专利名称：一种两级苯类有机蒸汽回收装置的制作方法
技术领域：
一种两级苯类有机蒸汽回收装置技术领域[0001]本实用新型涉及的是一种苯类(苯、甲苯、二甲苯等)有机蒸汽的回收装置，尤其涉及的是一种两级苯类有机蒸汽回收装置。
背景技术：
[0002]能源与环境是当今世界发展的主题也是我国发展必须面对的问题。随着环保意识的增强和可持续发展的要求，苯类有机蒸汽回收工作将会受到越来越多的重视。苯类有机蒸汽的挥发存在于石化行业的生产、装卸、储存、罐装等各个环节，例如炼厂、焦化厂、苯贮存库等场所。[0003]由于苯系物等烃类在生产、储存、运输、销售、使用等过程中非常容易挥发，从而产生十分严重的苯类有机蒸汽固定排放源，不仅造成资源损失，更构成了潜在的火灾危险，同时有毒苯类有机蒸汽严重污染了环境，危害职工的身体健康。[0004]据查，名称为“甲苯-苯尾气回收工艺”，申请号为200710185214.0的中国发明专利申请公开了一种甲苯氧化法生产己内酰胺中的甲苯-苯尾气回收工艺，采用吸收-解析的工艺过程，采用吸收剂吸收的方法回收甲苯和苯，吸收完成后的含甲苯-苯的溶液送至解吸塔进行高温解析。[0005]名称为“氯化苯生产中含苯和氯化氢尾气的回收机循环利用方法”，专利号为 ZL200710051557.8的中发明专利，采用吸收-解析工艺方法回收氯化苯生产中含的苯和氯化氢尾气，属化工生产过程排放物的回收利用领域。[0006]目前为止，市场上尚未有成熟的可满足大型石化厂和焦化厂、苯贮存库及苯中转库等存在苯类蒸汽挥发排放的场所使用的苯类有机蒸汽回收装置。实用新型内容[0007]发明目的本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种两级苯类有机蒸汽回收装置，利用冷凝和变温吸附技术实现苯类有机蒸汽的连续冷却分凝回收。[0008]技术方案本实用新型的回收装置包括换热器、防爆制冷压缩机和第一冷凝器、第一吸附器、第二吸附器、排风机、第二冷凝器、分层槽和贮槽；换热器、防爆制冷压缩机、四通换向阀、膨胀阀和第一冷凝器依次相连，第一吸附器上设有第一进气阀、第一出气阀、第一蒸汽进阀和第一蒸汽出阀，第二吸附器上设有第二进气阀、第二出气阀、第二蒸汽进阀和第二蒸汽出阀，换热器的出口分别与第一进气阀和第二进气阀相连，第一出气阀和第二出气阀分别与排风机相连，第一蒸汽出阀和第二吸附器相连，第二蒸汽出阀和第二冷凝器相连， 第一吸附器和第二吸附器的底部分别与第二冷凝器相连，第二冷凝器和分层槽相连，分层槽和贮槽相连，贮槽连接回收罐。[0009]利用本实用新型的装置进行回收的方法主要包括以下过程[0010](1)前级制冷至_25°C 利用制冷技术将装置进口苯类有机蒸汽分级冷却至_25°C 进行冷凝处理，大部分苯类有机蒸汽冷凝为液态直接回收至分层槽；[0011](2)回热交换过程前级冷却分凝处理后的低温低浓度苯类有机蒸气和装置入口的高浓度苯类有机蒸气进行充分的热量交换，换热后至近常温状态；[0012](3)变温吸附过程将近常温的苯类有机气体输入到装有活性炭纤维的吸附器中进行吸附处理，吸附处理完成后，对吸附器中通入干蒸汽进行解析处理；[0013](4)冷却干燥过程解析处理完成后，对吸附器通入氮气进行冷却干燥，冷却干燥结束后进入下一个吸附循环；[0014](5)自动融霜过程利用系统自动融霜装置自动回收换热器上的霜状苯系物，可以实现苯类有机蒸汽回收装置的连续工作。[0015]本实用新型的主要工作原理是[0016]本实用新型中，制冷系统工作时由防爆制冷压缩机排出的高温高压制冷剂气体进入冷凝器被冷凝成高压过冷液体，经膨胀阀节流降压变成低温低压的汽液两相混和物进入换热器，制冷剂在换热器内蒸发并吸收通过换热器中的苯类有机蒸汽的热量，使流经换热器的苯类有机蒸汽得以降温液化，部分以霜的形式出现，利用本装置的自动化霜功能实现回收，同时制冷剂充分汽化后再被防爆制冷压缩机吸入压缩室进入下一轮循环。整机通过以上过程不断循环，从而达到苯类有机蒸汽连续降温至_25°C的目的。