专利名称：利用冷凝吸附法的油气回收装置及吸附与脱附的切换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油气回收装置，尤其涉及一种利用冷凝吸附法的油气回收装置及在油气回收装置中吸附与脱附的切换装置。
背景技术：
由于汽油等各种挥发性有机物(VOCs)非常容易挥发而产生十分严重的蒸发损耗，油库及炼油厂的罐区及油品装车台很容易充满着“油味”。这些油气大量蒸发并直接排放到大气，不仅造成严重的数量损失和质量下降，而且严重地污染了大气环境，留下重大的火灾隐患。因此，油库、炼油厂等场所必须要进行油气回收处理。国家制定了标准(GB20950-2007)在储油库(包括炼油厂)强制推行安装油气回收装置，并确定了区域和时限，以及排放限值。目前，将油气与空气的分离回收方法有吸收法、吸附法、冷凝法及膜分离法等。应用于油库、炼油厂等场所的主要是冷凝法、吸附法，但这两种方法在经济指标及技术性能方面都不够理想。特别是现有的冷凝法中采用的真空泵冷却效果差，真空度较低，故影响了脱附效果。专利200910145750. 7 “冷凝加吸附组合工艺油气回收装置及方法”是采用了冷凝和吸附两种工艺的组合，其冷凝通过蒸发器、油水分离器、压缩机和冷凝器多个环节完成。专利00118594. 2 “一种吸收吸附组合回收油气的工艺流程”是采用吸收、吸附、冷凝的顺序流程，该顺序的流程相应的吸收塔体积必须很大，占地空间和高度大；同时吸附法在回收油气过程中会有吸附热产生，吸附热效应会造成吸附剂寿命变短，对于常用吸附剂活性炭甚至会引起燃烧。此外，油气回收的四种方法中，其中吸附法对控制油气的排放浓度比较理想，但现有的吸附装置过于繁琐，使用的阀门太多，控制不便。如专利申请200710190122. 1及 00118594. 2中的吸附装置部分，用到的阀就达6个之多。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用冷凝吸附法的油气回收装置，该油气回收装置采用干式真空泵可以克服现有的真空度较低、脱附效果差的缺陷，并且增加吸收环节可有效提高油气回收的效果。本发明所要解决的技术问题还在于一种在油气回收中用于吸附与脱附的切换装置，可以减少系统中阀门的数量，并且结构简单便于控制，还可以克服现有阀门出现的“憋气”现象。为了实现上述目的，本发明提供了一种利用冷凝吸附法的油气回收装置，包括冷凝部，用于对油气降温以便使油气由气态转化为液态，所述冷凝部具有冷凝部油气入口、冷凝部油气出口、冷凝部出油口 ；吸附部，连接所述冷凝部，用于将经过冷凝的油气进一步吸附及脱附，并将未吸附的空气排出，所述吸附部具有吸附部油气入口、吸附部油气出口、排气口，所述吸附部油气入口连接所述冷凝部油气出口，所述排气口设置于所述吸附部的顶端；吸收部，用于将经过所述吸附部脱附后的油气进一步吸收并形成溶液，所述吸收部具有吸收剂入口、吸收部油气入口、吸收部进油口及富油出口 ；干式真空泵，连接所述冷凝部、所述吸附部及所述吸收部，用于将冷凝后的冷凝油及吸附脱附后的油气输送到所述吸收部，所述干式真空泵具有真空泵进油口、真空泵出油口、真空泵油气入口、真空泵油气出口，所述真空泵进油口连接所述冷凝部出油口，所述真空泵出油口连接所述吸收部进油口，所述真空泵油气入口连接所述吸附部油气出口，所述真空泵油气出口连接所述吸收部油气入口；其中，所述真空泵进油口连接所述冷凝部出油口，是将经过冷凝后的低温油对干式真空泵进行冷却，以使干式真空泵运行效果好，真空度很高。