一种带固液相变物质的吸附再生装置及吸附再生工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种带固液相变物质的吸附再生装置及吸附再生工艺，包括油气进口、第一吸附罐、第一换热管、真空泵、第一进油气阀门、第一真空阀门、第一出油气阀门、洁净气排放口，所述第一换热管设置于所述第一吸附罐内部，且其内部为中空结构，并充填有固液相变蓄能物质；所述油气进口与所述第一进油气阀门、第一吸附罐、第一出油气阀门和洁净气排放口依次连接；所述第一真空阀门一端连接于所述第一进油气阀门和第一吸附罐之间，另一端与所述真空泵连接。本发明专利技术一种带固液相变物质的吸附再生装置中减少了所需盘管的体积，使现场设备更少，节约了投资成本；无循环泵、切换阀门等动设备，运行更加稳定。

Adsorption regeneration device with solid-liquid phase change substance and adsorption regeneration process

The invention discloses an adsorption regeneration device and adsorption regeneration technology with solid-liquid phase change material, including oil and gas imports, the first adsorption tank, a first heat pipe, a vacuum pump, a first oil gas valve, the first vacuum valve, the first oil gas valve and clean gas discharge port, wherein the first heat pipe is arranged inside the first adsorption tank, and the interior is a hollow structure, and filled with solid-liquid phase change energy storage material; the import of oil and gas with the first oil inlet gas valve, the first adsorption tank, the first oil gas valve and a clean gas outlet are connected; one end of the first vacuum valve connected between the the first oil inlet gas valve and the first adsorption tank, the other end is connected with the vacuum pump. The invention relates to an adsorption regeneration device with solid-liquid phase change material reduces the required volume of the coil, the less equipment, saves the cost of investment; no circulation pump, switching valve pneumatic equipment more stable operation.

【技术实现步骤摘要】
一种带固液相变物质的吸附再生装置及吸附再生工艺
本专利技术涉及油气吸附再生
，特别涉及一种带固液相变物质的吸附再生装置及吸附再生工艺。
技术介绍
