CN211358373U - 一种挥发性有机物处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种挥发性有机物处理装置，其包括气体缓冲罐、一级冷凝器、二级冷凝器、气体分解塔、储液罐和供氧器；该气体缓冲罐的出气口经第一管道连通一级冷凝器的第一热媒进口，一级冷凝器的第一热媒出口连通二级冷凝器的第二热媒进口，二级冷凝器的第二热媒出口连通气体分解塔的余气进口，供氧器的送气口连通氧化气进口；一级冷凝器的第一冷凝液出口和二级冷凝器的第二冷凝液出口均连通储液罐；在第一管道上安装有一流量计。利用本实用新型可以回收挥发性有机物中的环氧丙烷、环氧乙烷，并用于聚醚多元醇的生产，回收率达到99％以上，减少了原料浪费，降低了生产成本；其它无法回用的物质被分解成炭氧化物无害排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种尾气处理***，具体为聚醚多元醇生产过程挥发性有机物吸收处理装置。
背景技术
聚醚多元醇是生产聚氨酯泡沫塑料、胶黏剂、弹性体、涂料等的重要原料。聚醚多元醇一般通过将环氧乙烷和/或环氧丙烷催化加成到H-起始剂而制备得到。在反应过程中环氧乙烷和/或环氧丙烷会有少量的反应不完全、同时也会发生副反应生成甲醛、乙醛、丙醛等物质，这些物质是聚醚多元醇生产过程产生的主要的挥发性有机物，在反应结束放空、真空脱附过程挥发性有机物一般会直接排放到空气中，对环境产生污染。
目前常用的处理方法是通过活性炭吸附，但是该方法中，活性炭很容易失活，失活后的活性炭属于危险固体废弃物，固废的处理流程复杂，费用较高。
实用新型内容
为降低聚醚多元醇生产过程中，所产生的挥发性有机物的处理成本，本申请提出了一种处理装置，该处理装置能在有效处理挥发性有机物的同时，并具有较低的处理成本，具体的技术方案为：
一种挥发性有机物处理装置，其包括气体缓冲罐、一级冷凝器、二级冷凝器、气体分解塔、储液罐和供氧器；
该气体分解塔包括塔体和装填在塔体内的填料，在塔体的底部安装有余气进口和氧化气进口，在塔体的顶部安装有排气口；供氧器具有用于向外送出含氧气体的送气口；
该气体缓冲罐的出气口经第一管道连通一级冷凝器的第一热媒进口，一级冷凝器的第一热媒出口连通二级冷凝器的第二热媒进口，二级冷凝器的第二热媒出口连通气体分解塔的余气进口，供氧器的送气口连通氧化气进口；
一级冷凝器的第一冷凝液出口和二级冷凝器的第二冷凝液出口均连通储液罐；在第一管道上安装有一流量计。优选地，该供氧器为制氧机或氧气储罐。
本实用新型使用时，挥发性有机物首先进入到气体缓冲罐内，然后经流量计计量后进入到一级冷凝器内冷凝，冷凝液排入到储液罐内，未被冷凝的气体进入到二级冷凝器内继续冷凝，冷凝液也排入到储液罐内，由二级冷凝器排出的未被冷凝的气体进入到分解塔内被氧化为水和二氧化碳等无害化气体后，排出。回收的冷凝液主要为环氧丙烷和环氧乙烷，可以用于合成聚醚多元醇。
为保证冷凝效果，一级冷凝器内的冷凝温度控制在10～20℃，从一级冷凝器排出的液体主要是环氧丙烷。二级冷凝器内的冷凝温度控制在0～10℃，从二级冷凝器排出的液体中含有环氧丙烷和环氧乙烷。
向气体分解塔输入的气体为含体积浓度为22～30％的富氧空气。
利用本实用新型可以回收挥发性有机物中的环氧丙烷、环氧乙烷，回收率达到99％以上，回收的环氧丙烷和环氧乙烷可以冷却回收，合成聚醚多元醇，减少了原料浪费，降低了生产成本；其它无法回用的物质被分解成炭氧化物无害排放，最终排放口的挥发性有机物浓度可以到达20mg/m3,远低于国家要求的小于80mg/m3的排放标准。
优选地，一级冷凝器和二级冷凝器均为列管冷凝器。具体地，一级冷凝器包括一立式的第一外壳，该第一外壳的内腔从上向下依次分为第一进气腔、第一冷却腔和第一分离腔，该第一热媒进口连通第一进气腔，该第一热媒出口连通第一分离腔，且第一热媒出口设置在第一外壳上、并位于第一分离腔的上部，第一冷凝液出口安装在第一分离腔的底部；