上述的利用冷凝吸附法的油气回收装置，其中，所述冷凝部包括换热器及冷媒， 所述换热器包括壳体、冷凝管、冷媒管，所述冷凝管、冷媒管分别纵向、间隔设置在壳体内， 所述冷凝部油气入口、冷凝部油气出口分别设置在壳体上并连通所述冷凝管，所述壳体上还设置有连通所述冷媒管的冷媒入口及冷媒出口。上述的利用冷凝吸附法的油气回收装置，其中，所述冷凝部的设置温度为 0 -40"C。上述的利用冷凝吸附法的油气回收装置，其中，所述吸附部包括两吸附罐及切换装置，所述两吸附罐相并联，所述切换装置包括三通切换阀以及连接并控制三通切换阀的控制器，所述三通切换阀分别设置在两并联的吸附罐与吸附部油气入口之间、两并联的吸附罐与吸附部油气出口之间以及两并联的吸附罐与排气口之间，所述控制器同步控制所述三通切换阀。上述的利用冷凝吸附法的油气回收装置，其中，所述控制器为电动控制器或气动控制器。上述的利用冷凝吸附法的油气回收装置，其中，所述吸收部包括吸收塔、贫油泵、 富油泵，所述吸收塔内邻近顶部设置有喷淋装置，所述喷淋装置连接所述贫油泵的出油口， 所述吸收部油气入口、所述吸收部进油口分别设置在所述吸收塔的下部，所述富油出口设置在所述吸收塔的底部并连接所述富油泵。上述的利用冷凝吸附法的油气回收装置，其中，所述贫油泵的出油口还连接所述
真空泵进油口。上述的利用冷凝吸附法的油气回收装置，其中，所述吸收塔的项端还设置有吸收塔油气出口，所述吸收塔油气出口连接所述冷凝部油气入口。为了实现上述目的，本发明还提供一种在油气回收中用于吸附与脱附的切换装置，吸附与脱附包括并联的两吸附罐及真空泵，两吸附罐具有油气入口、油气出口及排气口，真空泵连接油气出口，所述切换装置包括三通切换阀以及连接并控制三通切换阀的控制器，所述三通切换阀分别设置在两吸附罐的油气入口、两吸附罐的油气出口以及两吸附罐的排气口。上述的在油气回收中用于吸附与脱附的切换装置，其中，所述三通切换阀包括阀座、设置在阀座内的阀芯、连接阀芯的阀杆，所述控制器连接所述阀杆，所述控制器同步控制分别连接油气入口、油气出口及排气口的三通切换阀。本发明的技术效果在于本发明公开的油气回收装置采用了干式真空泵，冷却效果好、真空度高、脱附效果好，并且吸附剂使用量可减少10 50%，寿命可提高20 50%。 本发明公开的油气回收装置，通过冷凝、吸附、吸收后油气排放浓度检测值< 5g/m3，回收率 ^ 99%，油气回收效果更理想。此外，仅用3个三通切换阀同步控制，便能实现两个吸附罐各自完成吸附与脱附之间的交替切换，结构简单、控制简单，还能克服现有阀门出现的“憋气”现象。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明工作流程示意图；图2为本发明一实施例工作流程示意图；图3为本发明切换装置应用示意图；图4为本发明切换装置结构示意图；图5为本发明的切换装置控制示意图；图6为本发明换热器结构示意图。其中，附图标记1冷凝部
11冷凝部油气入口
12冷凝部油气出口
13冷媒入口
14冷媒出口
15冷凝部出油口
110换热器壳体
111冷凝管
112冷媒管
a、b、c换热器接口
2吸附部
21,22吸附罐
23吸附部油气入口
24吸附部油气出口
25排气口
200阀门
201、202、203三通切换阀
2011阀座
2012阀芯
2013阀杆
2014阀盖
204连杆箱
2041连杆
3吸收部
31吸收剂入口
32吸收部油气入口
33吸收部进油口
34富油出口
35吸收部排气口
4干式真空泵
41真空泵油气入口
42真空泵油气出口
