专利名称：含氢混合尾气氢气回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化工尾气回收装置，具体是一种含氢混合尾气氢气回收装置。
背景技术：
目前:化工厂有一部分含氢混合尾气，其中氢气、氮气、甲烷的体积含量分别为50%、35%、15%左右，压力为5MPa。传统的办法是直接将这部分含氢混合尾气送往燃烧炉生产一部分蒸汽。燃烧含氢混合尾气生产蒸汽极不经济，造成一定的浪费。
发明内容为克服现有技术的上述不足，本实用新型提供一种含氢混合尾气氢气回收装置。本实用新型是以如下技术方案实现的:一种含氢混合尾气氢气回收装置，它包括第一分离器、多通道换热器、氮气压缩机、氮气冷却器、膨胀机、第一节流阀、第二分离器、第二节流阀及连接管道；所述的多通道换热器包括换热通道A、换热通道B、换热通道C、换热通道D、换热通道E、换热通道F和换热通道G七个换热通道及混合器，混合器安装在换热通道G与换热通道C之间；一输入管道与多通道换热器换热通道A连接；第一分离器上部一侧通过管道与多通道换热器的换热通道A连接；第一分离器的上部通过管道与多通道换热器的换热通道F连接，多通道换热器的换热通道F又通过管道与第二分离器的上部一侧连接；第一分离器的下部一侧或下部通过管道与多通道换热器的换热通道C连接，在其连接管道上安装有第一节流阀；第二分离器的上部通过管道与多通道换热器的换热通道B连接，多通道换热器的换热通道B再与输出管道连接；第二分离器的下部一侧或下部通过管道与多通道换热器的换热通道G连接，在其连接管道上安装第二节流阀；多通道换热器的换热通道G再通过多通道换热器的混合器与多通道换热器的换热通道C连接，多通道换热器的换热通道C再与另一输出管道连接；多通道换热器的换热通道D通过管道与氮气压缩机连接，然后通过管道与氮气冷却器连接，氮气冷却器通过管道与多通道换热器的换热通道E连接，然后通过管道与膨胀机连接，膨胀机通过管道与多通道换热器的换热通道D连接。采用氮气循环、膨胀机制冷补充装置冷量损失的办法，根据氢气、氮气及甲烷的沸点不同，将含氢混合尾气的温度在等压状态下逐级降温至一 185°C，使含氢混合尾气中的沸点较高的甲烷及氮气逐步液化，然后逐级分离，分离后的液体甲烷及液氮节流后返回多通道换热器产生汽化潜热，为装置提供主要的冷量。没有被液化的氢气及氮气通过多通道换热器复热提供冷量后作为产品送出本装置。装置的冷量损失由氮气循环、膨胀机制冷补充。此装置回收出的氢气压力可以高达4.8MPa,纯度可达90%以上,可以作为化工厂的原料气使用。
图1是含氢混合尾气氢气回收装置的结构示意图。图中:1、第一分离器，2、多通道换热器，2.1、换热通道A，2.2、换热通道B，2.3、换热通道C，2.4、换热通道D，2.5、换热通道E，2.6、换热通道F，2.7、换热通道G，2.8、混合器，
3、氮气压缩机，4、氮气冷却器，5、膨胀机，6、第二节流阀，7、第二分离器，8、第一节流阀。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的含氢混合尾气氢气回收装置由第一分离器1、多通道换热器2、氮气压缩机3、氮气冷却器4、膨胀机5、第一节流阀8、第二分离器7、第二节流阀6及管道组成。其中的多通道换热器2由换热通道A2.1、换热通道B2.2、换热通道C2.3、换热通道D2.4、换热通道E2.5、换热通道F2.6、换热通道G2.7七个换热通道和混合器2.8构成。箭头所示的一输入管道与多通道换热器2的换热通道A2.1连接，然后通过管道与第一分离器I的上部一侧连接。第一分离器I上部通过管道与多通道换热器2的换热通道F2.6连接，然后通过管道与第二分离器7的上部一侧连接。第二分离器7的上部通过管道与多通道换热器2的换热通道B2.2连接，然后通过管道出装置。第一分离器I的下部一侧或下部通过管道与第一节流阀8连接，然后通过管道与多通道换热器2的换热通道C2.3连接，然后通过另一管道出装置。第二分离器7下部一侧或下部通过管道与第二节流阀6连接，然后通过管道与多通道换热器2的换热通道G2.7连接，然后通过多通道换热器2的混合器2.8与多通道换热器2的换热通道C2.3连接。