一种低温冷凝回收挥发性气体的结构制造技术

一种低温冷凝回收挥发性气体的结构，由真空泵系统、三级压缩机系统以及低温氮气冷凝换热系统连接组成；混合废气与真空泵系统抽空入口相连被抽入真空泵；从真空泵排出的气体经风冷式冷却器的散热风扇冷却后进入压缩前缓冲罐；三级压缩机系统入口与压缩前缓冲罐出口连接，经三级压缩中间冷却的气体进入冷氮气冷却的套管式换热器后通入冷箱前高压缓冲罐；冷箱前高压缓冲罐中的气体送至低温氮气冷凝换热系统，分两路经过换热器组，其中一路换热器组由冷氮气冷却；另一路换热器组的冷源为完成冷却的两路的反流气体；所有冷凝下来的液体汇集于液体储罐中，并通过电加热气化器气化后供再利用；本实用新型专利技术可用于工业上大规模废气处理场合，处理效果明显。处理效果明显。处理效果明显。

【技术实现步骤摘要】
一种低温冷凝回收挥发性气体的结构


[0001]本技术属于回收可挥发性气体
，具体涉及一种低温冷凝回收挥发性气体的结构。

技术介绍

[0002]空气污染是目前人类面临的主要环境问题之一，随着对环境保护要求的不断提升，对空气中可挥发性气体，特别是可挥发性有机物VOCs的处理也将不断地受到各个工业部门的重视。一般而言，处理挥发性气体有两种思路：其一为从源头控制挥发性气体的产生；其二为回收或销毁生产过程中排放的挥发性气体。第一种从源头上采取环保生产方法，具有最佳控制VOCs排放的效果，但目前的工业现状，尚不具备对工业领域进行大规模环保改造的条件。近年来，针对不同的领域采取有效的VOCs回收技术，因能产生可观的经济效益与社会效益而备受关注。
[0003]回收或销毁挥发性气体的方法之中，较为经典的是冷凝法，包括降温冷凝与增压冷凝，二者都是利用废气中不同成分在相同压力下沸点不同，而使之分离。由于VOCs废气往往是由有机物与空气组成，而大多数有机物以及二氧化硫、氮氧化物等无机物的常压沸点均高于空气液化的温度(90.3K)，可采用冷凝法对其进行分离；低温液氮在常压下的储存温度为77.3K，价格低廉，来源广泛，无毒无害无污染，在工业领域可大规模使用，故常被用做低温冷凝的冷却剂。
[0004]中国专利(公开号104501485B)公开了一种使用液氮冷凝回收氟利昂的方法，该方法依靠液氮气化后的氮气压力将捕集的氟利昂吹至冷箱管道中，再利用液氮的冷能使氟利昂液化并收集，被加热气化的氮气经过活性炭吸附后排至大气。虽然上述形式的冷凝回收设备可以很好地回收氟利昂，且无需动力设备，投资小；但小型设备中，利用液氮气化只能满足小空间中低含量氟利昂的回收，很难完成大型空间中大量氟利昂的有效吹扫，例如在大型氟利昂制冷系统、大型储罐等设备中的气态氟利昂回收利用；大型厂房、喷漆房、油气库、实验室内弥散可挥发性气体净化等场合无法发挥其效果；此外，单纯利用气化氮气吹出废气需要目标设备至少具有一对入口与出口，而工业上常用的单口设备无法使用这种吹扫方法。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供了一种低温冷凝回收挥发性气体的结构，适用于VOCs以及各种高沸点可挥发性气体，通用性高；可用于工业领域大规模废气处理的场合，废气处理能力大、废气处理效果较好，回收的液化气体可气化后循环再利用，环保性能突出。
[0006]为了达到上述目的，本技术采取的技术方案为：
[0007]一种低温冷凝回收挥发性气体的结构，由真空泵系统、三级压缩机系统以及低温氮气冷凝换热系统连接组成；混合废气与真空泵系统抽空入口相连，经第一球阀1后被抽入
真空泵2；从真空泵2排出的气体进入装有肋片的风冷式冷却器7，在风冷式冷却器7中被冷却后进入压缩前缓冲罐8；三级压缩机系统入口与压缩前缓冲罐8出口连接，经三级压缩中间冷却的气体进入冷氮气冷却的第一套管式换热器19后通入冷箱前高压缓冲罐22；冷箱前高压缓冲罐22中的气体送至低温氮气冷凝换热系统，分两路经过每路两台套管式换热器组成的换热器组，其中一路换热器组的第二套管式换热器26
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A、第三套管式换热器26
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B由冷氮气冷却；另一路换热器组的第四套管式换热器30
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A、第五套管式换热器30
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B的冷源为完成冷却的反流气体；所有冷凝的液体均经过气液分离器汇集于液体储罐36中，并通过与液体储罐36排液口相连的电加热气化器38气化后供再利用。
[0008]所述的真空泵系统包括真空泵2，真空泵2前后连有两台自动调节压缩前缓冲罐8压力，维持于微正压的电动旁通的第一比例阀3、第二比例阀4。
[0009]所述的真空泵2前后均设有手动开启的排气的第二球阀5、第三球阀6，用于在被抽空真空泵系统表压为正时，直接向压缩前缓冲罐8放出气体至常压。
[0010]所述的三级压缩机系统包括第一级压缩机9、第二级压缩机11、第三级压缩机14，第一级压缩机9入口与压缩前缓冲罐8出口连接，第一级压缩机9、第二级压缩机11、第三级压缩机14后均设有第一压缩机后冷却装置10、第二压缩机后冷却装置12、第三压缩机后冷却装置15；第二级压缩机11、第三级压缩机14后设有第一气液分离器13、第二气液分离器16；第一气液分离器13、第二气液分离器16排液口处设置有第一单向止回阀17、第二单向止回阀18，第一单向止回阀17、第二单向止回阀18出口与液体储罐36相连。
[0011]所述的第二气液分离器16气体出口与第一套管式换热器19管程入口相连，压缩后的气体与从冷氮气入口A进入的冷氮气进行逆流换热冷凝后通入第三气液分离器20，第三气液分离器20气体出口引出的气体经第五球阀21注入冷箱前高压缓冲罐22。
[0012]所述的低温氮气冷凝换热系统中被处理的工质气体走壳程，用于冷却的气体走管程，二路均为逆流换热；冷氮气源与第三套管式换热器26
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B的管程连接，依次经过第三套管式换热器26
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B、第二套管式换热器26
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A后的氮气与处理后的废气均排至大气；被处理的工质气体从冷箱前高压缓冲罐22下部引出，经过第六球阀23，分为两路分别经第二针阀25与第一针阀24，分别进入第二套管式换热器26
