化工尾气深冷分离达标排放装置的制作方法

本实用新型涉及一种化工尾气处理装置，特别是一种化工尾气的深冷分离达标排放装置。

背景技术：

化工行业是国民经济中不可或缺的重要组成部分，企业生产过程中会产生多处含有挥发性有机化合物的废气，对人体健康和大气环境造成影响。因此，针对化工企业废气排放应采取科学的治理措施，使其排放能够满足大气质量的排放标准。

现如今有机废气处理的方法有以下几种：

1、吸收法。主要是采用适当的吸附剂来吸收净化废气中的有效组分。这种方法操作简单，投资省，处理风量不受限制，其缺点在于吸附剂的吸收性能比较单一，一种吸附剂只能吸收一种或几种物性比较物性比较接近的组分，不适用多种物性差异较大的混合气体。另外吸附饱和的吸附剂如何活化处理是这种方法的另一个难点，不管是再生解析还是就地填埋都有可能造成环境的二次污染。

2、冷凝法。是将废气温度降低，使有效组分冷凝，与尾气分离，达到回收目的。但是由于化工废气中的组分多样化，废气中有效组分分离就不彻底，尾气含量普遍超标，无法达到国家要求的环保标准，一般需要跟吸附法或膜分离结合使用。

3、燃烧法。燃烧法分为直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法是将含有有害组分的废气送入燃烧器烧掉；催化燃烧是在有催化剂帮助下燃烧废气中的有害成分。燃烧法也投资大，能耗高，不适宜处理大风量的废气，同样存在产生二次污染的环境风险。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺点，本实用新型提供一种化工尾气深冷分离达标排放装置，它结构简单，成本低，既可以回收废气中的有效组分来降低企业单耗，又可以保证尾气排放达标。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：化工尾气管道的出口与换热器组的第一路进口密封相通，对应的第一路出口与气液分离器的进口密封相通，气液分离器的出液口通过第一阀门与产品管道密封相通，产品管道一端与产品气罐密封相通，另一端通过第二阀门与气固分离器的出液口密封相通，气固分离器的进气口通过第三阀门与所述的气液分离器的出气口密封相通，所述气固分离器内的换热器的进口通过第四阀门、膨胀机与所述换热器组的第二路出口密封相通，对应的第二路进口与低温的氮气管道的出气口密封相通，低温氮气为整部装置提供冷量，所述的换热器的出口与所述换热器组的第三路进口密封相通，对应的第三路出口与氮气管道的进气口密封相通，所述气固分离器的出气口通过第五阀门与所述换热器组的第四路进口密封相通，对应的第四路出口与尾气达标排放管道密封相通。

本实用新型具有下列有点：1)、气液分离是根据尾气组分沸点的不同，设计出一级或多级换热器，使其再不同的冷凝温度下液化分离相对应的有效组分，从而达到回收再利用的目的，降低企业的生产成本；2、)气固分离采用特殊设计的换热器来保证温度降至微量有害外排组分的固化温度点以下，使有害组分全部固化，冻结到换热器上，保证在较长时间内，不会堵塞换热器，从而确保尾气达标排放；3)、整个装置的最低温度冷源根据企业特点有不同选择，既可选择自有系统的氮气循环制冷，又可以利用企业自有管道压力能或者低温液体气化潜热；4)、结构简单，成本低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型原理图。

具体实施方式

如图1所示，化工尾气管道2的出口与换热器组6的第一路进口6-1-1密封相通，对应的第一路出口6-1-2与气液分离器7的进口7-1密封相通，气液分离器7的出液口7-2通过第一阀门16与产品管道17密封相通，产品管道17一端与产品气罐1密封相通，另一端通过第二阀门15与气固分离器13的出液口13-5密封相通，气固分离器13的进气口13-2通过第三阀门11与所述的气液分离器7的出气口7-3密封相通，所述气固分离器13内的换热器13-0的进口13-3通过第四阀门14、膨胀机10与所述换热器组6的第二路出口6-2-2密封相通，对应的第二路进口6-2-1与低温的氮气管道的出气口5密封相通，低温氮气为整部装置提供冷量，所述的换热器13-0的出口13-1与所述换热器组6的第三路进口6-3-1密封相通，对应的第三路出口6-3-2与氮气管道的进气口4密封相通，所述气固分离器13的出气口13-4通过第五阀门9与所述换热器组6的第四路进口6-4-1密封相通，对应的第四路出口6-4-2与尾气达标排放管道3密封相通。

