梯级增压与中间冷却耦合的混合气体冷凝回收系统技术方案

本发明专利技术提供了一种梯级增压与中间冷却耦合的混合气体冷凝回收系统，包括：低压级压缩机、低压级冷却器、低压级气液分离器、中压级压缩机、中压级冷却器、中压级气液分离器、高压级压缩机、高压级冷却器、高压级气液分离器、高温冷凝器、中温冷凝器、低温冷凝器、低压级储液罐、中压级储液罐、高压级储液罐、高温储液罐、中温储液罐、低温储液罐。低温储液罐。低温储液罐。

【技术实现步骤摘要】
梯级增压与中间冷却耦合的混合气体冷凝回收系统


[0001]本专利技术属于混合气体分离
，具体地，涉及一种梯级增压与中间冷却耦合的混合气体冷凝回收系统。

技术介绍

[0002]随着化石燃料等非可再生能源的消耗，全球气候变化和环境污染日益严重，雾霾天气日益频繁。各行各业产生的各种混合气体需要分离再利用，提高其经济性能。例如，焦炭作为高炉炼铁的还原剂，需求量大，但其生产过程会伴随产生大量的焦炉煤气，焦炉煤气中富含氢气，将氢气分离并重新利用，可提高其经济价值。
[0003]有些混合气体直接排放会对人类的身体健康和动植物生长都会产生极大的影响。随着社会的快速发展，传统的混合气体分离回收系统已经无法满足现阶段的混合气体分离回收需求，需要对混合气体分离回收技术进行优化与改进，实现科学的回收方案。
[0004]由于混合气体产生的越来越多，而且混合气体回收再利用可提高其经济价值，而液态空气冷凝法是利用液态空气来冷凝回收罐区内的混合气体，因其具有冷凝温度低、便于调节、结构简单的优点，受到了广泛关注。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是针对现有技术的不足之处，而提供了一种梯级增压与中间冷却耦合的混合气体冷凝回收系统。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种梯级增压与中间冷却耦合的混合气体冷凝回收系统，包括：低压级压缩机、低压级冷却器、低压级气液分离器、中压级压缩机、中压级冷却器、中压级气液分离器、高压级压缩机、高压级冷却器、高压级气液分离器、高温冷凝器、中温冷凝器、低温冷凝器、低压级储液罐、中压级储液罐、高压级储液罐、高温储液罐、中温储液罐、低温储液罐。
[0008]低压级压缩机的入口与混合气体入口相连接，低压级压缩机的出口与低压级冷却器的入口相连接，低压级冷却器的出口与低压级气液分离器的入口相连接，低压级气液分离器的气体出口与中压级压缩机的入口相连接，中压级压缩机的出口与中压级冷却器的入口相连接，中压级冷却器的出口与中压级气液分离器的入口相连接，中压级气液分离器的气体出口与高压级压缩机的入口相连接，高压级压缩机的出口与高压级冷却器的入口相连接，高压级冷却器的出口与中压级气液分离器的入口相连接，高压级气液分离器的气体出口与高温冷凝器的高温入口相连接，高温冷凝器的高温出口与中温冷凝器的高温入口相连接，中温冷凝器的高温出口与低温冷凝器的高温入口相连接，低温冷凝器的高温出口与混合气体出口相连接；
[0009]低温冷凝器的低温入口与液态气体入口相连接，低温冷凝器的低温出口与中温冷凝器的低温入口相连接，中温冷凝器的低温出口与高温冷凝器的低温入口相连接，高温冷凝器的低温出口与液态气体出口相连接；
[0010]冷却器入口总管路与冷却水入口相连接，冷却器的入口总管路分成三路，第一路与低压级冷却器的低温入口相连接，第二路与中压级冷却器的低温入口相连接，第三路与高压级冷却器的低温入口相连接，冷却器出口总管路与冷却水出口相连接；
[0011]低压级气液分离器的液体出口与低压级储液罐相连接，中压级气液分离器的液体出口与中压级储液罐相连接，高压级气液分离器的液体出口与高压级储液罐相连接；高温冷凝器的液体出口与高温储液罐相连接，中温冷凝器的液体出口与中温储液罐相连接，低温冷凝器的液体出口与低温储液罐相连接。
[0012]液态气体入口与低温冷凝器液态气体入口的支路上设置有第三阀门；液态气体出口与高温冷凝器液态气体出口的支路上设置有第一阀门；混合气体入口与低压级压气机入口的支路上设置有第四阀门；低温冷凝器气体出口与混合气体出口的支路上设置有第二阀门；冷却水入口与冷却器的入口总管路上设置有第五阀门；高压级冷却器冷却水出口与冷却水出口的支路上设置有第六阀门；高温冷凝器液体出口与高温储液罐入口的支路上设置有第九阀门；中温冷凝器液体出口与中温储液罐入口的支路上设置有第八阀门；低温冷凝器液体出口与温储液罐入口的支路上设置有第七阀门。。
[0013]与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：
[0014]多级气体压缩机串联，实现了混合气体的梯级增压。多级气体压缩机相互串联，提高混合气体压力，实现了逐级提高混合气体各个组分的压力，降低各个组分所对应的冷凝温度，可以对不同组分进行冷凝，满足不同组分的混合气体的冷凝需求。气体压缩机串联模式，具有较强的适用性。
[0015]多级气体冷却器串联，实现了混合气体的梯级冷却。多级气体冷却器相互串联，经气体压缩机的高温高压气体冷却，变成低温高压的混合气体，实现了逐级提高混合气体各个组分的压力，同时降低了各个组分的温度，可以达到某些组分的冷凝温度实现冷凝，满足了某些组分的冷凝需求。气体冷却器串联模式，具有较强的适用性。
[0016]多级气体冷凝器串联，实现了混合气体种某些组分的梯级冷凝。多级气体冷凝器串联，液态气体分别经过串联冷凝器，降低了混合气体的温度，实现了混合气体的梯级冷凝，满足了不同组分的冷凝需求。
附图说明
[0017]图1为梯级增压与中间冷却耦合的混合气体冷凝回收系统示意图。
[0018]图中：1
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低压级压缩机、2
