本實(shí)用新型涉及一種冷凝機(jī)，特別涉及一種用于有機(jī)溶劑熱回收的冷凝機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快，各種工業(yè)廢氣大量排放導(dǎo)致大氣污染越來越嚴(yán)重?，F(xiàn)有技術(shù)中，較常見的有機(jī)廢氣處理設(shè)備技術(shù)主要有熱氧化法、催化氧化法、吸附濃縮法、吸收法、低溫等離子和光催化法，上述方法雖能解決對環(huán)境的直接污染，但都很難對排放的物質(zhì)進(jìn)行回收，常以分解后的另一種對環(huán)境無害的形式排放。熱氧化法采用的原理是對廢氣中的有機(jī)物進(jìn)行高溫燃燒（氧化），使這些有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔锱c氧氣結(jié)合，將污染物質(zhì)分解成水和二氧化碳。此方法目前處理有機(jī)廢氣比較直接有效，但由于燃燒的熱不能很好的利用也是一種資源的浪費(fèi)。

醫(yī)藥化工行業(yè)的RTO（蓄熱燃燒）是一個具有代表性的例子。現(xiàn)有醫(yī)化領(lǐng)域VOCs前端一般采用兩級冷凝的方式進(jìn)行簡單處理，再直接排放至末端的RTO機(jī)組進(jìn)行焚燒處理。前端采用一級循環(huán)水加二級冷凍水冷凝的方式，冷凍水溫度一般國內(nèi)醫(yī)化行業(yè)采用最低溫度為-15℃，更多的為采用0℃以上的冷凍水溫度，造成兩級冷凝后排放尾氣溶劑含量還是在上百克/立方米的高濃度范圍，很多都在爆炸極限區(qū)間，這樣就給企業(yè)VOCs的末端治理RTO機(jī)組運(yùn)行帶來很多問題：因很多排放濃度都在爆炸極限區(qū)間，給RTO機(jī)組的安全運(yùn)行帶來極大的隱患。高濃度的排放尾氣直接進(jìn)RTO機(jī)組，造成燃燒室超溫運(yùn)行情況經(jīng)常發(fā)生，同時(shí)也使尾氣在燃燒室的焚燒不完全，黏附在RTO機(jī)組的蓄熱床中，造成設(shè)備的堵塞、蓄熱陶瓷的腐蝕問題，進(jìn)一步帶來RTO設(shè)備效率降低，排放超標(biāo)等惡性循環(huán)問題。目前整個環(huán)保行業(yè)采用的都大多是以上這些末端治理的方式，這種方式在某種意義上對資源也是一種浪費(fèi)。污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化成的二氧化碳也會造成溫室效應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，從而提供一種用于有機(jī)溶劑熱回收的冷凝機(jī)，該冷凝機(jī)能夠提高對有機(jī)廢氣內(nèi)溶劑的回收效率，提高對其中所含的熱能量的利用率。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種用于有機(jī)溶劑熱回收的冷凝機(jī)，其特征在于：包括一級冷量回收換熱器、二級冷量回收換熱器、一級氣液分離器、二級氣液分離器、深冷箱、溶劑接收罐、制冷機(jī)組和冷凝器，一級冷量回收換熱器上設(shè)有一級入氣口和一級出氣口以及一級入劑口和一級出劑口，二級冷量回收換熱器上設(shè)有二級第一入氣口和二級第一出氣口以及二級第二入氣口和二級第二出氣口，一級氣液分離器設(shè)有第一出水口以及氣液第一入氣口和氣液第一出氣口，二級氣液分離器設(shè)有第二出水口以及氣液第二入氣口和氣液第二出氣口，深冷箱上設(shè)有入氣口和出氣口以及箱入劑口和箱出劑口，溶劑接收罐上設(shè)有收集口，冷凝器上設(shè)有冷卻入劑口和冷卻出劑口以及冷卻入水口和冷卻出水口；所述二級冷量回收換熱器、一級氣液分離器、深冷箱、二級氣液分離器和一級冷量回收換熱器依次連接，其中二級第一出氣口與氣液第一入氣口通過管道連接，氣液第一出氣口與入氣口通過管道連接，出氣口與氣液第二入氣口通過管道連接，氣液第二出氣口與二級第二入氣口通過管道連接，二級第二出氣口與一級入氣口通過管道連接；所述一級氣液分離器和二級氣液分離器分別與溶劑接收罐連接，其中收集口分別與第一出水口和第二出水口連接；所述深冷箱、制冷機(jī)組、冷凝器和一級冷量回收換熱器循環(huán)連接，其中制冷機(jī)組一端與箱出劑口通過管道連接，制冷機(jī)組另一端與冷卻入劑口通過管道連接，冷卻出劑口與一級入劑口通過管道連接，一級出劑口與箱入劑口通過管道連接。

