冷凝回收设备分类:
可分为接触冷凝(直接冷却)和表面冷凝(间接冷却)两类。
直接冷凝设备有喷射式接触冷凝器、喷淋塔或气液接触塔,接触塔可以是填料塔、筛板塔等。间接冷凝设备有列管冷凝器、翅管空冷冷凝器、蛇管冷凝器以及螺旋板冷凝器。
冷凝回收就是将蒸汽从气体中冷却凝结成液体,适用于回收蒸汽状态的有害物质。特别是用来回收质量浓度在1000 mg/m3以上的有机溶剂蒸汽。在理论上可以达到很高的净化程度.但费用也随着增加。
冷凝回收所需设备和操作条件比较简单,回收物质的纯度比较高,常作为吸附、燃烧等净化方法的前处理,以减轻使用这些方法时的负荷,如氯碱工业中,常用冷凝法使汞蒸汽变成液体汞而加以回收。此外高湿度废气也用冷凝法使水蒸汽冷凝下来,大大减少了气体量,有利于下一步操作。
冷凝回收原理
冷凝过程中,被冷凝物质仅发生物理变化而化学性质不变,故可直接回收利用。冷凝法在理论上可以达到很高的净化程度,但净化程度越高则操作费用越高。因此,它常常作为净化高浓度有机废气的预处理工序,从降低污染物含量和减少废气体积两方面减少后续工艺的负荷,并回收有价值物质。该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况,需要附属冷冻设备,主要应用于石油、化工、制药等行业有机废气处理。
物质在不同的温度和压力下,具有不同的饱和蒸气压。当物质的蒸气压在某一温度下达到其相应的饱和蒸气压时,则开始凝结,该温度称为物质的露点温度。只有系统温度低于露点温度,蒸气态物质才能从气相中冷凝出来。冷凝法就是利用挥发性有机物在不同温度和压力下具有不同饱和蒸气压这一性质,采用降低系统温度或提高系统压力的方式,使其从气态转变为液态而从气相中分离出来。
冷凝回收方式
冷凝方式有直接冷凝和压缩冷凝两种。为提高冷凝效率,直接冷凝一般采用多级连续冷却方法降低挥发废气的温度,使之凝聚为液体分离出来。冷凝法回收装置的冷凝温度一般按预冷、机械制冷、液氮制冷等步骤来实现。根据挥发气的成分、要求的回收率及最后排放到大气的尾气允许含量来确定冷凝装置出口处挥发气的温度值。
预冷器是单级冷却装置,其冷凝温度在各成分的凝固温度以上,一般在4℃左右,目的是使大部分水汽凝结为水而除去,减少装置的运行能耗。挥发气离开预冷器后进入机械制冷级,机械制冷级可使大部分有机废气冷凝为液体回收。若需要更低的冷却温度,则在机械制冷之后连接液氮制冷,可使有机废气的回收率达到99%。单级机械压缩制冷装置的工作温度范围为-35~-10 ℃;串联的机械压缩制冷装置有浅冷级和深冷级组成,其工作温度范围为-70~-400 ℃;用液氮制冷的深冷装置的工作温度可达-184 ℃。多级连续冷却方法在石油化工行业的油气回收中应用很广泛,其净化程度可满足世界各国排放标准的要求。
冷凝回收设备选型
冷凝器的选型计算主要是确定冷凝器的传热面积,选定适用型号的冷凝器,计算冷却剂(水或空气)的流量及通过冷凝器时的流动阻力。选型注意以下几点:
① 根据当地条件确定采用冷凝器的类型,如水质、空气质量等;
② 总换热面积应满足最大负荷要求并有裕量;
③ 冷凝器台数一般应与压缩机对应;
④ 水或空气侧流动阻力要合适,不能太大;
⑤ 技术经济比较,注意初投资与运行费用的综合考虑,大、中型系统蒸发式冷凝器与水冷冷凝器+冷却塔初投资基本相等,前者运行费低,但维护费用最高。
冷凝回收系统
制冷系统是从被冷却介质吸热,向环境介质放热,其压缩机运行工况中,蒸发温度低于被冷却介质温度,冷凝温度高于环境介质温度。热泵系统是从大气吸热,水冷式冷水机用的冷凝器常用的是壳管式冷凝器,有机废气回收外壳采用5mm以上厚度之钢管制成,经防锈处理,耐压20Kg/平方厘米。
热交换管采用高效率之高效无缝紫铜管,耐压10 Kg/平方厘米,两端盖可互换以变更接水管方向,自来水杂质过多,附着于水管内壁,造成水供给不足,从而影响制冷效果。有机废气冷凝回收装置对于水质较差的区域,建议做水处理工程或定期清洗更换水管,以保证冷水机能正常运行。噪音问题 主机除屏蔽泵以外,无其它震动部件,运行安静,噪声低。室内机噪音一般在36dB左右 。
当过滤器堵塞了之后,影响冷凝器的换热效果,进而整机制冷效果不佳,因此,需要定期检查并且清理过滤器,堵塞严重时建议更换新的干燥过滤器。冷凝器换热效果下降,结垢严重时会堵塞管子,使换热效果失去作用,从而影响制冷效果。因此,建议冷凝器每半年清洗一次。
冷凝回收设备适用范围:
本设备适用于沸点150‘C以上的VOCs及油气回收再利用,如:碳氢洗剂、天拿水、白电油、煤油、汽油、......等有机溶剂回收。另外,如果VOC为可燃性,设备具有防爆规格设计、充分考虑到安全性!