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低压级冷却器、3
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低压级气液分离器、4
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中压级压缩机、5
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中压级冷却器、6
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中压级气液分离器、7
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高压级压缩机、8
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高压级冷却器、9
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高压级气液分离器、10
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高温冷凝器、11
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中温冷凝器、12
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低温冷凝器、13
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低压级储液罐、14
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中压级储液罐、15
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高压级储液罐、16
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高温储液罐、17
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中温储液罐、18
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低温储液罐、V1～V9：第一阀门～第九阀门。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术更容易被理解，下面结合图1和具体实施例对本专利技术的技术方案作以详细说明，不限制本申请专利要求的保护范围。
[0020]如图1所示的梯级增压与中间冷却耦合的混合气体冷凝回收系统，包括低压级压
缩机1、低压级冷却器2、低压级气液分离器3、中压级压缩机4、中压级冷却器5、中压级气液分离器6、高压级压缩机7、高压级冷却器8、高压级气液分离器9、高温冷凝器10、中温冷凝器11、低温冷凝器12、低压级储液罐13、中压级储液罐14、高压级储液罐15、高温储液罐16、中温储液罐17、低温储液罐18、第一～第九阀门V1～V9。
[0021]本实施例中，低压级冷却器2、中压级冷却器5和高压级冷却器8通过冷却水并联连接。
[0022]混合气体入口与第四阀门V4入口相连接，第四阀门V4出口与低压级压缩机1入口相连接，低压级压缩机1出口与低压级冷却器2入口相连接，低压级冷却器2出口与低压级气液分离器3入口相连接，低压级气液分离器3气体出口与中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种梯级增压与中间冷却耦合的混合气体冷凝回收系统，其特征是，包括：低压级压缩机(1)、低压级冷却器(2)、低压级气液分离器(3)、中压级压缩机(4)、中压级冷却器(5)、中压级气液分离器(6)、高压级压缩机(7)、高压级冷却器(8)、高压级气液分离器(9)、高温冷凝器(10)、中温冷凝器(11)、低温冷凝器(12)、低压级储液罐(13)、中压级储液罐(14)、高压级储液罐(15)、高温储液罐(16)、中温储液罐(17)、低温储液罐(18)；所述低压级压缩机(1)的入口与混合气体入口相连接，所述低压级压缩机(1)的出口与所述低压级冷却器(2)的入口相连接，所述低压级冷却器(2)的出口与所述低压级气液分离器(3)的入口相连接，所述低压级气液分离器(3)的气体出口与所述中压级压缩机(4)的入口相连接，所述中压级压缩机(4)的出口与所述中压级冷却器(5)的入口相连接，所述中压级冷却器(5)的出口与所述中压级气液分离器(6)的入口相连接，所述中压级气液分离器(6)的气体出口与所述高压级压缩机(7)的入口相连接，所述高压级压缩机(7)的出口与所述高压级冷却器(8)的入口相连接，所述高压级冷却器(8)的出口与所述中压级气液分离器(9)的入口相连接，所述高压级气液分离器(9)的气体出口与所述高温冷凝器(10)的高温入口相连接，所述高温冷凝器(10)的高温出口与所述中温冷凝器(11)的高温入口相连接，所述中温冷凝器(11)的高温出口与所述低温冷凝器(12)的高温入口相连接，所述低温冷凝器(12)的高温出口与混合气体出口相连接；所述低温冷凝器(12)的低温入口与液态气体入口相连接，所述低温冷凝器(12)的低温出口与所述中温冷凝器(11)的低温入口相连接，所述中温冷凝器(11)的低温出口与所述高温冷凝器(10)的低温入口相...

【专利技术属性】
技术研发人员：李太禄，于海放，王晶怡，孔祥飞，齐静，李杰，周凯伦，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：