一种VOCs气体的冷凝回收装置及回收方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种VOCs气体的冷凝回收装置及回收方法，包括冷凝回路和变温变压吸附回路，所述冷凝回路包括制冷压缩机、冷凝换热器、节流元件、冷箱换热器、气液分离器，所述变温变压吸附回路包括变频风泵、冷箱换热器、防液喷罐、两组以上的变温变压吸附装置、真空泵。本发明专利技术通过冷凝、变温变压吸附回路回收并净化有机溶剂中各种物质，最终VOCs气体浓度达到毫克级，并且有效地降低了机组在运行中的二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种VOCs气体的冷凝回收装置及回收方法
本专利技术涉及的是一种气体的冷凝回收装置，尤其涉及的是VOCs气体的冷凝回收装置及回收方法。
技术介绍
能源与环境是当今世界发展的主题也是我国发展必须面对的问题。随着环保意识的增强和可持续发展的要求，VOCs气体回收、治理工作将会受到越来越多的重视。VOCs气体的挥发存在于石化行业的生产、装卸、储存、罐装等各个环节，例如：炼厂、焦化厂、PO、PX贮存库等场所。由于VOCs挥发性有机物在生产、储存、运输、销售、使用等过程中非常容易挥发，从而产生十分严重的VOCs气体固定排放源，不仅造成资源损失，更构成了潜在的火灾危险，同时有毒VOCs气体严重污染了环境，危害职工的身体健康。据查，名称为“一种两级苯类有机蒸汽回收装置”，专利号为ZL201120415119.7，采用冷凝处理及变温吸附组合的两级苯类有机蒸汽回收装置及其回收方法，其很大层面上解决了苯类有机蒸汽回收，但是与国家毫克级排放指标还有一定的差异。名称为“一种苯类有机蒸汽回收装置”，专利号为201420557512.3，采用低温冷凝处理、变温吸附及变压吸附组合的三级苯类有机蒸汽回收装置，其解决了苯类有机蒸汽毫克级排放，但是因为变温吸附的原因产生了二次污染，对于污水处理系统的单位可以再处理，而那么储运单位就望洋兴叹。目前为止，市场上尚未有成熟的可满足石化厂和焦化厂、PO、PX贮存库及中转库等存在VOCs气体挥发排放的场所使用的VOCs回收并降低二次污染且能达标排放的装置。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术的不足，本专利技术的第一个目的是提供一种利用冷凝、变温变压吸附技术实现VOCs气体的连续冷却分凝回收并达标排放的回收装置；第二个目的是提供一种VOCs气体回收方法，降低了VOCs气体回收中的二次污染且能达标排放。技术方案：为了解决上述技术问题，本专利技术提供的一种VOCs气体的冷凝回收装置，包括冷凝回路、变温变压吸附回路，所述冷凝回路包括依序连接的制冷压缩机、冷凝换热器、节流元件、冷箱换热器、气液分离器，所述气液分离器与制冷压缩机连接；所述冷箱换热器底部设有出液口；变温变压吸附回路包括变频风泵、冷箱换热器、防液喷罐、两组以上的变温变压吸附装置、真空泵；每组变温变压吸附装置包括吸附罐、进气阀、解析阀、排气阀、回压阀，所述的吸附罐包括吸附罐体、放置在吸附罐体内腔的吸附剂和使吸附剂再生的加热解析装置；所述油气入口通过第二阻火器与变频风泵的入口相连，变频风泵的出口通过第一阻火器与冷箱换热器的气路进口相连，冷箱换热器的气路出口通过防液喷罐、进气阀与吸附罐体底部的进气口相连，吸附罐体底部的进气口和进气阀出口之间连接有解析阀的进口，解析阀的出口通过真空泵与变频风泵的入口连接；所述VOCs气体在冷箱换热器进行冷热交换；所述吸附罐体顶端的出气口通过排气阀、第三阻火器与高空筒相连，在吸附罐体顶端的出气口和排气阀的进气口之间还连接有回压阀的出口。作为优选，本专利技术所述变温变压吸附装置的加热解析装置包括设置在吸附罐体内腔的螺旋状不锈钢内盘管，内盘管采用饱和蒸汽加热；吸附罐体的侧壁设有第一接口和第二接口；该内盘管进口端穿过第一接口通过入口阀与蒸汽进阀的出口连接，该内盘管出口端穿过第二接口通过出口阀与蒸汽出阀进口连接，通过饱和蒸汽加热升温使吸附罐中活性炭吸附的VOCs气体脱离出来；入口阀进口与蒸汽进阀出口之间还连接有冷水进阀出口；所述出口阀出口与蒸汽出阀进口之间还连接有冷水出阀进口。