专利名称：化工尾气分离回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种化工尾气分离回收装置。
背景技术：
近年来随着社会的发展和技术的进步，对能源的需求越来越严重。现有可利用直接能源越来越紧张，国家号召发展循环经济，充分发挥和利用能源的价值，对高品质的能源利用率和利用效果一定做到充分利用。现在一些合成氨厂，焦炉气生产厂，甲醇厂由于采用老工艺，在生产过程中均采用不同程度的排放一些尾气，这些尾气中都含一定量的甲烷，氩气，氢气。这些有效气体都比较纯洁(没有有害气体成分)。在传统使用方法中，往往对这些气体采用燃烧放空或者排放到锅炉中作为一般燃料燃烧而已。现在看来对这些优质成分并没有良好应用。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能够有效分离回收利用化工尾气的装置。化工尾气分离回收装置，包括精馏I塔、精馏II塔和精馏III塔，精馏I塔下部设有原料进口，顶部设有废气出口，底部设有第一液体馏分出口 ；精馏II塔下部设有第二蒸发器，中部设有第二液体馏分进口，顶部设有氮气出口，底部设有第二液体馏分出口 ；精馏III 塔上部设有冷凝器，下部设有第三蒸发器，中部设有第三液体馏分进口，顶部设有液氩出口，底部设有液态甲烷出口 ；第一液体馏分出口与第二液体馏分进口连通，第二液体馏分出口与第三液体馏分进口连通。所述冷凝器、第二蒸发器和第三蒸发器均为板翅式换热器。通过本实用新型分离，在精馏I塔顶部得到富氢气体，底部得到主要含氮气、氩气和甲烷的液体；精馏I塔底部得到的液体进入精馏II塔进行精馏，在精馏II塔顶部得到污氮气，底部得到主要含氩气和甲烷的液体；精馏II塔底部得到的液体进入精馏III塔进行精馏，在精馏III塔顶部得到液氩，底部得到液态甲烷。本实用新型带来的有益效果是1、合成气中甲烷不但分离出来，并且液化成液体(LNG)送出，供工业或者民用，从而拓宽了使用范围和利用效率；2、合成气中氩气分离出来并液化，气产品纯度达到国家一级品的要求，纯度达到 99.999%。然后进行外卖；3、剩余的有效成份氢气，虽然纯度不能提的很高，但是可以达到95%左右，然后送出，作为氢回收的有效气，进入化工系统，做进一步氢回收计划；通过本实用新型，能够解决目前大部分工厂中尾气排放过程中的不安全因素，并且能变废为宝，使低效率的能源利用方式变为高效率的利用，增加产品的附加值，为节能环保和增加效益同时出一份力量。本实用新型在生产过程中，不产生任何有害气体，在开停车期间合成都能够做到集中燃烧排放，对环境不产生影响。没有任何废水，废渣的产生，唯一损耗就是电力的损耗，根据设计要求，能耗也比较低。
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，化工尾气分离回收装置，包括精馏I塔1、精馏II塔2和精馏III塔3， 精馏I塔1下部设有原料进口 12，顶部设有废气出口 11，底部设有第一液体馏分出口 13; 精馏II塔2下部设有第二蒸发器24，中部设有第二液体馏分进口 22，顶部设有氮气出口 21， 底部设有第二液体馏分出口 23 ；精馏III塔3上部设有冷凝器35，下部设有第三蒸发器34， 中部设有第三液体馏分进口 32，顶部设有液氩出口 31，底部设有液态甲烷出口 33 ；第一液体馏分出口 13与第二液体馏分进口 22连通，第二液体馏分出口 23与第三液体馏分进口 32 连通。所述冷凝器35、第二蒸发器M和第三蒸发器34均为板翅式换热器，冷凝器35为单层板翅式，相邻通道的物流通过翅片和隔板进行良好的换热；第二蒸发器M和第三蒸发器 34为多层板翅式，相邻通道的物流通过翅片和隔板进行良好的换热。