一种废气加压分离装置的制作方法

一种废气加压分离装置，气液分离器技术领域。

背景技术：

很多挥发性的化工产品在存储时会因温度改变而使的罐内的气压改变，为了保证密封储罐内的气压在安全范围而泄压时会导致化工产品或原料直接排入大气，对环境造成污染。为减少对环境的污染和避免储罐可能产生的安全问题，传统技术中常对储罐进行氮封处理。储罐气相空间减小压力升高时对外排出氮气，当储罐气相空间增加压力降低时对储罐补充氮气。

现有技术中有一种氮气密封储罐的呼吸排放气体全回收装置，该装置包括吸气风机、氮气提纯净化单元、氮气增压储存单元和挥发性物质回收单元，所述吸气风机的气体入口端通过设置在原料储罐与呼吸阀之间的三通连通原料储罐。该现有技术中所用的氮气提纯净化单元包括至少一个吸附罐，所述吸附罐的气体入口端通过阀门连通所述吸气风机的气体出口端。但这种现有的技术中处理储罐（苯）呼吸气的技术主要还是采用吸附灌的形式，没有脱离传统的冷凝、吸收、吸附、膜分离、催化（蓄热）氧化等传统技术，吸附材料在吸附有机物后还是需要对外排放，只是单纯的回收氮气，无法实现零排放。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种将有机物和惰性气体快速分离的废气加压分离装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该废气加压分离装置，其特征在于：包括依次连接的压缩机、预冷器、冷凝器和膜分离器，所述的压缩机与膜分离器间的至少一条连接管路上设有捕捉器；所述的膜分离器的渗透气出口连接至压缩机的入口，膜分离器的余气出口连接惰性气体外送管路；所述的捕捉器和冷凝器的有机物出口连接有机物外送管路。

本装置对有机气体的分离包括气体压缩、预冷、冷凝和膜分离工艺，压缩机自动运转并将工作频率自适应到与相应进气量平衡，接收的55℃的有机气体经压缩机压力提升至0.85MPa，在预冷器中有机气体被预冷后进入冷凝器冷却到0℃，在冷凝器中有机气体的蒸汽分压将大大超过其相应的饱和蒸汽分压而液化，30%~70%的有机组分冷凝成液体；膜分离器中渗透气富含有机组份气体在压差作用下返回至压缩机入口重复处理，余气中有机气体浓度小于1%。任意位置的废气经过捕捉器时，流速减小，温度降低，气体分子相互撞击，结合成为液滴，进一步去除废气中的有机气体含量。

所述的捕捉器设在压缩机与预冷器的连接管路上。在该位置能够实现较高的油气捕捉效率，降低后续设备的工作量，降低能耗。

所述的捕捉器设在冷凝器与膜分离器的连接管路上。在该位置能够实现更彻底的油气分离，使最终余气中有机气体浓度更小。

所述的冷凝器的不凝气体出口连接预冷器的冷媒液入口，预冷器的冷媒液出口连接膜分离器的入口。冷凝器中的不凝气体作为冷源进入预冷器被进入的有机气体气加热到10℃~20℃的温升后进入膜分离器，既提高膜分离的效率又降低预冷器的能耗。

所述的预冷器的冷媒液出口与膜分离器的连接管路上设有捕捉器。使最终余气中有机气体浓度更小，捕捉器的寿命更长。

所述的冷凝器连接有蓄冷箱和制冷压缩机，蓄冷箱和制冷压缩机中设冷媒液。所述的冷凝器的制冷系统采用一个蓄冷箱，冷媒液为水与乙二醇的混合溶液，正常情况下制冷压缩机使蓄冷箱中的冷媒液始终维持在0℃～-5℃；当冷媒液的温度升至0℃时，制冷压缩机启动工作；当冷媒液的温度降至-5℃时，制冷压缩机停止制冷；当有机气体进气后冷媒泵启动，把0~-5℃的冷媒液供给冷凝器，经过换热冷凝器的冷凝单元的制冷温度立刻达到所需要的0℃，实现间断供冷（蓄冷）技术。