二级冷凝器包括一立式的第二外壳，该第二外壳的内腔从上向下依次分为第二排气腔、第二冷却腔和第二分离腔，该第二热媒进口连通第二分离腔，且第二热媒进口设置在第二外壳上、并位于第二分离腔的上部，第二热媒出口连通第二排气腔，第二冷凝液出口安装在第二分离腔的底部。
利用列管冷凝器换热面积大、通量大、操作弹性系数大的优点，以适应于挥发性气体流量波动的同时保证有很好的冷却效果，确保生产的顺利进行。
为便于将冷凝液用于适当的生产中，对应于一级冷凝器和二级冷凝器均设置有一储液罐。从一级冷凝器和二级冷凝器所排出的冷凝液会进入到相应的储液罐内，由于从两级冷凝器中所排出的冷凝液中的主要成分有一定的不同，可以将其用于不同的聚醚生产中。
为避免储液罐内的液体再次挥发，在储液罐内设置有冷却盘管，确保了环氧丙烷和环氧乙烷的回收率。
进一步，该填料为蜂窝陶瓷催化剂。采用蜂窝陶瓷催化剂，具有高强度、大比表面积和易再生的优点，陶瓷的高强度可以保证催化剂的不流失，提高了使用寿命；大比表面积可以保证气体和催化剂的充分接触，提高了催化效果。
附图说明
图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
参阅图1，一种挥发性有机物处理装置，其包括气体缓冲罐10、一级冷凝器20、二级冷凝器30、气体分解塔40、储液罐和供氧器50。其中储液罐设置有两个，分别为第一储液罐60和第二储液罐70。
该气体分解塔40为立式塔，其包括塔体41和装填在塔体41内的填料42，在塔体41的底部安装有余气进口43和氧化气进口44，在塔体的顶部安装有排气口45。供氧器50具有用于向外送出含氧气体的送气口51。在本实施例中，该填料42为蜂窝陶瓷催化剂。本实施例中，供氧器50为制氧机，可以理解，在其它实施例中，供氧器还可以为氧气储罐。
在本实施例中，一级冷凝器20和二级冷凝器30均为列管冷凝器。其中，一级冷凝器20包括一立式的第一外壳201，该第一外壳201的内腔从上向下依次分为第一进气腔22、第一冷却腔29和第一分离腔24。第一热媒进口21设置在第一外壳201的顶部并连通第一进气腔22，第一热媒出口26连通第一分离腔24，且第一热媒出口26设置在第一外壳上、并位于第一分离腔24的上部。第一冷凝液出口25安装在第一分离腔的底部。
第一冷却水进口27安装在第一外壳上，并位于第一冷却腔的下部，第一冷却水出口28安装在第一外壳上，并位于第一冷却腔的上部。安装在第一冷却腔内的第一换热列管23沿竖直方向延伸并连通第一进气腔22和第一分离腔24。
二级冷凝器30包括一立式的第二外壳301，该第二外壳301的内腔从上向下依次分为第二排气腔35、第二冷却腔39和第二分离腔32。第二热媒进口31连通第二分离腔32，且第二热媒进口31设置在第二外壳上、并位于第二分离腔32的上部。第二热媒出口36位于第二外壳的顶部并连通第二排气腔，第二冷凝液出口33安装在第二分离腔的底部。
第二冷却水进口37安装在第二外壳上，并位于第二冷却腔的下部，第二冷却水出口38安装在第二外壳上，并位于第一冷却腔的上部。安装在第二冷却腔内的第二换热列管34沿竖直方向延伸并连通第二排气腔35和第二分离腔32。
第一冷却水出口28和第二冷却水出口38连通排水管100。
该气体缓冲罐10的出气口14经第一管道92连通一级冷凝器20的第一热媒进口21，一级冷凝器20的第一热媒出口26连通二级冷凝器30的第二热媒进口31。二级冷凝器30的第二热媒出口36连通气体分解塔40的余气进口43，供氧器的送气口51连通氧化气进口44。
一级冷凝器的第一冷凝液出口连通第一储液罐60。二级冷凝器的第二冷凝液出口连通第二储液罐70。
在第一热媒出口26与第二热媒进口31之间的管道上安装有调节阀93。
在第一管道92上安装有一流量计91。
为避免冷凝液挥发，在第一储液罐60和第二储液罐70内均设置有冷却盘管，即在储液罐内设置有冷却盘管。
并在气体缓冲罐10的罐体11的顶部安装有放空管15，在罐体11的底部安装有排污口13。
本挥发性有机物处理装置使用时，挥发性有机物首先经挥发气进口12进入到气体缓冲罐10内，然后经流量计91计量后经第一热媒进口21进入到一级冷凝器的第一进气腔22内，然后沿第一换热列管23进入到第一分离腔24内，在经过第一换热列管23时，在冷却水的作用下，部分气体冷凝成液体，并经第一冷凝液出口25排入到第一储液罐60内，临时存储。
