一种双减型节水的气体净化系统及净化方法技术方案

本发明专利技术公开一种双减型节水的气体净化系统及净化方法，属于气体净化技术领域。该气体净化系统包括串联的多级除杂单元，被净化的气体在至少一级在后的除杂单元与至少一级在先的除杂单元之间通过管路相连通，使得在后的除杂单元产生的冷凝液通过管路回用至在先的除杂单元中。该气体净化方法基于该气体净化系统而实现，该气体净化方法包括以下步骤：待净化气体依次通过串联的多级除杂单元后，得到洁净气体；各除杂单元产生的冷凝液通过管路回用至在先的除杂单元中。该系统和方法能够明显降低气体净化装置的水耗、热耗、电耗、废水处理药剂用量。具有单元间工艺自适应程度提升、资源消耗低、环境友好、人工操作强度降低、运行高效的突出优点。突出优点。突出优点。

【技术实现步骤摘要】
一种双减型节水的气体净化系统及净化方法


[0001]本专利技术涉及一种双减型节水的气体净化系统及净化方法，适用于石油化工、天然气和冶金行业中的大宗气体连续净化过程，属于节水、节能和环保领域。

技术介绍

[0002]大型气体净化装置通常由若干不同工艺功能的单元组合而成，这些单元的工艺功能如：冷却气体、脱除固体粉尘和液滴、加热气体、净化气体中的碱性成分、净化气体中的酸性成分、净化气体中的有机杂质、等等。常规的，对气体冷却是采用循环冷却水间接冷却；对气体加热是采用电、蒸汽或其他热媒间接加热；净化气体中的碱性和酸性成分采用酸性和碱性的水溶液进行吸收；净化气体有机杂质则采用有机溶剂吸收。
[0003]因各单元的运行条件差异，气体在净化和输送过程中总是不可避免的经历降温、升温的过程。采用水溶液净化气体中杂质时，气体中水汽含量必然是“冷却气体
→
水汽达到饱和值(冷凝液产生)”、“间接加热
→
变为不饱和”、“水溶液吸收
→
水蒸发为水汽转移到气体中、气体中水汽达到饱和值”的交替状态。冷却气体伴生的冷凝液含有一定量的、来源于被净化气体的杂质，通常是排入废水系统；相应的，需对吸收液系统补充新水。
[0004]此外，气体净化装置中，在采用水蒸汽直接蒸吹解吸有机溶液时所产生的含油废水通常也排入废水系统。
[0005]还有，处于水汽饱和状态的净化后气体在输送过程中，由于温度降低所产生的冷凝液，通常也排入废水系统。
[0006]采用循环冷却水(以温度为依据，通常将温度较低的称为：循环冷却水上水)对气体间接冷却时，气体的热量转移到循环冷却水中(水温升高，通常称此为：循环冷却水回水)，并最终通过循环冷却水回水在冷却塔内的蒸发，热量以水蒸汽为载体向大气排放，水温得以降低，制得循环冷却水上水循环使用。相应的，需对循环冷却水系统连续补充新水。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供一种双减型节水的气体净化系统及净化方法，用于降低气体净化装置的新水消耗和废水处理量，根据本专利技术所述系统和方法，能够明显降低气体净化装置的水耗、热耗、电耗、废水处理药剂用量。具有单元间工艺自适应程度提升、资源消耗低、环境友好、人工操作强度降低、运行高效的突出优点。
[0008]本专利技术提供了一种应用于气体净化领域的节水方法，其包括：含介质废水如：气体冷凝液、含油废水在单元间再利用的方法以及为实施含介质废水在单元间再利用方法所需的贮槽、泵及控制回路；净化后气体的过热单元及其设备和控制回路：
[0009]其中，
[0010]所述含介质废水如：气体冷凝液、含油废水在单元间再利用的方法。由于气体净化是通过不同工艺单元依次除去气体中所含杂质的，在后单元出口所得到的气体冷凝液所含杂质种类必然少于前单元出口气体含杂种类；在后端某一单元出口所得到的气体冷凝液所
含杂质种类同时也必然少于前端各单元排出废水的含杂种类；因此，气体冷凝液在单元间再利用的方法就是将后端某一单元出口所得到的气体冷凝液直接转序前端各单元加以利用，用以替代前端单元所需补充的新水；而不是将其排入废水系统。这样就同时实现了“双减”效果：减废水产生、减净水补充；
[0011]所述含介质废水如：气体冷凝液、含油废水在单元间再利用的方法。含油废水如产生于气体净化装置的最前端单元，其含杂种类最多，没有在单元间直接转序再利用的价值；对气体净化装置的后单元产生的含油废水，如其中所含的有机物仅来源于气体中所含有机杂质，可将其替代前端单元所需补充的新水；
[0012]所述含介质废水如：气体冷凝液、含油废水在单元间再利用的方法。依据前端单元的所用工艺介质条件，将后单元出口含介质废水直接转序前端各单元替代前端各单元所需的补充新水。再利用顺序是：首选的，替代前一单元的补充新水；其次，替代再前一单元的补充新水；再其次，替代更前单元的补充新水；
[0013]所述含介质废水如：气体冷凝液、含油废水在单元间再利用的方法。依据前端各单元所需的补充新水量，将后单元出口含介质废水直接转序前端各单元替代前端各单元所需的补充新水。再利用顺序是：首选的，替代前一单元的补充新水；其次，替代再前一单元的补充新水；再其次，替代更前单元的补充新水。
