本发明专利技术公开了一种制冷系统的不凝性气体分离和制冷剂回收方法，液态制冷剂和混入了不凝性气体的混合气体分别进入冷剂贮液罐；冷剂贮液罐顶部的混合气体进入不凝气分离塔的底部，在不凝气分离塔内进行精馏，冷剂贮液罐底部的液态制冷剂一路节流后进入回流冷凝器的蒸发侧为回流冷凝器提供冷量，另一路进入后续的节流和蒸发制冷系统；在不凝气分离塔顶获得的气相经回流冷凝器冷凝后进入汽液分离罐，在不凝气分离塔底获得的液相制冷剂返回到冷剂贮液罐；汽液分离罐底部的液体作为回流液返回不凝气分离塔塔顶。本发明专利技术还公开了上述方法使用的装置。本发明专利技术能克服目前制冷系统采用定期直接排放不凝气的弊端，具有高效回收制冷剂和对环境污染极小的优势。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种制冷系统的不凝性气体分离和制冷剂回收方法。
技术介绍
制冷系统运行时，通过管道、设备连接件，阀门密封部位及换热器等的泄漏和渗漏，会使环境中的空气和换热介质中的低沸点组分进入制冷剂中。另外，制冷系统的初次开车或停车时，需对采用易燃、易爆介质作为制冷剂的制冷系统的设备、管路用氮气进行置换，这样制冷剂中就会混入少量的氮气和空气等不凝性气体。不凝性气体是指混在制冷系统里的空气、氢、氮、润滑油蒸气等，这些气体随制冷剂在系统中循环，不随制冷剂一起冷凝，也不产生制冷效应。从制冷压缩机排出的制冷剂气体，连同系统中的不凝性气体一起被带到冷凝器，这些不凝性气体在冷凝器中的积聚会严重影响制冷剂气体的凝结，导致换热器传热性能的恶化。目前运行的制冷系统采用定期直接排放不凝性气体的方式，排放的不凝性气体中就带有大量的制冷剂直接排放到大气中，势必造成制冷剂的损耗，同时也造成环境的污染。申请号为200820058^8. 1的中国专利申请公开了一种新型氨制冷系统的不凝性气体分离装置，包括气体分离器、装有氨吸收液的气体吸收装置、高压贮液装置。该装置采用简单冷凝分离和吸收的工艺方法，先经低温冷凝然后再用吸收液吸收脱除制冷剂，对氨制冷剂可以达到从不凝性气体中脱除氨的效果。但是该装置是单纯的低温冷凝，存在着制冷剂回收效率低、吸收液饱和后处理难和处理成本增加等问题，并且对于氨制冷剂以外的其它制冷剂，如丙烷等，由于没有可用的吸收剂，该装置无法使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种。 该方法和装置可以广泛适用于各种制冷剂，有效降低了成本，具有很高的制冷剂回收效率。专利技术人提出了如下的技术方案一种制冷系统的不凝性气体分离和制冷剂回收方法，包括如下步骤 经制冷系统压缩机后出冷却-冷凝器的液态制冷剂和混入了不凝性气体的混合气体分别进入冷剂贮液罐；冷剂贮液罐顶部的混合气体进入不凝气分离塔的底部，在不凝气分离塔内进行精馏， 不凝气分离塔内精馏的上升气为冷剂贮液罐顶部的混合气体，从汽液分离罐来的冷凝液作为精馏的回流液，这样上升气和回流液在不凝气分离塔内进行传热传质交换，从而实现精馏的过程；在不凝气分离塔顶获得的低制冷剂含量的气相经回流冷凝器冷凝后进入汽液分离罐， 在不凝气分离塔底获得的的液相制冷剂返回到冷剂贮液罐；出冷剂贮液罐底部的液态制冷剂分为两路，一路节流后进入回流冷凝器的蒸发侧为回流冷凝器提供冷量，另一路进入后续的节流和蒸发制冷系统；汽液分离罐底部的液体作为回流液返回不凝气分离塔塔顶，汽液分离罐顶部的不凝性气体进行放空或进入火炬系统排放；回流冷凝器蒸发出来的低压气态制冷剂返回制冷剂压缩机的吸入口。作为优选方式，所述冷剂贮液罐底部的液态制冷剂通过管道上的调节阀实现节流。一种制冷系统的不凝性气体分离和制冷剂回收装置，包括冷剂贮液罐、不凝气分离塔、回流冷凝器和汽液分离罐，所述冷剂贮液罐通过管道分别与冷却-冷凝器的液态制冷剂输出端和混入了不凝性气体的混合气体输出端连接，冷剂贮液罐顶部的出气端与不凝气分离塔的进气端相连，冷剂贮液罐底部通过设有调节阀的管道分别与回流冷凝器的输入端及节流和蒸发制冷系统的输入端连接；所述不凝气分离塔塔顶的气体输出端通过管道与回流冷凝器的气体输入端连接，不凝气分离塔塔底的液体输出端与冷剂贮液罐顶部的液体输入端相连；所述回流冷凝器冷凝侧的汽液混合物输出端通过管道连接汽液分离罐的液体输入端， 回流冷凝器蒸发侧的气体输出端通过设有调节阀的管道与制冷剂压缩机的吸入口连接；所述汽液分离罐的液体输出端通过设置有液封段的管道连接不凝气分离塔的液体输入端，汽液分离罐的气体输出端通过管道与火炬系统的气体输入端连接。所述冷剂贮液罐、不凝气分离塔和回流冷凝器可以焊接成一个整体设备也可以依次通过管道连接。作为优选方式，所述回流冷凝器的换热单元为铝板翅式换热器或管式换热器。作为优选方式，所述汽液分离罐的气体输出端管道上设置有压力控制阀。