進(jìn)一步的，所述深冷箱和一級冷量回收換熱器之間還設(shè)有膨脹閥。

進(jìn)一步的，所述制冷機(jī)組內(nèi)設(shè)有制冷劑，所述制冷劑在深冷箱、制冷機(jī)組、冷凝器和一級冷量回收換熱器之間的管道內(nèi)循環(huán)移動。

本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：結(jié)構(gòu)科學(xué)，工作時(shí)能源損耗低，能夠滿足全年各種工況的運(yùn)行要求；采用換熱回收設(shè)備，能夠提高熱回收效率，降低機(jī)組運(yùn)行能耗，能夠提高對有機(jī)廢氣內(nèi)溶劑的回收效率，提高對其中所含的熱能量的利用率；本實(shí)用新型可適用的溶劑范圍廣泛，可回收乙酸乙酯、己烷、四氫呋喃、甲基叔丁基醚等各種有機(jī)溶劑，凡是有機(jī)溶劑尾氣排放的企業(yè)均可利用該裝置，能夠節(jié)約能源，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種用于有機(jī)溶劑熱回收的冷凝機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型中一級換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供一種用于有機(jī)溶劑熱回收的冷凝機(jī)及方法，能夠提高對有機(jī)廢氣內(nèi)溶劑的回收效率，提高對其中所含的熱能量的利用率。

為了使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。

實(shí)施例。

如圖1所示，一種用于有機(jī)溶劑熱回收的冷凝機(jī)，包括一級冷量回收換熱器1、二級冷量回收換熱器2、一級氣液分離器3、二級氣液分離器4、深冷箱5、溶劑接收罐6、制冷機(jī)組7和冷凝器8。

本實(shí)施例中，一級冷量回收換熱器1上設(shè)有相連的一級入氣口11和一級出氣口12以及相連的一級入劑口13和一級出劑口14。二級冷量回收換熱器2上設(shè)有相連的二級第一入氣口21和二級第一出氣口22以及相連的二級第二入氣口23和二級第二出氣口24。一級氣液分離器3設(shè)有第一出水口31以及相連的氣液第一入氣口32和氣液第一出氣口33。二級氣液分離器4設(shè)有第二出水口41以及相連的氣液第二入氣口42和氣液第二出氣口43。深冷箱5上設(shè)有相連的入氣口51和出氣口52以及相連的箱入劑口53和箱出劑口54。溶劑接收罐6上設(shè)有收集口61。冷凝器7上設(shè)有相連的冷卻入劑口71和冷卻出劑口72以及相連的冷卻入水口73和冷卻出水口74。

二級冷量回收換熱器2、一級氣液分離器3、深冷箱5、二級氣液分離器4和一級冷量回收換熱器1依次連接。其中，二級第一出氣口22與氣液第一入氣口32通過管道連接，氣液第一出氣口33與入氣口51通過管道連接，出氣口52與氣液第二入氣口42通過管道連接，氣液第二出氣口43與二級第二入氣口23通過管道連接，二級第二出氣口24與一級入氣口11通過管道連接。一級氣液分離器3和二級氣液分離器4分別與溶劑接收罐6連接。其中，收集口61分別與第一出水口31和第二出水口連接41。

深冷箱5、制冷機(jī)組6、冷凝器和一級冷量回收換熱器1循環(huán)連接，形成冷凝單元。其中，制冷機(jī)組6一端與箱出劑口54通過管道連接，制冷機(jī)組6另一端與冷卻入劑口71通過管道連接，冷卻出劑口72與一級入劑口13通過管道連接，一級出劑口14與箱入劑口53通過管道連接。冷卻入水口71和冷卻出水口72分別連接外端水源。

制冷機(jī)組6內(nèi)設(shè)有制冷劑。在冷凝機(jī)工作時(shí)，制冷劑在深冷箱5、制冷機(jī)組6、冷凝器8和一級冷量回收換熱器1之間的管道內(nèi)循環(huán)移動。

深冷箱5和一級冷量回收換熱器1之間還設(shè)有膨脹閥9。制冷劑通過膨脹閥9之后，能夠降低溫度，再進(jìn)入深冷箱5，使得之后的壓縮機(jī)做功能耗減小，功率降低。

如圖2所示，本實(shí)施例中一級冷量回收換熱器1采用不銹鋼罐體模式，罐內(nèi)裝填有晶型α-Al₂O₃剛玉儲冷石，α形屬于六方最密堆積，粒徑3~5mm，剛玉的摩氏硬度為9，熱導(dǎo)率是空氣的數(shù)千倍左右。當(dāng)冷氣經(jīng)過的時(shí)候能夠迅速的將冷量儲存下來并傳導(dǎo)給換熱介質(zhì)；與此同時(shí)埋在儲冷石內(nèi)的壓縮機(jī)制冷劑盤管能夠迅速吸走冷量，降低制冷劑的溫度。