[0017]回热交换工艺经过前级制冷处理后的低温低浓度苯系物蒸气进入换热器(回热交换器和换热器为一体化设计，统称换热器)和装置入口的常温高浓度的苯系物蒸气进行逆向回热交换，低温低浓度苯系物蒸气吸收来自常温高浓度的苯系物蒸气的热量温度升高至近常温状态。[0018]变温吸附工艺是利用吸附剂对吸附质的选择性，即苯类有机蒸汽和空气混合气中各组分与活性炭纤维之间结合力强弱的差别，使难吸附的空气组分与易吸附的苯类有机蒸汽组分分离；同时利用分子活性随温度升高而增强的特性，当吸附剂工作达到设定时间后通入干蒸汽使吸附剂获得再生。[0019]冷却干燥工艺是在解析处理完成后，对吸附器通入氮气进行冷却干燥，冷却干燥结束后进入下一个吸附循环。[0020]系统自动融霜部分是利用对制冷系统的特定设计，利用四通阀切换，由压缩机压缩的高温、高压气体通过四通阀排入换热器，换热器表面霜状苯系物吸热融化，达到融霜目的。[0021]有益效果本实用新型相比现有技术具有以下优点[0022](1)环保本实用新型的两级苯类有机蒸汽回收装置，尾气可以完全达标排放，并且机组在运行中无任何二次污染；[0023](2)经济效益显著回收的苯系物可以直接回收利用，经济效益可观；[0024](3)节能装置结合了“冷凝+吸附”两种工艺自身的优点，同时充分利用装置本身的冷量进行回热交换，使得换热器排出的气体为近常温的低浓度气体，整机节能性显著；[0025](4)连续工作利用自动融霜装置自动回收换热器上的霜状苯系物，可以实现苯类有机蒸汽回收装置的连续工作；[0026](5)可靠性高所有电气元件均为防爆型，整套装置与排放尾气都符合防火防爆安全标准；[0027](6)方便维护操作设备结构紧凑，占地面积小，机组接通后即可按照预先设定全自动运行，无需专人监管。
[0028]图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
[0029]下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。[0030]本实施例中，如图1所示，该装置包括换热器1、防爆制冷压缩机2和第一冷凝器 3、第一吸附器4、第二吸附器5、排风机6、第二冷凝器7、分层槽8、贮槽9、膨胀阀18和四通换向阀19 ；换热器1、防爆制冷压缩机2、四通换向阀19、膨胀阀18和第一冷凝器3依次相连，第一吸附器4上设有第一进气阀10、第一出气阀11、第一蒸汽进阀12和第一蒸汽出阀 13，第二吸附器5上设有第二进气阀14、第二出气阀15、第二蒸汽进阀16和第二蒸汽出阀 17，换热器1的出口分别与第一进气阀10和第二进气阀14相连，第一出气阀11和第二出气阀15分别与排风机6相连，第一蒸汽出阀13和第二吸附器5相连，第二蒸汽出阀17和第二冷凝器7相连，第一吸附器4和第二吸附器5的底部分别与第二冷凝器7相连，第二冷凝器7和分层槽8相连，分层槽8和贮槽9相连，贮槽9连接回收罐。[0031]本实施例中，采用该装置进行回收的方法包括以下步骤[0032](1)首先利用制冷技术将进入装置的苯类有机蒸汽分级冷却至_25°C进行冷凝处理，大部分苯类有机蒸汽冷凝为液态直接回收至分层槽8 ；[0033](2)前级冷却分凝处理后的低温低浓度苯类有机蒸气和装置入口的高浓度苯类有机蒸气进行充分的热量交换，换热后至近常温状态；[0034](3)将近常温的苯类有机气体输入到吸附器中进行吸附处理，吸附后干净气体可直接达标排放；[0035](4)吸附处理完成后，对吸附器中通入蒸汽进行解析处理；[0036](5)含有苯类有机气体和蒸汽的混合气体冷凝后对苯系物和水进行重力差静止分层，取出苯液；[0037](6)解析处理完成后，采用氮气对吸附器进行冷却干燥，冷却干燥结束后进入下一个吸附循环；[0038](7)利用系统自动融霜装置自动回收换热器1上的霜状苯系物，可以实现苯类有机蒸汽回收装置的连续工作。