CN102166463A - 挥发性有机气体回收模拟试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种挥发性有机气体回收模拟试验装置，其通过阀门的控制，可以组成“吸附+吸收”、“吸附+冷凝”、“吸收+膜”、“冷凝+膜”、“膜+吸收”、“膜+冷凝”、“冷凝+吸附”、纯冷凝、纯吸收等不同的工艺方案。可以用于挥发性有机气体回收的各种模拟试验。

Description

挥发性有机气体回收模拟试验装置
技术领域
本发明涉及一种挥发性有机气体回收模拟试验装置。
背景技术
在挥发性有机气体回收领域研发新技术、新工艺时，需要使用模拟试验装置，以便采集关键试验数据，掌握实际参数与理论上的偏差，为设计、工艺优化提供依据，也可以为政府部门在制定相关技术规范、标准时提供依据。
气体回收行业最基本的几种工艺方法为吸附、吸收、冷凝和膜分离，以上几种工艺可以进行组合，以更好地满足不同情况的回收需求。然而要利用现有的回收模拟试验装置实现工艺组合，就需要对各种装置进行拼装，非常不便。尤其要实现多种不同的工艺组合时，就更为麻烦。而目前并没有可以方便地完成各种工艺组合且结构简单紧凑的挥发性有机气体回收模拟试验装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以方便地完成各种常规工艺组合且结构简单紧凑的挥发性有机气体回收模拟试验装置。
挥发性有机气体回收模拟试验装置，包括油气发生单元、油气处理单元、管道和控制***，所述管道上设置有阀门，所述油气处理单元包括吸附单元、膜分离单元、冷凝单元和吸收单元，所述吸附单元通过油气进口总管连接所述油气发生单元，所述吸附单元通过循环气总管形成吸附循环气路；所述膜分离单元连接所述油气进口总管，所述膜分离单元通过所述循环气总管形成膜分离循环气路；所述冷凝单元分别连接所述油气进口总管和所述循环气总管；所述膜分离单元通过浓缩气总管连接所述冷凝单元，所述吸附单元连接所述浓缩气总管；所述吸收单元分别连接所述油气进口总管、所述循环气总管和所述浓缩气总管；所述循环总管连接放空总管。
需要说明的是，所述“管道”是对本装置的各种油气管的概称，所述“阀门”也是概称，所述“阀门”是为了实现各种通路的开启和关闭。所属技术领域的技术人员参照本说明书的相关结构、功能和使用说明，就能够很容易地明白该如何设置所述“阀门”。
较佳地，所述油气发生单元包括油气发生器、分别与所述油气发生器连接的油罐和空压机，所述油气发生器内设置有加热器。下面是在此基础上，可以选择设置的更优方案。
所述油气发生器和所述油气进口总管之间依次设置有缓冲罐和阻火器。
所述冷凝单元和所述吸收单元分别连接所述油罐。
所述冷凝单元包括油气冷凝器和制冷机，所述油气冷凝器通过分离器分别连通所述循环气总管和所述油罐。
所述油罐与所述油气发生器之间以及所述油罐与所述吸收单元之间分别连接有油泵。
较佳地，所述吸附单元包括两个吸附罐和与所述两个吸附罐连通的氮气瓶，所述氮气瓶与所述两个吸附罐之间的管路上设置有加热器和过滤器。
较佳地，所述吸附单元与所述浓缩气总管之间设置有真空泵。
较佳地，所述膜分离单元与所述浓缩气总管之间设置有真空泵。
较佳地，该挥发性有机气体回收模拟试验装置为撬装化设置。
本发明提供的挥发性有机气体回收模拟试验装置能够方便地完成各种常规的挥发性有机气体回收工艺及其组合，且结构相对简单，紧凑，便于设置建造。
附图说明
图1为本发明的挥发性有机气体回收模拟试验装置的结构示意图。
