一种有机物回收系统的制作方法

1.本发明涉及有机物回收，具体涉及一种有机物回收系统。


背景技术：

2.有机物，以二甲基乙酰胺为例，其熔点-20℃，沸点165～166℃，闪点70℃，常作为化工原料和有机溶剂应用于涂料、医药、塑料薄膜、耐热合成纤维、丙烯腈纺丝等领域。二甲基乙酰胺不仅极性极强，而且具有生物毒性、化学稳定性，生产过程中产生的废气如直接排放或焚烧处理，不仅会造成环境污染，增加碳排放，还会造成化工原料的浪费。有机物回收可有效解决废气处理和原料回收问题，目前有机物回收主要采用水洗工艺，有机废气经水洗得到有机物溶液，再通过精馏对有机物溶液进行提纯。该水洗回收过程需耗费大量水资源，同时精馏过程需消耗大量高品位蒸汽。


技术实现要素：

3.发明目的：本发明的目的是提出一种运行成本低的有机物回收系统。
4.技术方案：本发明所述的有机物回收系统，包括回收塔，所述回收塔中设有填料，有机废气流经填料，并与塔内循环的有机物溶液在填料中进行传质传热，浓缩有机物溶液，部分浓缩的有机物溶液排出回收；回收塔后设有使有机废气中水和有机物析出的冷凝系统，以及将析出的水和有机物与废气进行分离的气液分离器，分离形成的低浓度有机物溶液送入回收塔中循环利用。
5.本发明中，通过在塔内设置填料获得较大的比表面积，有机废气与有机物溶液在填料中可进行高效传质传热，具体来说利用废气自身的热量使溶液中的水分蒸发，同时有机废气中的有机物被溶液吸收，实现有机物溶液的浓缩，进而有效降低精馏提纯工艺的能耗。出塔有机废气中带有的大部分水及有机物通过冷凝系统析出后，被气液分离器分离并送回回收塔，整个系统排出的水或者需要补充的水极少，水资源消耗大幅下降。本发明巧妙利用有机废气自带的热量及水分，实现了有机物浓缩回收，可有效减少回收能耗和水资源消耗，大幅降低回收成本。此外，在回收塔中未被水洗回收的有机物，在后续冷凝时还能析出送回回收塔，从而本发明还可提高有机物回收率。
6.进一步地，所述回收塔中的填料为双层，塔内循环的有机物溶液向下喷淋在下层填料上，低浓度有机物溶液向下喷淋在上层填料上。双层填料的设置可提高回收率。
7.进一步地，有机物溶液在填料中呈模态分布，从而有机废气与有机物溶液能够均匀接触，实现更为高效的传热传质。
8.进一步地，所述冷凝系统包括沿有机废气流向依次设置的气气换热器和气液换热器。
9.其中，气气换热器冷媒为气液分离器排出的废气，达到充分利用系统冷量的目的。
10.对于换热器的型式，可采用板式换热器、管式换热器等，本发明不作具体限定。
11.气液换热器的冷媒可以采用冷冻循环水，或者添加乙二醇的水溶液，或者其他冷
却介质。
12.进一步地，有机废气经风冷器冷却后再送入回收塔，回收塔上设有进气温度计。设置风冷器的目的是在有机废气温度过高时，将其温度降低至符合工艺要求的进塔温度，进气温度计监控有机废气进塔温度，并与风冷器连锁控制。
13.进一步地，所述气液分离器内底部设有旋流装置，顶部设有除雾装置。旋流装置用于实现气液分离，在除雾装置上废气中的剩余水分凝结出液滴，实现良好的气液分离效果。
14.进一步地，所述气液分离器上设有除盐水补水口和液位计。液位计用于监控水位，当需要补水时，补充除盐水。
15.进一步地，系统还可能有含水量过多的问题，为此在连接回收塔和气液分离器的管道上设置排液管，通过该排液管将多余的水排出。
16.有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：本发明可降低有机物回收中水资源及能源的消耗，降低回收成本，还可提高有机物的回收率。
附图说明
17.图1是本发明的结构示意图；
18.图2是气液分离器的结构示意图；
19.图3是气液分离器内旋流装置俯视图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
21.如图1所示，一种有机物回收系统，包括回收塔1，回收塔1中设有双层填料，有机废气经风冷器12冷却后进入回收塔1中，自下而上流经双层填料。回收塔1顶部废气出口通过管道依次连接气气换热器2、气液换热器3和气液分离器4，气液分离器4内设有旋流装置402和除雾装置401，参见图2和图3。气液分离器4出口有机废气与出塔有机废气在气气换热器2中进行换热，并由抽风机7排出，实现系统冷量回收，降低系统能耗。气液换热器3采用冷冻循环水进行换热，进一步降低有机废气温度，使得有机废气中水分和有机物析出。气液分离器4将析出的水和有机物与废气进行分离，分离形成的低浓度有机物溶液通过循环泵5送入回收塔1中循环利用，循环泵5出口管道上设有排液管。此外气液分离器4还有降低有机废气温度的功能。
22.回收塔1上设有进气温度计9和出气温度计10，分别用于监测进塔和出塔废气温度，回收塔1上还设有压差计8，用于监控塔内压差。气液分离器4上装有液位计11，用于控制系统排液，同时设有除盐水补水口，该除盐水补水口连接除盐水箱。当系统中含水量较大，液位超限时，通过排液管排出多余的水；若系统中含水量不足，则补充除盐水。
23.回收塔1内底部为水洗有机废气形成的有机物溶液，塔底有机物溶液通过溶液泵6泵送至回收塔1中，并向下喷淋在下层填料上，形成塔内有机物溶液循环。溶液中的水分均匀地分布在填料表面，形成“挂壁膜态”，回收塔1变成一种特殊“蒸发器”，有机物溶液和有机废气在填料表面充分接触，有机废气中有机物被溶液吸收，溶液中水分蒸发至有机废气中，废气湿度增加，溶液有机物浓度变大得到浓缩，浓缩后的有机物溶液流至塔底，部分浓缩的有机物溶液通过溶液泵6排出回收。同样地，低浓度有机物溶液向下喷淋在上层填料
上，进一步吸收有机废气中有机物。
24.下面以二甲基乙酰胺为例，对本发明的回收过程作介绍。
25.有机废气经风冷器12冷却，进塔温度控制为80～130℃，保证进塔温度满足工艺要求；有机废气经两层填料传质传热后，温度降低至～45℃，水饱和度达90％以上；随后，有机废气经气气换热器2后温度经一步降低至40℃左右，经气液换热器3后温度进一步降低至25℃，此前有机废气为饱和状态，温度降低后有大量水析出，同时还有少部分有机物析出，析出的水及有机物经气液分离器4分离形成低浓度有机物溶液送回回收塔1中。本系统可将有机物溶液浓度浓缩至50～75％，有效降低有机物回收及后续提纯工艺的能耗，同时实现有机物回收率99％以上。
26.需要说明的是，本系统不仅可用于二甲基乙酰胺的回收，对具有相近物理、化学性质的其他有机溶剂、化工原料的回收同样适用，如二甲基甲酰胺等。