多通道换热器2的换热通道D2.4通过管道与氮气压缩机3连接，然后通过管道与氮气冷却器4连接，氮气冷却器4通过管道与多通道换热器2的换热通道E2.5连接，然后通过管道与膨胀机5连接，膨胀机5通过管道与多通道换热器2的换热通道D2.4连接。其流程是:含氢混合尾气进入多通道换热器2的换热通道A2.1被预冷后，含氢混合尾气中的一部分甲烷及氮气被液化，然后进入第一分离器I分离，分离后的液体甲烷及液氮通过第一节流阀8后进入多通道换热器2的换热通道C2.3汽化提供冷量后输出。含氢混合尾气未被液化的甲烷及氮气出第一分离器I后进入多通道换热器2的换热通道F2.6继续冷却，被液化后的甲烷及氮气进入第二分离器7分离，分离后的液体甲烷及液氮通过第二节流阀6后进入多通道换热器2的换热通道G2.7汽化提供冷量后通过多通道换热器2的混合器2.8进入多通道换热器2的换热通道C2.3。含氢混合尾气中未被液化的氢气及氮气出第二分离器7后进入多通道换热器2的换热通道B2.2复热提供冷量后输出。氮气压缩机3输出的氮气进入氮气冷却器4冷却后进入多通道换热器2的换热通道E2.5预冷后进入膨胀机5，膨胀、降压、降温后进入多通道换热器2的换热通道D2.4，然后进入氮气压缩机3。
权利要求1.一种含氢混合尾气氢气回收装置，它包括第一分离器(I)、多通道换热器(2)、氮气压缩机(3)、氮气冷却器(4)、膨胀机(5)、第一节流阀(8)、第二分离器(7)、第二节流阀(6)及连接管道；所述的多通道换热器(2)包括换热通道A (2.1)、换热通道B (2.2)、换热通道C (2.3)、换热通道D (2.4)、换热通道E (2.5)、换热通道F (2.6)和换热通道G (2.7)七个换热通道及混合器(2.8)，混合器(2.8)安装在换热通道G (2.7)与换热通道C (2.3)之间；一输入管道与多通道换热器(2)换热通道A (2.1)连接；第一分离器(I)上部一侧通过管道与多通道换热器(2)的换热通道A (2.1)连接；第一分离器(I)的上部通过管道与多通道换热器(2)的换热通道F (2.6)连接，多通道换热器(2)的换热通道F (2.6)又通过管道与第二分离器(7)的上部一侧连接；第一分离器(I)的下部一侧或下部通过管道与多通道换热器(2)的换热通道C (2.3)连接，在其连接管道上安装有第一节流阀(8);第二分离器(7)的上部通过管道与多通道换热器(2)的换热通道B(2.2)连接，多通道换热器的换热通道B(2.2)再与输出管道连接；第二分离器(7)的下部一侧或下部通过管道与多通道换热器(2)的换热通道G (2.7)连接，在 其连接管道上安装第二节流阀￠);多通道换热器的换热通道G (2.7)再通过多通道换热器2的混合器(2.8)与多通道换热器(2)的换热通道C(2.3)连接，多通道换热器(2)的换热通道C (2.3)再与另一输出管道连接；多通道换热器(2)的换热通道D (2.4)通过管道与氮气压缩机(3)连接，然后通过管道与氮气冷却器(4)连接，氮气冷却器(4)通过管道与多通道换热器(2)的换热通道E (2.5)连接，然后通过管道与膨胀机(5)连接，膨胀机通过管道与多通道换热器(2)的换热通道D (2.4)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种含氢混合尾气氢气回收装置，属化工尾气回收装置。它包括第一分离器、多通道换热器、氮气压缩机、氮气冷却器、膨胀机、第一节流阀、第二分离器、第二节流阀及连接管道。根据氢气、氮气及甲烷的沸点不同，将含氢混合尾气的温度在等压状态下逐级降温至－185℃，使含氢混合尾气中的沸点较高的甲烷及氮气逐步液化，然后逐级分离，分离后的液体甲烷及液氮节流后返回多通道换热器产生汽化潜热，为装置提供主要的冷量。没有被液化的氢气及氮气通过多通道换热器复热提供冷量后作为产品送出本装置。装置的冷量损失由氮气循环、膨胀机制冷补充。此装置回收出的氢气压力可以高达4.8MPa，纯度可达90%以上，可以作为化工厂的原料气使用。
文档编号C01B3/50GK203065153SQ201320002829
公开日2013年7月17日 申请日期2013年1月4日 优先权日2013年1月4日
发明者吴启 申请人:吴启