CN208975204U - 一种有机物回收利用的*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有机物回收利用的***，包括冷凝器、超净器、回收罐、循环水***和冷凝机组，所述冷凝器包括一级冷凝器、二级冷凝器和三级冷凝器，一级冷凝器分别与二级冷凝器、回收罐和有机气体进气管相连通，二级冷凝器分别与三级冷凝器和回收罐相连通，三级冷凝器与回收罐相连通，三级冷凝器还通过循环进料阀与二级冷凝器相连通，二级冷凝器通过循环出料阀与超净器相连通，超净器与空冷器相连，空冷器与尾气排放管相连，冷凝机组与三级冷凝器的两端相连，循环水***与一级冷凝器的两端相连。本产品具有普适性，可用于油罐存储区、液态有机物的存储库，特别是含汽油、柴油及苯、甲苯等芳烃类有机废气的回收。

Description

一种有机物回收利用的***

技术领域

本实用新型涉及废气资源化与环境技术领域，具体是一种有机物回收利用的系。

背景技术

石油，地质勘探的主要对象之一，是一种粘稠的、深褐色液体，被称为“工业的血液”。地壳上层部分地区有石油储存，主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。石油主要被用作燃油和汽油，燃料油和汽油在2012年组成世界上最重要的二次能源之一。石油也是许多化学工业产品如溶剂、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。

石油多为深埋在地下或者海底，人们需要去开采油田从而得到石油，伴随着石油开采、炼制、储运过程，液态有机组分在加工及存储过程中会产生大量的挥发性有机气体，如汽油油品的蒸发损耗，苯、甲苯等芳烃有机物的挥发。这些气态有机物一般具有一定的毒性和易燃易爆性，进而造成资源浪费、经济损失、环境污然、影响人类健康和安全等一系列危害。

目前常见的油气及挥发性有机物的回收方法有吸附法、吸收法、冷凝法和膜分离法等。吸附法是利用各组分与吸附剂（活性炭、活性碳纤维、硅胶、分子筛等）间结合力不同，实现难吸附组分与易吸附组分的分离。吸收法是通过有机物气体和吸收剂的逆流接触，利用有机物气体中各组分在吸收剂中溶解度的不同而进行分离。冷凝法是利用有机物在不同温度和压力下具有不同的饱和蒸气压，通过降低温度或增加压力，使有机物气体凝结出来。膜分离法是在压力驱动下，借助气体各组分在高分子膜表面的吸附能力以及在膜内渗透率的差异进行分离，但是上述方法的回收率不高，达不到人们的预期。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种有机物回收利用的***，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种有机物回收利用的***，包括冷凝器、超净器、回收罐、循环水***和冷凝机组，所述冷凝器包括一级冷凝器、二级冷凝器和三级冷凝器，一级冷凝器分别与二级冷凝器、回收罐和有机气体进气管相连通，二级冷凝器分别与三级冷凝器和回收罐相连通，三级冷凝器与回收罐相连通，三级冷凝器还通过循环进料阀与二级冷凝器相连通，二级冷凝器通过循环出料阀与超净器相连通，超净器与空冷器相连，空冷器与尾气排放管相连，冷凝机组与三级冷凝器的两端相连，循环水***与一级冷凝器的两端相连。

作为本实用新型进一步的方案：一级冷凝器上安装有第一液相出口阀，二级冷凝器上安装有第二液相出口阀，三级冷凝器上安装有第三液相出口阀。

作为本实用新型进一步的方案：二级冷凝器与超净器之间连接有阻火器。

作为本实用新型进一步的方案：三级冷凝器的冷媒介质采用氟利昂。

作为本实用新型进一步的方案：三级冷凝器还通过气相循环进料阀与二级冷凝器相连通，二级冷凝器通过气相循环出料阀与超净器相连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

第一，将冷凝法与化学处理法相结合，简单易行，不需要额外使用吸附剂并进行脱附处理，有机物的回收率可达99%以上，油气的回收率可达95%以上；

第二，二级冷凝器采用***内物料换热的方式进行，有效地利用了***内部的热量，避免***能量的浪费，降低整套***的总能耗；

第三，本产品具有普适性，可应用于油气、苯、甲苯等挥发性有机物的回收；

第四，本产品中的设备尺寸可以根据有机物的处理量进行调整，并且，冷凝器及超净器均为立式设备，占地面积小，易于模块化。

附图说明

图1为有机物回收利用的***的结构示意图。

其中：1-有机气体进气管，2-一级冷凝器，3-二级冷凝器，4-三级冷凝器，5-超净器，6-回收罐，7-循环水***，8-冷凝机组，9-阻火器，10-空冷器，11-尾气排放管，12-第一液相出口阀，13-第二液相出口阀，14-第三液相出口阀，15-气相出料阀，16-气相循环进料阀，17-气相循环出料阀，18-回收液出料阀。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

