基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置，该装置由引风机、预吸收塔、主吸收塔、吸收泵、回收泵、冷凝机组、预换热器、一级换热器、二级换热器、液位计、球阀、压力传感器、温度传感器以及管道配件组成。该回收装置中涉及两个吸收塔和三个换热器，预吸收塔吸收少量的VOCs，主吸收塔起重要作用，保证吸收效率高；换热器的使用则充分利用能源，提高能源利用率。基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置高效集成，高效节能，工艺流程简单，易于操作和维修。

VOCs recovery device based on two stage absorption and three step condensing integrated process

The utility model relates to a VOCs recovery device based on two stage absorption and three step condensation integrated process. The device consists of a draft fan, a pre absorption tower, a main absorption tower, an absorption pump, a recovery pump, a condensing unit, a pre heat exchanger, a first stage heat exchanger, a two stage heat exchanger, a liquid level meter, a ball valve, a pressure sensor, a temperature sensor and a temperature sensor. The pipe fittings are made up. The recovery unit involves two absorption towers and three heat exchangers. The pre absorption tower absorbs a small amount of VOCs. The main absorption tower plays an important role in ensuring high absorption efficiency; the use of heat exchangers makes full use of energy and improves energy utilization. The VOCs recovery device based on the two stage absorption and three step condensing integrated technology is highly integrated, highly efficient and energy saving. The process is simple and easy to operate and maintain.

【技术实现步骤摘要】
基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置
本专利技术涉及VOCs废气回收
，涉及一种冷凝吸收的VOCs废气回收系统，特别涉及到一种用柴油做吸收剂的二级吸收、三步冷凝的高度集成和高度节能的高效VOCs废气回收装置。
技术介绍
石油炼化过程中会排放出大量的VOCs废气。该气体若直接排放到大气中，不仅造成环境污染和能源浪费，还给人民生命财产安全带来隐患。VOCs对人体有很多直接的危害，对人体的影响主要为气味、感官、黏膜刺激和其他系统毒性导致的病态及基因毒性和致癌性。大多数VOCs带有恶臭等刺激性气味，当在环境中达到一定浓度时，短时间内可使人感到头痛、恶心、呕吐，严重时会抽搐、昏迷，并可能造成记忆力衰退，伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统。部分VOCs已被列为致癌物，特别是苯、甲苯及甲醛，会对人体造成很大的伤害。苯类化合物会损害人的中枢神经，造成神经系统障碍，也会危及血液和造血器官，严重时，会有出血症状或感染败血症。卤代烃物质能引起神经衰弱征候群及血小板减少、肝功能下降、肝脾肿大等病变，还可能导致癌症。采用二级吸收、三步冷凝的VOCs废气回收处理方法回收后，97％以上的VOCs被回收，大大降低了VOCs的排放量，很好的改善了工作环境，甚至大气环境，减少了对人类造成的危害。传统上末端控制VOCs排放的方法有两大类：销毁法和回收法，其中销毁法又包括生物法、等离子法、光催化法、燃烧法；回收法包括吸收法、吸附法、冷凝法和膜法。传统方法虽然原理简单，实施容易，但都具有一定的缺陷和局限性。