四氯化碳还原尾气智能回收系统及回收方法与流程

文档序号:15004566发布日期:2018-07-24 20:55阅读:880来源:国知局

本发明涉及一种尾气回收装置,具体涉及四氯化碳还原尾气智能回收系统及回收方法。



背景技术:

工业废气指企业厂区内燃料燃烧和生产工艺过程中产生的各种排入空气的含有污染物气体的总称。这些废气有:二氧化碳、二硫化碳、硫化氢、氟化物、氮氧化物、氯、氯化氢、一氧化碳、硫酸(雾)铅汞、铍化物、烟尘及生产性粉尘,排入大气,会污染空气。这些物质通过不同的途径呼吸道进入人的体内,有的直接产生危害,有的还有蓄积作用,会更加严重的危害人的健康。不同物质会有不同影响。其危害有,对人体健康的危害:世界卫生组织称,2012年空气污染造成约700万人死亡(部分人死亡原因与室内/外空气污染均有关),也就是全球每八位死者中就有一位,大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病;对植物的危害:大气污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时,会对植物产生急性危害,使植物叶表面产生伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当污染物浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片褪绿,或者表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏;对天气和气候的影响:大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的。可以从以下几个方面加以说明:

减少到达地面的太阳辐射量:从工厂、发电站、汽车、家庭取暖设备向大气中排放的大量烟尘微粒,使空气变得非常浑浊,遮挡了阳光,使得到达地面的太阳辐射量减少。据观测统计,在大工业城市烟雾不散的日子里,太阳光直接照射到地面的量比没有烟雾的日子减少近40%。大气污染严重的城市,天天如此,就会导致人和动植物因缺乏阳光而生长发育不好。

增加大气降水量:从大工业城市排出来的微粒,其中有很多具有水气凝结核的作用,当大气中有其他一些降水条件与之配合的时候,就会出现降水天气。在大工业城市的下风地区,降水量更多。

下酸雨:有时候,从天空落下的雨水中含有硫酸。这种酸雨是大气中的污染物二氧化硫经过氧化形成硫酸,随自然界的降水下落形成的。硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏,能使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎,能使金属的防锈涂料变质而降低保护作用,还会腐蚀、污染建筑物。

增高大气温度:在大工业城市上空,由于有大量废热排放到空中,因此,近地面空气的温度比四周郊区要高一些。这种现象在气象学中称做"热岛效应"。

现有的四氯化碳一般通过氢气还原进行处理,生成的产物包括氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和氯化氢,其中,氯甲烷在常温下为气态,且不易吸附,难以处理。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是现有的四氯化碳一般通过氢气还原进行处理,生成的产物包括氯甲烷、二氯甲烷三氯甲烷和氯化氢,其中,氯甲烷在常温下为气态,且不易吸附,难以处理,目的在于提供四氯化碳还原尾气智能回收系统及回收方法,解决现有的四氯化碳一般通过氢气还原进行处理,生成的产物包括氯甲烷、二氯甲烷三氯甲烷和氯化氢,其中,氯甲烷在常温下为气态,且不易吸附,难以处理的问题。

本发明通过下述技术方案实现:

四氯化碳还原尾气智能回收系统及回收方法,包括进气口、与进气口连接的冷凝管以及液体收集装置,,冷凝管外壁缠绕有冷却水软管,还包括连接在冷凝管和液体收集装置之间的反应塔,所述反应塔在竖直方向上分为上层空腔和下层空腔,上层空腔和下层空腔之间设置有带有小孔的分隔板,冷凝管和液体收集装置均与反应塔的下层空腔连接,上层空腔中还设置有加热装置和喷淋装置。还包括设置在进气口的流量计,流量计上连接有处理器,处理器上还连接有与加热装置匹配的功率调节装置和与冷却水软管、喷淋装置匹配的水泵。

采用上述装置,氯甲烷、二氯甲烷三氯甲烷和氯化氢通过冷凝管进入反应塔后,液体进入反应塔的下层空腔,氯甲烷进入反应塔的上层空腔,喷淋装置喷出水,加热装置将温度加热到400℃以上,氯甲烷与水反应生成甲醇和盐酸,从分隔板的小孔进入下层空腔,设置分隔板隔开上层空腔和下层空腔避免加热装置加热下层空腔的温度使二氯甲烷三氯甲烷和氯化氢挥发。处理器根据流量计检测到的四氯化碳还原气体的流量调节水泵和功率调节装置的功率,水泵和功率调节装置的功率随四氯化碳还原气体流量的上升而上升。

所述加热装置位于分隔板小孔的正上方,喷淋装置位于加热装置的正上方,加热装置的投影面积不小于喷淋装置喷出液体的投影面积。使喷淋装置喷出的液体能与氯甲烷充分反应。

所述分隔板为圆锥型,小孔设置在圆锥的尖端。采用上述结构,将述分隔板设置为漏斗型,上层空腔反应生成的甲醇和盐酸顺着隔板流入下层空腔。

所述冷凝管和液体收集装置与反应塔的连接口位于同一高度,液体收集装置的上顶面低于反应塔的下底面。采用上述结构,有助于反应塔中的液体排出到液体收集装置中。

还包括设置在进气口中的球阀和设置在液体收集装置侧壁的液位传感器,所述液位传感器和球阀均连接在处理器上。当液位传感器检测到液体收集装置中的液位高于预设的液位时,发送触发信号到处理器,处理器控制球阀关断冷凝管。