对含有苯的废气进行回收，其中苯的体积分数为10%，氮气体积分数为90%。具体的工艺过程为：含苯废气首先由有机气体进气管1经过一级冷凝器2的管程进行部分冷凝，冷凝后的气液混合物在换热器下部管壳空间进行气液分离，液相由第一液相出口阀12排出至回收罐6，气相进入二级冷凝器3的管程进行进一步冷凝，有机物被冷凝之后在二级冷凝器3的底部管程进行气液分离，液相由第二液相出口阀13排至回收罐6，未被冷凝的气相进入三级冷凝器4的管程进行深冷，有机物被冷凝之后在三级冷凝器的底部管程进行气液分离，液相由出口阀14排至回收罐6，未被冷凝的气相由气相循环进料阀16进入二级冷凝器3的壳程，关闭气相出料阀15，换热之后的气相由气相循环出料阀17经阻火器9进入超净器5，在超净器5内，未被冷凝的有机物被完全转化为无毒无污染的气体，再经由空冷器10排放至大气。

本实施例苯的回收率为99%，尾气排放管中苯的含量为2mg/m³，完全满足现行环保的排放要求。

实施例2

对含有苯和甲苯的废气进行回收，其中苯的体积分数为15%，甲苯的体积分数10%，氮气体积分数为75%。具体的工艺过程为：含苯废气首先由有机气体进气管1经过一级冷凝器2的管程进行部分冷凝，冷凝后的气液混合物在换热器下部管壳空间进行气液分离，液相由第一液相出口阀12排出至回收罐6，气相进入二级冷凝器3的管程进行进一步冷凝，有机物被冷凝之后在二级冷凝器3的底部管程进行气液分离，液相由第二液相出口阀13排至回收罐6，未被冷凝的气相进入三级冷凝器4的管程进行深冷，有机物被冷凝之后在三级冷凝器4的底部管程进行气液分离，液相由第三液相出口阀14排至回收罐6，未被冷凝的气相由气相循环进料阀16进入二级冷凝器3的壳程，关闭气相出料阀15，换热之后的气相由气相循环出料阀17经阻火器9进入超净器5，在超净器5内，未被冷凝的有机物被完全转化为无毒无污染的气体，再经由空冷器10排放至大气。

本实施例中苯的回收率为99.5%，甲苯的回收率为99.9%，尾气排放管中苯的含量为1mg/m³，甲苯含量为4mg/m³，完全满足现行环保的排放要求。

实施例3

对含有苯、甲苯、二甲苯的废气进行回收，其中苯的体积分数为20%，甲苯的体积分数为10，二甲苯的体积分数为7.5%，氮气体积分数为62.5%。具体的工艺过程为：含苯废气首先由有机气体进气管1经过一级冷凝器2的管程进行部分冷凝，冷凝后的气液混合物在换热器下部管壳空间进行气液分离，液相由第一液相出口阀12排出至回收罐6，气相进入二级冷凝器3的管程进行进一步冷凝，有机物被冷凝之后在二级冷凝器3的底部管程进行气液分离，液相由第二液相出口阀13排至回收罐6，未被冷凝的气相进入三级冷凝器4的管程进行深冷，有机物被冷凝之后在三级冷凝器4的底部管程进行气液分离，液相由第三液相出口阀14排至回收罐6，未被冷凝的气相由气相循环进料阀16进入二级冷凝器3的壳程，关闭气相出料阀15，换热之后的气相由气相循环出料阀17经阻火器9进入超净器5，在超净器5内，未被冷凝的有机物被完全转化为无毒无污染的气体，再经由空冷器10排放至大气。

本实施例中苯的回收率99%，甲苯的回收率为99.9%，二甲苯的回收率为99.9%，尾气排放管中苯的含量为2mg/m³，甲苯含量为4mg/m³，二甲苯含量为9mg/m³，完全满足现行环保的排放要求。