所述的气液分离器7串联两个或多个使用，进一步提高有效组分的回收效果，降低浪费，减少污染。

所述膨胀机10的出口与第三路进口6-3-1之间通过第六阀门12密封相通，所述气液分离器7的出气口7-3与换热器6的第四路进口6-4-1之间通过第七阀门8密封相通。

所述气液分离器7的工作温度为-70～-90℃，所述气固分离器13的工作温度为-110～-130℃。

工作原理：第六阀门12和第七阀门8关闭，其他阀门打开。打开低温氮气管道的出气口5，为换热器组6和换热器13-0提供冷量。化工尾气通过化工尾气管道2进入换热器组6降温，后进入气液分离器7，大部分的有效组分被液化，通过第一阀门16进入产品管道17，被回收再利用。剩余的微量有效组分通过第三阀门11进入气固分离器13，更低温的气固分离器13将有效组分全部吸附固化，冻结到换热器上，进行气固深度分离，达到环保排放。

由于进入气固分离器13的尾气中有害成分已经很微量了，所以不会短期堵塞换热器13-0，根据气固分离工艺状况，适时切换冷源，使得固化在换热分离器上的固态有效组分升温液化为产品送出。换热器13-0除霜的方法是：打开第六阀门12，关闭第四阀门14；打开第七阀门8，关闭第三阀门11。气固分离器13内的换热器13-0停冷，温度升高，换热器13-0上的冰霜升温成为液态，通过第二阀门15、产品管道17进入产品气罐1回收再利用。

技术特征：

1.一种化工尾气深冷分离达标排放装置，其特征在于：化工尾气管道(2)的出口与换热器组(6)的第一路进口(6-1-1)密封相通，对应的第一路出口(6-1-2)与气液分离器(7)的进口(7-1)密封相通，气液分离器(7)的出液口(7-2)通过第一阀门(16)与产品管道(17)密封相通，产品管道(17)一端与产品气罐(1)密封相通，另一端通过第二阀门(15)与气固分离器(13)的出液口(13-5)密封相通，气固分离器(13)的进气口(13-2)通过第三阀门(11)与所述的气液分离器(7)的出气口(7-3)密封相通，所述气固分离器(13)内的换热器(13-0)的进口(13-3)通过第四阀门(14)、膨胀机(10)与所述换热器组(6)的第二路出口(6-2-2)密封相通，对应的第二路进口(6-2-1)与低温的氮气管道的出气口(5)密封相通，低温氮气为整部装置提供冷量，所述的换热器(13-0)的出口(13-1)与所述换热器组(6)的第三路进口(6-3-1)密封相通，对应的第三路出口(6-3-2)与氮气管道的进气口(4)密封相通，所述气固分离器(13)的出气口(13-4)通过第五阀门(9)与所述换热器组(6)的第四路进口(6-4-1)密封相通，对应的第四路出口(6-4-2)与尾气达标排放管道(3)密封相通。

2.根据权利要求1所述的化工尾气深冷分离达标排放装置，其特征在于：所述的气液分离器(7)串联两个或多个使用。

3.根据权利要求1所述的化工尾气深冷分离达标排放装置，其特征在于：所述膨胀机(10)的出口与第三路进口(6-3-1)之间通过第六阀门(12)密封相通，所述气液分离器(7)的出气口(7-3)与换热器组(6)的第四路进口(6-4-1)之间通过第七阀门(8)密封相通。

技术总结
本实用新型涉及一种化工尾气深冷分离达标排放装置。化工尾气管道的出口与换热器组的第一路进口密封相通，对应的第一路出口与气液分离器的进口密封相通，气液分离器的出液口通过第一阀门与产品管道密封相通，产品管道一端与产品气罐密封相通，另一端通过第二阀门与气固分离器的出液口密封相通，气固分离器的进气口通过第三阀门与所述的气液分离器的出气口密封相通，所述气固分离器内的换热器的进口通过第四阀门、膨胀机与所述换热器组的第二路出口密封相通，对应的第二路进口与低温的氮气管道的出气口密封相通，低温氮气为整部装置提供冷量，所述的换热器的出口与所述换热器组的第三路进口密封相通，对应的第三路出口与氮气管道的进气口密封相通。

技术研发人员：杨中维
受保护的技术使用者：杨中维
技术研发日：2019.10.17
技术公布日：2020.07.17