一种从含苯尾气中回收苯的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种从含苯尾气中回收苯的装置，属于化工尾气治理技术领域。
【背景技术】
[0002]苯是无色至淡黄色易挥发液体，具有强烈芳香味。易燃，有毒。凝固点5.53°C，沸点80.1°C。广泛用作溶剂，尤其是在危险化学品的生产中。
[0003]反应混合物后处理的最后工序，蒸馏除去溶剂苯即得到产品。为使苯能被彻底地除去，在蒸馏的后期，需要向蒸馏釜内的产品中通入氮气驱赶残留的苯，苯蒸汽随着氮气一起流出，形成含苯尾气。为防止含苯尾气进入大气，污染环境，必须对含苯尾气进行冷凝冷却，以回收其中的苯。
[0004]传统上，回收苯的装置包括冷凝器、苯受槽和冷阱3台设备，冷凝器和苯受槽采用自来水冷却，冷阱采用低温的冷冻盐水冷却，含苯尾气依次流经冷凝器、苯受槽和冷阱，其中尾气在冷阱中的流向是上进下出，被冷凝的苯留在冷阱中，不能及时地返回苯受槽，在实际操作过程中经常发生冷阱堵塞现象，造成蒸馏不能正常进行。
[0005]造成冷阱堵塞的原因在于:苯易挥发，苯受槽用温度较高的自来水冷却，难免会有部分液态苯挥发进入冷阱，在冷阱中被温度很低的冷冻盐水深度冷凝冷却，当苯被冷却至
5.53°C以下时就发生凝固，堵塞冷阱，而且冷阱中累积的苯越多，堵塞就越严重。
[0006]一旦发生冷阱堵塞现象，必须暂停蒸馏操作，采用电暖气或电吹风机加热冷阱的方法，使固态苯熔化，待冷阱疏通后才可继续蒸馏操作。操作费时费力，而且操作过程中要损失一定量的苯，更为严重地是，苯易燃易爆，电加热操作存在安全隐患。
【发明内容】
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是:研制一种从含苯尾气中回收苯的装置，克服传统回收装置的缺点与不足，彻底避免发生苯凝固堵塞冷阱的现象，并尽可能多地回收苯，减少苯进入大气引起的环境污染。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:从含苯尾气中回收苯的装置，包括冷凝器1、苯受槽2、冷阱3 ;冷凝器I底部的管程出口与苯受槽2顶部的进料口相连，苯受槽2顶部的出气口与冷阱3底部的管程入口相连，冷阱3竖立在苯受槽2之上；冷凝器I为列管式换热器，管程流含苯尾气，壳程流冷却水，顶部的管程入口连接含苯尾气管12，下部的壳程入口通过上水阀b 11连接上水管b 10，上部的壳程出口连接回水管a 13。
[0009]苯受槽2为椭圆形封头容器，设有夹套8、盘管9和温度计15，夹套8流热水，盘管9流冷冻盐水，苯受槽2底部的放料口通过出苯阀22连接出苯管23，夹套8底部的入水管道上设有三通，一端通过上水阀a 6连接上水管a 7，一端通过排水阀4连接排水管5，夹套8上部的出水管道上设有三通，一端通过回水阀19连接回水管b 20，一端连接放空阀21，苯受槽2顶部的盘管9入口与冷阱3上部的壳程出口相连，苯受槽2顶部的盘管9出口连接冷冻盐水回水管14。冷阱3为列管式换热器，管程流含苯尾气，壳程流冷冻盐水，下部的壳程入口通过冷冻盐水上水阀17连接冷冻盐水上水管18，顶部的管程出口连接放空管16。
[0010]所述装置的冷凝器I使用的冷却水为O?40°C的自来水或循环水，苯受槽2的夹套8使用的热水为15?60°C的自来水、循环水、蒸汽冷凝水或汽水混合产生的热水，苯受槽2的盘管9与冷阱3使用的冷冻盐水为-30?0°C的氯化钙盐水。
