含油尾气净化工艺及装置的制作方法

专利名称：含油尾气净化工艺及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种含油尾气分离工艺及设备，尤其是一种大型离心式气体压縮机或透平设 备的含油尾气净化工艺及装置。
背景技术：
目前，在大型气体压縮设备及透平设备工作过程中会产生大量的尾气，其温度一般在
40 70°C，尾气中夹带的润滑油一般以油蒸汽或者液态油滴的形式存在，为了使排放的尾气
不致污染环境，同时，也为了使润滑油得到回收利用，通常会使用尾气净化装置对含油尾气 进行处理后再行排放。
现有的含油尾气净化工艺主要有以下几种。
水雾喷淋法风机抽吸尾气进入水雾喷淋净化器内，经水雾洗涤，使含油尾气净化，油 进入水中，排至废水池。其存在的缺陷 一是除油率仅在60%左右，外排不达标；二是要产 生二次污染，含油废水必须进行再处理。
高压静电法风机抽吸尾气进入高压电场，油滴在电场力的作用下被极板捕集，使尾气 得到净化。其存在的缺陷净化效果受极板被油状况的影响较大，需定时清洗极板，极板腐 蚀严重，产生的含油废液需处理。
物理拦截法包括滤网填料式或挡板式拦截法，前者以金属丝网、活性炭粒等填料或聚 丙烯吸油滤料对油滴进行捕集，后者采用挡板处理，尾气中油雾颗粒在惯性力的作用下，与 折叠挡板发生碰撞，被捕集下来，达到净化目的。其存在的缺陷除油率低，处理后外排难 以达标。
大型气体压縮设备及透平设备对含油的压縮空气一般采用的是滤网拦截法，即以金属丝 网、活性炭粒等填料或聚丙烯吸油滤料对油滴进行拦截，使尾气得到净化。其存在的问题是 :使用周期短，净化效果差，难以满足离心式空气压縮机润滑油尾气的净化要求。现用于螺 杆式压縮机压縮空气的油雾分离器，其净化效果好，但运行压力O. 4 0. 8MPa，无法在外排油
烟尾气净化方面使用。

发明内容
为了克服现有含油尾气净化工艺净化效果不好的不足，本发明所要解决的技术问题是提 供一种净化效果好的含油尾气净化工艺及用于该种净化工艺的含油尾气净化装置。
3本发明解决其技术问题所采用的技术方案是含油尾气净化工艺，含油尾气由净化装置 的进气口吸入，经过滤后由排气口排出，过滤前对含油尾气进行油、气冷却分离。 在冷却分离时，采用间接冷却分离装置对尾气进行间接冷却和分离。 进一步的是，过滤器的过滤气阻〈4000Pa。
含油尾气净化装置，包括进气口和排气口之间的净化通道，净化通道上设置有过滤器， 过滤器与进气口之间的净化通道上设置有冷却分离装置，冷却分离装置的底部设置有排油口
所述冷却分离装置宜采用间接冷却分离装置。
间接冷却分离装置设置有尾气通道和冷媒通道，尾气通道设置在进气口和过滤器进气口 之间的净化通道上，冷媒通道接入冷媒供给系统。 尾气通道和冷媒通道的走向设置为螺旋线。
本发明的有益效果是含油尾气由净化装置的进气口吸入，油、气经冷却降温，油蒸汽
不断冷凝，微小油滴不断聚集成较大油滴，于螺旋形尾气通道内在离心力和重力的作用下与 尾气分离，然后，尾气再进入过滤器进一步净化后由排气口外排，比单纯的过滤处理的净化
效果更好；含油尾气经冷却分离处理后，尾气中40 50%的油及颗粒物被去除，显著降低了过 滤器的运行负荷；因此，过滤器中可采用运行气阻〈4000Pa的复合滤芯或者层叠的过滤板， 除油率高，单位面积处理气量可达到30(WVh.i/以上，排气口外排烟气含油量可控制在 3mg/m3以下，能有效回收润滑油，节约能源，减少环境污染。
本发明所提供的含油尾气净化装置，由进气口和排气口之间的间接冷却除油段和过滤器 、以及压差报警器、风机等组成，过滤器气阻变化小，运行平稳，滤芯的更换周期一般在4 个月以上；可以利用普通风机抽排含油尾气，分离出的油无需处理即可循环回用，能有效回 收润滑油，节约能源，减少环境污染；本发明的含油尾气净化装置整体除油率在95%以上， 排气口处的气体含油量在3mg/n^以下，且装置结构紧凑，体积小，运行平稳。


