丙酮加压的冷凝吸附式丙酮回收系统及回收方法技术方案

技术编号:11909887 阅读:169 留言:0更新日期:2015-08-20 13:57
本发明专利技术公开了一种丙酮加压的冷凝吸附式丙酮回收系统及回收方法,系统包括丙酮气体压缩装置,制冷装置,吸附装置,丙酮储液罐,以及富集气循环管路。通过丙酮气体压缩装置将丙酮废气压缩到中压状态后再进入制冷装置的蒸发器进行冷却液化,液化后进入丙酮储液罐达到回收的目的,未液化的气体保持中压状态进入吸附装置,在中压状态被吸附,吸附饱和后降到常压进行脱附,解析出来的富集丙酮气体再送回丙酮气体压缩装置进行循环回收。与现有技术相比,本发明专利技术使得制冷装置的终极蒸发温度大幅提高,简化了制冷装置结构,同时吸附装置摒弃了故障率高的真空泵解析方式且脱附效率大幅提高,常压解析后的富集气回到冷凝前端循环回收,提高了回收效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于聚氨酯胶黏剂制鞋行业的,属于丙酮气体回收

技术介绍
制鞋行业的挥发性有机物(VOCs)主要来源于鞋用胶粘剂、处理剂等含溶剂产品的使用,主要集中在成型工艺的中段。水性胶可显著降低VOCs的含量但普及率低,普遍使用的油性胶是制鞋行业VOCs的主要来源,比如聚氨酯胶粘剂大量使用丙酮,从而产生大量丙酮等有机废气排放。常用的丙酮治理方式主要有:催化氧化法、吸附法、膜分离法、冷凝法等。目前冷凝+吸附法通常采用常压冷凝+真空变压吸附方式,对于常压冷凝,因回收气体中丙酮浓度较低,回收系统的制冷机中需要提供_60°C的低温来实现回收气体中丙酮的液化,存在能效比较低,系统运行费用高的问题;对于真空变压吸附,存在着丙酮脱附效率不高、真空泵故障率高等问题,因此目前的回收系统在设备成本、运行费用、效率和可靠性上还有待进一步改进。
技术实现思路
专利技术目的:针对现有聚氨酯胶粘剂制鞋行业常用的常压冷凝+吸附的丙酮回收系统的设备能效低、运行费用高、故障率高等问题,本专利技术提出一种新型,以降低制冷要求和运行费用,提高系统的运行效率和可靠性。技术方案:为实现上述专利技术目的,本专利技术采用如下技术方案: 丙酮加压的冷凝吸附式丙酮回收系统,包括丙酮气体压缩装置,制冷装置,吸附装置,丙酮储液罐,以及富集气循环管路;所述丙酮气体压缩装置包括螺杆式增压压缩机、控制柜和储气罐;所述制冷装置包括螺杆式制冷压缩机、风冷冷凝器、电子膨胀阀和板翅式蒸发器;所述螺杆式增压压缩机的进气口与丙酮废气出气口相连,螺杆式增压压缩机的出气口与所述储气罐的进气口相连,储气罐的出气口与所述板翅式蒸发器的进气口相连,板翅式蒸发器的出液口与丙酮储液罐的进液口相连,板翅式蒸发器的出气口与所述吸附装置的进气口相连,吸附装置的解析出口通过所述富集气循环管路与螺杆式增压压缩机的进气口相连,富集气循环管路上设有循环用气动阀。进一步地,所述吸附装置包括两个吸附罐和用于切换吸附罐的六个气动阀,所述吸附罐内的吸附剂为柱状微孔活性炭吸附剂。进一步地,所述螺杆式增压压缩机设有温度传感器,所述储气罐设有压力传感器,所述控制柜分别与温度传感器和压力传感器,以及螺杆式增压压缩机的旁通阀电连接。进一步地,所述吸附装置中,第一吸附罐通过第一气动阀与吸附装置的进气口相连,通过第二气动阀与吸附装置的解析出口相连,通过第三气动阀与吸附装置的洁净气排放口相连;第二吸附罐通过第四气动阀与吸附装置的进气口相连,通过第五气动阀与吸附装置的解析出口相连,通过第六气动阀与吸附装置的洁净气排放口相连。进一步地,所述螺杆式增压压缩机为采用防爆电机、防爆电磁阀和防爆接线盒的防爆螺杆式增压压缩机。进一步地,所述螺杆式增压压缩机为采用无油润滑方式的螺杆式增压压缩机。进一步地,所述螺杆式增压压缩机外部设有冷却装置。优选地,所述冷却装置为包裹在所述螺杆式增压压缩机外壁的冷却用水套。使用上述丙酮加压的冷凝吸附式丙酮回收系统的回收方法,包括如下步骤: (1)丙酮气体压缩:将收集来的丙酮废气通入丙酮气体压缩装置的螺杆式增压压缩机中提压到0.6?0.8MPa后通入储气罐; (2)低温冷凝:将储气罐中压缩后的气体通入制冷装置的板翅式蒸发器中,在低温制冷剂的冷却下液化; (3)中压吸附:将从板翅式蒸发器出气口排出的气体通入吸附装置,由吸附装置的两个吸附罐交替吸附,一个吸附罐吸附饱和后降到常压进行脱附; (4)循环回收:将吸附装置解析出来的富集丙酮气体经富集气循环管路通入螺杆式增压压缩机,进行循环冷却回收; (5)丙酮收集:将板翅式蒸发器中的液态丙酮输入丙酮储液罐。有益效果:本专利技术提供的丙酮加压的冷凝吸附式丙酮回收系统,通过丙酮气体压缩装置将丙酮气体压缩到中压状态后再进入制冷装置的蒸发器进行冷却液化,液化后进入丙酮储液罐达到回收的目的,未液化的气体保持中压状态进入吸附装置,在中压状态被吸附,吸附饱和后降到常压进行脱附,解析出来的富集丙酮气体再送回进入丙酮气体压缩装置进行循环回收。