图中：1-油气进口总管，2-浓缩气总管，3-循环气总管，4-吸收塔，5-分离器，6-制冷机，7-油气冷凝器，8-油罐，9-油气发生器，10-空压机，11-缓冲罐，12-阻火器，13-吸附罐，14-氮气瓶，15-加热器，16-过滤器，17-控制***，18-放空总管，19-膜组件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的挥发性有机气体回收模拟试验装置的具体实施方式做进一步说明。
如图1所示，该挥发性有机气体回收模拟试验装置，包括油气发生单元、油气处理单元、管道和控制***17，所述管道上设置有阀门，所述油气处理单元包括吸附单元、膜分离单元、冷凝单元和吸收单元。所述吸附单元包括两个吸附罐13和与所述两个吸附罐13连通的氮气瓶14，所述氮气瓶14与所述两个吸附罐13之间的管路上设置有加热器15和过滤器16。所述油气发生单元包括油气发生器9、分别与所述油气发生器连接的油罐8和空压机10，所述油气发生器9内设置有加热器(加热方式较佳为电加热，也可以为蒸汽或热水加热)，所述油气发生器9和所述油气进口总管1之间依次设置有缓冲罐11和阻火器12。在油气发生器9内，由油罐8供给挥发性油品(如汽油)、加热器对油品升温、空压机10供空气，通过空气在油气发生器9底部热油中鼓泡的方式，使空气与油品充分接触，模拟产生出一定浓度的油气，油气经缓冲罐11(集液罐)、阻火器后12进入油气进口总管1。所述冷凝单元包括油气冷凝器7和制冷机6。所述吸附单元通过油气进口总管1连接所述油气发生单元，所述吸附单元通过循环气总管3形成吸附循环气路；所述膜分离单元连接所述油气进口总管1，所述膜分离单元通过所述循环气总管3形成膜分离循环气路；所述冷凝单元分别连接所述油气进口总管1和所述循环气总管3；所述膜分离单元通过浓缩气总管2连接所述冷凝单元，所述吸附单元连接所述浓缩气总管1；所述吸收单元分别连接所述油气进口总管1、所述循环气总管3和所述浓缩气总管1；所述循环总管3连接放空总管18。所述冷凝单元和所述吸收单元分别连接所述油罐8(用于循环利用油液)，其中，所述油气冷凝器7通过分离器5分别连通所述循环气总管3和所述油罐8。所述油罐8与所述油气发生器9之间以及所述油罐8与所述吸收单元的吸收塔4之间分别连接有油泵，所述油泵为输送油液提供动力。所述吸附单元与所述浓缩气总管2之间设置有真空泵，所述膜分离单元的膜组件19与所述浓缩气总管之间也设置有真空泵，真空泵为气体传输提供动力。
整个装置按撬装化设置，除了空压机10为非防爆的，需放置在离装置稍远一些地方外，其它设备均置于撬体上。下面对本模拟装置的材质和规格进行举例说明：
气路管道、油路管道、阀门全部采用不锈钢(304)材质。
油气处理能力：50m3/h(管道按100m3/h能力设计，制冷机组部分按100m3/h能力设计)，油气压力：≥5KPa。
整个撬体占地尺寸：7500×2700mm。可以将油气发生单元、吸附单元、吸收单元设置在主撬上。另外分别设置制冷单元辅撬、膜分离单元辅撬。主撬占地尺寸为：4500×2700mm，制冷辅撬占地尺寸为：1800×2700mm，膜分离辅撬占地尺寸为：1200×2700mm。
本发明提供的挥发性有机气体回收模拟试验装置，利用PLC(S7-200)控制***，通过阀门的控制，可以组成多种不同的工艺路线。
所述挥发性有机气体回收模拟试验装置在操作使用上具有以下特点：
1、能对易挥发性油品模拟产生出较高浓度的挥发性气体。
2、包含了气体回收行业最基本的几种工艺方法：吸附、吸收、冷凝、膜。
3、通过阀门的控制，可以组成多种不同的工艺路线：“吸附+吸收”、“吸附+冷凝”、“吸收+膜”、“冷凝+膜”、“冷凝+吸附”、“膜+冷凝”、“膜+吸收”、“纯冷凝”、“纯吸收”等，后端还可增加催化氧化单元，形成更多的工艺组合，以满足不同用户不同情况的回收需求。
