[實(shí)用新型]可連續(xù)運(yùn)行的VOCs制冷回收系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320760655.X
• 申請(qǐng)日: 2013-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203671983U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白爽;王家樵;馬中華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海森鑫新能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25B6/02
• 分類(lèi)號(hào): F25B6/02;F25B41/04;B01D5/00
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11411
• 代理人: 高文迪

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及氣體回收領(lǐng)域，尤其涉及一種可連續(xù)運(yùn)行的VOCs制冷回收系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

在進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)化合物蒸汽（VOCs）的回收時(shí)，通常會(huì)用到幾種回收方法的組合工藝技術(shù)，如冷凝+吸附工藝，冷凝+膜分離工藝，壓縮+冷凝工藝，以上回收技術(shù)都需要以冷凝法回收技術(shù)為基礎(chǔ)。?

冷凝法用于油氣回收或其他有機(jī)揮發(fā)性蒸汽（VOCs）回收時(shí)，由于工藝和投資額限制，常常不能在前端加裝分子篩脫水設(shè)備，由于油庫(kù)間歇發(fā)油的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的用于油氣回收的冷凝法工藝都是間歇運(yùn)行，常利用不發(fā)油的間歇時(shí)間除霜。?

一種典型的冷凝法工藝為：由利用低溫尾氣冷量的前置預(yù)冷換熱器和之后的兩到三級(jí)降溫組成，一級(jí)冷凝溫度一般控制在3℃～5℃，使之盡量接近0℃又高于0℃，最大限度地去除液態(tài)水而又不致在換熱器上結(jié)冰，以減輕二三級(jí)換熱器的結(jié)霜負(fù)擔(dān)。二級(jí)通常需要-20℃～-40℃的低溫，視工藝需要可能需要第三級(jí)-50℃～-70℃，使油氣含量降到100g/Nm³內(nèi)，以方便之后的進(jìn)一步對(duì)油氣處理的工藝（通常為吸附法工藝），最終使油氣排放滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)非甲烷總烴含量≤25g/m³的要求。為得到上述二（三）級(jí)油氣冷凝需要的低溫，其制冷系統(tǒng)常采用二元復(fù)疊式制冷的形式。?

對(duì)于化工廠(chǎng)的VOCs回收，在照搬油氣回收的冷凝法工藝時(shí)遇到了困難。由于化工廠(chǎng)的生產(chǎn)是連續(xù)的，其尾氣排放也是連續(xù)在進(jìn)行，采用間歇除霜的方式是不可能的。?

故對(duì)于化工廠(chǎng)的VOCs回收，現(xiàn)在常常直接用吸附法工藝，而直接使用吸附法工藝會(huì)使吸附設(shè)備龐大，吸附劑大量更換造成對(duì)環(huán)境的二次污染等難題，故一些廠(chǎng)家還是選擇冷凝+吸附的回收工藝。在使用冷凝法時(shí)，常常使用簡(jiǎn)單的雙?系統(tǒng)或雙換熱器（蒸汽冷凝器）結(jié)構(gòu)，雙系統(tǒng)即是制冷、換熱器（蒸汽冷凝器）都為兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，互不影響，交替運(yùn)行，由于投資太大，采用較少。在解決冷凝法的結(jié)凍問(wèn)題時(shí)，另有較為典型的雙換熱器工藝：?

雙換熱器切換除霜：?

如圖1所示，揮發(fā)性有機(jī)化合物蒸汽（VOCs）進(jìn)入蒸汽冷凝器1，使蒸汽溫度降至3℃～5℃，以最大限度的去除VOCs中的水蒸氣，使凝結(jié)水從疏液閥SYF1排出，氣體部分經(jīng)K37電動(dòng)閥門(mén)，把VOCs導(dǎo)入蒸汽冷凝器2A（制冷介質(zhì)停止對(duì)蒸汽冷凝器2A制冷），電動(dòng)閥K33、K36打開(kāi)，VOCs再被導(dǎo)入蒸汽冷凝器2B，同時(shí)制冷介質(zhì)對(duì)蒸汽冷凝器2B制冷，使VOCs蒸汽降至-10℃～-60℃，部分蒸汽被冷凝后經(jīng)疏液閥SYF2B排出，氣體部分經(jīng)電動(dòng)閥K32排出。?

運(yùn)行一段時(shí)間，當(dāng)蒸汽冷凝器2B結(jié)霜加重，進(jìn)出口壓力差增大后，電動(dòng)閥K38、K35、K44、K31打開(kāi)，電動(dòng)閥K37、K36、K32、K33關(guān)閉，3℃～5℃的VOCs蒸汽（或20℃～30℃的VOCs蒸汽（采用停止對(duì)蒸汽冷凝器1的供冷，使VOCs溫度逐漸回升至20℃～30℃來(lái)除霜的方法時(shí)））先經(jīng)蒸汽冷凝器2B，以對(duì)蒸汽冷凝器2B進(jìn)行除霜，同時(shí)回收蒸汽冷凝器2B的冷量，最終使蒸汽冷凝器2B溫度升至3℃左右，使蒸汽冷凝器2B內(nèi)霜（冰）融化，并經(jīng)下部疏液閥排出，氣體部分經(jīng)電動(dòng)閥K44、K35進(jìn)入蒸汽冷凝器2A，同時(shí)制冷介質(zhì)對(duì)蒸汽冷凝器2A制冷，使VOCs蒸汽降至-10℃～-60℃，部分蒸汽被冷凝后經(jīng)疏液閥SYF2A排出，氣體部分經(jīng)電動(dòng)閥K31排出。?

無(wú)論是直接采用蒸汽冷凝器1出來(lái)的3℃～5℃氣體除霜的方案，還是采用停止對(duì)蒸汽冷凝器1的供冷，使VOCs蒸汽溫度逐漸回升來(lái)除霜的方案，都不能保證蒸汽冷凝器2B的除霜時(shí)間正好與蒸汽冷凝器2A的結(jié)霜惡劣度吻合，往往在蒸汽冷凝器2B除霜還未結(jié)束時(shí)，蒸汽冷凝器2A結(jié)霜就已加重，以致不得不勉強(qiáng)切換至蒸汽冷凝器2B，如此惡性循環(huán)，雖然延長(zhǎng)了持續(xù)運(yùn)行時(shí)間，但還是很難連續(xù)運(yùn)行。故為了防止持續(xù)的結(jié)霜使蒸汽冷凝器冰堵，通常其蒸汽冷凝器（常為板式換熱器）板片間距需設(shè)計(jì)到4mm～8mm，VOCs蒸汽在蒸汽冷凝器里都達(dá)不到紊流狀態(tài)，傳熱效果大大降低，且蒸汽冷凝器（板式換熱器）尺寸大大增加。?

為此，也有采取在以上流程的基礎(chǔ)上，增加電加熱器，再次對(duì)已經(jīng)從蒸汽冷凝器1降溫至3℃～5℃的VOCs蒸汽加熱，使已經(jīng)被蒸汽冷凝器1去除掉大量水分的VOCs蒸汽溫度迅速升高至30℃～60℃，然后進(jìn)入需除霜的蒸汽冷凝器，已達(dá)到對(duì)其除霜的目的，如圖2所示。?