图l是本发明的含油尾气净化装置的主视图。
图2是图1的B-B剖面图。
图3是图1的A-A剖面图。
图4是本发明的含油尾气净化工艺的流程示意图。
图中标记为进气口l，冷媒进口2，冷媒出口3，排油口4，密封盖5，底板6，压差计连 接孔7，过滤器出气口8，风机9，排气口IO，压差报警器ll，法兰12，底座13，过滤器进气
4口14，固定杆螺孔15，筒状复合滤芯16，滤芯顶盖17，滤芯底座18，滤芯固定杆19，密封盖 螺孔20，排油孔21，尾气通道22，冷媒通道23，间接冷却分离装置30，过滤器31，外壁32。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1 图4所示，本发明的含油尾气净化工艺，含油尾气由净化装置的进气口l吸入， 先对含油尾气进行冷却，油、气分离后再过滤，之后由排气口10排出。油、气先经冷却降温 ，油蒸汽不断冷凝，微小油滴不断聚集成较大油滴而与尾气分离，比单纯的过滤处理的净化 效果更好。
冷却分离可采用直接冷却分离的方式，例如向尾气通道内通入冷氮气等作为冷媒，冷却 使尾气中的油与气体分离，此种方式下如要回收利用油液，对冷媒的要求比较高，只能使用 不会污染油液和环境的气体。
冷却分离也可采用间接冷却分离的方式，间接冷却时尾气不与冷媒接触混合，对冷媒的 要求不高，冷凝得到的油液保持纯净，无须处理即可直接进入回收装置再行利用。因此，优 选采用间接冷却分离的方式对尾气进行间接冷却和分离。冷媒介质可根据用户现场资源，选 择冷却水或低温气体如污氮等。
进一步的是，由于之前的尾气冷却分离步骤中对尾气进行了初步分离，除去了一部分的 油，也使尾气可夹带的颗粒物被除去，过滤时的过滤气阻可〈4000Pa。
如图1 图4所示，本发明的含油尾气净化装置，包括进气口1和排气口10之间的净化通 道，净化通道上设置有过滤器31，过滤器31与进气口1之间的净化通道上设置有冷却分离装 置，冷却分离装置的底部设置有排油口4。
过滤前的尾气先在冷却分离装置中进行冷却和油、气分离，尾气经冷却降温，油蒸汽冷 凝成液滴，微小液滴聚集成较大油滴而与气体分离，分离出来的油经排油口4排出，剩余的 油中绝大部分再由过滤器31过滤后排放，比单纯的过滤处理的净化效果更好，由此整个含油 尾气净化装置的除油效果得到改善。
一般地，可在排气口10处安装有风机9用于吸气，风机9设置在除油后的排气口10便于使 用和维护。所述风机通常选择高压离心风机或蜗旋风机。
如前所述，为使分离出的油品清洁，冷却分离优选由间接冷却分离装置30采用间接冷却 分离的方式实现。如图1 图3所示，所述间接冷却分离装置30设置有尾气通道22和冷媒通道 23，尾气通道22设置在进气口1和过滤器进气口14之间的净化通道上，冷媒通道23接入冷媒 供给系统。尾气在尾气通道22中行进，利用冷媒供给系统向冷媒通道23输入水或污氮等冷媒，间接冷却尾气，使尾气中的油蒸汽冷凝成油滴。
为充分利用离心力和重力，使得分离效果更好，尾气通道22和冷媒通道23的走向均设置 为螺旋线。通道走向一般设置为螺旋下行方式，也可设置为平面螺旋方式，较大的油滴在离 心力的作用下，被尾气通道壁捕集，并沿尾气通道壁汇流。
此时，排油口4设置在尾气通道22的底部，被尾气通道22内壁捕集的较大油滴及烟气中 所含的少量固体颗粒物在离心力及重力的作用下，流入尾气通道22底部，并在气流的推动下 流向排油口4，与排油口4连接的集油管可根据用户设定的排油方式决定是否安装阀若直接 回回油箱等回收装置，可不安装；若间隙排油则需安装。过滤步骤中分离出的油也可进入回 收装置。为便于油滴以自重汇流于排油口4，尾气通道22的进气口底部宜高于其出气口底部 ，冷媒通道23的进口宜低于其出口，以使换热充分，并便于冷媒流动。
