CN111589264A - 一种有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置 - Google Patents
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Abstract
一种有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，该装置包括压缩机、气液分离器、冷凝器组和产品罐，压缩机的进口连通有废气输入管道，在废气输入管道上还连通有氮气输入管道；气液分离器的进口与压缩机的出口连通，气液分离器的液相出口与产品罐的进口连通，气液分离器的气相出口与冷凝器组的热进口连通，冷凝器组的热出口与产品罐的进口连通，冷凝器组的冷进口和冷出口外接冷却水输入输出管道；在产品罐上还连通有用于对废气进行进一步净化处理的膜组件。该装置实现了零排放的环保理念，在净化废气的同时，能够回收废气中的有机物，实现了环境保护与循环经济一体化。
Description
技术领域
本发明涉及废气净化处理技术领域，特别是一种有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，还涉及上述有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置的净化方法。
背景技术
目前，在工业生产过程中会产生大量的有机废气，这些废气一般都是高污染物毒，长期接触这些物质会对身体造成影响，如果这些废气直接排放到空气当中，会对空气质量造成很大的影响。
现有技术中，一般是先对产生的有机废气进行吸附、过滤、净化的处理，再进行排放，常用的方法有活性炭吸附处理法、催化燃烧法、催化氧化法、酸碱中和法、等离子法等，但是，这些方法的处理效果都不够理想，一方面无法对有机废气中的有机物进行回收利用，一方面经处理后排放的废气还会对外部空气造成一定程度的污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、节能环保、能够对废气中的有机物进行回收，实现废气净化处理的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供了上述有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置的净化方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，该装置包括压缩机、气液分离器、冷凝器组和产品罐，压缩机的进口连通有废气输入管道，在废气输入管道上还连通有氮气输入管道；气液分离器的进口与压缩机的出口连通，气液分离器的液相出口与产品罐的进口连通，气液分离器的气相出口与冷凝器组的热进口连通，冷凝器组的热出口与产品罐的进口连通，冷凝器组的冷进口和冷出口外接冷却水输入输出管道；在产品罐上还连通有用于对废气进行进一步净化处理的膜组件。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，所述膜组件设置有2个，2个膜组件分别为第一膜组件和第二膜组件，第一膜组件的进口与产品罐连通，第一膜组件的吸附侧出口与第二膜组件的进口连通，第一膜组件的透余侧出口连通有排气管道，第二膜组件的吸附侧出口与压缩机的进口连通，第二膜组件的透余侧出口与废气输入管道连通。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，所述冷凝器组设置有2个冷凝器，2个冷凝器分别为第一冷凝器和第二冷凝器，第一冷凝器的热进口与气液分离器的气相出口连通，第一冷凝器的热出口与第二冷凝器的热进口连通，第二冷凝器的冷进口和冷出口外接冷却水输入输出管道，第二冷凝器的热出口与产品罐的进口连通，在第二冷凝器的热腔室上还设置有排气口，第二冷凝器的排气口与第一冷凝器的冷进口连通，第一冷凝器的冷出口与膜组件连通。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，所述压缩机的冷却机构外接冷却管道，在冷却管道上还安装有计量槽和输入泵。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，所述气液分离器的底部还连通有与压缩机的冷却机构连通的回流管道，在回流管道上安装有回流控制阀。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，在回流管道上还连通有第三冷凝器，第三冷凝器的热进口与热出口与回流管道连通，第三冷凝器的冷进口和冷出口外接冷却水输入输出管道。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，气液分离器的液相出口与产品罐的进口之间还连通第四冷凝器，第四冷凝器热进口与热出口分别与气液分离器的液相出口和产品罐的进口连通，第四冷凝器的冷进口和冷出口外接冷却水输入输出管道。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，一种有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收方法，其步骤如下：
（1）待净化的废气从废气输入管道输入，与氮气输入管道输入的氮气进行混合后送入缩机组进行压缩，然后送入气液分离器；
（2）气液分离器对输入的废气进行气液分离，分离出的液体送入产品罐，分离出的气体送入冷凝器组，同时气液分离器内产生的液化的有机废气回流至压缩机，对压缩机进行润滑降温；
（3）进入冷凝器组的气体经冷却降温后分成液相废气和气相废气，液相废气送入产品罐，气相废气送入膜组件；