下列是常压冷凝法回收的各种溶剂气体种类:
1、烃类:如汽油、原油、喷气发动机燃油、煤油、柴油、重油、混合烃、天然气等;
2、芳香族类:苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、石脑油等;
3、醇类、醚类、酮类、酯类;
4、其它:如混合溶剂、混合化学物、混合挥发性有机物、氟利昂、一氧化二氮等。
把有机废气直接导入冷凝器经吸附、吸收、解板、分离,可回收有价值的有机物,该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况,需要附属冷冻设备,主要应用于制药、化工行业,印刷企业较少采用。
1、储 罐 区——排空阀门的呼吸损耗;
2、装卸转运区——槽车排空呼吸损耗;
3、生产投放区——拉缸、搅拌釜溶剂挥发损耗;
4、各种挥发性化学品装车、化学品储罐、调和罐呼吸阀排放气的回收化工、制药行业所产生的各种挥发气体的回收。
冷凝回收特色及优势:
1. 撬装式设计:占地面积小,结构紧凑,便于运输及现场安装
2. 自身安全性高:我公司溶剂气体回收系列装置已通过国家防爆电气产品质量监督检验中心的安全防爆认证,防爆合格证编号:CNEx07.XXXXXX,防爆等级:Ex pz Ⅱ T4。所有电器仪表、元器件及控制系统均按照国家石化行业相关标准进行防爆设计、选型,确保在易燃易爆气体危险环境下安全运行。
3. 设备性能可靠:主体设备全部采用国际名牌产品,确保机组可靠运行,设计使用寿命达10年以上。 4. 先进的流程控制,简单、方便的用户操作:采用国际名牌PLC加触摸屏控制系统,能显示所有关键参数,自动化程度高,操作人员只需单击开车按钮或停车按钮,便可完成开车或停车工作;可采用远程计算机监控管理各测控点的温度、压力、流量等参数均可实现实时及历史资料查询功能。自动存储装置运行各工作参数和报警故障。
5. 负荷能力大:150%超负荷运转能力。
6. 回收物直观、洁净:从回收的产品来看,冷凝法是唯一直观可视回收产物的方法,便于对装置的运行情况进行评价;不需要吸附剂或吸收剂,溶剂气回收的液体组分只与金属材料接触,洁净无污染。
7. 能耗低、噪音小、维修费用低。
8. 投资成本低:同样规模处理量装置,投资成本低于膜分离法装置。
9. 回收率高、尾气达标排放:采用冷凝法加吸附法或吸附法加冷凝法这一综合性处理方法对溶剂气体进行回收处理,在不同的冷凝温度下,可分别达到不同的环保排放要求。
10. 投资回报率高,即溶剂气体回收装置运行消耗1元钱可创收价值3~6.1元。
温馨提示:
冷凝法处理有机废气对有害气体的去除程度,与冷却温度和有害成分的饱和蒸气压有关。冷却温度越低,有害成分越接近饱和,其去除程度越高。但该方法不适合用于净化低浓度的有害气体,净化低浓度有害废气的方法建议选用活性炭吸附法或者光催化氧化技术。