上述间接冷却分离装置30中，尾气通道22和冷媒通道23并行，两者之间的位置关系可以 为左右排列、上下排列或者是内外排列，尾气通道22和冷媒通道23的断面形状可以是矩形或 者是圆形等，尾气通道22及及冷媒通道23可采取薄板焊接成型的方式制作，要求能充分发生 热交换，通道螺旋弧度尽可能平滑，为方便制作，常采用矩形断面通道，且通道内不易积油 ，免清洗。通道入口一般需要焊接法兰。
间接冷却分离装置30的除油率在40 50%左右，有效地降低了尾气的油含量和颗粒物含量 ，为精过滤创造了条件。
例如以下形式的过滤器31可以满足过滤气阻〈4000Pa的要求。
过滤器31可采用筒状总成，相应滤芯设计为筒状复合滤芯。如图l、图2和图3所示，所 述过滤器31包括底板6、底板6周边的外壁32和外壁32上的密封盖5，筒状复合滤芯16安装在 底板6上的滤芯底座18上，筒状复合滤芯16的底部设置为滤器进气口14，过滤器出气口8设置 在外壁32上，筒状复合滤芯16通过设置在底板6上的滤芯固定杆19和固定螺丝固定，过滤器 31上设置了排油孔21，排油孔21设置在底板6或外壁32上，排油孔21的位置低于筒状复合滤 芯16的位置。滤芯顶盖17用于防止从过滤器进气口14进入的尾气不经过滤即从轴向逸出，过 滤时，尾气由过滤器进气口14进入，经滤芯径向流出并由设置在外壁32上的过滤器出气口8 流出。滤芯的内外网状金属骨架及封头一般采用普通冷轧板、镀锌板或铝合金板冲压成型。
使用滤芯底座18除可用于固定筒状复合滤芯16外，也抬高了滤芯位置，使过滤得到的油 可以方便地经排油孔21流出并进入回收装置，而不会积留在滤芯内。滤芯通过设置在底板6 上的滤芯固定杆19和固定螺丝固定，方便更换。
或者，过滤器31也可采用箱体式总成，相应滤芯则设计为折叠过滤板，采取滑道抽拉固定，各个过滤板的中心线所在方向为尾气进出方向。
为了随时监测滤芯的气阻变化，最好还设置有压差报警器ll。如图1所示，在分别位于 过滤器进气口 14前和过滤器出气口8前的两个压差计连接孔7处连接压差报警器11的压差计， 可根据配套风机产生真空度的大小，设置报警参数，该报警参数一般〈6KPa，当滤芯气阻达 到设定值时，系统报警，提示更换滤芯或过滤板，更换周期在4个月以上， 一般为6 18个月 ，相对于现有技术中过滤器滤芯半个月至一个月的更换周期大大延长，维护更方便。
实施例
如图l、图2和图3所示，本发明的含油尾气净化装置，包括进气口1和排气口10，进气口 l和排气口 10之间顺序设置有间接冷却分离装置30和过滤器31 ，所述间接冷却分离装置30设 置为螺旋圆管式尾气通道22和冷媒通道23，尾气通道22的尾气进口为进气口1，尾气通道22 的尾气出口为过滤器进气口14;冷媒通道23接入冷媒供给系统；尾气通道22的下端设置有排 油口4，过滤器31采用筒状总成，包括底板6、底板6周边的外壁32和外壁32上的密封盖5，筒 状复合滤芯16安装在底板6上的滤芯底座18上，筒状复合滤芯16的底部设置为滤器进气口14 ，过滤器出气口8设置在外壁32上，在底板6上设置有滤芯固定杆19，筒状复合滤芯16上端设 置有滤芯密封盖，滤芯密封盖上有孔，滤芯固定杆19穿过此孔后由密封圈及蝴蝶螺丝将筒状 复合滤芯16压紧密封，过滤器31上设置了排油孔21，排油孔21设置在底板6或外壁32上，排 油孔21的位置低于筒状复合滤芯16的位置，过滤器进气口 14前和过滤器出气口8前的两个压 差计连接孔7处连接压差报警器11的压差计，在排气口10处安装有风机9，风机抽气口与过滤 器出气口8通过法兰12连接，整个净化工艺为负压工作。间接冷却分离装置30的排油口4、过 滤器31的排油孔21上安装排油管，排油管插接入如透平回油箱等回收装置液面以下10cm。整 个净化装置安装在底座13上，安装高度保证运行过程中产生的润滑油能够自流入回收装置为 准。