43真空泵进油口
44真空泵出油口
5富油泵
6贫油泵
具体实施例方式下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述请参阅图1，在图1所示的具体实施方式
中，本发明揭示一种利用冷凝吸附法的油气回收装置，包括冷凝部1、吸附部2、吸收部3、干式真空泵4、贫油泵5、富油泵6。如图所示本发明工作流程，冷凝部1，接收收集的油气，对油气降温以便使油气由气态转化为液态，然后连接到吸附部2，吸附部2将经过冷凝的油气进一步吸附及脱附，并将未吸附的空气排出，吸收部3，将经过吸附部2脱附后的油气进一步吸收并形成溶液，吸收部3通过干式真空泵4连接冷凝部1及吸附部2，并连接贫油泵6，将吸附脱附后的油气进行吸收处理，将剩余气体再输送到冷凝部进入下一回收循环。本发明通过冷凝-吸附-吸收几个流程将油气循环回收，首先油气先通过冷凝降低温度，除了回收一定量的油气外，还可以使油气温度降低，防止吸附热的发生，并且将冷凝下来的液态油与贫油一起冷却干式真空泵，进一步增强了干式真空泵的冷却力度，提高了真空度，故而脱附效果更好。本发明采用的冷凝-吸附-吸收法可以克服现有的单一采用吸收法、吸附法或冷凝法各自的针对性强及回收率不理想的缺陷，例如，吸收法回收率低， 吸附法成本高、进气浓度高导致吸附效果差和吸附剂寿命短以及产生的热量高易自燃等， 而冷凝法需要超低温才可保证回收率因此制冷系统比较复杂。也可以克服采用冷凝-吸附法中冷凝流程设置繁杂、部件多占地大等缺陷，还可以克服吸收-吸附-冷凝法中吸收部分需采用大体积的吸收塔，占地空间和高度大；同时吸附法在回收油气过程中会有吸附热产生，吸附热效应会造成吸附剂寿命变短，对于常用吸附剂活性炭甚至会引起燃烧等缺陷。请参阅图2、图6进一步说明本发明
具体实施例方式如图6所示，冷凝部11采用列管式换热器，将热流体的部分热量传递给冷媒以降低热流体的温度，换热器包括壳体110、冷凝管111、冷媒管112，冷凝管111、冷媒管112分别纵向、间隔设置在壳体110内，冷凝部油气入口 11、冷凝部油气出口 12连通冷凝管111， 冷媒入口 13、冷媒出口 14连通冷媒管112。油气从冷凝部油气入口 11进入换热器后通过如图所示的循环、换热，冷凝下来的液态油从冷凝部出油口 15排出，剩余油气从冷凝部油气出口 12排出。换热器壳体110上还设置有多个接口 a、b、c，表一为换热器接口表表一
权利要求
1.一种利用冷凝吸附法的油气回收装置，其特征在于，包括冷凝部，用于对油气降温以便使油气由气态转化为液态，所述冷凝部具有冷凝部油气入口、冷凝部油气出口、冷凝部出油口 ；吸附部，连接所述冷凝部，用于将经过冷凝的油气进一步吸附及脱附，并将未吸附的空气排出，所述吸附部具有吸附部油气入口、吸附部油气出口、排气口，所述吸附部油气入口连接所述冷凝部油气出口，所述排气口设置于所述吸附部的顶端；吸收部，用于将经过所述吸附部脱附后的油气进一步吸收并形成溶液，所述吸收部具有吸收剂入口、吸收部油气入口、吸收部进油口及富油出口 ；干式真空泵，连接所述冷凝部、所述吸附部及所述吸收部，用于将冷凝后的冷凝油及吸附脱附后的油气输送到所述吸收部，所述干式真空泵具有真空泵进油口、真空泵出油口、真空泵油气入口、真空泵油气出口，所述真空泵进油口连接所述冷凝部出油口，所述真空泵出油口连接所述吸收部进油口，所述真空泵油气入口连接所述吸附部油气出口，所述真空泵油气出口连接所述吸收部油气入口；其中，所述真空泵进油口连接所述冷凝部出油口，是将经过冷凝后的低温油对干式真空泵进行冷却，以使干式真空泵运行效果好，真空度很高。