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A、第三套管式换热器26
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B组成的换热器组与第四套管式换热器30
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A、第五套管式换热器30
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B组成的换热器组的壳程入口；第二套管式换热器26
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A、第四套管式换热器30
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A壳程出口同时连接第四气液分离器27，第四气液分离器27的气体出口分两路与第三套管式换热器26
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B、第五套管式换热器30
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B的壳程入口连接，其中在第五套管式换热器30
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B壳程入口管路设有低温阀31；第三套管式换热器26
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B、第五套管式换热器30
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B壳程出口同时连接第五气液分离器28，第五气液分离器28气体出口经过第一减压阀29后与第五套管式换热器30
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B的管程下侧入口连接，经第五气液分离器28分离后的低温反流气体作为冷媒气体依次经过第五套管式换热器30
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B与第四套管式换热器30
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A。
[0013]所述的第三气液分离器20、第四气液分离器27、第五气液分离器28的液体出口分别经过第四减压阀34、第三减压阀33、第二减压阀32后进入液体储罐36。
[0014]所述的液体储罐36的排气口经第五减压阀35与真空泵系统的压缩前缓冲罐8入口相连；液体储罐36的排液口经第六减压阀37与电加热气化器38相连。
[0015]与现有技术相比，本技术优势如下：
[0016]本技术全过程为物理过程，不涉及吸附、吸收以及各种化学处理过程，适用于包括氟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温冷凝回收挥发性气体的结构，其特征在于：由真空泵系统、三级压缩机系统以及低温氮气冷凝换热系统连接组成；混合废气与真空泵系统抽空入口相连，经第一球阀(1)后被抽入真空泵(2)；从真空泵(2)排出的气体进入装有肋片的风冷式冷却器(7)，在风冷式冷却器(7)中被冷却后进入压缩前缓冲罐(8)；三级压缩机系统入口与压缩前缓冲罐(8)出口连接，经三级压缩中间冷却的气体进入冷氮气冷却的第一套管式换热器(19)后通入冷箱前高压缓冲罐(22)；冷箱前高压缓冲罐(22)中的气体送至低温氮气冷凝换热系统，分两路经过每路两台套管式换热器组成的换热器组，其中一路换热器组的第二套管式换热器(26
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A)、第三套管式换热器(26
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B)由冷氮气冷却；另一路换热器组的第四套管式换热器(30
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A)、第五套管式换热器(30
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B)的冷源为完成冷却的两路的反流气体；所有冷凝下来的液体均经过气液分离器汇集于液体储罐(36)中，并通过与液体储罐(36)排液口相连的电加热气化器(38)气化后供再利用。2.根据权利要求1所述的一种低温冷凝回收挥发性气体的结构，其特征在于：所述的真空泵系统包括真空泵(2)，真空泵(2)前后连有两台自动调节压缩前缓冲罐(8)压力，维持于微正压的电动旁通的第一比例阀(3)、第二比例阀(4)。3.根据权利要求1所述的一种低温冷凝回收挥发性气体的结构，其特征在于：所述的真空泵(2)前后设有手动开启的排气的第二球阀(5)、第三球阀(6)，用于在被抽空真空泵系统表压为正时，直接向压缩前缓冲罐(8)放出气体至常压。4.根据权利要求1所述的一种低温冷凝回收挥发性气体的结构，其特征在于：所述的三级压缩机系统包括第一级压缩机(9)、第二级压缩机(11)、第三级压缩机(14)，第一级压缩机(9)入口与压缩前缓冲罐(8)出口连接，第一级压缩机(9)、第二级压缩机(11)、第三级压缩机(14)后设有第一压缩机后冷却装置(10)、第二压缩机后冷却装置(12)、第三压缩机后冷却装置(15)；第二级压缩机(11)、第三级压缩机(14)后设有第一气液分离器(13)、第二气液分离器(16)；第一气液分离器(13)、第二气液分离器(16)排液口处设置有第一单向止回阀(17)、第二单向止回阀(18)，第一单向止回阀(17)、第二单向止回阀(18)出口与液体储罐(36)相连。5.根据权利要求4所述的一种低温冷凝回收挥发性气体的结构，其特征在于：所述的第二气液分离器(16)气体出口与第一套管式换热器(19)管程入口相连，压缩后的气体与从冷氮气入口A进入的冷氮气进行逆流换热冷凝后通入第三气液分离器...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭宏博，邵博识，寇西平，余立，查俊，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：