[0011]本实用新型的冷凝器1，选用普通的列管式换热器，在壳程使用室温或近室温的冷却水冷却，可使绝大部分苯蒸气发生冷凝液化而不会发生凝固，同时可以减少后续冷阱对冷冻盐水的冷量要求，起到节能作用。苯受槽2，兼有收集、临时储存、气液分离、冷却及加热的作用。盘管9中通入冷冻盐水，用于在回收苯的过程中深度冷凝冷却苯，使之凝固，以减少挥发；夹套8中通入热水，用于在回收结束后，加热熔化固态苯，以便放出回收的苯。在回收过程中，放净夹套8中的水，夹套8起保温作用，减少冷量损失。通过热电偶温度计15，可实时观察了解苯受槽2内的作业工况。
[0012]本实用新型的冷阱3，选用普通的列管式换热器，竖立在苯受槽2上，在壳程中通入-30?-O°C的冷冻盐水，深度冷凝冷却尾气中残留的苯蒸气，在管程中被冷凝下来的苯液滴沿换热管内壁流回苯受槽2中，避免苯液滴继续前行进一步冷却而发生凝固，堵塞冷阱，并且回收装置通过冷阱3放空，避免了苯挥发损失。
[0013]本实用新型的苯受槽2的盘管9和冷阱3的壳程相连接，冷冻盐水先流经冷阱3，再流经盘管9，这样保证了下游的冷冻盐水温度低于上游，确保苯的回收分步进行并回收彻底。为了尽可能多地回收苯并节约能耗，冷冻盐水温度控制在-30?-(TC，优选控制在-20 ?-1O0Co
[0014]本实用新型的有益效果是:在冷凝冷却苯蒸气回收苯的过程中，减少了苯蒸气进入冷阱，避免了苯在冷阱中被过度冷却发生凝固而堵塞冷阱，保证了操作顺利地进行，减少了能量消耗，提高了苯的回收率，有效地减少了苯蒸气进入大气引起环境污染，对于废物再利用及保护环境有重要意义。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0016]图1从含苯尾气中回收苯的装置示意图。
[0017]图中:1、冷凝器，2、苯受槽，3、冷阱，4、排水阀，5、排水管，6、上水阀a，7、上水管a，
8、夹套，9、盘管，10、上水管b，11、上水阀b，12、含苯尾气管，13、回水管a，14、冷冻盐水回水管，15、温度计，16、放空管，17、冷冻盐水上水阀，18、冷冻盐水上水管，19、回水阀，20、回水管b，21、放空阀，22、出苯阀，23、出苯管。
【具体实施方式】
[0018]在图1所示的回收装置中，包括冷凝器1、苯受槽2、冷阱3，所述冷凝器I底部的管程出口与苯受槽2顶部的进料口相连，所述苯受槽2顶部的出气口与冷阱3底部的管程入口相连，冷阱3竖立在苯受槽2之上。所述冷凝器I为换热面积0.5m2的列管式换热器，管程流含苯尾气，壳程流15?30°C的循环水，顶部的管程入口连接含苯尾气管12，下部的壳程入口通过上水阀b 11连接上水管b 10，上部的壳程出口连接回水管a 13。
[0019]所述苯受槽2为容积20L的椭圆形封头容器，设有夹套8、盘管9和量程为_50?1500C的热电阻温度计15，夹套8流15?30°C的循环水，盘管9流-20?-10°C的氯化钙盐水，苯受槽2底部的放料口通过出苯阀22连接出苯管23，夹套8底部的入水管道上设有三通，一端通过上水阀a 6连接上水管a 7，一端通过排水阀4连接排水管5，夹套8上部的出水管道上设有三通，一端通过回水阀19连接回水管b 20，一端连接放空阀21，苯受槽2顶部的盘管9入口与冷阱3上部的壳程出口相连，苯受槽2顶部的盘管9出口连接冷冻盐水回水管14。
[0020]所述冷阱3为换热面积0.3m2的列管式换热器，管程流含苯尾气，壳程流-20?_10°C的氯化钙盐水，下部的壳程入口通过冷冻盐水上水阀17连接冷冻盐水上水管18，顶部的管程出口连接放空管16。