本實(shí)施例中，箱出劑口54前端、入氣口51前端、出氣口52前端、二級第一入氣口21前端、二級第二出氣口22前端均設(shè)有監(jiān)測器，通過監(jiān)測器能夠?qū)囟?、壓力進(jìn)行監(jiān)控，能夠使運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)概率降到最低。

本實(shí)施例中，用于有機(jī)溶劑熱回收的冷凝機(jī)的工作流程為：需要處理的有機(jī)溶劑尾氣從二級第一入氣口21進(jìn)入二級冷量回收換熱器2內(nèi)，經(jīng)過熱交換從二級第一出氣22口移出，再通過氣液第一入氣口32進(jìn)入一級氣液分離器3內(nèi)，經(jīng)過氣液分離后通過氣液第一出氣口33離開一級氣液分離器3。經(jīng)過第一次氣液分離后的尾氣通過入氣口51進(jìn)入深冷箱5，在深冷箱5中經(jīng)過冷卻后，從出氣口52離開，再通過氣液第二入氣口43進(jìn)入二級氣液分離器4。尾氣在二級氣液分離器4中經(jīng)過第二次氣液分離，將剩余溶劑脫離。二次氣液分離后的尾氣從氣液第二出氣口43離開二級氣液分離器4，再通過二級第二入氣口23進(jìn)入二級冷量回收換熱器2中。再次進(jìn)入二級冷量回收換熱器2中的尾氣會與通過二級第一入氣口21進(jìn)入二級冷量回收換熱器2內(nèi)的尾氣進(jìn)行一次熱交換后從二級第二出氣口24離開，通過一級入氣口11進(jìn)入一級冷量回收換熱器1內(nèi)與通過一級入劑口13進(jìn)入一級冷量回收換熱器1內(nèi)的制冷劑進(jìn)行第三次熱交換。最后，尾氣通過一級出氣口12排除。

制冷劑從制冷機(jī)組6通過冷卻入劑口71進(jìn)入冷凝器7中，與通過冷卻入水口73進(jìn)入冷凝器7的冷卻水進(jìn)行溫度交換，再通過一級入劑口13進(jìn)入一級冷量回收換熱器1中，完成與排除尾氣的熱交換后，制冷劑通過一級出劑口14流出，從箱入劑口53進(jìn)入深冷箱5，最后從箱出劑口54流出，回到制冷機(jī)組6內(nèi)。

其中，從化工反應(yīng)設(shè)備過來的有機(jī)溶劑尾氣在經(jīng)過反應(yīng)系統(tǒng)自帶的兩級普冷后溫度大概在10℃左右，而從深冷箱5出來的尾氣溫度在-45℃左右。兩者在二級冷量回收換熱器2內(nèi)進(jìn)行熱交換，使進(jìn)入的尾氣從10℃降到-15℃左右，而排出的尾氣溫度從-45℃升到-20℃左右。從二級冷量回收換熱器2出來的尾氣在進(jìn)入二級冷量回收換熱器2與從冷凝器7出來冷凝后的制冷劑進(jìn)行換熱，進(jìn)一步降低制冷劑的溫度，提高制冷效率，排放尾氣則從-20℃升到20℃左右。

其中，在一級氣液分離器3和二級氣液分離器4中分離出來的溶劑殘液分別從第一出水口31和第二出水口41流出，通過收集口流進(jìn)溶劑接收罐6。事后可將溶劑接收罐6中積蓄的溶劑殘液統(tǒng)一處理或者通過設(shè)置管道導(dǎo)出。

本實(shí)施例中，所有驅(qū)動部件均通過控制器控制，所有指令可通過現(xiàn)有技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)科學(xué)，工作時(shí)能源損耗低，能夠滿足全年各種工況的運(yùn)行要求。本實(shí)用新型采用換熱回收設(shè)備，能夠提高熱回收效率，降低機(jī)組運(yùn)行能耗，能夠提高對有機(jī)廢氣內(nèi)溶劑的回收效率，提高對其中所含的熱能量的利用率。本實(shí)用新型可適用的溶劑范圍廣泛，可回收乙酸乙酯、己烷、四氫呋喃、甲基叔丁基醚等各種有機(jī)溶劑，凡是有機(jī)溶劑尾氣排放的企業(yè)均可利用該裝置，能夠節(jié)約能源，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求。

本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本實(shí)用新型所作的舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型說明書的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。