油气等VOC气体一般通过吸附等工艺方法使排放达标，吸附时常采用比表面积很大的活性炭，由于吸附过程是个放热过程，而活性炭吸附油气后，其燃点可能降低到100℃左右，故GB50759-2012等国标要求将吸附温度控制在65℃以内，若吸附过程温度控制不好，将带来巨大的安全隐患。针对吸附温度控制的问题，有在油气进入活性炭吸附剂之前，先将油气冷凝，使油气中大量可凝性物质相变，减小进入活性炭吸附剂的油气浓度，也降低进入活性炭吸附剂的温度的工艺，称为冷凝+吸附工艺，冷凝工艺相对于吸附工艺，其拦截油气的效率相对较低，采用这样的工艺无疑增加了能耗。也有通过在活性炭吸附罐内增加冷却盘管来带走吸附热的设计，如专利CN201020252215，在吸附罐内增加了冷却盘管，通过冷凝下来的冷汽油循环进入吸附罐，带走吸附热。这无疑会增加投资，增加系统复杂程度。活性炭吸附油气后，一般采用真空再生工艺使活性炭再生，再生时，由于吸附油气的挥发使吸附剂降温，温度降低造成油气脱附困难。更严重的是，对于苯等一些高熔点物质，脱附时由于蒸发吸热，可能使温度降低至苯等高熔点物质的冰点，吸附质在活性炭微孔内结晶，造成活性炭微孔的破坏，使活性炭“中毒”失效，故此，脱附时，常常需要引入加热的空气或氮气，以避免吸附质的结晶，使再生得以顺利完成，如专利CN201110090661靠引入60～80℃的氮气使脱附彻底，这无疑增大了能耗，也增加了运行费用。本专利技术的方案便是针对上述问题对现有吸附再生装置和工艺进行的改进。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供了一种带固液相变物质的吸附再生装置及吸附再生工艺，减少了所需盘管的体积，使现场设备更少，节约了投资成本；无循环泵、切换阀门等动设备，运行更加稳定。此外，通过采用增加相变蓄能物质防止吸附过热，稳定脱附温度的方法，不单提高了吸附安全性，而且使脱附更容易进行。为了达到上述专利技术目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：本专利技术公开了一种带固液相变物质的吸附再生装置，包括油气进口、第一吸附罐、第一换热管、真空泵、第一进油气阀门、第一真空阀门、第一出油气阀门、洁净气排放口，其中：所述第一换热管设置于所述第一吸附罐内部，且其内部为中空结构，并充填有固液相变蓄能物质；所述油气进口与所述第一进油气阀门、第一吸附罐、第一出油气阀门和洁净气排放口依次连接；所述第一真空阀门一端连接于所述第一进油气阀门和第一吸附罐之间，另一端与所述真空泵连接。进一步的，还包括第二吸附罐、第二换热管、第二进油气阀门、第二真空阀门、第二出油气阀门和平衡吹扫阀门，其中：所述第二吸附罐与所述第一吸附罐并联连接；所述第二换热管设置于所述第二吸附罐内部，且其内部为中空结构，并充填有固液相变蓄能物质；所述第二进油气阀门和第一进油气阀门并联连接，且分别与所述第二吸附罐和第一吸附罐的下部的进气口连接；所述第二真空阀门和第一真空阀门并联连接，且分别与所述第二吸附罐和第一吸附罐的下部的进气口连接；所述第二出油气阀门和第一出油气阀门并联连接，且分别与所述第二吸附罐和第一吸附罐的上部的排气口连接；所述平衡吹扫阀门分别与所述第一吸附罐和第二吸附罐的上部的排气口连接。可选的，所述第一吸附罐和/或第二吸附罐由若干个小吸附罐串联或并联组成。进一步的，所述第一吸附罐还包括第一吸附罐本体和第一吸附剂，所述第二吸附罐还包括第二附罐本体和第二吸附剂，其中：所述第一吸附剂和第二吸附剂对应充填于所述第一吸附罐本体和第二吸附罐本体的内部；所述第一换热管固定连接于所述第一吸附罐本体内部的上下两端并穿设于所述第一吸附剂之间；所述第二换热管固定连接于所述第二吸附罐本体内部的上下两端并穿设于所述第二吸附剂之间。进一步的，所述第一换热管和/或第二换热管外设置有翅片，所述翅片采用铝、铜或不锈钢材质的导热材料。进一步的，所述第一换热管和/或第二换热管采用多层翅片管，由一层横向排列的翅片管和一层纵向排列的翅片管交替设置组成，使得每层翅片管的翅片平行于气流方向。