[0021]所述回收苯的装置操作的方法如下:回收:打开排水阀4、放空阀21，排净夹套8中的存水，关闭排水阀4、放空阀21，打开上水阀b 11，向冷凝器2中通入循环水，同时打开冷冻盐水上水阀17，向冷阱3及苯受槽2的盘管9中通入冷冻盐水，开始回收含苯尾气中的苯。含苯蒸气的尾气通过含苯尾气管12进入冷凝器I中，绝大部分苯蒸气被循环水冷凝冷却发生液化，液态苯与尾气一起流入苯受槽2，在苯受槽2中发生气液分离，液态苯被冷冻盐水进一步冷凝冷却发生凝固留在苯受槽2中，尾气进入冷阱3中被冷冻盐水深度冷却，其中残留的苯蒸气发生液化而流回苯受槽2中，不发生液化的尾气通过放空管16排放。
[0022]放苯:当回收结束时，关闭上水阀b 11、冷冻盐水上水阀17，停止向冷凝器I供应循环水，停止向冷阱3及苯受槽2的盘管9中供应冷冻盐水，打开上水阀a 6、回水阀19，向苯受槽2的夹套8中通入循环水，加热熔化固态苯，当热电阻温度计15显示苯受槽2内温度上升至6?10°C时，打开出苯阀22通过出苯管23将回收的苯放出，放毕，关闭出苯阀22、上水阀a 6、回水阀19。
【主权项】
1.一种从含苯尾气中回收苯的装置，其特征是该装置包括冷凝器(1)、苯受槽(2)、冷阱(3)，所述冷凝器(I)底部的管程出口与苯受槽(2)顶部的进料口相连，所述苯受槽(2)顶部的出气口与冷阱(3)底部的管程入口相连，冷阱(3)竖立在苯受槽(2)之上；所述冷凝器(I)为列管式换热器，管程走含苯尾气，壳程走冷却水，顶部的管程入口连接含苯尾气管(12)，下部的壳程入口通过上水阀b(ll)连接上水管b(10)，上部的壳程出口连接回水管a(13);所述苯受槽(2)为椭圆形封头容器，设有夹套(8)、盘管(9)和温度计(15)，夹套(8)走热水，盘管(9)走冷冻盐水，苯受槽(2)底部的放料口通过出苯阀(22)连接出苯管(23)，夹套(8)底部的入水管道上设有三通，一端通过上水阀a (6)连接上水管a (7)，一端通过排水阀⑷连接排水管(5)，夹套⑶上部的出水管道上设有三通，一端通过回水阀(19)连接回水管b (20)，一端连接放空阀(21)，苯受槽⑵顶部的盘管(9)入口与冷阱(3)上部的壳程出口相连，苯受槽(2)顶部的盘管(9)出口连接冷冻盐水回水管(14);所述冷阱(3)为列管式换热器，管程走含苯尾气，壳程走冷冻盐水，下部的壳程入口通过冷冻盐水上水阀(17)连接冷冻盐水上水管(18)，顶部的管程出口连接放空管(16)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是该装置的冷凝器(I)的壳程使用的冷却水为O?40°C的自来水或循环水，苯受槽(2)的夹套(8)使用的热水为15?60°C的自来水、循环水、蒸汽冷凝水或汽水混合产生的热水，苯受槽(2)的盘管(9)与冷阱(3)的壳程使用的冷冻盐水为-30?O °C的氯化钙盐水。
【专利摘要】本实用新型涉及一种从含苯尾气中回收苯的装置，属于化工尾气治理技术领域。本实用新型利用苯易凝固的性质，设计了由冷凝器、苯受槽和冷阱组成的回收装置，苯受槽带有夹套和盘管，分别流热水和冷冻盐水；冷阱竖立在苯受槽上，冷冻盐水先流经冷阱，再流经苯受槽的盘管。本实用新型提供的装置分步冷却回收苯，使其液化、凝固而被“冻结”在苯受槽中，回收结束时在苯受槽的夹套中通入热水加热熔化固态苯，将苯放出。本实用新型避免了过度冷却发生苯凝固堵塞冷阱的现象，尽可能多地回收了苯，减少了苯进入大气引起的污染，同时由于使用室温的水作冷热媒，节约了能耗。
【IPC分类】B01D53-00, B01D5-00
【公开号】CN204447662
【申请号】CN201520053847
【发明人】任夫健, 王庆志, 刘燕军, 凌永社, 郭宇晴
【申请人】中国人民解放军63977部队
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月27日