本實用新型涉及一種過氧化二異丙苯縮合尾氣閉路循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

過氧化二異丙苯（簡稱DCP）作為天然膠、合成膠、聚乙烯樹脂等高分子材料中優(yōu)良的引發(fā)劑、硫化劑和交聯(lián)劑，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)中。目前，工業(yè)上主要以異丙苯為原料，氧化得到過氧化氫異丙苯，再用硫化鈉進行還原反應(yīng)生成α,α- 二甲基芐醇，然后在高氯酸催化下，過氧化氫異丙苯和芐醇進行縮合反應(yīng)生成過氧化二異丙苯。

在過氧化氫異丙苯和二甲基芐醇的縮合反應(yīng)過程中，會產(chǎn)生大量的水分阻止反應(yīng)的正向進行，為了使縮合反應(yīng)正向推進，需要采用一定的措施除去反應(yīng)產(chǎn)生的水，目前工業(yè)上通常使用真空泵抽真空并釜低進氣的方式帶出水分。但是在真空泵抽真空排氣帶水的過程中，排出的尾氣中含有大量的有機物污染物，如果不經(jīng)過處理直接排入空氣中，會造成環(huán)境污染和原料浪費。

傳統(tǒng)的過氧化二異丙苯廢氣處理技術(shù)中，通常采用焚燒和液體吸收法處理廢氣。但是采用焚燒的處理辦法能源消耗很大，且工藝復(fù)雜，還會造成二次污染；而采用液體吸收法又會產(chǎn)生大量的廢水，且處理廢水費用較大。并且上述方法中不能實現(xiàn)廢氣的回收利用，在一定程度上也造成了原料浪費。

目前主要采用吸附的方法處理過氧化二異丙苯廢氣，例如，專利201410159392.6一種過氧化二異丙苯生產(chǎn)廢氣的處理方法，公開了采用活性炭吸附法處理過氧化二異丙苯廢氣的方法，這種方法雖然可以在處理廢氣的同時在一定程度上對廢氣中的異丙苯等物質(zhì)的回收利用，但是這種方法依舊存在工藝流程長、能源消耗大、廢氣處理過程中技術(shù)復(fù)雜等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型的目的是提供一種工藝簡單、能耗低、無二次污染且能實現(xiàn)尾氣循環(huán)利用的過氧化二異丙苯縮合尾氣閉路循環(huán)系統(tǒng)，以保護環(huán)境和節(jié)約原料。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種過氧化二異丙苯縮合尾氣閉路循環(huán)系統(tǒng)，包括縮合釜、尾氣氣囊、第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器、水環(huán)真空泵，所述縮合釜的頂部出氣口連接有第一管道，所述第一管道與所述第一冷凝器的進氣口連接，所述第一冷凝器的出氣口連接有第二管道，所述第二管道與所述水環(huán)真空泵的進氣口連接，所述水環(huán)真空泵的出氣口連接有第三管道，所述第三管道與所述第二冷凝器的進氣口連接，所述二冷凝器的出氣口連接有第四管道，所述第四管道與所述尾氣氣囊的進口連接，所述尾氣氣囊的出口連接有第五管道，所述第五管道與所述縮合釜的底部放空口連接，所述尾氣氣囊的底部出口連接有冷凝液回收管道，所述水環(huán)真空泵依次串聯(lián)連接有第三冷凝器、循環(huán)水池、增壓水泵，且所述水環(huán)真空泵、第三冷凝器、循環(huán)水池、增壓水泵形成閉合回路。

作為優(yōu)選方案，所述縮合釜設(shè)有盤管、夾套、攪拌計、遠傳真空壓力表、遠傳溫度計；所述盤管設(shè)有獨立冷媒，冷媒介質(zhì)為循環(huán)水；所述夾套設(shè)有獨立熱媒，熱媒介質(zhì)為80℃熱水。

作為優(yōu)選方案，所述尾氣氣囊上安裝有雷達液位計。

作為優(yōu)選方案，所述第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器都分別設(shè)有獨立冷媒，冷媒介質(zhì)為均為乙二醇溶液。