进一步的，每层翅片管之间的间距在100-500mm之间。进一步的，还包括若干支撑环，若干所述支撑环设置于所述第一吸附罐本体和/或第二吸附罐本体的内壁上，所述翅片管焊接或卡接于所述支撑环上。进一步的，所述第一换热管和第二换热管内充填有10～70℃区间产生固液相变的蓄能物质。进一步的，所述蓄能物质采用六水氯化钙、五水合硫代硫酸钠、三水合醋酸钠、磷酸氢二钠、乙酸或对二甲苯，其结晶点比所使用的环境温度高3～20℃。进一步的，所述蓄能物质包括增稠剂和成核剂，所述增稠剂采用明胶、羧甲基纤维素或水溶性石蜡，所述成核剂采用水合氯化锶或四硼酸钠。进一步的，所述第一换热管和第二换热管内留有1～20％左右的气相空间，用于给蓄能物质固液相变时体积变化留出足够余量。优选的，所述真空泵为干式螺杆真空泵、干式涡旋真空泵、干式旋片真空泵、爪型干式真空泵或气冷式罗茨真空泵。本专利技术还公开了一种带固液相变物质的吸附再生工艺，包括以下步骤：步骤1：待处理油气经油气进口进入，经进第一进油气阀门进入第一吸附罐，并在第一吸附罐中被第一吸附剂吸附拦截，固液相变物质通过翅片管吸收大量吸附热使固液相变物质由固体变成液体，稳定吸附温度，剩余洁净尾气被剩余的少量吸附热升温后经第一出油气阀门排入大气，第一吸附罐吸附油气的同时，第二吸附罐在再生，再生和吸附的交替时间为10～20分钟；步骤2：再生时间设定为20分钟，第二吸附罐开始再生时，第二真空阀门打开，同时真空泵启动，真空泵产生的负压使吸附质蒸发并被真空泵排出，同时吸附质从翅片管吸收固液相变物质的热量，使固液相变物质由液体逐渐变成固体，稳定脱附时的温度，待再生时间达到10～15分钟后或根据正在进行再生的第二吸附罐内的压力达到1～15KPa时，平衡吹扫阀门打开，对第二吸附罐补入从第一吸附罐排出的加热过的洁净尾气，使活性炭再生更加彻底，平衡吹扫阀门打开1～3分钟后，真空泵停止抽气，同时第二真空阀门关闭，平衡吹扫阀门继续打开补气，使抽完真空的第二吸附罐内的压力逐渐恢复常压后关闭或左右吸附罐切换时关闭，以待下次与第一吸附罐的交替运行；步骤3：经过真空泵抽真空后的高浓度脱附气输送至后续装置中。本专利技术另外公开了一种带固液相变物质的吸附再生工艺，包括以下步骤：步骤A：待处理油气经油气进口进入，油气经第二进油气阀门进入第二吸附罐，并在第二吸附罐中被第二吸附剂吸附拦截，固液相变物质通过翅片管吸收大量吸附热使固液相变物质由固体变成液体，稳定吸附温度，剩余洁净尾气被剩余的少量吸附热升温后经第二出油气阀门排入大气，第二吸附罐吸附油气的同时，第一吸附罐在再生，再生和吸附的交替时间为10～20分钟；步骤B：再生时间设定为20分钟，第一吸附罐开始再生时，第一真空阀门打开，同时真空泵启动，真空泵产生的负压使吸附质蒸发并被真空泵排出，同时吸附质从翅片管吸收固液相变物质的热量，使固液相变物质由液体逐渐变成固体，稳定脱附时的温度，待再生时间达到10～15分钟后或根据正在进行再生的第一吸附罐内的压力达到1～15KPa时，平衡吹扫阀门打开，对第一吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带固液相变物质的吸附再生装置，其特征在于，包括油气进口、第一吸附罐、第一换热管、真空泵、第一进油气阀门、第一真空阀门、第一出油气阀门、洁净气排放口，其中：所述第一换热管设置于所述第一吸附罐内部，且其内部为中空结构，并充填有固液相变蓄能物质；所述油气进口与所述第一进油气阀门、第一吸附罐、第一出油气阀门和洁净气排放口依次连接；所述第一真空阀门一端连接于所述第一进油气阀门和第一吸附罐之间，另一端与所述真空泵连接。

【技术特征摘要】