（4）进入膜组件的气相废气经膜组件吸附透滤处理，吸附透滤的气体送回压缩机进行再次处理，透余侧气体送入氮气输入管道进行循环使用。
与现有技术相比，本发明通过向产生的废气中添加氮气作为保护气体，然后将混合后的气体送入压缩机，经等温压缩后送入气液分离器进行气液分离液化回收，未能液化的高压余气送入冷凝气组进行冷却分离后液化回收，未冷凝的气体再送入膜组件，经膜吸附透滤后再送入压缩机进口，进行再次压缩冷凝，循环冷凝回收有机物，膜透余侧排出的为添加的氮气保护气体，重新添加到废气中，作为保护气体循环使用，如此往复循环，对废气的有机物进行压缩冷凝及膜过滤回收，实现对废气的净化处理。该装置实现了零排放的环保理念，在净化废气的同时，能够回收废气中的有机物，实现了环境保护与循环经济一体化。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，一种有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，该装置包括压缩机35、气液分离器20、冷凝器组和产品罐11，压缩机35的进口连通有废气输入管道，在废气输入管道上还连通有氮气输入管道，在氮气输入管道上还安装有氮气调节阀32；气液分离器20的进口与压缩机35的出口连通，气液分离器20的液相出口与产品罐11的进口连通，气液分离器20的气相出口与冷凝器组的热进口连通，冷凝器组的热出口与产品罐11的进口连通，冷凝器组的冷进口和冷出口外接冷却水输入输出管道；在产品罐11上还连通有用于对废气进行进一步净化处理的膜组件。在废气输入管道上安装有废气安全阀31、测氧仪28、废气温度变送器27、2个废气压力变送器25、26、阻火器29、篮式过滤器30、气动切断阀33等安全辅助设备；在气液分离器20上安装有液化液位计24，在产品罐11上安装有产品液位计12；产品罐11的底部还安装有出料管道，在出料管道上安装有出料控制阀10；在产品罐11的顶部还安装有罐用安全阀13和罐用压力变送器14；在气液分离器20上还安装有气液安全阀21和气液压力变送器22；在压缩机35的两侧均安装有膨胀节，分别为第一膨胀节34和第二膨胀节36；外部***产生废气加入氮气保护气体后接入压缩机35，经等温压缩后进入冷凝器组，采用多级冷凝液化回收废气中的有机物；未冷凝的气体进入膜组件，经膜吸附透滤后再回到压缩机35进口，进行再次压缩冷凝，循环冷凝回收有机物，膜透余侧为氮气，重新回到该装置内，作为保护气体循环使用。
压缩机35采用现有技术中的气体压缩机35，是把机械能转换为气体压力能的一种动力装置，用于对废气进行压缩、液化。
膜组件采用现有技术中的膜组件，是指各种规格的包含膜及其支撑结构的实用装置，单个组件或多个组件都可以组装成膜分离装置，本申请采用的膜组件为卷式膜组件，便于维护保养同时提高安全性能，并且设备布置同时减少占地面积。
所述膜组件设置有2个，2个膜组件分别为第一膜组件16和第二膜组件17，第一膜组件16的进口与产品罐11连通，在第一膜组件16与产品罐11之间还连通有输入调节阀15，第一膜组件16的吸附侧出口与第二膜组件17的进口连通，第一膜组件16的透余侧出口连通有排气管道，第二膜组件17的吸附侧出口与压缩机35的进口连通，在第二膜组件17的吸附侧出口与压缩机35的进口之间还连通有吸附调节阀23，第二膜组件17的透余侧出口与废气输入管道连通。第一膜组件16和第二膜组件17用于对冷凝器组输出的未能液化的气体进行二级吸附透滤，废气中的有机物经第一膜组件16吸附渗透过膜，输入第二膜组件17进行再次吸附透滤，再经第二膜组件17吸附渗透过膜后送回压缩机35进行再次压缩冷凝；第一膜组件16透余侧排出的气体主要为空气和氮气，通过排放管道排出；第二膜组件17透余侧排出的气体基本为添加的氮气保护气体，可继续送回废气输入管道与废气混合后再次充当保护气体使用。
所述冷凝器组设置有2个冷凝器，2个冷凝器分别为第一冷凝器19和第二冷凝器18，第一冷凝器19的热进口与气液分离器20的气相出口连通，第一冷凝器19的热出口与第二冷凝器18的热进口连通，第二冷凝器18的冷进口和冷出口外接冷却水输入输出管道，第二冷凝器18的热出口与产品罐11的进口连通，在第二冷凝器18的热腔室上还设置有排气口，第二冷凝器18的排气口与第一冷凝器19的冷进口连通，第一冷凝器19的冷出口与膜组件连通。第一冷凝器19和第二冷凝器18用于对气液分离器20内未能液化的高压余气进行二级冷凝，在第二冷凝器18中，利用外部通入的7冷却水对余气进行降温，在第一冷凝器19中，利用第二冷凝器18经过降温冷却的余气对新通入的余气进行降温冷却，实现对其中一部分余气进行冷凝液化回收。
所述压缩机35的冷却机构外接冷却管道，在冷却管道上还安装有计量槽2、Y型过滤器37和输入泵3，输入泵3为离心泵；计量槽2内设置有冷却液，在计量槽2上还安装有计量液位计1；冷却管道的设置用于向压缩机35的冷却机构内通入冷却液对压缩进行冷却降温，保证压缩机35的正常运行；冷却液可选用现有技术中的乙二醇。
所述气液分离器20的底部还连通有与压缩机35的冷却机构连通的回流管道，在回流管道上安装有回流控制阀4、回流流量计5和回流温度变送器6，使得气液分离器20内产生液化的有机废气经回流管道后，通过回流流量计5及回流控制阀4进行自动控制，部分液体回入压缩机35的冷却机构，对压缩机35进行喷料润滑降温。
在回流管道上还连通有第三冷凝器8，第三冷凝器8的热进口与热出口与回流管道连通，第三冷凝器8的冷进口和冷出口外接冷却水输入输出管道，在第三冷凝器8的冷进口处的冷却水输入输出管道上还安装有冷却调节阀7。第三冷凝器8的设置用于在气液分离器20内液化的部分有机废气输送到压缩机35的冷却机构时，对其进行进一步冷却降温，便于更好的对压缩机35进行润滑降温。