[0014]所述含介质废水如：气体冷凝液、含油废水在单元间再利用的方法。由于气体冷凝液、含油废水的产生量与被净化气体量之间存在准确的对应关系，因此，这些介质如依据前端单元的所用工艺介质条件、前端各单元所需的补充新水量而确定了在单元间的再利用路径后，在被净化气体量发生变化时，只需保持原有温度操作参数不变，单元间的水量即自适应平衡(例如：随气体从前端单元带出的水汽增加，即从后端单元冷凝并回用到前端单元水量同步/同比增加)；
[0015]所述净化后气体的过热单元：处于水汽饱和状态的净化后气体在输送过程中，由于温度降低所产生的冷凝液，通常也排入废水系统。本专利技术的净化后气体的过热单元是对处于水汽饱和状态的净化后气体进行间接加热，使其变为水汽不饱和状态、即：净化后气体成为过热状态后再进行输送，这样就减少甚至避免了净化后气体在输送过程中的冷凝液产生。间接加热的热源首选采用前端的气体冷却单元的循环冷却水回水，这部分循环冷却水回水在所述过热单元用于加热净化气体后，水温降低而成为循环冷却水上水。对于这部分循环冷却水回水而言，所述过热单元起到了冷却塔的降温作用，但无需通过蒸发来降低循环冷却水回水水温和向大气排放热量，这样就同时减少了循环冷却水系统的蒸发损失和对应的循环冷却水系统新水补充量。所述净化后气体的过热单元可以同时：1)减少甚至避免了净化后气体在输送过程中的冷凝液产生量；2)减少循环冷却水系统的蒸发损失和对应的循环冷却水系统新水补充量；3)在被净化气体量发生变化时，只需保持原有温度操作参数不变，气体在前端气体冷却单元和净化后气体的过热单元之间的热量即自适应平衡[例如：被净化气体量减少
→
前端气体冷却单元的循环冷却水回水减少(该单元出口气体温度不变、循环冷却水回水温度不变)
→
用于过热单元加热净化气体的循环冷却水回水同步/同比减少
→
过热单元的出口气体温度不变、出口的循环冷却水上水温度不变]；
[0016]所述为实施含介质废水在单元间再利用方法所需的贮槽、泵及控制回路：控制回路是指液位控制回路和流量控制回路；
[0017]所述净化后气体的过热单元及其设备和控制回路：是指气体的间接加热器、泵和温度控制回路；
[0018]进一步地，所述方法的具体步骤为：
[0019]S1.依据前端单元的所用工艺介质条件，将后单元出口含介质废水直接转序前端各单元替代前端各单元所需的补充新水。再利用顺序是：首选的，替代前一单元的补充新水；其次，替代再前一单元的补充新水；再其次，替代更前单元的补充新水；
[0020]S2.依据前端各单元所需的补充新水量，将后单元出口含介质废水直接转序前端各单元替代前端各单元所需的补充新水。再利用顺序是：首选的，替本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双减型节水的气体净化系统，其特征在于，包括串联的多级除杂单元、缓冲槽，至少一级在后的除杂单元与至少一级在先的除杂单元通过管路相连通，使得所述在后的除杂单元产生的冷凝液通过所述管路回用至所述在先的除杂单元中；所述缓冲槽用于贮存所述多级除杂单元中设置于后端的除杂单元输送的含介质废水。2.根据权利要求1所述的双减型节水的气体净化系统，其特征在于，对于三级及以上的除杂单元，任意一级在后的除杂单元均分别与任意一级在先的除杂单元通过管路相连通，使得任意一级在后的除杂单元产生的冷凝液通过所述管路回用至在先的除杂单元中。3.根据权利要求1所述的双减型节水的气体净化系统，其特征在于，还包括冷却单元，所述冷却单元通过第一入口与待净化气体通过管路连通；所述冷却单元通过第一出口与所述多级除杂单元中的第一除杂单元通过管路连通。4.根据权利要求1～3所述的任意一种双减型节水的气体净化系统，其特征在于，还包括过热单元，所述过热单元的入口与所述多级除杂单元中的最后一除杂单元的第一出口通过管路连通；所述过热单元的出口与所述冷却单元的第二入口连通；其中，所述过热单元用于将经过所述最后一除杂单元除杂后所得的洁净气体加热，使其从饱和状态变化为不饱和状态。5.根据权利要求1所述的双减型节水的气体净化系统，其特征在于，所述冷却单元还从第二出口与所述过热单元的第二入口通过管路连通；作为优选，所述双减型节水的气体净化系统还包括增压泵，所述增压泵设置于所述冷却单元从第二出口与所述过热单元的第二入口之间的连通管路上；作为优选，所述双减型节水的气体净化系统还包括废水系统，所述废水系统的入口与最后一除杂单元的第二出口连通，使得所述最后一除杂单元的残余废水被所述废水系统回收；作为优选，所述双减型节水的气体净化系统还包括废水系统，所述废水系统的入口与所述冷却单元、除杂单元的第二出口连通，使得所述冷却单元、除杂单元的残余废水被所述废水系统回收；作为优选，所述双减型节水的气体净化系统还包括过热单元，所述最后一除杂单元还通过管路与所述过热系统连通，使得所述最后一除杂单元的部分冷凝液被所述过热系统加热，仍变化为不饱和状态的气体；作为优选，所述双减型节水的气体净化系统还包括加热单元，所述加热单元设置于所述多级除杂单元中相邻两个除杂单元之间，其中，所述加热单元的入口与前一除杂单元的出口通过管路相连通，所述加热单元的出口与后一除杂单元的入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，沈齐晖，
申请(专利权)人：沈齐晖，
类型：发明
国别省市：