一種有機(jī)廢氣的冷凝處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種有機(jī)廢氣的冷凝處理系統(tǒng)，包括氣液接觸裝置、與所述氣液接觸裝置的下部連接的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)、與所述氣液接觸裝置的上部連接的排氣機(jī)構(gòu)、連接所述氣液接觸裝置的底部和上部的循環(huán)機(jī)構(gòu)，所述循環(huán)機(jī)構(gòu)包括通過(guò)循環(huán)管道依次連接的分離裝置和制冷裝置，所述氣液接觸裝置的中間設(shè)有填料層，所述氣液接觸裝置的底部設(shè)有液體收集箱，所述氣液接觸裝置的頂部設(shè)有除霧器。本實(shí)用新型的冷凝處理系統(tǒng)，通過(guò)所述氣液接觸裝置實(shí)現(xiàn)了有機(jī)廢氣和冷卻液直接接觸，通過(guò)其內(nèi)部設(shè)置的填料層，增加了氣體和液體的接觸面積，從而提高了換熱效率和效果，裝置內(nèi)氣體與液體相向流動(dòng)，提高了冷卻效率。
【專利說(shuō)明】
一種有機(jī)廢氣的冷凝處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種有機(jī)廢氣的冷凝處理系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]目前針對(duì)有機(jī)廢氣的冷凝處理，絕大部分都是通過(guò)換熱器或蒸發(fā)器將氣體溫度冷卻到接近〇°C，但一般不會(huì)冷卻到0°C以下，尤其是所處理的有機(jī)廢氣與水的相溶性很差時(shí)， 將有機(jī)廢氣冷凝到〇°c以下就會(huì)出現(xiàn)空氣中的水蒸氣冷凝結(jié)霜的問(wèn)題。水蒸氣冷凝結(jié)霜會(huì)附著在換熱器表面嚴(yán)重降低換熱器的換熱效率、增加風(fēng)阻，隨著時(shí)間的增加結(jié)霜程度會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，最終導(dǎo)致處理設(shè)備不能運(yùn)行，甚至損壞設(shè)備。
[0003]但是，現(xiàn)有的冷凝處理裝置在排氣端產(chǎn)生很多霧水，很容易產(chǎn)生液夾帶現(xiàn)象，從而嚴(yán)重影響處理效果；而且，目前能夠?qū)怏w冷卻到〇°C以下的處理設(shè)備，其主要工作方式有兩種:1、間歇式工作，設(shè)備結(jié)霜到一定程度后，停止冷卻，對(duì)設(shè)備進(jìn)行升溫除霜，除霜結(jié)束再進(jìn)行冷凝工作，此方案設(shè)備不能連續(xù)運(yùn)行、能耗高;2、兩組或兩組以上冷凝處理設(shè)備交替冷卻和除霜，此方案能實(shí)現(xiàn)連續(xù)冷凝處理，但控制復(fù)雜、成本高。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種有機(jī)廢氣的冷凝處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)低能耗、低成本、高效冷卻的有機(jī)廢氣的處理。
[0005]本實(shí)用新型的有機(jī)廢氣的冷凝處理系統(tǒng)，其特征在于:包括氣液接觸裝置、與所述氣液接觸裝置的下部連接的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)、與所述氣液接觸裝置的上部連接的排氣機(jī)構(gòu)、連接所述氣液接觸裝置的底部和上部的循環(huán)機(jī)構(gòu)，所述循環(huán)機(jī)構(gòu)包括通過(guò)循環(huán)管道依次連接的分離裝置和制冷裝置，所述氣液接觸裝置的中間設(shè)有填料層，所述氣液接觸裝置的底部設(shè)有液體收集箱，所述氣液接觸裝置的頂部設(shè)有除霧器。
[0006]進(jìn)一步，所述進(jìn)氣機(jī)構(gòu)包括通過(guò)進(jìn)氣管道依次連接的前置過(guò)濾裝置和預(yù)冷裝置。
[0007]進(jìn)一步，所述排氣機(jī)構(gòu)包括排氣管道和安裝在所述排氣管道上的冷量回收裝置。
[0008]進(jìn)一步，所述循環(huán)機(jī)構(gòu)的上部的進(jìn)液口端設(shè)有液體分布器。