精馏I塔1、精馏II塔2和精馏III塔3工作原理为精馏I塔1工作原理如下饱和状态的低温合成气从塔的下部原料进口 12进入， 向上流动参与精馏，回流液(液氮)从塔的上部流入，由于重力的作用向下流动，上升的合成气和下降的回流液在塔板14上接触，从而发生换热换质(就是精馏过程)，经过多次换热换质，在塔的底部第一液体馏分出口 13得到液体，液体主要成分就是氮气，甲烷，氩气。在塔的顶部废气出口 11得到气体，主要组分就是氢气和氮气。精馏II塔2工作原理如下从精馏I塔1送出的液体从第二液体馏分进口 22进入精馏II塔2的中部，向下流动参与精馏，回流液(液氮)从精馏II塔2的上部流入，由于重力的作用向下流动，在精馏II 塔2的底部由第二蒸发器M提供上升的蒸汽和下降的液体在塔板14上接触，从而发生换热换质(就是精馏过程)，经过多次换热换质，在精馏II塔2的底部得到液体，液体主要成分就是甲烷和氩气。在精馏II塔2的顶部得到气体，主要组分就是氮气。精馏II塔2的底部的蒸发器主要作用就是提供一定量的上升蒸汽，具体工作原理就是把塔底部的一部分液体加热，变成蒸汽参与精馏过程中去。精馏III塔3工作原理如下从精馏II塔2送出的液体从第三液体馏分进口 32进入精馏III塔3的中部，向下流动参与精馏，精馏III塔3顶部设置一个冷凝器35，精馏III塔3底部设置一个第三蒸发器34， 冷凝器35主要通过冷凝为精馏过程提供回流液，第三蒸发器34主要通过蒸发为精馏过程提供上升的蒸汽，上升的蒸汽和回流液接触发生换热换质(就是精馏过程)，经过多次换热换质。在塔的底部得到我们的液体产品LNG(主要成分就是甲烷)。在塔的顶部得到我们的液体产品液氩(主要成分就是氩气)。这两种产品均以液体方式送出塔外。精馏III塔3顶部的冷凝器35主要作用就是提供一定量的回流液，塔的底部的蒸发器主要作用就是提供一定量的上升蒸汽。具体工作原理就是冷凝器把塔顶部的一部分上升气体冷却成液体，作为回流液参与精馏过程中去。第三蒸发器34把塔底部的一部分液体加热，变成蒸汽参与精馏过程中去。
权利要求1.化工尾气分离回收装置，其特征在于，包括精馏I塔、精馏II塔和精馏III塔，精馏I 塔下部设有原料进口，顶部设有废气出口，底部设有第一液体馏分出口 ；精馏II塔下部设有第二蒸发器，中部设有第二液体馏分进口，顶部设有氮气出口，底部设有第二液体馏分出口 ；精馏III塔上部设有冷凝器，下部设有第三蒸发器，中部设有第三液体馏分进口，顶部设有液氩出口，底部设有液态甲烷出口 ；第一液体馏分出口与第二液体馏分进口连通，第二液体馏分出口与第三液体馏分进口连通。
2.如权利要求1所述的化工尾气分离回收装置，其特征在于，所述冷凝器、第二蒸发器和第三蒸发器均为板翅式换热器。
专利摘要本实用新型公开了一种化工尾气分离回收装置，包括精馏Ⅰ塔、精馏Ⅱ塔和精馏Ⅲ塔，精馏Ⅰ塔下部设有原料进口，顶部设有废气出口，底部设有第一液体馏分出口；精馏Ⅱ塔下部设有第二蒸发器，中部设有第二液体馏分进口，顶部设有氮气出口，底部设有第二液体馏分出口；精馏Ⅲ塔上部设有冷凝器，下部设有第三蒸发器，中部设有第三液体馏分进口，顶部设有液氩出口，底部设有液态甲烷出口；第一液体馏分出口与第二液体馏分进口连通，第二液体馏分出口与第三液体馏分进口连通。通过本实用新型，能够解决目前大部分工厂中尾气排放过程中的不安全因素，并且能变废为宝，使低效率的能源利用方式变为高效率的利用，增加产品的附加值。
文档编号B01D53/18GK202289822SQ20112037350
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者张世田, 张涛 申请人:张世田, 张涛