含氯乙烯混合气的非甲烷总烃深度净化装置的制作方法

1.本实用新型属于化工气体处理设备技术领域，具体为含氯乙烯混合气的非甲烷总烃深度净化装置。


背景技术：

2.非甲烷总烃是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物。大气中的非甲烷总烃超过一定浓度时，除直接对人体健康有害外，在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾，对环境和人类造成危害。
3.在pvc生产过程中，精馏系统会排出大量的含氯乙烯、乙炔、氢气、氮气和其它非甲烷总烃等组分的尾气。通常采用变压吸附分离技术和装置对尾气中的氯乙烯、乙炔、氢气进行分别分离回收。但随着变压吸附装置运行时间的增长，原装置吸附剂的吸附性能逐渐降低，且部分非甲烷总烃在系统循环生产过程中无法消耗，长时间累积导致非甲烷总烃含量升高，另外，国家新的排放标准又进一步加强。因此，有的吸附分离装置排放指标已无法达到新的排放标准；因此需对原吸附分离装置的排放气进一步深度净化处理。对该排放气的进一步深度处理存在以下困难：
4.1、混合气中非甲烷总烃含量波动较大，净化器的反应温度不易控制。
5.2、混合气中含有氯乙烯等氯化物，对净化装置的操作条件要求更高。
6.3、国家新的排放标准要求更加严格，常规的净化装置很难稳定的满足新的排放标准。
7.4、需要大量的热能才能将原料气加热，从而大大增加了运行成本。
8.5、脱烃反应后，因反应温升大，净化器出口的温度高，后续还需将气体冷却后再排放，热量损失严重。
9.因此，急需设计和研发一种具有高净化度且安全有效的含氯乙烯混合气的非甲烷总烃深度净化装置，以减少化工企业对环境的破坏。


