积合计25㎡，高效选择捕集柱工作温度120℃，高效选择捕集柱工作压力0.6MPa(G)，高效选择捕集柱再生温度180℃，高效选择捕集柱再生压力0.8MPa(G)，捕集产品收集系统最低冷却温度-10℃，尾气在吸附柱内停留时间为80s，再生高低温切换温控系统介质为导热油，温控系统中采用导热油加热、采用7度水冷却，再生控压系统采用液环真空机组。
实施例五尾气进气、净化后尾气排气及回收产品组成
实施例六
处理2000Nm3/h尾气，尾气组成(体积)：8％三氯氢硅，0.5％四氯化硅，0.5％二氯二氢硅，91％氮气。过滤除尘器100目，压降50KPa，增压输送机泵出口压力1000KPa(G)，低温捕集器温度30℃，高效选择捕集柱三台，一台工作状态、一台再生状态、一台准备状态，每12小时切换一次，每台高效选择捕集柱内装填选择性捕集颗粒10m3，选择性捕集颗粒自下向上依次为改性活性炭、氧化铝活性瓷球、离子交换树脂、改性羟基树脂，体积比8:1:0.5:0.5，每台高效选择捕集柱内3组内盘管，内盘管换热面积合计30㎡，高效选择捕集柱工作温度30℃，高效选择捕集柱工作压力850～900KPa(G)，高效选择捕集柱再生温度160～180℃，高效选择捕集柱再生压力30～50KPa(G)，捕集产品收集系统最低冷却温度15℃,再生高低温切换温控系统介质为脱盐水，温控系统中采用1.2MPa(G)蒸汽加热、采用循环水冷却，再生控压系统采用减压调节阀。
实施例六尾气进气、净化后尾气排气及回收产品组成
实施例七
处理300Nm3/h尾气，尾气组成(体积)：69.223％氯化氢，30.366％氢气，0.409％氮气。过滤除尘器2500目，压降200KPa，，增压输送机泵出口压力4500KPa(G)，低温捕集器温度-60℃，高效选择捕集柱三台，一台工作状态、一台再生状态、一台准备状态，每24小时切换一次，每台高效选择捕集柱内装填选择性捕集颗粒18m3，选择性捕集颗粒自下向上依次为聚合物吸附剂、改性活性炭、碳分子筛、氧化铝活性瓷球，体积比0.5:8:1:0.5，每台高效选择捕集柱内4组内盘管，内盘管换热面积合计55㎡，高效选择捕集柱工作温度零下50℃，高效选择捕集柱工作压力4400KPa(G)，高效选择捕集柱再生温度130～150℃，高效选择捕集柱再生压力200～300KPa(G)，捕集产品收集系统最低冷却温度零下50℃,再生高低温切换温控系统介质为硅油，温控系统中采用1.0MPa(G)蒸汽加热、采用冷冻机组零下65℃低温乙醇冷却，再生控压系统采用稳压调节阀，净化后尾气作为乏气再生吹扫。
实施例七尾气进气、净化后尾气排气及回收产品组成
本实用新型提出的一种利用高效选择性捕集回收惰性尾气中产品的装置，已通过实施例进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本实用新型的内容、精神和范围内对本文所述的系统和方法进行改动或适当变更与组合，来实现本实用新型的技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本实用新型的精神、范围和内容中。
Claims (5)
1.一种惰性尾气中高效选择性捕集产品的装置，其特征是，包括过滤除尘器(1)、增压输送机泵(2)、低温捕集器(3)、高效选择捕集柱(4)、再生高低温切换温控系统(5)、再生控压系统(6)和捕集产品收集系统(7)；尾气进气管线连接过滤除尘器(1)，过滤除尘器(1)出气管线连接增压输送机泵(2)，增压输送机泵(2)出气管线连接低温捕集器(3)，低温捕集器(3)液相出料管线连接凝液收集装置，低温捕集器(3)气相出料管线连接高效选择捕集柱(4)进气口，高效选择捕集柱(4)出气口连接高空泄放装置或连接尾气处理装置，高效选择捕集柱(4)夹套和内盘管进出口连接再生高低温切换温控系统(5)，高效选择捕集柱(4)再生气出口连接捕集产品收集系统(7)，高效选择捕集柱(4)进气口与再生气出口设置在高效选择捕集柱(4)同一端，捕集产品收集系统(7)排气管线连接再生控压系统(6)；当捕集产品液相回收时，再生控压系统(6)排气连接返回过滤除尘器(1)前，捕集产品收集系统(7)捕集产品出料管线连接回收产品装置；当捕集产品气相回收时，再生控压系统(6)排气作为捕集产品连接回收产品装置，各连接管线设置阀门。
2.如权利要求1所述的装置，其特征是，过滤除尘器(1)为旋风分离类装置、滤网过滤装置、金属烧结、陶瓷烧结或聚丙烯滤芯式过滤器或它们的组合，过滤精度100～2500目，间歇排渣，两套或多套切换使用；增压输送机泵(2)为鼓风机结构、压缩机结构或它们的组合，增压输送机泵(2)电机设置变频功能，增压输送机泵(2)进气口设置可调风门根据气量调节开度，增压输送机泵(2)设置一台或多台。
3.如权利要求1所述的装置，其特征是，高效选择捕集柱(4)是压力和温度耐疲劳设备，长径比1.5～10，设备外壁设置外夹套或外半管，设备内部均匀设置多套内盘管，内盘管为螺旋盘管或蛇形盘管，内盘管尺寸DN15～DN80，内盘管间相互最大距离50～500mm。
4.如权利要求1所述的装置，其特征是，高效选择捕集柱(4)内高效选择性捕集颗粒为球状和柱状，颗粒内部为多孔结构，比表面积100～3000㎡/g，粒径尺寸0.2～20mm。
5.如权利要求1所述的装置，其特征是，再生高低温切换温控系统(5)内传热介质根据使用温度选用脱盐水、高低温硅油、二氯甲烷或导热油；再生控压系统(6)中真空泵为液环真空泵、罗茨真空泵、螺杆真空泵或它们的组合，真空泵设置一台或多台备用；捕集产品收集系统(7)中降温换热器为管壳式换热器、板式换热器、螺旋管换热器或它们的组合，热物料与冷媒逆向或顺向换热。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022997217.8U CN215311163U (zh) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | 一种惰性尾气中高效选择性捕集产品的装置 |
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| CN (1) | CN215311163U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112704994A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-27 | 天津大学 | 一种惰性尾气中高效选择性捕集产品的方法及装置 |
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2020
- 2020-12-11 CN CN202022997217.8U patent/CN215311163U/zh active Active
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| CN112704994A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-27 | 天津大学 | 一种惰性尾气中高效选择性捕集产品的方法及装置 |
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