[0039]本实用新型的回收装置在工作过程中，防爆制冷压缩机2排出的高温高压制冷剂气体首先进入第一冷凝器3被冷凝成高压过冷液体，高压过冷液体经膨胀阀18节流降压变成低温低压的汽液两相混和物进入换热器1，换热器1内有制冷剂，例如R-404A，制冷剂在换热器1内蒸发并吸收通过换热器1中的苯类有机蒸汽的热量，使流经换热器1的苯类有机蒸汽得以降温液化，部分以霜的形式出现；降温液化的苯类有机液体直接流至分层槽8， 降温后的低温低浓度苯系物蒸气进入换热器1 (回热交换器和换热器为一体化设计，统称换热器1)和装置入口的常温高浓度的苯系物蒸气进行逆向回热交换，低温低浓度苯系物蒸气吸收来自常温高浓度的苯系物蒸气的热量温度升高至近常温状态，近常温苯系物蒸汽经过第一进气阀10进入第一吸附器4进行吸附处理，苯系物蒸汽吸附在活性炭纤维表面， 达标空气透出后经过第一出气阀11、排风机6直接排放。第一吸附器4工作达到预设定的吸附时间后，第一进气阀10、第一出气阀11关闭，同时第二进气阀14、第二出气阀15、第一蒸汽进阀12、第一蒸汽出阀13打开(此时，苯系物蒸汽经过第二进气阀14进入第二吸附器 5进行吸附处理，苯系物蒸汽吸附在第二吸附器5内装填的活性炭纤维表面，达标空气透出后经过第二出气阀15、排风机6直接排放。)，高温干蒸汽经过第一蒸汽阀12进入第一吸附器4，在吸附器4中富集苯系物蒸汽吸收干蒸汽的热量温度升高，部分干蒸汽和苯系物蒸汽以液态形式出现，液态含水混合物直接排至分层槽8，另一部分气态含水混合物经过第一蒸汽出阀13进入第二冷凝器7，在第二冷凝器中和冷却水进行热量交换，冷却水吸收来自苯系物蒸汽混合物的热量使得苯系物蒸汽混合物温度降低进而液化，液化后的混合液体直接排至分层槽8。通入干蒸汽达到设定时间后，关闭第一蒸汽进阀12，往第一吸附器4通入常温氮气，使得第一吸附器4中的活性炭纤维温度降低，以恢复活性炭纤维的优良吸附性能， 冷却干燥结束后断开氮气，关闭第一蒸汽出阀13、第二进气阀14、第二出气阀15，同时打开第一进气阀10、第一出气阀11、第二蒸气进阀16、第二蒸汽出阀17进入下一个吸附-解析循环；苯类有机混合液体在分层槽8中利用苯水的重力差异自动实现静置分层，分层槽8上部的苯类混合液体直接排至贮槽9，水经分层槽下部直接排至污水处理池，苯类混合液体在贮槽9中达到一定液位后，经输苯泵自动排至用户指定回收罐。
权利要求1. 一种两级苯类有机蒸汽回收装置，其特征在于，包括换热器(1)、防爆制冷压缩机 (2)和第一冷凝器(3)、第一吸附器G)、第二吸附器(5)、排风机(6)、第二冷凝器(7)、分层槽⑶、贮槽(9)、膨胀阀(18)和四通换向阀(19)；换热器(1)、防爆制冷压缩机O)、四通换向阀(19)、膨胀阀(18)和第一冷凝器C3)依次相连，第一吸附器(4)上设有第一进气阀(10)、第一出气阀(11)、第一蒸汽进阀(12)和第一蒸汽出阀(13)，第二吸附器(5)上设有第二进气阀(14)、第二出气阀(15)、第二蒸汽进阀(16)和第二蒸汽出阀(17)，换热器 (1)的出口分别与第一进气阀(10)和第二进气阀(14)相连，第一出气阀(11)和第二出气阀(1 分别与排风机(6)相连，第一蒸汽出阀(1 和第二吸附器( 相连，第二蒸汽出阀 (17)和第二冷凝器(7)相连，第一吸附器(4)和第二吸附器(5)的底部分别与第二冷凝器 (7)相连，第二冷凝器(7)和分层槽⑶相连，分层槽⑶和贮槽(9)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种两级苯类有机蒸汽回收装置，该装置包括第一冷凝器、第一吸附器、第二吸附器、排风机、第二冷凝器、分层槽和贮槽，首先将苯类有机蒸汽进行冷凝处理，冷却分凝后的低浓度苯类有机气体进行热量回收后接近常温；将常温的苯类有机气体输入到吸附器中进行吸附处理；吸附处理完成后，对吸附器中输入蒸汽进行解析处理；含有苯类有机气体和蒸汽的混合气体冷凝后对苯系物和水进行重力差静止分层，取出苯液。本实用新型的装置工作可靠、维护方便，通过本实用新型的装置对苯类有机蒸汽进行回收，具有操作简单、节能、环保等优点，保证苯系物排放达到国家标准。
文档编号B01D5/00GK202315381SQ201120415119
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者孙罡, 张 林, 张贵德, 朱志平, 缪志华, 雷学云 申请人:南京都乐制冷设备有限公司