[0009]進(jìn)一步，所述分離裝置具體為重力分離裝置或減壓蒸餾裝置或重力分離裝置與減壓蒸餾裝置的組合。
[0010]本實(shí)用新型的冷凝處理系統(tǒng)，通過(guò)所述氣液接觸裝置實(shí)現(xiàn)了有機(jī)廢氣和冷卻液直接接觸，通過(guò)其內(nèi)部設(shè)置的填料層，增加了氣體和液體的接觸面積，從而提高了換熱效率和效果，裝置內(nèi)氣體與液體相向流動(dòng)，提高了冷卻效率;通過(guò)所述氣液接觸裝置的頂部設(shè)有的除霧器可對(duì)排氣進(jìn)行除霧，從而避免了液夾帶現(xiàn)象，提高了處理效果;可優(yōu)先采用制冷裝置產(chǎn)生的熱能為減壓蒸餾裝置提供熱源，從而達(dá)到很好的節(jié)能效果;釋放冷量后的冷卻液通過(guò)簡(jiǎn)單的分離和再冷卻后可以循環(huán)使用，降低了能耗和處理成本?！靖綀D說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型提供的冷凝處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型提供的冷凝處理系統(tǒng)的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]如圖1、圖2，氣液接觸裝置-30、除霧器-31、液體分布器-32、填料層-33、氣體分布區(qū)-34、液體收集箱-35、進(jìn)氣機(jī)構(gòu)-11、前置過(guò)濾裝置-10、預(yù)冷裝置-20、循環(huán)機(jī)構(gòu)-12、分離裝置-40、重力分離裝置-41、調(diào)節(jié)閥-42、減壓蒸餾裝置-43、濃度計(jì)-44、制冷裝置-50、排氣機(jī)構(gòu)-13、冷量回收裝置-60?！揪唧w實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0015]參見(jiàn)圖1，是本實(shí)用新型提供的有機(jī)廢氣的冷凝處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說(shuō)明，本圖僅提供與本發(fā)明有關(guān)的結(jié)構(gòu)部分。
[0016]如圖1所示，一種有機(jī)廢氣的冷凝處理裝置，包括氣液接觸裝置30、與所述氣液接觸裝置30的下部連接的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)11、與所述氣液接觸裝置30的上部連接的排氣機(jī)構(gòu)13、連接所述氣液接觸裝置30的底部和上部的循環(huán)機(jī)構(gòu)12,所述循環(huán)機(jī)構(gòu)12包括通過(guò)循環(huán)管道 (圖中未示出)依次連接的分離裝置40和制冷裝置50，所述氣液接觸裝置30的中間設(shè)有填料層33,所述氣液接觸裝置30的底部設(shè)有液體收集箱35,所述氣液接觸裝置30的頂部設(shè)有除霧器31，所述除霧器31能夠有效防止液夾帶。
[0017]具體的，所述進(jìn)氣機(jī)構(gòu)11包括通過(guò)進(jìn)氣管道(圖中未示出)依次連接的前置過(guò)濾裝置10和預(yù)冷裝置20。
[0018]具體的，所述排氣機(jī)構(gòu)13包括排氣管道(圖中未示出)和安裝在所述排氣管道上的冷回收裝置60。
[0019]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述循環(huán)機(jī)構(gòu)12的上部的進(jìn)液口端設(shè)有液體分布器32,所述液體分布器32能夠?qū)⒗鋮s液進(jìn)行均分，從而使得冷卻液能夠均勻的浸透所述填料層33,提高冷卻效果。