某800(WVh的高速离心式空气压縮机，其透平回油箱的抽风机排气量为24(WVh，含油 量为150mg/m3，油烟温度为53'C。应用本发明的含油尾气净化装置，其间接冷却分离装置 30的换热面积为3. 24m2，冷却水流量为4m3/11，采用单支过滤面积为2. Or/的筒状折叠滤芯， 风机型号选用为XGB-7，安装位置高于回油箱油面1.5m，回油管插入油箱液面下20cm。运行 后，处理后尾气含油量低于3mg/m 油烟温度低于38。C，滤芯运行6个月未出现异常。
某轧机透平机尾气排放量80m3/h，含油量56mg/m3，烟气温度4rC，应用本发明的含油 尾气净化装置对其进行处理，风机型号选用为XGB-9，处理后尾气含油量降低至1.2mg/m3。
权利要求
权利要求1含油尾气净化工艺，含油尾气由净化装置的进气口(1)吸入，经过滤后由排气口(10)排出，其特征是过滤前对含油尾气进行油、气冷却分离。
2 如权利要求l所述的含油尾气净化工艺，其特征是在冷却分离时，采用间接冷却分离装置(30)对含油尾气进行间接冷却和分离。
3 如权利要求1或2所述的含油尾气净化工艺，其特征是过滤气阻<4000Pa。
4 含油尾气净化装置，包括进气口 (1)和排气口 (10)之间的净化通道，净化通道上设置有过滤器(31)，其特征是过滤器(31)与进气口 (1)之间的净化通道上设置有冷却分离装置，冷却分离装置的底部设置有排油口 (4)。
5 如权利要求4所述的含油尾气净化装置，其特征是所述冷却分离装置为间接冷却分离装置(30)，间接冷却分离装置(30)设置有尾气通道(22)和冷媒通道(23)，尾气通道(22)设置在进气口 (1)和过滤器进气口 (14)之间的净化通道上，冷媒通道(23)接入冷媒供给系统。
6 如权利要求5所述的含油尾气净化装置，其特征是尾气通道(22)和冷媒通道(23)的走向设置为螺旋线。
7 如权利要求4、 5或6所述的含油尾气净化装置，其特征是过滤器(31)的过滤气阻〈4000Pa。
8 如权利要求7所述的含油尾气净化装置，其特征是所述过滤器(31)包括底板(6)、底板(6)周边的外壁(32)和外壁(32)上的密封盖(5)，筒状复合滤芯(16)安装在底板(6)上的滤芯底座(18)上，筒状复合滤芯(16)的底部设置为滤器进气口 (14)，过滤器出气口 (8)设置在外壁(32)上，筒状复合滤芯(16)通过设置在底板(6)上的滤芯固定杆(19)和固定螺丝固定，过滤器(31)上设置有排油孔(21)，排油孔(21)设置在底板(6)或外壁(5)上，排油孔(21)的位置低于筒状复合滤芯(16)的位置。
全文摘要
本发明公开了一种净化效果好的含油尾气净化工艺及装置。该工艺为含油尾气由净化装置的进气口吸入，经间接冷却螺旋除油、过滤净化后由排气口排出。该净化装置包括进气口和排气口之间的净化通道，净化通道上设置有间接冷却分离装置和过滤器、压差报警器、抽气风机等，间接冷却分离装置优选设置走向为螺旋线的尾气通道和冷媒通道。净化装置的结构紧促、体积小、运行气阻低于4000Pa、净化效率高、操作简单、能有效回收润滑油，减少环境污染，可作为大型气体压缩机及透平机的配套设备。
文档编号B01D5/00GK101485938SQ20091030001
公开日2009年7月22日 申请日期2009年1月4日 优先权日2009年1月4日
发明者倪承新, 刘昌林, 张金阳, 谭绍兵, 陈世江 申请人:攀钢集团研究院有限公司;攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司;攀枝花市攀研科技产业有限责任公司;攀枝花新钢钒股份有限公司