专利名称：直冷式三甲苯回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及双氧水及类似制造业的废气处理装置，是一种三甲苯回收装置，具体地说，是一种从双氧水工业废气处理中回收三甲苯(又名重芳烃)的装置。
双氧水生产过程中，从氧化塔排出的尾气，压力0.2～0.25MPa(表压)，温度32～55℃，含三甲苯浓度6～7g/NM3。该尾气若直接排放，不但会污染环境，而且是对资源的一种浪费，所以生产企业都希望采用回收措施，回收尾气中的大部分三甲苯，并回到生产中重复使用，从而降低消耗，降低双氧水的生产成本。
以往的回收技术，是采用简接冷凝法，即通过制冷机制出冷冻水，再通过换热器将三甲苯尾气冷却至5℃左右，使部分三甲苯冷凝、液化，再通过气液分离器回收三甲苯，该法的缺点是冷冻机及换热器设备投资大，电耗大，成本高，经济效益低。另一种简接冷凝法是利用尾气中0.2～0.25MPa(表压)的压力能，通过涡轮制冷，将气流温度降至零下十几度，再用这股冷气作冷气源，通过换热器冷却尾气，再通过气液分离器回收三甲苯，该法虽然避免了高能耗，但由于仍然是简接冷凝，采用了两级换热器，设备结构及管路复杂，使投资增加，更严重的问题是涡轮出口的气体温度必须降低至-17℃～-10℃，才能使被冷却尾气温度降至3～5℃。涡轮出气温度在-17℃～-10℃状态下。由于出气中含有少量水分产生结冰，使出口管路及换热器堵塞，涡轮工作处于不稳定状态，以致三甲苯回收率很低。
本实用新型的技术解决方案是一种直冷式三甲苯回收装置，其特征是有一带可调负载和可调反压的涡轮膨胀机组及一个带防冰系统的高效气液分离器，其间有管路直接连接。
本实用新型中所述的涡轮膨胀机组的负载可以是压气机、水力测功器或发电机，负载与涡轮同轴旋转且功率可调。所述的涡轮膨胀机组的反压可调是通过在涡轮出口或涡轮出口后的气流分离器出口设调节阀门。阀门关小，反压增加；阀门开大，反压减小。通过反压及上述负载的调节，可控制涡轮出口温度-8～0℃的范围内工作。高效气液分离器是圆筒形，上部有排气阀以控制排气量和调节反压，下部有夹层套，以通入热空气，防止低温下分离器内部壁面结冰。高效气液分离器上还设有液位计与排放水与液体三甲苯的阀门、管路。在低温部分(0℃以下)容器及管路内壁涂防冰涂料。高效气液分离器下部的夹层套中通入的热空气，可以用来自涡轮负载中压气机的排气，其温度在50℃～70℃范围内，因而无任何能源消耗。
本实用新型的有益效果为结构新颖、简单、占地小、投资省、运行费用低、回收率高、显效快、易于操作，维护方便。本实用新型同样适用于尾气中有压力能(表压在0.15MPa以上)及尾气中有机溶剂的沸点较高(100℃以上)的场合。
图中1为进气阀，2为涡轮，3为轴承，4为负载，5为热气进气阀，6为连接管，7为液位计，8为气液分离器，9为排气阀，10为夹层套，11为排水阀，12为排重芳烃阀，13为热气排出管，14为连接管路，15为阀，16为活性碳纤维有机溶剂吸附与回收装置。
以下结合附图
和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例二在实施例一设备的基础上，增加了两台活性碳纤维吸附与回收装置，即将分离器8出口气流引至活性碳纤维有机溶剂吸附与回收装置16，其间用连接管路14、阀15连接，由排气阀9，排出清洁空气。活性碳纤维有机溶剂回收装置16，实际为两台并联，一台吸附，另一台脱附，轮换工作，脱附出的高浓度三甲苯气体引至涡轮进口，重新通过直冷式涡轮制冷回收三甲苯，避免了采用投资大、能耗高的冷冻机和换热器设备。实施效果三甲苯排放浓度≤100mg/NM3(允许的环保排放标准)，回收率≥95％，能耗3千瓦，设备投资回收期11个月。
采用本实用新型结构，排气中三甲苯浓度在1.3g/NM3以下，回收率在到80％左右，由于设备简单，投资省，运行费用低，经济效益十分显著，一般在七个月之内即可回收设备投资。
若要进一步降低排气中三甲苯浓度及提高三甲苯回收率，则要在高效分离器后增设活性碳纤维有机溶剂吸附与回收装置(专利号ZL01263147.7)以进一步回收三甲苯，使出口浓度降至100mg/NM3以下，做到达标排放，回收率达到95％以上。从活性碳纤维上脱附出的高浓度三甲苯气体，引入涡轮进口，无须冷冻水和换热器，可大大节省设备投资与运行费用。
权利要求1.一种直冷式三甲苯回收装置，其特征是有一带可调负载和可调反压的涡轮膨胀机组及一个带防冰系统的高效气液分离器，其间有管路直接连接。
2.根据权利要求1所述的直冷式三甲苯回收装置，其特征是涡轮膨胀机组的负载是压气机或水力测功器、发电机，负载与涡轮同轴旋转。
3.根据权利要求1或2的直冷式三甲苯回收装置，其特征是在涡轮出口或涡轮出口后的气流分离器出口设有调节阀门。
4.根据权利要求1或2的直冷式三甲苯回收装置，其特征是高效气液分离器是圆筒形，上部有控制排气量和调节反压的排气阀，下部有通入热空气的夹层套。
5.根据权利要求1或2的直冷式三甲苯回收装置，其特征是高效气液分离器上还设有液位计与排放水和液体三甲苯的阀门、管路。
6.根据权利要求1或2的直冷式三甲苯回收装置，其特征是在高效气液分离器上的0℃以下的低温部分容器与管路内壁涂有防冰涂料。
7.根据权利要求1或2的直冷式三甲苯回收装置，其特征是高效气液分离器下部的夹层套与来自涡轮负载中压气机的排气相连通。
专利摘要本实用新型公开了一种直冷式三甲苯回收装置，其特征是有一带可调负载和可调反压的涡轮膨胀机组及一个带防冰系统的高效气液分离器，其间有管路直接连接。其有益效果为结构新颖、简单、占地小、投资省、运行费用低、回收率高、显效快、易于操作，维护方便，经济效益十分显著。
文档编号B01D5/00GK2562834SQ0226378
公开日2003年7月30日 申请日期2002年8月13日 优先权日2002年8月13日
发明者成刚, 成晓迪 申请人:成刚