[0020]具體的，所述分離裝置40具體為重力分離裝置41或減壓蒸餾裝置43或重力分離裝置41與減壓蒸餾裝置43的組合。[〇〇21] 實(shí)施例一[〇〇22]利用上述冷凝處理裝置處理含乙酸乙酯的有機(jī)廢氣[〇〇23]首先，確定待處理的含乙酸乙酯的廢氣的目標(biāo)冷卻溫度為_(kāi)25°C，并確定乙酸乙酯的物理特性;其次，根據(jù)乙酸乙酯的凝固點(diǎn)、沸點(diǎn)等物理特性，選用50 % V0L的乙二醇水溶液作為冷卻液，其中，所述乙二醇水溶液的乙二醇水溶液的凝固點(diǎn)為-38°C ;然后，將乙二醇水溶液經(jīng)過(guò)制冷裝置50冷卻至-30°C，通過(guò)循環(huán)機(jī)構(gòu)12上部的液體分布器32均勻地從氣液接觸裝置30的頂部向下噴淋，乙二醇水溶液向下流動(dòng)經(jīng)過(guò)填料層33并均勻浸潤(rùn)填料層33，最后流入液體收集箱35內(nèi)；接著，將含乙酸乙酯的有機(jī)廢氣通過(guò)前置過(guò)濾裝置10進(jìn)行過(guò)濾除雜，再通過(guò)預(yù)冷裝置20冷卻至0°CT5°C后，從氣液接觸裝置30的底部的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)11進(jìn)入，經(jīng)過(guò)氣液接觸裝置30內(nèi)的氣體分布區(qū)34進(jìn)行均勻分布后，受風(fēng)機(jī)的牽引經(jīng)過(guò)填料層33后從排氣機(jī)構(gòu)13排出，期間，含乙酸乙酯的有機(jī)廢氣與填料層33上分布的乙二醇水溶液進(jìn)行充分的氣液接觸，實(shí)現(xiàn)熱交換，乙二醇水溶液向下流動(dòng)過(guò)程中溫度逐漸升高，有機(jī)廢氣向上流動(dòng)的過(guò)程中，溫度逐漸降低并冷凝出乙酸乙酯和水，冷凝液與乙二醇水溶液混合;混合液體受自身重力作用向下流動(dòng)，通過(guò)液體收集箱35收集;再將液體收集箱35內(nèi)的乙二醇、水和乙酸乙酯的混合物通過(guò)分離裝置40進(jìn)行簡(jiǎn)單分離；最后，將上述步驟中分離出的乙二醇水溶液進(jìn)行制冷后返回氣液接觸裝置30的頂部循環(huán)使用。[〇〇24]具體的，由于乙酸乙酯在水和乙二醇中的溶解度都比較小，所以先通過(guò)重力分離裝置41分離出的上層液為乙酸乙酯，下層液主要是稀釋了的乙二醇水溶液及溶解的少量的乙酸乙酯；由于乙二醇的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于水和乙酸乙酯，所以再通過(guò)簡(jiǎn)單的減壓蒸餾，蒸餾出溶解的乙酸乙酯和部分水，使乙二醇水溶液的濃度恢復(fù)到50%V0L，其中，乙酸乙酯和水的溜出液可以進(jìn)一步分離提純。
[0025]優(yōu)選的，所述減壓蒸餾裝置43所需的熱源可以是低品位的廉價(jià)熱源，優(yōu)先采用所述制冷裝置50的冷凝器產(chǎn)生的熱能。[〇〇26]優(yōu)選的，經(jīng)過(guò)冷凝處理后的低溫氣體經(jīng)過(guò)冷量回收裝置60回收冷量后可以升溫至接近環(huán)境溫度然后排出。[〇〇27]實(shí)施例二[〇〇28]利用上述處理裝置處理含D40溶劑油的有機(jī)廢氣[〇〇29]D40溶劑油廣泛應(yīng)用于工業(yè)清洗劑，如鋁箱清洗等，一般鋁箱清洗線排出的含D40溶劑油的廢氣經(jīng)過(guò)-25 °C的冷凝處理后，可以回收95 %以上的D40溶劑油，廢氣中的溶劑油含量已經(jīng)極少。
[0030]處理時(shí)，首先，確定待處理的含D40溶劑油的廢氣的目標(biāo)冷卻溫度為-25°c，并確定 D40溶劑油的物理特性;其次，根據(jù)D40溶劑油的凝固點(diǎn)、沸點(diǎn)等物理特性，選用50 % V0L的乙二醇水溶液作為冷卻液，其中，所述乙二醇水溶液的乙二醇水溶液的凝固點(diǎn)為_(kāi)38°C ;然后，將乙二醇水溶液經(jīng)過(guò)制冷裝置50冷卻至-30°C，通過(guò)循環(huán)機(jī)構(gòu)12上部的液體分布器32均勻地從氣液接觸裝置30的頂部向下噴淋，乙二醇水溶液向下流動(dòng)經(jīng)過(guò)填料層33并均勻浸潤(rùn)填料層33,最后流入液體收集箱35內(nèi)；接著，將含D40溶劑油的有機(jī)廢氣通過(guò)前置過(guò)濾裝置 