作为优选方式，所述不凝气分离塔为填料塔或筛板塔。作为优选方式，所述不凝气分离塔的理论塔板数为4-8块。为了克服定期排放不凝气的弊端并提高制冷剂回收效率，本专利技术采用在制冷系统中设置不凝性气体分离器的方法，对制冷剂中的不凝气进行分离后排放。对于规模260万吨/年的大型LNG装置来说，采用丙烷预冷循环的丙烷冷剂损耗量每年可以减少约2000 吨。本专利技术采用精馏的方法将制冷剂中混入的不凝性气体(空气、氮气等)分离，绝大部分冷剂通过该系统得以回收；利用节流后的制冷剂作为回流冷凝器的冷源，汽液分离罐底部的液体作为不凝气分离塔回流液；冷剂贮液罐、不凝气分离塔和回流冷凝器可以焊接成一个整体设备，从而简化设备的结构和设备布置；不凝气排放的气相管路设置有压力控制阀，保证不凝气分离塔的压力稳定，从而保证系统的工作稳定。本专利技术的有益效果在于本专利技术排放的不凝气中制冷剂的损耗比直接排放减少 95%以上，能高效回收制冷剂，极大地降低了制冷剂排放对环境的污染。这对在化工、石化、 天然气加工和天然气液化工业中所采用的大型制冷系统，具有明显的经济效益和社会效附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中 图1为本专利技术的工艺流程图；图2为实施例3的工艺流程图。图中标记1冷剂贮液罐、2不凝气分离塔、3回流冷凝器、4汽液分离罐、101液态制冷剂、102混合气体、103低压气态制冷剂、104不凝性气体。具体实施例方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。实施例1 如图1所示，一种制冷系统的不凝性气体分离和制冷剂回收方法，包括如下步骤一种制冷系统的不凝性气体分离和制冷剂回收方法，包括如下步骤经制冷系统压缩机后冷却-冷凝器的液态制冷剂和混入了不凝性气体的混合气体分别进入冷剂贮液罐；冷剂贮液罐顶部的混合气体进入不凝气分离塔的底部，在不凝气分离塔内进行精馏， 冷剂贮液罐底部的液态制冷剂分为两路，一路节流后进入回流冷凝器的蒸发侧为回流冷凝器提供冷量，另一路进入后续的节流和蒸发制冷系统；在不凝气分离塔顶获得的低制冷剂含量的气相经回流冷凝器冷凝后进入汽液分离罐， 在不凝气分离塔底获得的液相制冷剂返回到冷剂贮液罐；汽液分离罐底部的液体作为回流液返回不凝气分离塔塔顶，汽液分离罐顶部的不凝性气体进行放空或进入火炬系统排放；回流冷凝器蒸发出来的低压气态制冷剂返回制冷剂压缩机的吸入口。其中优选，冷剂贮液罐底部的液态制冷剂通过管道上的调节阀实现节流。本实施例使用的装置如下包括冷剂贮液罐、不凝气分离塔、回流冷凝器和汽液分离罐，所述冷剂贮液罐通过管道分别与冷却-冷凝器的液态制冷剂输出端和混入了不凝性气体的混合气体输出端连接，冷剂贮液罐顶部的出气端与不凝气分离塔的进气端相连，冷剂贮液罐底部通过设有调节阀的管道分别与回流冷凝器的输入端及节流和蒸发制冷系统的输入端连接；所述不凝气分离塔塔顶的气体输出端通过管道与回流冷凝器的气体输入端连接，不凝气分离塔塔底的液体输出端与冷剂贮液罐顶部的液体输入端相连；所述回流冷凝器冷凝侧的汽液混合物输出端通过管道连接汽液分离罐的液体输入端， 回流冷凝器蒸发侧的气体输出端通过设有调节阀的管道与制冷剂压缩机的吸入口连接；所述汽液分离罐的液体输出端通过设置有液封段的管道连接不凝本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种制冷系统的不凝性气体分离和制冷剂回收方法，其特征在于包括如下步骤：出冷却－冷凝器的液态制冷剂和混入了不凝性气体的混合气体分别进入冷剂贮液罐（１）；冷剂贮液罐（１）顶部的混合气体进入不凝气分离塔（２）的底部，在不凝气分离塔（２）内进行精馏，冷剂贮液罐（１）底部的液态制冷剂分为两路，一路节流后进入回流冷凝器（３）的蒸发侧为回流冷凝器（３）提供冷量，另一路进入后续的节流和蒸发制冷系统；在不凝气分离塔（２）塔顶获得的低制冷剂含量的气相经回流冷凝器（３）冷凝后进入汽液分离罐（４），在不凝气分离塔（２）塔底获得的液相制冷剂返回到冷剂贮液罐（１）；汽液分离罐（４）底部的液体作为回流液返回不凝气分离塔（２）塔顶，汽液分离罐（４）顶部的不凝性气体进行放空或进入火炬系统排放；回流冷凝器（３）蒸发出来的低压气态制冷剂返回制冷剂压缩机的吸入口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：易希朗，周勇，黄科，
申请(专利权)人：四川空分设备集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：51
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