2.根据权利要求1所述的利用冷凝吸附法的油气回收装置，其特征在于，所述冷凝部包括换热器及冷媒，所述换热器包括壳体、冷凝管、冷媒管，所述冷凝管、冷媒管分别纵向、 间隔设置在壳体内，所述冷凝部油气入口、冷凝部油气出口分别设置在壳体上并连通所述冷凝管，所述壳体上还设置有连通所述冷媒管的冷媒入口及冷媒出口。
3.根据权利要求2所述的利用冷凝吸附法的油气回收装置，其特征在于，所述冷凝部的设置温度为0 -40°C。
4.根据权利要求1所述的利用冷凝吸附法的油气回收装置，其特征在于，所述吸附部包括两吸附罐及切换装置，所述两吸附罐相并联，所述切换装置包括三通切换阀以及连接并控制三通切换阀的控制器，所述三通切换阀分别设置在两并联的吸附罐与吸附部油气入口之间、两并联的吸附罐与吸附部油气出口之间以及两并联的吸附罐与排气口之间，所述控制器同步控制所述三通切换阀。
5.根据权利要求4所述的利用冷凝吸附法的油气回收装置，其特征在于，所述控制器为电动控制器或气动控制器。
6.根据权利要求1所述的利用冷凝吸附法的油气回收装置，其特征在于，所述吸收部包括吸收塔、贫油泵、富油泵，所述吸收塔内邻近顶部设置有喷淋装置，所述喷淋装置连接所述贫油泵的出油口，所述吸收部油气入口、所述吸收部进油口分别设置在所述吸收塔的下部，所述富油出口设置在所述吸收塔的底部并连接所述富油泵。
7.根据权利要求6所述的利用冷凝吸附法的油气回收装置，其特征在于，所述贫油泵的出油口还连接所述真空泵进油口。
8.根据权利要求6所述的利用冷凝吸附法的油气回收装置，其特征在于，所述吸收塔的项端还设置有吸收塔油气出口，所述吸收塔油气出口连接所述冷凝部油气入口。
9.一种在油气回收中用于吸附与脱附的切换装置，吸附与脱附包括并联的两吸附罐及真空泵，两吸附罐具有油气入口、油气出口及排气口，真空泵连接油气出口，其特征在于，所述切换装置包括三通切换阀以及连接并控制三通切换阀的控制器，所述三通切换阀分别设置在两吸附罐的油气入口、两吸附罐的油气出口以及两吸附罐的排气口。
10.根据权利要求9所述的在油气回收中用于吸附与脱附的切换装置，其特征在于， 所述三通切换阀包括阀座、设置在阀座内的阀芯、连接阀芯的阀杆，所述控制器连接所述阀杆，所述控制器同步控制分别连接油气入口、油气出口及排气口的三通切换阀。
全文摘要
一种利用冷凝吸附法的油气回收装置及吸附与脱附的切换装置，该装置包括冷凝部，具有冷凝部油气入口、冷凝部油气出口、冷凝部出油口；吸附部，具有吸附部油气入口、吸附部油气出口、排气口，吸附部油气入口连接冷凝部油气出口，排气口设置于吸附部的顶端；吸收部，具有吸收剂入口、吸收部油气入口、吸收部进油口及富油出口；干式真空泵，连接冷凝部、吸附部及吸收部，具有真空泵进油口、真空泵出油口、真空泵油气入口、真空泵油气出口，真空泵进油口连接冷凝部出油口，真空泵出油口连接吸收部进油口，真空泵油气入口连接吸附部油气出口，真空泵油气出口连接吸收部油气入口。本发明通过冷凝、吸附、吸收后油气排放浓度检测值≤5g/m3，回收率≥99％。
文档编号B01D53/04GK102151414SQ20111002653
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月25日 优先权日2010年5月7日
发明者傅苏红, 史新文, 张东生, 张卫华, 张炳权, 曹广军, 李继锋, 陈刚 申请人:中国人民解放军总后勤部油料研究所, 江苏惠利特环保设备有限公司