作为优选，所述变温变压吸附回路包括2组并联设置的交替用于吸附和解析处理的变温变压吸附装置；所述两组变温变压吸附装置包括吸附罐A、吸附罐B、进气阀A、进气阀B、解析阀A、解析阀B、排气阀A、排气阀B、回压阀；防液喷罐通过进气阀A与吸附罐A底部的进气口相连；吸附罐A底部的进气口和进气阀A出口之间连接有解析阀A的进口，解析阀A的出口与真空泵连接；所述吸附罐A顶端的出气口通过排气阀A、第三阻火器与高空筒相连，所述吸附罐A顶端的出气口与排气阀A进气口之间还连接有回压阀的出口；所述吸附罐A内腔的内盘管进口端与入口阀A出口相连，入口阀A进口分别与蒸汽进阀出口、冷水进阀出口相连；吸附罐A的内盘管出口端与出口阀A进口相连，出口阀A出口分别与蒸汽出阀进口、冷水出阀进口相连；防液喷罐通过进气阀B与吸附罐B底部的进气口相连；吸附罐B底部的进气口和进气阀B出口之间连接有解析阀B的进口，解析阀B的出口与真空泵连接；所述吸附罐B顶端的出气口通过排气阀B、第三阻火器与高空筒相连，所述吸附罐B顶端的出气口与排气阀B进气口之间还连接有回压阀的出口；所述吸附罐B内腔的内盘管进口端与入口阀B出口相连，入口阀B进口分别与蒸汽进阀出口、冷水进阀出口相连；吸附罐B的内盘管出口端与出口阀B进口相连，出口阀B出口分别与蒸汽出阀进口、冷水出阀进口相连。作为优选，所述的冷箱换热器内并排设置有第一换温室、第二换温室和第三换温室，所述第一换温室包括气路进口、气路出口、纵向平行设置的第一进气通道和第一回气通道；第二换温室包括纵向平行设置的第二进气通道和第二回气通道，第三换温室包括纵向平行设置的第三进气通道和第三回气通道；所述气路进口依次与第一进气通道、第二进气通道、第三进气通道、第三回气通道、第二回气通道、第一回气通道、气路出口连通构成换热通道；所述第一换温室、第二换温室和第三换温室底部均对应开有与换热通道连通的出液口；所述第一换温室，第二换温室，第三换温室温度依次降低。作为优选，所述第二换温室还包括与第二进气通道、第二回气通道平行的第二制冷剂管路；所述第三换温室还包括与第三进气通道、第三回气通道平行的第三制冷剂管路；所述节流元件包括低温场节流元件、预冷场节流元件；第二制冷剂管路的进口通过预冷场节流元件与冷凝换热器连通，第二制冷剂管路的出口通过蒸发压力调节阀与气液分离器连通；所述第三制冷剂管路的进口通过低温场节流元件与冷凝换热器连通，第三制冷剂管路的出口与气液分离器连通。作为优选，所述第一换温室、第二换温室和第三换温室的宽度为1:1:1.5~2；所述各出液口处均设有开关阀。该宽度设置可以使气体在第三换温室充分冷凝。所述低温场节流元件用于调节第三换温室温度；预冷场节流元件用于调节第二换温室温度；蒸发压力调节阀用于稳定第二换温室温度及出口蒸发压力。进一步，本专利技术用于VOCs气体的冷凝回收装置的回收方法，包括以下步骤：①低温冷凝步骤：变频风泵将VOCs气体通入冷箱换热器中，经过冷凝回路的循环冷却，使VOCs气体冷却液化，约90%~95%的VOCs气体冷却为液态，由冷箱换热器底部的出液口回收；②吸附处理步骤：将经低温冷凝步骤处理后的VOCs气体输入到吸附罐中进行吸附处理，吸附处理后的气体排入到大气中；③吸附切换步骤：经过阀的切换，将经低温冷凝步骤处理后的VOCs气体从通入已吸附饱和的吸附罐切换为通入其他吸附罐进行吸附处理；④活化再生步骤，包括：对步骤③中切换下来的已吸附饱和的吸附罐的内盘管中通入蒸汽对吸附剂进行加热解析，将吸附在吸附剂内的VOCs气体脱附出来的步骤；以及打开真空泵对吸附罐抽真空，然后切换冷水通入吸附罐内盘管，打开回压阀向吸附罐内通入气体，对吸附罐内吸附剂进行冷却干燥的步骤；以及当该吸附罐再次被步骤③切换作为当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种VOCs气体的冷凝回收装置，其特征在于：包括冷凝回路、变温变压吸附回路，所述冷凝回路包括依序连接的制冷压缩机（101）、冷凝换热器（102）、节流元件、冷箱换热器（105）、气液分离器（107），所述气液分离器（107）与制冷压缩机（101）连接；所述冷箱换热器（105）底部开设有出液口；变温变压吸附回路包括变频风泵（201）、冷箱换热器（105）、防液喷罐（203）、两组以上的变温变压吸附装置、真空泵（301）；每组变温变压吸附装置包括吸附罐、进气阀、解析阀、排气阀、回压阀，所述的吸附罐包括吸附罐体、放置在吸附罐体内腔中的吸附剂和使吸附剂再生的加热解析装置；所述油气入口通过第二阻火器与变频风泵（201）的入口连接，变频风泵（201）的出口通过第一阻火器（202）与冷箱换热器（105）的气路进口相连，冷箱换热器（105）的气路出口通过防液喷罐（203）、进气阀与吸附罐体底部的进气口相连，吸附罐体底部的进气口和进气阀出口之间连接有解析阀的进口，解析阀的出口通过真空泵（301）与变频风泵（201）的入口连接；所述吸附罐体顶端的出气口通过排气阀、第三阻火器与高空筒（304）相连，在吸附罐体顶端的出气口和排气阀的进气口之间还连接有回压阀（407）的出口。...