在一级冷凝器中未冷凝的气体经第一热媒出口26和第二热媒进口31进入到二级冷凝器的第二分离腔32中，气体顺第二换热列管34进入到第二排气腔35中，气体在经过第二换热列管34的时候，继续冷凝，冷凝液流到第二分离腔32内，然后经第二冷凝液出口33进入到第二储液罐70内，临时存储。
未冷凝的气体从第二热媒出口36排出后，经余气进口43进入到气体分解塔40内，同时，由制氧机所产生的富氧空气经氧化气进口44进入到气体分解塔内，在催化剂的作用下，未冷凝的气体中的有机气体被氧化为无害气体，最后经排气口排出。
在本实施例中，一级冷凝器内的冷凝温度控制在10～20℃，从第一冷凝液出口排出的液体主要是环氧丙烷。二级冷凝器内的冷凝温度控制在0～10℃，从第二冷凝液出口33排出的液体中含有环氧丙烷和环氧乙烷。
制氧机向气体分解塔40内输入体积浓度为22～30％的富氧空气，在催化剂的作用下，剩余的气体被氧化为水和二氧化碳等无害气体直接排放。冷却回收的环氧丙烷和环氧乙烷可以用于合成聚醚多元醇。
Claims (7)
1.一种挥发性有机物处理装置，其特征在于，
包括气体缓冲罐、一级冷凝器、二级冷凝器、气体分解塔、储液罐和供氧器；
该气体分解塔包括塔体和装填在塔体内的填料，在塔体的底部安装有余气进口和氧化气进口，在塔体的顶部安装有排气口；供氧器具有用于向外送出含氧气体的送气口；
该气体缓冲罐的出气口经第一管道连通一级冷凝器的第一热媒进口，一级冷凝器的第一热媒出口连通二级冷凝器的第二热媒进口，二级冷凝器的第二热媒出口连通气体分解塔的余气进口，供氧器的送气口连通氧化气进口；
一级冷凝器的第一冷凝液出口和二级冷凝器的第二冷凝液出口均连通储液罐；在第一管道上安装有一流量计。
2.根据权利要求1所述的挥发性有机物处理装置，其特征在于，
一级冷凝器和二级冷凝器均为列管冷凝器。
3.根据权利要求2所述的挥发性有机物处理装置，其特征在于，
一级冷凝器包括一立式的第一外壳，该第一外壳的内腔从上向下依次分为第一进气腔、第一冷却腔和第一分离腔，该第一热媒进口连通第一进气腔，该第一热媒出口连通第一分离腔，且第一热媒出口设置在第一外壳上、并位于第一分离腔的上部，第一冷凝液出口安装在第一分离腔的底部；
二级冷凝器包括一立式的第二外壳，该第二外壳的内腔从上向下依次分为第二排气腔、第二冷却腔和第二分离腔，该第二热媒进口连通第二分离腔，且第二热媒进口设置在第二外壳上、并位于第二分离腔的上部，第二热媒出口连通第二排气腔，第二冷凝液出口安装在第二分离腔的底部。
4.根据权利要求1所述的挥发性有机物处理装置，其特征在于，对应于一级冷凝器和二级冷凝器均设置有一储液罐。
5.根据权利要求1所述的挥发性有机物处理装置，其特征在于，
在储液罐内设置有冷却盘管。
6.根据权利要求1所述的挥发性有机物处理装置，其特征在于，
该填料为蜂窝陶瓷催化剂。
7.根据权利要求1所述的挥发性有机物处理装置，其特征在于，
该供氧器为制氧机或氧气储罐。
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| CN201921875197.8U CN211358373U (zh) | 2019-11-01 | 2019-11-01 | 一种挥发性有机物处理装置 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113858576A (zh) * | 2021-11-04 | 2021-12-31 | 辽宁北方华锦五洲化工工程设计有限公司 | 一种abs挤出机脱挥回收方法及回收*** |
| CN114870557A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-08-09 | 惠州市宙邦化工有限公司 | 一种含环氧乙烷尾气的处理方法 |
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