【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工艺尾气净化，特别是涉及高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法。
技术介绍
1、一种用在环境保护的废气处理的工艺方法。其处理的工艺废气为高浓度的vocs废气。典型的废气来源于化工反应生产过程和化学品储运生产过程。其典型的排放特征是：浓度高，风量小，波动大。由此造成在净化处理该类型有害废气的时，常规的处理工艺方式会带来很高的工艺和安全风险。液氮冷凝法是净化处理该类型废气的常见工艺方法。该方法采用液氮冷凝的方式。该方案通常采用如下工艺方法。
2、vocs工艺尾气首先通过进口管道进入预冷换热器，在该换热器中，vocs工艺尾气中的vocs组分被预先降温冷却。在降温冷却的过程中，工艺尾气中的水分，以及部分高沸点的vocs被冷凝析出成液体，以及部分被冷却成本固体。其他未被冷凝下来的vocs组分和不凝气，则通过管道输送至主冷凝器.在预冷换热中，vocs工艺尾气中的vocs组分被部分冷凝去除，水分被全部去除。
3、冷凝下来的vocs组分和水在中以液体/固体的形式存在。其中液体部分通常从换热器的排液口排出，而固体(的vocs和水则被截留在预冷换热器中。随时间的进行，被截留在换热器的内部的水(冰)越来越多，则会出现换热器霜堵/冰堵的情况。从而导致换热器无法连续运行。
4、来自预冷换热器的vocs工艺尾气进入主换热器中，与从管道1进入的液氮进行热交换进行进一步的降温冷却。绝大部分vocs组分在该过程中，被冷凝析出成为液体和固体而被分离。而不凝气则继续排出至预冷换热器的冷侧。被冷凝析出的液态vocs则通过主换
5、由于液氮-196℃的温度极低，与热侧的工艺尾气换热温差非常大。而换热温差的大小就决定了冷凝析出后冷凝成为固体的多少。大的换热器温差加速了换热器霜堵/冰堵的情况。
6、液氮在进入换热器内，由于存在热负荷的波动，以及一般管式换热器普遍的分配不均匀的情况，则容易导致换热器的存在具备霜堵/冰堵。从而也加速了换热器的堵塞进程。
7、由于常规的液氮冷凝系统存在如上霜堵/冰堵的问题，通常需要采取一用一备的双系统方式(一个系统运行，另一个系统化霜)进行设计以确保满足连续运行的的需求。该方法通常会导致带来以下不利影响：
8、1、增加项目投资费用；
9、2、增加了占地面积等公用工程要求；
10、3、双系统复杂，降低了系统运行可靠性；
11、4、由于双系统模块尺寸过大，增加了运输难度，导致运输成本增加。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，由于进入主冷换热器的液氮变成了气态氮，彻底解决了冷侧分配不均匀的情况。从而主换热器出现局部霜堵/冰堵的情况发生，另一方面，由于通常的液氮换热器的的分配不均导致的换热器设计余量过大的问题也可以避免，显著降低了换热器的投资成本。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，包括步骤：
4、s1混合冷凝过程：冷凝过程中的冷源通过液氮管道进入的液氮和混合管道进入的热氮气混合后形成的低温氮气，低温氮气通过氮气管道进入主换热器的冷侧；
5、s2冷凝换热过程：vocs工艺尾气通过进气管道直接进入主换热器，在主换热器中，vocs工艺尾气中的水、vocs组分和不凝气组分被s1步骤中的混合低温氮气降温，工艺尾气的水份和vocs组分依据露点的温度的不同，被逐渐冷凝析出；
6、s3换热后分离过程：低温氮气在主换热器中，与热侧的常温vocs工艺尾气进行热交换，对vocs工艺尾气进行降温冷凝，在此过程中低温氮气被升温后，通过常温氮气管道流出，然后分别经由进入增压管道内或第一排出管道排出；
7、s4氮气增压过程：经s3步骤的常温氮气通过增压管道被增压机增压后，进入冷量回收换热器中，增压氮气在冷量回收换热中与从主换热器热侧出来的已经被冷凝净化处理后的不凝气进行换热，对不凝气在排出系统前进行冷量的回收利用，净化后的不凝工艺尾气被升温并通过净化排出管道排出处理系统，完成净化处理；
8、s5换热循环混合过程：来自冷量回收换热器的低温氮气，与从液氮管道进入系统的液氮进行混合。
9、s5步骤还包括：混合后的氮气被继续降温，而液氮则被气化变成气低温态氮，混合后形成的低温气态氮则经由氮气管道进入主换热器的冷侧，进入s1步骤中循环使用。
10、所述vocs工艺尾气进入所述主换热器的温度为-10～40℃，所述vocs工艺尾气经过所述主换热器之后，会被冷却至-60℃～-170℃，从而达到被冷凝净化的效果。
11、所述低温氮气温度范围为：-100～-170℃。
12、s4步骤中的常温氮气在通过增压机增压后，压力被提升0.1～100kpa，所述增压机提升的压力能够克服主换热器、冷量回收换热器及管道的压力降，以达到换热压力要求。
13、所述第一排出管道前端设置有第一控制阀，所述第一排出管道下端设置有所述第二排出管道，所述第二排出管道前端设置有第二控制阀。
14、所述主换热器为管式换热器，所述冷量回收换热器板式换热器或者壳管式换热器的一种。
15、还包括工艺尾气净化装置，所述工艺尾气净化装置包括主换热装置、冷量回收换热装置和增压装置，所述主换热装置包括主换热器，所述主换热器上设置有氮气组件和尾气组件，所述氮气组件包括氮气进口和氮气出口，所述尾气组件包括尾气进口和尾气出口，所述冷量回收换热装置包括不凝工艺尾气组件和第二氮气组件，所述不凝工艺尾气组件包括不凝工艺尾气进口和不凝净化气出口，第二氮气组件包括第二氮气进口和第二氮气出口，所述增压装置包括增压机，所述增压机通过增压管道与所述冷量回收换热装置连接。