所述的蓄冷箱中的冷媒液的温度为0~-5℃。

所述的捕捉器为内填充有填料的立式罐体，捕捉器的入口和出口分别设在灌顶和罐底。

所述的压缩机、捕捉器、预冷器、冷凝器和膜分离器设在同一箱体内。便于整体应用，想体外仅设有对外连接的管路接口，应用连接时方便安装区分。

与现有技术相比，本实用新型的一种废气加压分离装置所具有的有益效果是：本装置对有机气体的分离包括气体压缩、预冷、冷凝和膜分离工艺，压缩机自动运转并将工作频率自适应到与相应进气量平衡，接收的55℃的有机气体经压缩机压力提升至0.85MPa，在预冷器中有机气体被预冷后进入冷凝器冷却到0℃，在冷凝器中有机气体的蒸汽分压将大大超过其相应的饱和蒸汽分压而液化，30%~70%的有机组分冷凝成液体；膜分离器中渗透气富含有机组份气体在压差作用下返回至压缩机入口重复处理，余气中有机气体浓度小于1%。任意位置的废气经过捕捉器时，流速减小，温度降低，气体分子相互撞击，结合成为液滴，进一步去除废气中的有机气体含量。本装置实现对包含有机气体和惰性气体的混合废气的快速、连续的分离，使分离出的有机气体和惰性气体均能够重复使用，降低物料的消耗。

附图说明

图1为本实用新型的一种废气加压分离装置的示意图。

图2为本实用新型的另一种废气加压分离装置的示意图。

其中，1、箱体 2、压缩机 3、捕捉器 4、预冷器 5、冷凝器 6、膜分离器 7、有机物返回管路 8、有机物外送管路 9、惰性气体外送管路。

具体实施方式

图1是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1、2对本实用新型做进一步说明。

参照附图1：本实用新型的一种废气加压分离装置，压缩机2、捕捉器3、预冷器4、冷凝器5和膜分离器6设在同一箱体1内，压缩机2、预冷器4、冷凝器5和膜分离器6依次连接，冷凝器4连接有蓄冷箱和制冷压缩机，蓄冷箱和制冷压缩机中设冷媒液，蓄冷箱中的冷媒液的温度为0~-5℃；冷凝器5的不凝气体出口连接预冷器4的冷媒液入口，预冷器4的冷媒液出口连接膜分离器6的入口，预冷器4的冷媒液出口与膜分离器6的连接管路上设有捕捉器3，捕捉器3为内填充有填料的立式罐体，捕捉器的入口和出口分别设在灌顶和罐底，捕捉效率高；膜分离器6的渗透气出口连接至压缩机2的入口，膜分离器6的余气出口连接惰性气体外送管路9；捕捉器3和冷凝器5的有机物出口连接有机物外送管路8。

其他实施方式：参照附图2，基本结构和连接关系同上述附图1所示，不同的是捕捉器3设在压缩机2与预冷器4的连接管路上。

工作过程：压缩机2自动运转并将工作频率自适应到与相应进气量平衡，接收的55℃的有机气体经压缩机压力提升至0.85MPa，在预冷器4中有机气体被预冷后进入冷凝器5冷却到0℃，在冷凝器5中有机气体的蒸汽分压将大大超过其相应的饱和蒸汽分压而液化，30%~70%的有机组分冷凝成液体；膜分离器6中渗透气富含有机组份气体在压差作用下返回至压缩机2入口重复处理，余气中有机气体浓度小于1%。废气经过捕捉器3时，流速减小，温度降低，气体分子相互撞击，结合成为液滴，进一步去除废气中的有机气体含量。

捕捉器分离比测试：美国热电Thermo赛默飞TVA-1000B有毒挥发气体分析仪对苯（石油）挥发气入口浓度和经过油气捕捉器的苯（石油）挥发气出口浓度进行在线检测。本装置安装捕捉器3后惰性气体中苯（石油）的浓度为本装置未安装捕捉器3后惰性气体中苯（石油）的浓度的74.32%~78.53%。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。