技术实现要素：

10.本实用新型的发明目的是针对以上技术问题，提供一种工艺简单、运行成本低、自动化程度高的含氯乙烯混合气的非甲烷总烃深度净化装置。
11.为了实现以上发明目的，本实用新型的具体技术方案为：
12.含氯乙烯混合气的非甲烷总烃深度净化装置，该装置包括原料气缓冲罐、换热器ⅰ、加热器、净化器和换热器ⅱ，原料气来源装置与原料气缓冲罐连接，在原料气缓冲罐后依次设置有换热器ⅰ、加热器、净化器和换热器ⅱ，换热器ⅰ、加热器、净化器和换热器ⅱ通过管道串联连接。
13.作为本技术中一种较好的实施方式，该装置还包括空气进口装置，空气进口装置通过调节阀与原料气缓冲罐相连，也可与原料气管道连接后一起通入原料气缓冲罐。
14.作为本技术中一种较好的实施方式，换热器ⅱ出口设置有调节阀。
15.作为本技术中一种较好的实施方式，换热器ⅰ与换热器ⅱ连接；换热器ⅰ与净化器连接；其中，换热器ⅰ可以根据工况有数台换热器串联组成。
16.作为本技术中一种较好的实施方式，所述的换热器ⅰ均设置有调节阀旁路，能有效的控制各个换热阶段的温度。
17.作为本技术中一种较好的实施方式，所述的净化器和换热器ⅱ之间设置有调节阀，能有效的控制净化器的反应温度。
18.作为本技术中一种较好的实施方式，所述的净化器内装填有催化填料。
19.作为本技术中一种较好的实施方式，本装置所有的调节阀均与控制装置连接。
20.本装置的工作原理：
21.含氯乙烯的混合气在约0.01～0.5mpa压力下进入本装置，原料气与空气在原料气缓冲罐内有效混合后，依次通过换热器ⅰ、换热器ⅱ和换热器ⅲ进行换热升温，再通过加热器将混合气温度升至脱烃反应温度，然后进入净化器进行脱烃反应，经过脱烃反应的高温混合气再通过换热器ⅰ降温，最后通过换热器ⅱ降至安全温度后直接达标排放。
22.在装置中所述的换热器ⅱ出口设有调节阀来稳定装置的压力。该装置换热器ⅰ旁路上均设有调节阀来调节温度。该装置净化器和换热器ⅱ之间设置有调节阀来调节脱烃反应温度。
23.与现有技术相比，本实用新型的积极效果体现在：
24.(一)、通过设计原料气缓冲罐，使空气和原料气混合更均匀。
25.(二)、本装置设置了多台换热器ⅰ，能有效回收脱烃反应的热量用来预热原料气，节约了运行成本。同时设置多台换热器ⅰ能有效降低换热器的加工成本。
26.(三)、本装置换热器ⅰ通过设计调节阀旁路，能有效控制各个监测点的温度。
27.(四)、净化器和换热器ⅱ之间设置有调节阀来调节脱烃反应温度，能有效地将脱烃反应后的温度控制在安全范围内。
附图说明
28.图1为本实用新型所述含氯乙烯混合气的非甲烷总烃深度净化装置的连接关系示意图。
29.其中，1——原料气缓冲罐；2——换热器ⅰ；3——加热器；4——净化器；5——换热器ⅱ；6——调节阀。
具体实施方式
30.含氯乙烯混合气的非甲烷总烃深度净化装置，该装置包括原料气缓冲罐、换热器ⅰ、加热器、净化器和换热器ⅱ，其原料气进口装置与原料气缓冲罐连接，并在原料气缓冲罐后依次串联有换热器ⅰ、加热器、净化器和换热器ⅱ；此外，换热器ⅰ与换热器ⅱ连接；换热器ⅰ与净化器连接。
31.该装置还包括空气进口装置，空气进口装置通过调节阀与原料气缓冲罐相连，也可与原料气管道连接后一起通入原料气缓冲罐。
32.所述的换热器ⅰ上均设置有调节阀旁路；所述的净化器和换热器ⅱ之间设置有调节阀；所述的换热器ⅱ出口设置有调节阀；所述的空气通过调节阀与原料气缓冲罐连接。
33.所述的净化器内装填有催化填料，该催化剂能安全有效的脱除非甲烷总烃。
34.所述的换热器ⅰ为1-3台，各个换热器ⅰ之间串联连接。
35.本装置所有的调节阀均与控制装置连接，可较好的实现自动化操作。
36.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.需要说明的是，为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
38.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
42.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.另外，本实用新型要指出的是，本实用新型中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本实用新型涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。
44.实施例1：
45.如图1所示，含氯乙烯混合气的非甲烷总烃深度净化装置，该装置包括原料气缓冲罐、换热器ⅰ、加热器、净化器和换热器ⅱ，其原料气进口装置与原料气缓冲罐连接，并在原
料气缓冲罐后依次串联有换热器ⅰ、加热器、净化器和换热器ⅱ；此外，换热器ⅰ与换热器ⅱ连接；换热器ⅰ与净化器连接。
46.该装置还包括空气进口装置，空气进口装置通过调节阀与原料气缓冲罐相连，也可与原料气管道连接后一起通入原料气缓冲罐。
47.换热器ⅰ与换热器ⅱ连接；换热器ⅰ与净化器连接。其中，换热器ⅰ可以根据工况有数台换热器串联组成。
48.所述的换热器ⅰ上均设置有调节阀旁路；所述的净化器和换热器ⅱ之间设置有调节阀；所述的换热器ⅱ出口设置有调节阀；所述的空气通过调节阀与原料气缓冲罐连接。
49.所述的净化器内装填有催化填料，该催化剂能安全有效的脱除非甲烷总烃。
50.精馏尾气变压吸附放空气的压力～0.01mpa，温度为常温，气量约为200nm3/h，组分如下表所示：
51.表1精馏尾气变压吸附放空气组成(v％)
[0052][0053]
深度净化装置运行时，含微量氯乙烯及其他非甲烷总烃的原料气在0.01mpa、常温下进入本装置，首先与空气在原料气缓冲罐内有效混合，混合气中氧气浓度通过调节阀控制在1～2％范围，混合气依次通过串联的换热器ⅰ进行换热由常温升温至约250～400℃，再通过加热器将混合气温度升至脱烃反应温度约350～500℃，然后进入净化器进行脱烃反应，经过脱烃反应的混合气温度会升至约450～550℃，再依次通过串联的换热器ⅰ降温至约100℃，最后再通过换热器ⅱ降至常温后直接达标排放。
[0054]
自前工序的含氯乙烯的混合气经过本装置后处理后，净化气中非甲烷总烃含量低于国家最新的排放标准，甚至也可以满足部分地区更加严格的要求，使净化气中非甲烷总烃含量≤20mg/m3。本实用新型可广泛应用于pvc以及含氯乙烯等非甲烷烃排放尾气的生产行业。
[0055]
实施例仅仅为了清楚说明本实用新型所作的举例，并非对实施方式的限定。对于本所属的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以作出不同形式的变化或改动，由此引伸出的显而易见的变化或变动均处于本实用新型的保护范围之内。