吸附法对于吸附剂具有较大的选择性和依赖性，且大多数吸附剂在多次长时间使用后会逐步失去活性，因此必须每三到五年更换一次，而且处理设备庞大，吸附剂再生和运行的费用高。催化燃烧法虽然燃烧温度低，能量消耗少，但是催化剂的费用高，具有一定的寿命，而且VOCs成分复杂且燃烧温度各不相同，通入空气量过多导致燃料消耗大，同时降低炉温造成燃烧不充分，极易对环境造成二次污染。目前已公开的专利如CN00123973.2有机废气净化装置，CN01274679.7有机废气净化处理系统，CN02284062.1有机废气净化处理设备，上述方法大都为吸附法。CN200920075323.1有机废气热氧化装置，CN200910138879.5有机废气处理装置采用的方法为燃烧法。这些专利与本装置相比存在一定的差异，在原理、设备及流程上都存在较大差异并且存在一定的不足，能源消耗大，回收率低。
技术实现思路
本技术为解决VOCs废气回收系统中能源消耗大、回收率低等问题，开发出一种集二级吸收、三步冷凝于一体的高效集成、高度节能的回收装置，并提出了利用柴油吸收VOCs废气。(1)本技术装置组成及连接如下：基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置，其包括：引风机、预吸收塔、主吸收塔、吸收泵、回收泵、冷凝机组、预换热器、一级换热器、二级换热器、液位计、球阀、压力传感器、温度传感器以及管道配件。基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置中各设备连接方式如下：①现场来气(来自石油炼化过程产生的VOCs气体)的集气管道与预吸收塔主体下部的混合气进口连接。②预吸收塔底部的出口经回收泵与柴油罐区的管道相连接。③预吸收塔顶盖的排气口与主吸收塔主体下部的混合气体进口连接。④主吸收塔主体底部的排液口经吸收泵与二级换热器的进液口连接。⑤二级换热器的排液口与预吸收塔主体上部的液体进口连接。⑥主吸收塔顶盖的排气口与一级换热器的进气口相连接。⑦一级换热器的排气口与催化氧化装置的气体管道连接。⑧柴油罐区来油的输油管道来油依次通过一级换热器，二级换热器，预换热器，预换热器液体出口与主吸收塔主体上部的液体进口相连接。⑨预换热器与冷凝机组相连接。(2)本技术的技术方案如下：①所述的基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置的引风机为变频防爆风机，根据进气压力大小，通过压力传感器来变频调节风机转速，从而控制风机引风量，一般设定进气压力真空度不大于500Pa。②所述的基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置的预吸收塔的主体内布置管式分布器、槽式分布器或管槽式分布器，预吸收塔主体上沿吸收塔高度方向布置了液位计、温度传感器和压力传感器。进一步，所述的预吸收塔高度为1～17m，直径为0.5～2.5m。进一步，所述的预吸收塔内的吸收剂为柴油，其流量为100～200m3/h。进一步，所述的预吸收塔内填料层的高度为5～9m。进一步，所述的预吸收塔内VOCs的温度为25～35℃，流量为2000～5000m3/h，浓度为200～500g/m3。进一步，所述的液位计的液位来控制柴油的流量，从而使保证喷淋有效适中。③所述的基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置的主吸收塔为规整填料吸收塔，其主体内布置管式分布器、槽式分布器或管槽式分布器，主吸收塔主体上沿吸收塔高度方向布置了液位计、温度传感器和压力传感器。进一步，所述的主吸收塔高度为1～15m，直径为0.5～2.5m。进一步，所述的主吸收塔内的吸收剂为冷柴油，其流量为150～250m3/h。进一步，所述的主吸收塔内填料层的高度5～8m。进一步，所述的液位计的液位来控制柴油流量，从而使保证喷淋有效适中。进一步，所述的主吸收塔吸收率97％以上。④所述的基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置的回收泵为油气回收泵。⑤所述的基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置的吸收泵为单吸离心泵。⑥所述的基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置的冷凝机组为制冷压缩冷凝机组。进一步，所述的制冷压缩冷凝机组由制冷压缩机、油分离器、冷凝器等设备组成。⑦所述的基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置的一级换热器为管式换热器。进一步，所述的一级换热器将柴油温度降到5～18℃。⑧所述的基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置的二级换热器为管式换热器。进一步，所述的换热器将柴油温度降到5～10℃。