1.一种带固液相变物质的吸附再生装置，其特征在于，包括油气进口、第一吸附罐、第一换热管、真空泵、第一进油气阀门、第一真空阀门、第一出油气阀门、洁净气排放口，其中：所述第一换热管设置于所述第一吸附罐内部，且其内部为中空结构，并充填有固液相变蓄能物质；所述油气进口与所述第一进油气阀门、第一吸附罐、第一出油气阀门和洁净气排放口依次连接；所述第一真空阀门一端连接于所述第一进油气阀门和第一吸附罐之间，另一端与所述真空泵连接。2.根据权利要求1所述的一种带固液相变物质的吸附再生装置，其特征在于，还包括第二吸附罐、第二换热管、第二进油气阀门、第二真空阀门、第二出油气阀门和平衡吹扫阀门，其中：所述第二吸附罐与所述第一吸附罐并联连接；所述第二换热管设置于所述第二吸附罐内部，且其内部为中空结构，并充填有固液相变蓄能物质；所述第二进油气阀门和第一进油气阀门并联连接，且分别与所述第二吸附罐和第一吸附罐的下部的进气口连接；所述第二真空阀门和第一真空阀门并联连接，且分别与所述第二吸附罐和第一吸附罐的下部的进气口连接；所述第二出油气阀门和第一出油气阀门并联连接，且分别与所述第二吸附罐和第一吸附罐的上部的排气口连接；所述平衡吹扫阀门分别与所述第一吸附罐和第二吸附罐的上部的排气口连接。3.根据权利要求2所述的一种带固液相变物质的吸附再生装置，其特征在于，所述第一吸附罐和/或第二吸附罐由若干个小吸附罐串联或并联组成。4.根据权利要求2所述的一种带固液相变物质的吸附再生装置，其特征在于，所述第一吸附罐还包括第一吸附罐本体和第一吸附剂，所述第二吸附罐还包括第二附罐本体和第二吸附剂，其中：所述第一吸附剂和第二吸附剂对应充填于所述第一吸附罐本体和第二吸附罐本体的内部；所述第一换热管固定连接于所述第一吸附罐本体内部的上下两端并穿设于所述第一吸附剂之间；所述第二换热管固定连接于所述第二吸附罐本体内部的上下两端并穿设于所述第二吸附剂之间。5.根据权利要求2所述的一种带固液相变物质的吸附再生装置，其特征在于，所述第一换热管和/或第二换热管外设置有翅片，所述翅片采用铝、铜或不锈钢材质的导热材料。6.根据权利要求5所述的一种带固液相变物质的吸附再生装置，其特征在于，所述第一换热管和/或第二换热管采用多层翅片管，由一层横向排列的翅片管和一层纵向排列的翅片管交替设置组成，使得每层翅片管的翅片平行于气流方向。7.根据权利要求6所述的一种带固液相变物质的吸附再生装置，其特征在于，每层翅片管之间的间距在100-500mm之间。8.根据权利要求6所述的一种带固液相变物质的吸附再生装置，其特征在于，还包括若干支撑环，若干所述支撑环设置于所述第一吸附罐本体和/或第二吸附罐本体的内壁上，所述翅片管焊接或卡接于所述支撑环上。9.根据权利要求6所述的一种带固液相变物质的吸附再生装置，其特征在于，所述第一换热管和第二换热管内充填有10～70℃区间产生固液相变的蓄能物质。10.根据权利要求9所述的一种带固液相变物质的吸附再生装置，其特征在于，所述蓄能物质采用六水氯化钙、五水合硫代硫酸钠、三水合醋酸钠、磷酸氢二钠、乙酸或对二甲苯，其结晶点比所使用的环境温度高3～20℃。11.根据权利要求10所述的一种带固液相变物质的吸附再生装置，其特征在于，所述蓄能物质包括增稠剂和成核剂，所述增稠剂采用明胶、羧甲基纤维素或水溶性石蜡，所述成核剂采用水合氯化锶或四硼酸钠。12.根据权利要求6所述的一种带固液相变物质的吸附再生装置，其特征在于，所述第一换热管和第二换热管内留有1～20％左右的气相空间，用于给蓄能物质固液相变时体积变化留出足够余量。13.根据权利要求1所述的一种带固液相变物质的吸附再生装置，其特征在于，所述真空泵为干式螺杆真空泵、干式涡旋真空泵、干式旋片真空泵、爪型干式真空泵或气冷式罗茨真空泵。14.一种带固液相变物质的吸附再生工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：待处理油气经油气进口进入，经进第一进油气阀门进入第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：白爽，
申请(专利权)人：上海聚宸新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31