实施例4

对含有汽油的废气进行回收，其中汽油的体积分数为10%，氮气体积分数为90%。具体的工艺过程为：含苯废气首先由有机气体进气管1经过一级冷凝器2的管程进行部分冷凝，冷凝后的气液混合物在换热器下部管壳空间进行气液分离，液相由第一液相出口阀12排出至回收罐6，气相进入二级冷凝器3的管程进行进一步冷凝，有机物被冷凝之后在二级冷凝器3的底部管程进行气液分离，液相由第二液相出口阀13排至回收罐6，未被冷凝的气相进入三级冷凝器4的管程进行深冷，有机物被冷凝之后在三级冷凝器4的底部管程进行气液分离，液相由第三液相出口阀14排至回收罐6，未被冷凝的气相由气相循环进料阀16进入二级冷凝器3的壳程，关闭气相出料阀15，换热之后的气相由气相循环出料阀17经阻火器9进入超净器5，在超净器5内，未被冷凝的有机物被完全转化为无毒无污染的气体，再经由空冷器10排放至大气。

本实施例汽油的回收率为95.4%，尾气排放管中汽油的含量为5mg/m³，完全满足环保的排放要求。

本实用新型的工作原理是：挥发性有机气体首先由有机气体进气管1进入一级冷凝器2的管程。其中，有机气体可以通过补充氮气调节进气的压力和流量。该换热器的冷媒为循环水，通过调节循环水的流量来调节被冷却介质的出口温度，被冷却之后的有机物形成气液混合两相，在换热器管程底部进行气液分离，液相由底部第一液相出口阀12排至回收罐6，气相进入二级冷凝器3的管程。

二级冷凝器3的壳程为三级冷凝器4出口的气体，物料换热可以充分利用***内部的能量，节约总体的能耗，部分冷凝的气液混合物在换热器底部的管程空间进行气液分离，液相由底部的第二液相出口阀13排至回收罐6，气相进入三级冷凝器4。

未被冷凝的气相由三级冷凝器4的管程与冷媒（氟利昂）进行换热，通过控制冷媒的用量来调节三级冷凝器4管程的出口温度。被深冷之后，大部分有机物被冷凝下来，经由第三液相出口阀14排至回收罐6。未被冷凝的有机物及惰性气体进行下一步处理。

未被冷凝的气体作为二级冷凝器3的冷媒与管程气体进行换热，换热之后再经由阻火器9进入超净器5。在超净器5中，未被冷凝的气体经过一系列化学反应转化成无毒无污染的气体，剩余的微量有机气体被全部除去，再经过空冷器10排放至大气中。回收罐6上设置有回收液出料阀18。

需要特别说明的是，本申请中通过多级冷凝器、回收罐6、超净器5和空冷器10的配合，其有效解决了回收效率低的问题。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种有机物回收利用的***，其特征在于，包括冷凝器、超净器（5）、回收罐（6）、循环水***（7）和冷凝机组（8），所述冷凝器包括一级冷凝器（2）、二级冷凝器（3）和三级冷凝器（4），一级冷凝器（2）分别与二级冷凝器（3）、回收罐（6）和有机气体进气管（1）相连通，二级冷凝器（3）分别与三级冷凝器（4）和回收罐（6）相连通，三级冷凝器（4）与回收罐（6）相连通，三级冷凝器（4）还与二级冷凝器（3）相连通，二级冷凝器（3）与超净器（5）相连通，超净器（5）与空冷器（10）相连，空冷器（10）与尾气排放管（11）相连，冷凝机组（8）与三级冷凝器（4）的两端相连，循环水***（7）与一级冷凝器（2）的两端相连。

2.根据权利要求1所述的有机物回收利用的***，其特征在于，所述一级冷凝器（2）上安装有第一液相出口阀（12），二级冷凝器（3）上安装有第二液相出口阀（13），三级冷凝器（4）上安装有第三液相出口阀（14）。

3.根据权利要求1或2所述的有机物回收利用的***，其特征在于，所述二级冷凝器（3）与超净器（5）之间连接有阻火器（9）。

4.根据权利要求1所述的有机物回收利用的***，其特征在于，所述三级冷凝器（4）的冷媒介质采用氟利昂。

5.根据权利要求1所述的有机物回收利用的***，其特征在于，所述三级冷凝器（4）还通过气相循环进料阀（16）与二级冷凝器（3）相连通，二级冷凝器（3）通过气相循环出料阀（17）与超净器（5）相连通。