⑨所述的基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置的预换热器为管式换热器。进一步，所述的换热器将柴油温度降到-20～-30℃。利用基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置可以实现99％以上的回收率。(3)基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置的优点有：①本装置回收效果稳定，安全性好，工艺流程简单，易于操作和维修，解决了VOCs有机废气排放浓度不达标的关键问题。②本装置利用冷却柴油作为吸收剂吸收VOCs有机废气，来源方便，价格便宜，吸收效果好。③本装置吸收塔设为两个，预吸收塔吸收少量的VOCs，主吸收塔起重要作用，保证吸收效率高。④本装置换热器有三个，充分利用能源，提高能源的利用率(高度节能)。⑤本装置回收过程中浓度、温度和压力均进行在线采集，通过数据采集处理和气体分析工作站在线分析，来指导何时进行集气、吸收、冷却操作，并利用自动控制系统控制集气、吸收、冷却操作。附图说明附图1为基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置流程图附图标记列示如下：1—引风机，2、10—液位计，3、4、11、12—球阀，5—预吸收塔，6—回收泵，7、14、20—压力传感器，8、15—温度传感器，9—吸收泵，13—主吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置，其特征在于：该装置由引风机(1)，预吸收塔(3)，主吸收塔(13)，吸收泵(9)，回收泵(6)，冷凝机组(17)，预换热器(16)，一级换热器(19)，二级换热器(18)，液位计(2、10)，球阀(3、4、11、12)，压力传感器(7、14、20)，温度传感器(8、15)以及管道配件组成；所述的基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置的连接方式，其特征在于：现场来气的集气管道与预吸收塔(5)主体下部的混合气进口连接；预吸收塔(5)底部的出口经回收泵(6)与苯罐区的管道相连接；预吸收塔(5)顶盖的排气口与主吸收塔(13)主体下部的混合气体进口连接；主吸收塔(13)主体底部的排液口经吸收泵(9)与二级换热器(18)的进液口连接；二级换热器(18)的排液口与预吸收塔(5)主体上部的液体进口连接；主吸收塔(13)顶盖的排气口与一级换热器(19)的进气口相连接；一级换热器(19)的排气口与催化氧化装置的气体管道连接；柴油罐区来油的输油管道来油依次通过一级换热器(19)，二级换热器(18)，预换热器(16)，预换热器(16)液体出口与主吸收塔(13)主体上部的液体进口相连接；预换热器(16)与冷凝机组(17)相连接。...

【技术特征摘要】
1.基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置，其特征在于：该装置由引风机(1)，预吸收塔(3)，主吸收塔(13)，吸收泵(9)，回收泵(6)，冷凝机组(17)，预换热器(16)，一级换热器(19)，二级换热器(18)，液位计(2、10)，球阀(3、4、11、12)，压力传感器(7、14、20)，温度传感器(8、15)以及管道配件组成；所述的基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置的连接方式，其特征在于：现场来气的集气管道与预吸收塔(5)主体下部的混合气进口连接；预吸收塔(5)底部的出口经回收泵(6)与苯罐区的管道相连接；预吸收塔(5)顶盖的排气口与主吸收塔(13)主体下部的混合气体进口连接；主吸收塔(13)主体底部的排液口经吸收泵(9)与二级换热器(18)的进液口连接；二级换热器(18)的排液口与预吸收塔(5)主体上部的液体进口连接；主吸收塔(13)顶盖的排气口与一级换热器(19)的进气口相连接；一级换热器(19)的排气口与催化氧化装置的气体管道连接；柴油罐区来油的输油管道来油依次通过一级换热器(19)，二级换热器(18)，预换热器(16)，预换热器(16)液体出口与主吸收塔(13)主体上部的液体进口相连接；预换热器(16)与冷凝机组(17)相连接。2.根据权利要求1所述的基于二级吸收、三步冷凝集成工艺的VOCs回收装置，其特征在于：引风机(1)为变频防爆风机，引风机(1)根据进气压力大小，通过压力传感器(20)来变频调节风机转速，从而控制风机引风量...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄维秋，赵文蒲，刘鹏，秦秀豫，张炳权，朱忠泉，
申请(专利权)人：常州大学，江苏航天惠利特环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32