作為優(yōu)選方案，所述第四管道連接有第六管道，所述第六管道連接有活性炭吸附裝置，且所述第六管道上安裝有自動調(diào)節(jié)閥。

作為優(yōu)選方案，所述第五管道連接有氮氣管道，且所述第五管道和氮氣管道分別安裝有自動調(diào)節(jié)閥。

作為優(yōu)選方案，所述冷凝液回收管道上設(shè)有自動調(diào)節(jié)閥。

作為優(yōu)選方案，所述循環(huán)水池內(nèi)設(shè)有兩層底部相通的隔油板。

作為進一步優(yōu)選方案，所述循環(huán)水池上安裝有遠傳液位計、遠傳溫度計、遠傳PH計。作為進一步優(yōu)選方案，所述循環(huán)水池連接有補水管和補堿管。

作為更進一步優(yōu)選方案，所述補水管和補堿管上分別安裝有自動調(diào)節(jié)閥。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有如下有益技術(shù)效果：

本實用新型提供的過氧化二異丙苯縮合尾氣閉路循環(huán)系統(tǒng)，不僅解決了縮合真空尾氣大量排放，不能有效處理，污染大氣環(huán)境的問題，還對廢氣中的有機物進行冷凝回收，達到降低原料消耗的目的，使用本實用新型的過氧化二異丙苯縮合尾氣閉路循環(huán)系統(tǒng)使得廢氣排放降低90%以上，原料回收率5%以上，廢氣排放降低2%以下，并且采用本實用新型的過氧化二異丙苯縮合尾氣閉路循環(huán)系統(tǒng)，尾氣的處理與回收工藝簡單、能耗低、無二次污染，使用方便，具有實用性和應(yīng)用前景，相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，取得了顯著性進步和出乎意料的效果。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)號示意如下：1-縮合釜；2-尾氣氣囊；3-第一冷凝器； 4-第二冷凝器；5-第三冷凝器；6-水環(huán)真空泵；7-第一管道；8-第二管道；9-第三管道；10-第四管道；11-第五管道；12-冷凝液回收管道；13-循環(huán)水池；14-增壓水泵；15-第六管道；16-活性炭吸附裝置；17-氮氣管道；18-補水管；19-補堿管；LV-雷達液位計；TI-遠傳溫度計；PI-遠傳真空壓力表；LI-遠傳液位計；S-遠傳pH計。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步清楚、完整地描述。

實施例

如圖1所示：本實施例提供的一種過氧化二異丙苯縮合尾氣閉路循環(huán)系統(tǒng)，包括縮合釜1、尾氣氣囊2、第一冷凝器3、第二冷凝器4、第三冷凝器5、水環(huán)真空泵6，所述縮合釜1的頂部出氣口連接有第一管道7，所述第一管道7與所述第一冷凝器3的進氣口連接，所述第一冷凝器3的出氣口連接有第二管道8，所述第二管道8與所述水環(huán)真空泵6的進氣口連接，所述水環(huán)真空泵6的出氣口連接有第三管道9，所述第三管道9與所述第二冷凝器4的進氣口連接，所述二冷凝器4的出氣口連接有第四管道10，所述第四管道10與所述尾氣氣囊2的進口連接，所述尾氣氣囊2的出口連接有第五管道11，所述第五管道11與所述縮合釜1的底部放空口連接，所述尾氣氣囊2的底部出口連接有冷凝液回收管道12（回收的原料冷凝液通過冷凝液回收管道12從尾氣氣囊2中流出收集，以再利用），所述水環(huán)真空泵6依次串聯(lián)連接有第三冷凝器5、循環(huán)水池13、增壓水泵14，且所述水環(huán)真空泵6、第三冷凝器5、循環(huán)水池13、增壓水泵14形成閉合回路。

在此基礎(chǔ)上，

所述縮合釜1設(shè)有盤管、夾套、攪拌計、遠傳真空壓力表PI、遠傳溫度計TI；設(shè)有的遠傳溫度計TI和遠傳真空壓力表PI可以有效的測量縮合釜1內(nèi)的溫度和壓力，實施監(jiān)控反應(yīng)情況；所述盤管設(shè)有獨立冷媒，冷媒介質(zhì)為循環(huán)水；所述夾套設(shè)有獨立熱媒，熱媒介質(zhì)為80℃熱水，通過換熱介質(zhì)溫度的控制，間接控制縮合釜1內(nèi)物料的溫度，保持換熱介質(zhì)和物料的溫差，保障反應(yīng)安全和反應(yīng)效果。通?？s合釜1中壓力在-0.04～-0.06Mpa，溫度在42～44℃時，反應(yīng)效果最佳。