【技术特征摘要】
1.一种VOCs气体的冷凝回收装置，其特征在于：包括冷凝回路、变温变压吸附回路，所述冷凝回路包括依序连接的制冷压缩机（101）、冷凝换热器（102）、节流元件、冷箱换热器（105）、气液分离器（107），所述气液分离器（107）与制冷压缩机（101）连接；所述冷箱换热器（105）底部开设有出液口；变温变压吸附回路包括变频风泵（201）、冷箱换热器（105）、防液喷罐（203）、两组以上的变温变压吸附装置、真空泵（301）；每组变温变压吸附装置包括吸附罐、进气阀、解析阀、排气阀、回压阀，所述的吸附罐包括吸附罐体、放置在吸附罐体内腔中的吸附剂和使吸附剂再生的加热解析装置；油气入口通过第二阻火器与变频风泵（201）的入口连接，变频风泵（201）的出口通过第一阻火器（202）与冷箱换热器（105）的气路进口相连，冷箱换热器（105）的气路出口通过防液喷罐（203）、进气阀与吸附罐体底部的进气口相连，吸附罐体底部的进气口和进气阀出口之间连接有解析阀的进口，解析阀的出口通过真空泵（301）与变频风泵（201）的入口连接；所述吸附罐体顶端的出气口通过排气阀、第三阻火器与高空筒（304）相连，在吸附罐体顶端的出气口和排气阀的进气口之间还连接有回压阀（407）的出口；所述冷箱换热器（105）内并排设置有第一换温室、第二换温室和第三换温室，所述第一换温室包括气路进口、气路出口、纵向平行设置的第一进气通道和第一回气通道；第二换温室包括纵向平行设置的第二进气通道和第二回气通道，第三换温室包括纵向平行设置的第三进气通道和第三回气通道；所述气路进口依次与第一进气通道、第二进气通道、第三进气通道、第三回气通道、第二回气通道、第一回气通道、气路出口连通构成换热通道；所述出液口分别对应开设在第一换温室、第二换温室和第三换温室底部，所述各出液口与换热通道连通。2.根据权利要求1所述的VOCs气体的冷凝回收装置，其特征在于：所述变温变压吸附回路中变温变压吸附装置的加热解析装置包括设置在吸附罐体内腔的螺旋状不锈钢内盘管；吸附罐体的侧壁设有第一接口和第二接口；该内盘管进口端穿过第一接口通过入口阀与蒸汽进阀（501）出口连接，该内盘管出口端穿过第二接口通过出口阀与蒸汽出阀（505）进口连接；所述入口阀进口与蒸汽进阀（501）出口之间还连接有冷水进阀（502）的出口；所述出口阀的出口与蒸汽出阀（505）进口之间还连接有冷水出阀（506）进口。3.根据权利要求2所述的VOCs气体的冷凝回收装置，其特征在于：所述变温变压吸附回路包括2组并联设置的交替用于吸附和解析处理的变温变压吸附装置；所述两组变温变压吸附装置包括吸附罐A（302）、吸附罐B（303）、进气阀A（401）、进气阀B（402）、解析阀A（403）、解析阀B（404）、排气阀A（405）、排气阀B（406）、回压阀（407）；防液喷罐（203）通过进气阀A（401）与吸附罐A（302）底部的进气口相连；吸附罐A（302）底部的进气口和进气阀A（401）出口之间连接有解析阀A（403）的进口，解析阀A（403）的出口与真空泵（301）连接；所述吸附罐A（302）顶端的出气口通过排气阀A（405）、第三阻火器与高空筒（304）相连，所述吸附罐A（302）顶端的出气口与排气阀A（405）进气口之间还连接有回压阀（407）的出口；所述吸附罐A（302）内腔的内盘管进口端与入口阀A（503）出口相连，入口阀A（503）进口分别与蒸汽进阀（501）出口、冷水进阀（502）出口相连；吸附罐A...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林，张贵德，朱志平，孙罡，张剑侠，张永斌，
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