气液分离器20的液相出口与产品罐11的进口之间还连通第四冷凝器9，第四冷凝器9热进口与热出口分别与气液分离器20的液相出口和产品罐11的进口连通，第四冷凝器9的冷进口和冷出口外接冷却水输入输出管道。第四冷凝器9的设置用于通过冷却水对气液分离器20输入到产品罐11的液化废气进行进一步冷却降温， 完全液化成液体，存入到产品罐11内。
一种有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收方法，其步骤如下：
（1）待净化的废气从废气输入管道输入，与氮气输入管道输入的氮气进行混合后送入缩机组进行压缩，然后送入气液分离器；
（2）气液分离器对输入的废气进行气液分离，分离出的液体送入产品罐，分离出的气体送入冷凝器组，同时气液分离器内产生的液化的有机废气回流至压缩机，对压缩机进行润滑降温；
（3）进入冷凝器组的气体经冷却降温后分成液相废气和气相废气，液相废气送入产品罐，气相废气送入膜组件；
（4）进入膜组件的气相废气经膜组件吸附透滤处理，吸附透滤的气体送回压缩机进行再次处理，透余侧气体送入氮气输入管道进行循环使用。
Claims (8)
1.一种有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，其特征在于：该装置包括压缩机、气液分离器、冷凝器组和产品罐，压缩机的进口连通有废气输入管道，在废气输入管道上还连通有氮气输入管道；气液分离器的进口与压缩机的出口连通，气液分离器的液相出口与产品罐的进口连通，气液分离器的气相出口与冷凝器组的热进口连通，冷凝器组的热出口与产品罐的进口连通，冷凝器组的冷进口和冷出口外接冷却水输入输出管道；在产品罐上还连通有用于对废气进行进一步净化处理的膜组件。
2.根据权利要求1所述的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，其特征在于：所述膜组件设置有2个，2个膜组件分别为第一膜组件和第二膜组件，第一膜组件的进口与产品罐连通，第一膜组件的吸附侧出口与第二膜组件的进口连通，第一膜组件的透余侧出口连通有排气管道，第二膜组件的吸附侧出口与压缩机的进口连通，第二膜组件的透余侧出口与废气输入管道连通。
3.根据权利要求1所述的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，其特征在于：所述冷凝器组设置有2个冷凝器，2个冷凝器分别为第一冷凝器和第二冷凝器，第一冷凝器的热进口与气液分离器的气相出口连通，第一冷凝器的热出口与第二冷凝器的热进口连通，第二冷凝器的冷进口和冷出口外接冷却水输入输出管道，第二冷凝器的热出口与产品罐的进口连通，在第二冷凝器的热腔室上还设置有排气口，第二冷凝器的排气口与第一冷凝器的冷进口连通，第一冷凝器的冷出口与膜组件连通。
4.根据权利要求1所述的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，其特征在于：所述压缩机的冷却机构外接冷却管道，在冷却管道上还安装有计量槽和输入泵。
5.根据权利要求1所述的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，其特征在于：所述气液分离器的底部还连通有与压缩机的冷却机构连通的回流管道，在回流管道上安装有回流控制阀。
6.根据权利要求5所述的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，其特征在于：在回流管道上还连通有第三冷凝器，第三冷凝器的热进口与热出口与回流管道连通，第三冷凝器的冷进口和冷出口外接冷却水输入输出管道。
7.根据权利要求1所述的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，其特征在于：气液分离器的液相出口与产品罐的进口之间还连通第四冷凝器，第四冷凝器热进口与热出口分别与气液分离器的液相出口和产品罐的进口连通，第四冷凝器的冷进口和冷出口外接冷却水输入输出管道。
8.一种有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收方法，其特征在于：该方法使用权利要求1-7任意一项所述的有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置，其步骤如下：
（1）待净化的废气从废气输入管道输入，与氮气输入管道输入的氮气进行混合后送入缩机组进行压缩，然后送入气液分离器；
（2）气液分离器对输入的废气进行气液分离，分离出的液体送入产品罐，分离出的气体送入冷凝器组，同时气液分离器内产生的液化的有机废气回流至压缩机，对压缩机进行润滑降温；
（3）进入冷凝器组的气体经冷却降温后分成液相废气和气相废气，液相废气送入产品罐，气相废气送入膜组件；
（4）进入膜组件的气相废气经膜组件吸附透滤处理，吸附透滤的气体送回压缩机进行再次处理，透余侧气体送入氮气输入管道进行循环使用。
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| CN212348216U (zh) * | 2020-06-30 | 2021-01-15 | 江苏京控装备有限公司 | 有机溶剂废气压缩冷凝及其膜过滤回收装置 |
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2020
- 2020-06-30 CN CN202010615751.XA patent/CN111589264A/zh active Pending
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