所述尾氣氣囊2選用耐酸耐堿材質(zhì)的儲氣囊，以防止循環(huán)利用的尾氣中腐蝕性物質(zhì)的腐蝕，延長尾氣氣囊2的使用壽命；所述尾氣氣囊2上安裝有雷達液位計LV，以監(jiān)控尾氣氣囊2的膨脹度，進而達到監(jiān)控尾氣氣囊2的體積變化情況，以平衡尾氣氣囊2中混合氣體的壓情況，進而平衡整個尾氣閉路循環(huán)系統(tǒng)中的壓力，確保循環(huán)尾氣的正常供給，使整個尾氣閉路循環(huán)系統(tǒng)順利、有效的運行下去。通常尾氣氣囊2中體積百分比在40～70%時效果最佳。

所述第一冷凝器3、第二冷凝器4、第三冷凝器5都分別設(shè)有獨立冷媒，在多重冷凝器保障循環(huán)系統(tǒng)中尾氣有效冷凝降溫的同時，每個冷凝器設(shè)有獨立冷媒，使得冷凝器之間互不干擾的同時，進一步提高了冷凝效果，以避免尾氣從系統(tǒng)從揮發(fā)出去造成空氣污染；為進一步提高整個循環(huán)系統(tǒng)的降溫效果，冷凝器的冷媒介質(zhì)為均采用冷卻效果遠遠高于冰水的乙二醇溶液。

所述第四管道10連接有第六管道15，所述第六管道15連接有活性炭吸附裝置16，縮合釜1中的尾氣經(jīng)過冷凝、水循環(huán)系統(tǒng)（水環(huán)真空泵6、第三冷凝器5、循環(huán)水池13、增壓水泵14，水循環(huán)系統(tǒng)中的第三冷凝器5可以對循環(huán)水進行冷卻，降低水環(huán)真空泵6因過熱引起的過載現(xiàn)象）、冷凝處理后，尾氣中殘留的極小部分氣體經(jīng)過管道10進入管道15中，最后進入活性炭吸附裝置16進行吸附處理后排出，經(jīng)過最后一步活性炭吸附裝置16基本可以完全除去排出氣體中的污染物；為了保證活性炭吸附裝置16可以對殘留氣體的有效吸附，在所述第六管道15上安裝有自動調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)進入活性炭吸附裝置16的量；同時設(shè)有的自動調(diào)節(jié)閥和活性炭吸附裝置16，還具有以下作用：當(dāng)尾氣氣囊2中的體積達到最大值時，為了保證整個循環(huán)系統(tǒng)的正常運行，可以打開自動調(diào)節(jié)閥，使多余的尾氣經(jīng)過第六管道15中排入活性炭吸附裝置16中進行處理，達到既保證了循環(huán)系統(tǒng)的平衡又避免了污染物從尾氣中排除空氣中。

所述第五管道11連接有氮氣管道17，以進一步實現(xiàn)對尾氣氣囊2中體積的有效控制調(diào)節(jié)，當(dāng)尾氣氣囊2中氣體體積達到最低體積時，此時尾氣氣囊2中的壓力較低，反應(yīng)釜1中的尾氣可能會倒入尾氣氣囊2中，影響循環(huán)系統(tǒng)的正常運行，因此此時就需要通過氮氣管道17對尾氣氣囊2中補入氮氣，以平衡尾氣氣囊2中的體積與壓力，進而平衡整個循環(huán)系統(tǒng)中的壓力平衡，使得整個循環(huán)系統(tǒng)正常運行；為了進一步實時控制尾氣氣囊2中的體積與壓力情況，在所述第五管道11和氮氣管道17分別安裝有自動調(diào)節(jié)閥，可以自動控制調(diào)節(jié)氮氣進入尾氣氣囊2中，以及時平衡尾氣氣囊2中的體積與壓力情況。