10進(jìn)行過(guò)濾除雜，再通過(guò)預(yù)冷裝置20冷卻至0°CT5°C后，從氣液接觸裝置30的底部的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)11進(jìn)入，經(jīng)過(guò)氣液接觸裝置30內(nèi)的氣體分布區(qū)34進(jìn)行均勻分布后，受風(fēng)機(jī)的牽引經(jīng)過(guò)填料層33后從排氣機(jī)構(gòu)13排出，期間，含D40溶劑油的有機(jī)廢氣與填料層33上分布的乙二醇水溶液進(jìn)行充分的氣液接觸，實(shí)現(xiàn)熱交換，乙二醇水溶液向下流動(dòng)過(guò)程中溫度逐漸升高，有機(jī)廢氣向上流動(dòng)的過(guò)程中，溫度逐漸降低并冷凝出D40溶劑油和水，冷凝液與乙二醇水溶液混合;混合液體受自身重力作用向下流動(dòng)，通過(guò)液體收集箱35收集該混合液體;再將液體收集箱35內(nèi)的乙二醇、水和D40溶劑油的混合物通過(guò)分離裝置40進(jìn)行簡(jiǎn)單分離;最后，將分離出的乙二醇水溶液進(jìn)行制冷后返回氣液接觸裝置30的頂部循環(huán)使用。[〇〇31]具體的，由于D40溶劑油不能溶解在水或乙二醇中，所以先通過(guò)重力分離裝置41分離出的上層液為D40溶劑油，下層液主要是混合了廢氣中的冷凝水而稀釋了的乙二醇水溶液，然后將下層液分流出一部分進(jìn)入減壓蒸餾裝置43進(jìn)行處理，由于乙二醇的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于水且與水不共沸，因此分餾出水，得到濃縮后的乙二醇水溶液，再將濃縮后的乙二醇水溶液與未分流的下層液進(jìn)行混合，通過(guò)循環(huán)機(jī)構(gòu)12上的濃度計(jì)44檢測(cè)混合后的乙二醇水溶液的濃度，通過(guò)調(diào)節(jié)閥42調(diào)節(jié)濃縮后的乙二醇水溶液的流量，將混合液的濃度調(diào)節(jié)到50 % V0L左右。
[0032]優(yōu)選的，所述減壓蒸餾裝置43所需的熱源可以是低品位的廉價(jià)熱源，優(yōu)先采用所述制冷裝置50的冷凝器產(chǎn)生的熱能。[〇〇33]優(yōu)選的，經(jīng)過(guò)冷凝處理后的低溫氣體經(jīng)過(guò)冷量回收裝置60回收冷量后可以升溫至接近環(huán)境溫度然后排出。
[0034]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有機(jī)廢氣的冷凝處理系統(tǒng)，包括氣液接觸裝置、與所述氣液接觸裝置的下部連 接的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)、與所述氣液接觸裝置的上部連接的排氣機(jī)構(gòu)、連接所述氣液接觸裝置的底 部和上部的循環(huán)機(jī)構(gòu)，所述循環(huán)機(jī)構(gòu)包括通過(guò)循環(huán)管道依次連接的分離裝置和制冷裝置， 所述氣液接觸裝置的中間設(shè)有填料層，所述氣液接觸裝置的底部設(shè)有液體收集箱，所述氣 液接觸裝置的頂部設(shè)有除霧器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于:所述進(jìn)氣機(jī)構(gòu)包括通過(guò)進(jìn)氣管道依次 連接的前置過(guò)濾裝置和預(yù)冷裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于:所述排氣機(jī)構(gòu)包括排氣管道和安裝在 所述排氣管道上的冷量回收裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于:所述循環(huán)機(jī)構(gòu)的上部的進(jìn)液口端設(shè)有 液體分布器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于:所述分離裝置具體為重力分離裝置或 減壓蒸餾裝置或重力分離裝置與減壓蒸餾裝置的組合。
【文檔編號(hào)】B01D5/00GK205649877SQ201620125095
【公開(kāi)日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年2月17日 公開(kāi)號(hào)201620125095.4, CN 201620125095, CN 205649877 U, CN 205649877U, CN-U-205649877, CN201620125095, CN201620125095.4, CN205649877 U, CN205649877U
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