4、除了汽油外，还可对其它挥发性油品进行油气发生、回收试验。
5、可对吸附剂的吸附性能、脱附性能进行试验、检测。特别是对炼厂、石油化工行业的高沸点、大分子难脱附组分，可以进行“真空脱附+升温脱附”的试验研究。
6、制冷单元有多种温度选择(常温、0℃、-35℃、-65℃、-80℃)，可进行不同温度下的冷凝试验，优化工艺。
7、可对零部件供应商(真空泵、阀门、仪表等)的产品质量、性能进行现场在线检验、测试。
8、可直观地感受到挥发的损耗量、经装置回收后的回收量。
9、可以统计、比较出各种工艺回收方法的耗电情况。
10、连接上加油机、油气回收加油枪后，可以模拟加油站的环境，对加油机、加油枪、真空泵进行性能测试。
11、PLC(S7-200)控制***对吸附单元切换程序进行自动控制，显示屏上可实时监视装置各检测点的温度、压力、流量、液位等运行参数及报警，触摸屏可进行手动操作。
所述挥发性有机气体回收模拟试验装置可以应用于挥发性有机气体回收的各种模拟试验，具体举例如下：
1、作为在挥发性有机气体回收领域研发新技术、新工艺的实验平台；
2、作为新设备、新产品的检测、试验平台；或者作为设备、仪表维修、返修后的检验平台；
3、为政府部门在制定相关技术规范、标准时提供依据；
4、采集关键试验数据，掌握实际参数与理论上的偏差，为设计、工艺优化提供依据。

Claims (10)

1.挥发性有机气体回收模拟试验装置，包括油气发生单元、油气处理单元、管道和控制***，所述管道上设置有阀门，其特征在于，所述油气处理单元包括吸附单元、膜分离单元、冷凝单元和吸收单元，所述吸附单元通过油气进口总管连接所述油气发生单元，所述吸附单元通过循环气总管形成吸附循环气路；所述膜分离单元连接所述油气进口总管，所述膜分离单元通过所述循环气总管形成膜分离循环气路；所述冷凝单元分别连接所述油气进口总管和所述循环气总管；所述膜分离单元通过浓缩气总管连接所述冷凝单元，所述吸附单元连接所述浓缩气总管；所述吸收单元分别连接所述油气进口总管、所述循环气总管和所述浓缩气总管；所述循环总管连接放空总管。
2.根据权利要求1所述的挥发性有机气体回收模拟试验装置，其特征在于，所述油气发生单元包括油气发生器、分别与所述油气发生器连接的油罐和空压机，所述油气发生器内设置有加热器。
3.根据权利要求2所述的挥发性有机气体回收模拟试验装置，其特征在于，所述油气发生器和所述油气进口总管之间依次设置有缓冲罐和阻火器。
4.根据权利要求2所述的挥发性有机气体回收模拟试验装置，其特征在于，所述冷凝单元和所述吸收单元分别连接所述油罐。
5.根据权利要求2所述的挥发性有机气体回收模拟试验装置，其特征在于，所述冷凝单元包括油气冷凝器和制冷机，所述油气冷凝器通过分离器分别连通所述循环气总管和所述油罐。
6.根据权利要求2所述的挥发性有机气体回收模拟试验装置，其特征在于，所述油罐与所述油气发生器之间以及所述油罐与所述吸收单元之间分别连接有油泵。
7.根据权利要求1所述的挥发性有机气体回收模拟试验装置，其特征在于，所述吸附单元包括两个吸附罐和与所述两个吸附罐连通的氮气瓶，所述氮气瓶与所述两个吸附罐之间的管路上设置有加热器和过滤器。
8.根据权利要求1所述的挥发性有机气体回收模拟试验装置，其特征在于，所述吸附单元与所述浓缩气总管之间设置有真空泵。
9.根据权利要求1所述的挥发性有机气体回收模拟试验装置，其特征在于，所述膜分离单元与所述浓缩气总管之间设置有真空泵。
10.根据权利要求1所述的挥发性有机气体回收模拟试验装置，其特征在于，该挥发性有机气体回收模拟试验装置为撬装化设置。
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