技术特征：
1.一种有机物回收系统，包括回收塔(1)，其特征在于：所述回收塔(1)中设有填料，有机废气流经填料，并与塔内循环的有机物溶液在填料中进行传质传热，浓缩有机物溶液，部分浓缩的有机物溶液通过塔底排出回收；回收塔(1)后设有使有机废气中水和有机物析出的冷凝系统，以及将析出的水和有机物与废气进行分离的气液分离器(4)，分离形成的低浓度有机物溶液送入回收塔(1)中循环利用。2.根据权利要求1所述的有机物回收系统，其特征在于：所述回收塔(1)中的填料为双层，塔内循环的有机物溶液向下喷淋在下层填料上，低浓度有机物溶液向下喷淋在上层填料上。3.根据权利要求1或2所述的有机物回收系统，其特征在于：有机物溶液在填料中呈挂膜分布。4.根据权利要求1所述的有机物回收系统，其特征在于：所述冷凝系统包括沿有机废气流向依次设置的气气换热器(2)和气液换热器(3)。5.根据权利要求4所述的有机物回收系统，其特征在于：所述气气换热器(2)冷媒为气液分离器(4)排出的废气。6.根据权利要求1所述的有机物回收系统，其特征在于：有机废气经风冷器(12)冷却后再送入回收塔(1)，回收塔(1)上设有进气温度计(9)。7.根据权利要求1所述的有机物回收系统，其特征在于：所述气液分离器(4)内底部设有旋流装置(402)，顶部设有除雾装置(401)。8.根据权利要求1或7所述的有机物回收系统，其特征在于：所述气液分离器(4)上设有除盐水补水口和液位计(11)。9.根据权利要求8所述的有机物回收系统，其特征在于：连接回收塔(1)和气液分离器(4)的管道上设有排液管。

技术总结
本发明公开了一种有机物回收系统，有机废气在回收塔中自下而上流经填料，并与塔内循环的有机物溶液在填料中进行传质传热；回收塔后设有使有机废气中水和有机物析出的冷凝系统，以及将析出的水和有机物与废气进行分离的气液分离器，分离形成的低浓度有机物溶液送入回收塔中。本发明利用废气自身的热量使溶液中的水分蒸发，同时有机废气中的有机物被溶液吸收，实现有机物溶液的浓缩；出塔有机废气中带有的大部分水及有机物通过冷凝系统析出后，被气液分离器分离并送回回收塔；此外回收塔中未被水洗回收的有机物，在后续冷凝时还能析出送回回收塔；本发明可降低有机物回收中水资源及能源的消耗，降低回收成本，还可提高有机物的回收率。回收率。回收率。


技术研发人员：李俊 黄斌 吴昊 朱国富
受保护的技术使用者：南京宜热纵联节能科技有限公司
技术研发日：2022.02.08
技术公布日：2022/4/26