四氯化碳还原尾气智能回收方法,其特征在于,包括以下步骤:

a、将四氯化碳还原气体通如进气口,通过流量计检测四氯化碳还原气体的流量;

b、处理器根据步骤a中检测到的四氯化碳还原气体的流量调节水泵和功率调节装置的功率,水泵和功率调节装置的功率随四氯化碳还原气体流量的上升而上升;

c、四氯化碳还原气体通过冷凝管,二氯甲烷、三氯甲烷和氯化氢转化为液态进入下层空腔,氯甲烷为气态进入上层空腔;

d、步骤c中进入上层空腔的氯甲烷与喷淋装置喷出的水在加热装置的作用下生成甲醇和盐酸,生成甲醇和盐酸通过分隔板进入下层空腔完成回收。

所述步骤b中水泵和功率调节装置的功率随四氯化碳还原气体流量的比例服从指数函数。由于气体热传导速率不满足线性函数规律,当气体流速增大时,需要保证能对还原气体进行冷凝,故水泵和功率调节装置的功率随四氯化碳还原气体流量的比例服从指数函数。

还包括设置在进气口中的球阀和设置在液体收集装置侧壁的液位传感器,所述液位传感器和球阀均连接在处理器上,当液位传感器检测到液体收集装置中的液位高于预设的液位时,发送触发信号到处理器,处理器控制球阀关断冷凝管。避免液体收集装置装满后液体从反应塔中溢出导致设备损坏。

本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

1、本发明四氯化碳还原尾气智能回收系统及回收方法,不需要零下的低温即可对氯甲烷进行回收;

2、本发明四氯化碳还原尾气智能回收系统及回收方法,结构简单,便于在现有设备上进行改进。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:

图1为本发明结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称:

1-进气口,2-冷凝管,3-冷却水软管,4-反应塔,401-下层空腔,402-上层空腔,403-分隔板,404-加热装置,405-喷淋装置,5-液体收集装置,6-处理器,7-水泵,8-功率调节装置,9-流量计,10-球阀,11-液位传感器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示,本发明四氯化碳还原尾气智能回收系统及回收方法,包括进气口1、与进气口1连接的冷凝管2以及液体收集装置5,所述冷凝管2为金属管道外盘绕有冷却水软管3还包括连接在冷凝管2和液体收集装置5之间的反应塔4,所述反应塔4在竖直方向上分为上层空腔402和下层空腔401,上层空腔402和下层空腔401之间设置有带有小孔的分隔板403,冷凝管2和液体收集装置5均与反应塔4的下层空腔401连接,上层空腔402中还设置有加热装置404和喷淋装置405。还包括设置在进气口的流量计9,流量计9上连接有处理器6,处理器6上还连接有与加热装置404匹配的功率调节装置8和与冷却水软管3、喷淋装置405匹配的水泵7。采用上述装置,氯甲烷、二氯甲烷三氯甲烷和氯化氢通过冷凝管2进入反应塔4后,液体进入反应塔4的下层空腔401,氯甲烷进入反应塔4的上层空腔402,喷淋装置405喷出水,加热装置404将温度加热到400℃以上,氯甲烷与水反应生成甲醇和盐酸,从分隔板403的小孔进入下层空腔401,设置分隔板403隔开上层空腔402和下层空腔401避免加热装置404加热下层空腔的温度使二氯甲烷三氯甲烷和氯化氢挥发。所述加热装置404位于分隔板403小孔的正上方,喷淋装置405位于加热装置404的正上方,加热装置404的投影面积不小于喷淋装置405喷出液体的投影面积。使喷淋装置405喷出的液体能与氯甲烷充分反应。所述分隔板403为圆锥型,小孔设置在圆锥的尖端。采用上述结构,将述分隔板403设置为漏斗型,上层空腔402反应生成的甲醇和盐酸顺着隔板403流入下层空腔。所述冷凝管2和液体收集装置5与反应塔4的连接口位于同一高度,液体收集装置5的上顶面低于反应塔4的下底面。采用上述结构,有助于反应塔4中的液体排出到液体收集装置5中。还包括设置在进气口1中的球阀10和设置在液体收集装置5侧壁的液位传感器11,所述液位传感器11和球阀10均连接在处理器6上。

实施例2

本实施例基于实施例1的装置,四氯化碳还原尾气智能回收方法,其特征在于,包括以下步骤:

a、将四氯化碳还原气体通如进气口1,通过流量计9检测四氯化碳还原气体的流量;

b、处理器6根据步骤a中检测到的四氯化碳还原气体的流量调节水泵7和功率调节装置8的功率,水泵7和功率调节装置8的功率随四氯化碳还原气体流量的上升而上升;

c、四氯化碳还原气体通过冷凝管2,二氯甲烷、三氯甲烷和氯化氢转化为液态进入下层空腔401,氯甲烷为气态进入上层空腔402;

d、步骤c中进入上层空腔的氯甲烷与喷淋装置405喷出的水在加热装置404的作用下生成甲醇和盐酸,生成甲醇和盐酸通过分隔板403进入下层空腔401完成回收。

所述步骤b中水泵7和功率调节装置8的功率随四氯化碳还原气体流量的比例服从指数函数。

还包括设置在进气口1中的球阀10和设置在液体收集装置5侧壁的液位传感器11,所述液位传感器11和球阀10均连接在处理器6上,当液位传感器11检测到液体收集装置5中的液位高于预设的液位时,发送触发信号到处理器6,处理器6控制球阀10关断冷凝管2。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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