与现有技术相比,本专利技术具有如下优点: 1、将待回收丙酮气体通过螺杆式增压压缩机进行压缩后再进入制冷装置的蒸发器进行液化,最终液化温度大幅提高,降低对制冷装置的要求,大大简化制冷装置的结构,能够大幅降低回收系统的初投资和运行费用。2、从制冷装置排出的气体仍能保持中压状态进入吸附装置,使得脱附可以在常压下完成,使脱附效率大幅提尚。3、从吸附装置解析后气体再通过富集气循环管路回到的螺杆式增压压缩机的入口进行循环冷凝和吸附,提高了丙酮的回收效率,降低尾气排放浓度。4、针对制鞋行业通常丙酮气量中等,丙酮常压沸点为56°C,压力越高越有利于吸附的特性,选择采用螺杆式增压压缩机对丙酮气体进行压缩,螺杆式增压压缩机的成本和故障率也比真空泵大幅下降,从而降低系统成本并提高了系统的可靠性。5、螺杆式增压压缩机采用能适应丙酮气体的防爆半封闭螺杆式增压压缩机,采用防爆电机、防爆电磁阀和防爆接线盒,并且通过温度传感器和压力传感器进行温度和气压的实时监控和调节,保障了系统安全可靠地运行。【附图说明】图1为本专利技术实施例的系统结构示意图。图中,1:螺杆式增压压缩机,2:控制柜,3:储气罐,4:板翅式蒸发器,5:螺杆式制冷压缩机,6:风冷冷凝器,7:电子膨胀阀,8:丙酮储液罐,9:循环用气动阀,10:温度传感器,11:压力传感器,20:第一吸附罐,21:第二吸附罐,22:第一气动阀,23:第二气动阀,24: 第三气动阀,25:第四气动阀,26:第五气动阀,27:第六气动阀。【具体实施方式】下面结合具体实施例,进一步阐明本专利技术,应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围,在阅读了本专利技术之后,本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图1所示,本专利技术实施例公开的一种丙酮加压的冷凝吸附式丙酮回收系统(600m3/h规格),包括丙酮气体压缩装置,制冷装置,吸附装置,丙酮储液罐8,以及富集气循环管路。其中,丙酮气体压缩装置包括螺杆式增压压缩机1、控制柜2和储气罐3,螺杆式增压压缩机I的进气口通过DN300 口径的管路与丙酮废气出气口相连,出气口通过DN200口径的管路与储气罐3的进气口相连。制冷装置由能够提供_15°C冷源的螺杆式制冷压缩机5、对高温高压制冷剂进行冷却的风冷冷凝器6、对制冷剂节流的电子膨胀阀7和对丙酮气体进行冷却的板翅式蒸发器4依次连接,形成一个密闭的系统,制冷剂在系统中不断地循环流动,发生状态变化,与外界进行热量交换。储气罐3的出气口通过DN200 口径的管路与板翅式蒸发器4的进气口相连,板翅式蒸发器4的出液口通过DN80 口径的管路与丙酮储液罐8的进液口相连,板翅式蒸发器4的出气口通过DN200 口径的管路与吸附装置的进气口相连,吸附装置的解析出口通过DN100 口径的富集气循环管路与螺杆式增压压缩机I的进气口相连,富集气循环管路上设有循环用气动阀9。上述的管路口径根据聚氨酯胶粘剂制鞋行业回收丙酮气量中等的特点设定的,可以根据实际处理气量调整口径大小,对于中等气量,管路口径为DN100?DN300,出气管路口径一般小于进气管路口径。吸附装置包括两个吸附罐和一组六个气动阀,两个吸附罐内装填柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
丙酮加压的冷凝吸附式丙酮回收系统,其特征在于,包括丙酮气体压缩装置,制冷装置,吸附装置,丙酮储液罐,以及富集气循环管路;所述丙酮气体压缩装置包括螺杆式增压压缩机、控制柜和储气罐;所述制冷装置包括螺杆式制冷压缩机、风冷冷凝器、电子膨胀阀和板翅式蒸发器;所述螺杆式增压压缩机的进气口与丙酮废气出气口相连,螺杆式增压压缩机的出气口与所述储气罐的进气口相连,储气罐的出气口与所述板翅式蒸发器的进气口相连,板翅式蒸发器的出液口与丙酮储液罐的进液口相连,板翅式蒸发器的出气口与所述吸附装置的进气口相连,吸附装置的解析出口通过所述富集气循环管路与螺杆式增压压缩机的进气口相连,富集气循环管路上设有循环用气动阀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱志平缪志华张林张贵德孙罡张剑侠
申请(专利权)人:南京都乐制冷设备有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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