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[科普中国]-气体回收系统

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气体回收装置是对生产中的废气,如氢气、氩气和氦气进行回收再利用,采用该系列装置是一项降低生产成本,节约能源,提高经济效益的有力措施。

简介气体回收装置是对生产中的废气进行回收再利用,采用该系列装置是一项降低生产成本,节约能源,提高经济效益的有力措施。1

概述氢气回收装置主要用于钨钼行业还原工序排出的废氢,收集废氢后进入预处理系统,经增压后由冷却器冷却,汽水他离器分离水份,然后进入纯化装置主体部分,对氢气进行精制处理,经处理后的氢气中含氧量≤5ppm,H2O≤10ppm,N2≤900ppm。氢气回收装置分为中压回收和常压回收,中压回收氢气的增压由压缩机进行,而常压回收则由罗茨风机来完成。

氩气回收纯化装置是对区熔单晶硅炉排出的氩气进行回收处理,通过膜片压缩机稳压器进入氩气纯化装置主体部分进行纯化处理,使氩气纯度达到99.999%以上。

氦气回收装置一般按照用户要求,以非标准型号提供,其纯度为99.999%以上。1

活性炭纤维(ACF)有机气体吸附回收系统在印刷、涂布、复合、石油化工、制药、电子元件等生产过程中,大量排放各种高浓度的有机废气,不仅造成了环境污染,同时浪费了大量宝贵的资源。北京伟伯康科技发展有限公司致力于环保产品的研制开发,引进先进的国外技术,生产研制出新一代的高科技环保系统——活性炭纤维(ACF)有机气体吸附回收系统。

该系统使用优质不锈钢材质为箱体,利用活性炭纤维耐吸附、易脱附的物理特性做介质,采用水蒸气为脱附剂,将吸附在活性炭纤维中的有机溶剂脱附带入冷凝罐。经过冷凝,将有机溶剂和水蒸汽的混合物被冷凝下来流入分层槽,通过重力沉降分离,达到气体溶剂回收的目的。分离后的水排放至厂方化学污水系统,集中处理后排放。系统运行过程中所有的动作切换,均由自动控制系统完成。

系统特点1)工艺流程简单,操作方便,自动化程度高。
2)吸附容量大,吸附再生速度快,吸附效率高,回收率高。
3)设备结构紧凑,占地面积小。
4)有卓越的安全性能,适用于易燃易爆场所。
5)性能稳定,设备运行环境为常压,能耗小,运行成本低。
6)设备操作弹性大,可承受较高的温度、压力、风量、浓度的波动。
7)投资回报期短,通常一年内可回收投资成本。
8)设备使用寿命10年以上,活性炭纤维的更换周期为1-3年。

适用有机物种类烃类:苯、甲苯、二甲苯、正乙烷、石脑油、护膜挥发油、环乙烷、甲基环乙烷、二氧杂环乙烷、稀释剂、汽油等。
卤烃:三氯乙烯、全氯乙烯、二氧乙烷、二氯甲烷、三氯苯、三氯甲烷、四氯化碳、氟利昂类等。
酮类:丙酮、MEK(甲乙酮)、MIBK(甲基异丁[甲基]酮)、环己酮等。
醚类:甲醚、乙醚、甲乙醚、THF(四氢呋喃)、甲基溶纤剂等。
醇醛类:甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、甲醛、乙醛、糠醛等。
氯乙烯、丙烯酸、醋酸乙烯等。

吸附回收过程简介吸附系统可分为2-5个吸附室,由程序自动进行控制,自动切换,交替进行吸附解吸(干燥)等工艺过程。排放的废气经过排气管道,简易除尘处理后进入吸附器室进行吸附。吸附一定数量有机物的活性炭纤维,用水蒸汽进行解吸,解吸出的有机物和水蒸气一起进入冷凝器中,经冷凝的有机物和水进入分层槽直接回收,经重力分层,上层的有机物自动溢流至储槽进行回收,下层的冷凝水排入废水处理系统,对溶于水的有机物则可以需进一步处理回收。此种循环连续运行。系统运行过程中所有的动作切换,均由PLC系统自动完成,整个系统无人值守。1

成品油储罐挥发气体回收系统随着我国国民经济的持续稳定增长,社会对成品油的需求量越来越大。成品油中含有大量的轻烃组分,具有很强的挥发性,以致成品油在生产、储存、运输、装卸过程中不可避免的会产生油气的挥发。由此会带来以下几个方面的问题:

(1)油品的损耗所造成的经济损失。

(2)油品的辛烷值降低造成油品质量下降。

(3)油气挥发到空气中,构成潜在的火灾危险,给安全生产带来严重隐患。

(4)大量的烃类污染物排放到空气中,对附近环境造成严重污染。2

油气回收系统介绍该装置主要由压力开关、防爆电磁阀、气体流量计、压缩机、防爆电动阀、氧浓度分析仪、氮气源、油气分离罐以及配电控制系统组成。其中两台压力开关分别安装在成品油储罐的量油口和油气分离罐排气口上,防爆电磁阀安装在油气回收管道上,氮气源、防爆电动阀及压缩机安装在机房内,配电及控制系统安装在电控室内。

油气回收工艺流程首先对油气分离罐内的空气进行置换,将氮气充人油气分离罐中,降低氧气浓度,避免油气与空气混合后发生爆炸事故。安装在油气分离罐上的氧浓度分析仪检测出的储气罐氧浓度低于时,允许油气回收系统运行。当成品油储罐内挥发气体压力达到压力开关上限时,压力开关给控制系统发出信号,控制系统自动打开防爆电磁阀及压缩机,将油气从成品油储罐中抽出,挥发出来的油气在压缩机的作用下经阻火器,气体流量计进人油气分离罐,当成品油储罐内气体压力降至压力开关下限时,压力开关发出信号,控制系统自动关闭防爆电磁阀和压缩机,停止抽气。当分离出来的油气气体压力达到压力开关压力上限时,控制系统自动打开防爆电磁阀及压缩机,将回收的油气传输至天然气处理厂另作处理。油气回收系统的核心设备是控制系统内的,它指挥着油气回收系统的有序运行。

油气分离技术油气回收的核心技术是将油气从空气中分离出来。目前,主要的油气回收方法有吸附法、冷凝法、吸收法、膜分离法等。其中,膜分离法是较为先进的油气回收方法。成品油储罐挥发出来的气体经过阻火器后,通过压缩机压缩送至膜分离器。加压后的混合气体同时进人膜分离器,由于油气比空气更容易通过薄膜,从而实现了油气与空气的分离。经膜分离器分离后,将空气排放到大气中,油分子则被收集起来进行回收利用。2

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学