所述冷凝液回收管道12上設(shè)有自動調(diào)節(jié)閥，以自動打開冷凝液回收管道12，使回收的原料冷凝液從尾氣氣囊2中流出被收集起來重復(fù)利用。

所述循環(huán)水池13內(nèi)設(shè)有兩層底部相通的隔油板， 隔油板底部相通可以循環(huán)水池13保持正常液位，同時設(shè)有兩層隔油板，可以回收尾氣中溶于水中的油層，達到回收利用的好處，減少環(huán)境污染。

所述循環(huán)水池13上安裝有遠傳液位計LI、遠傳溫度計TI、遠傳pH計S，所述循環(huán)水池13連接有補水管18和補堿管19；所述補水管18和補堿管19上分別安裝有自動調(diào)節(jié)閥。安裝的遠傳液位計LI、遠傳溫度計TI、遠傳pH計S可以實時控制循環(huán)水池13中水的液位、溫度及pH值，達到最佳的循環(huán)冷卻及尾氣處理效果，當(dāng)循環(huán)水池13中液位過低或pH值偏低時，可以打開自動調(diào)節(jié)閥，及時通過補水管18和補堿管19進行水位和pH值的調(diào)節(jié)；通常而言，循環(huán)水池13的溫度在15～25℃，pH值在7～10時，循環(huán)水池的作用效果較佳。

本實用新型所述的過氧化二異丙苯縮合尾氣閉路循環(huán)系統(tǒng)的使用過程如下：

縮合釜1中反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣在水環(huán)真空泵6的作用下從縮合釜1的頂部出氣口被抽出，先經(jīng)過第一冷凝器3進行初步冷卻降溫，接著進入水循環(huán)系統(tǒng)中進行處理：經(jīng)過第一冷凝器3降溫后的尾氣在水環(huán)真空泵6的作用下，進入第三冷凝器5中二次降溫，接著進入循環(huán)水池13中進行隔油凈化，令尾氣中的氣相成分、油相成分與水分離，分離后的氣相成分在增壓水泵14的作用下，進入水環(huán)真空泵6中，循環(huán)往復(fù)處理，直至尾氣中大部分有機雜質(zhì)均被吸收處理；剩余的尾氣從水環(huán)真空泵6經(jīng)過第二冷凝器4的再次降溫（也可以對循環(huán)水進行冷卻，降低水環(huán)真空泵6因過熱引起的過載現(xiàn)象），接著通過第四管道10輸送到尾氣氣囊2中，最后在尾氣氣囊2的作用下，從縮合釜1的底部放空口進入到縮合釜1中，上述過程循環(huán)反復(fù)進行，在此循環(huán)反復(fù)過程中，尾氣中的有效原料被冷凝成液體，通過冷凝液回收管道12從尾氣氣囊2的底部出口流出被收集起來重復(fù)利用，這樣就實現(xiàn)了過氧化二異丙苯縮合反應(yīng)中的尾氣循環(huán)利用，整個尾氣處理過程是閉合的循環(huán)路線，減少了環(huán)境污染同時還實現(xiàn)了原料回收，降低原料成本，同時利用順循環(huán)系統(tǒng)也節(jié)約了循環(huán)水的使用。

需要說明的是，上述循環(huán)系統(tǒng)中，尾氣氣囊2不僅僅起到尾氣原料的儲存與供給的作用，同時由于尾氣氣囊2的平衡作用，可以避免整個循環(huán)系統(tǒng)中出現(xiàn)壓力失衡的現(xiàn)象，從而使得整個循環(huán)系統(tǒng)可以正常有序的循環(huán)反復(fù)進行。

綜上所述可見：本實用新型提供的過氧化二異丙苯縮合尾氣閉路循環(huán)系統(tǒng)，可以有效凈化處理尾氣中的污染物，降低環(huán)境污染，同時還可以有效回收尾氣中的有機物原料，節(jié)約原料，降低原料成本，且整個尾氣的處理與回收工藝簡單、循環(huán)水用量少、能耗低、無二次污染，使用方便，具有實用性和應(yīng)用前景，相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，取得了顯著性進步和出乎意料的效果。

最后有必要在此說明的是：以上所述僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。