16、所述尾气进口与所述进气管道连接，所述尾气出口与冷凝净化管道连接，所述冷凝净化管道另一侧与所述不凝工艺尾气进口连接，所述不凝净化气出口与所述净化排出管道连接，所述氮气进口与所述氮气管道连接，所述氮气管道分别与液氮管道和混合管道连接，所述氮气出口于所述常温氮气管道连接，所述常温氮气管道分别与所述增压管道、第一排出管道、第二排出管道连接，所述增压管道与增压机连接，通过增压机与所述第二氮气进口连接，所述第二氮气出口与所述混合管道连接。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
18、1、通过采用氮气作为vocs工艺尾气冷凝的冷源，显著降低了冷侧的换热系数，避免了由于局部换热效果加强而导致的热侧-vocs工艺尾气短时间发生霜堵/冰堵的情况。
19、2、彻底解决了冷侧分配不均匀的情况。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，其特征在于，S5步骤还包括：混合后的氮气被继续降温，而液氮则被气化变成气低温态氮，混合后形成的低温气态氮则经由氮气管道进入主换热器的冷侧，进入S1步骤中循环使用。
3.根据权利要求1所述的高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，其特征在于，所述VOCS工艺尾气进入所述主换热器的温度为-10～40℃，所述VOCS工艺尾气经过所述主换热器之后，会被冷却至-60℃～-170℃，从而达到被冷凝净化的效果。
4.根据权利要求1所述的高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，其特征在于，所述低温氮气温度范围为：-100～-170℃。
5.根据权利要求1所述的高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，其特征在于，S4步骤中的常温氮气在通过增压机增压后，压力被提升0.1～100Kpa，所述增压机提升的压力能够克服主换热器、冷量回收换热器及管道的压力降，以达到换热压力要求。
6.根据权利要求1所述的高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，其特征在于，所述第
7.根据权利要求5所述的高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，其特征在于，所述主换热器为管式换热器，所述冷量回收换热器板式换热器或者壳管式换热器的一种。
8.根据权利要求1所述的高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，其特征在于，还包括工艺尾气净化装置，所述工艺尾气净化装置包括主换热装置、冷量回收换热装置和增压装置，所述主换热装置包括主换热器，所述主换热器上设置有氮气组件和尾气组件，所述氮气组件包括氮气进口和氮气出口，所述尾气组件包括尾气进口和尾气出口，所述冷量回收换热装置包括不凝工艺尾气组件和第二氮气组件，所述不凝工艺尾气组件包括不凝工艺尾气进口和不凝净化气出口，第二氮气组件包括第二氮气进口和第二氮气出口，所述增压装置包括增压机，所述增压机通过增压管道与所述冷量回收换热装置连接。
9.根据权利要求8所述的高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，其特征在于，所述尾气进口与所述进气管道连接，所述尾气出口与冷凝净化管道连接，所述冷凝净化管道另一侧与所述不凝工艺尾气进口连接，所述不凝净化气出口与所述净化排出管道连接，所述氮气进口与所述氮气管道连接，所述氮气管道分别与液氮管道和混合管道连接，所述氮气出口于所述常温氮气管道连接，所述常温氮气管道分别与所述增压管道、第一排出管道、第二排出管道连接，所述增压管道与增压机连接，通过增压机与所述第二氮气进口连接，所述第二氮气出口与所述混合管道连接。
...【技术特征摘要】
1.一种高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，其特征在于，s5步骤还包括：混合后的氮气被继续降温，而液氮则被气化变成气低温态氮，混合后形成的低温气态氮则经由氮气管道进入主换热器的冷侧，进入s1步骤中循环使用。
3.根据权利要求1所述的高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，其特征在于，所述vocs工艺尾气进入所述主换热器的温度为-10～40℃，所述vocs工艺尾气经过所述主换热器之后，会被冷却至-60℃～-170℃，从而达到被冷凝净化的效果。
4.根据权利要求1所述的高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，其特征在于，所述低温氮气温度范围为：-100～-170℃。
5.根据权利要求1所述的高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，其特征在于，s4步骤中的常温氮气在通过增压机增压后，压力被提升0.1～100kpa，所述增压机提升的压力能够克服主换热器、冷量回收换热器及管道的压力降，以达到换热压力要求。
6.根据权利要求1所述的高浓度工艺尾气净化处理的工艺方法，其特征在于，所述第一排出管道前端设置有第一控制阀，所述第一排出管道下端设置有所述第二排出管道，所述第二排出管道前端设置有第二控制阀。
7.根据权利要求5所述的高浓度工艺尾气净化...
【专利技术属性】
技术研发人员：周四华，韦恒刚，
申请(专利权)人：广西桂荣空调工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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