一種處理離子樹脂生產工藝產生的有機廢氣的系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及處理離子樹脂生產工藝產生的有機廢氣的系統，利用LNG冷能高效處理有機廢氣。
【背景技術】
[0002]隨著有機合成技術的迅速發展，離子交換技術迅速發展，在許多行業特別是高新科技產業和科研領域中得到了廣泛的應用。離子交換劑由最初的天然物質如泡沸石和經過磺化的煤(磺化煤)，發展到許多種性能更為優良的材料，目前，國內外生產的離子交換樹脂品種達數百種，年產量數十萬噸。在離子交換樹脂生產過程中，大部分原料都屬于揮發性有機物，氣體種類多，如苯乙烯、二氯乙烷、二乙烯苯等，如果將這些有機溶劑直接排放到大氣中將會對現有生物和公共環境造成危害。
[0003]而且，因為這些有機廢氣普遍存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有機溶劑等特點，使得有機廢氣的處理難度較大。目前有機廢氣的主要處理方法有:吸附、燃燒、催化燃燒、生物氧化等，但燃燒和催化燃燒法不適用于大風量、低濃度、不穩定的有機廢氣；吸附工藝的活性炭吸附劑再生及溶劑回收等后處理工藝復雜；生物氧化工藝存在微生物培養困難、適應性面窄，運行費用高等缺點。因此，以上現有技術在治理復雜工業有機廢氣(尤其在大風量、低濃度工業有機廢氣處理)時在技術或經濟上存在一定的局限性。
[0004]LNG是天然氣經脫酸、脫水處理，低溫工藝冷凍液化而成的低溫液體混合物(-162°C )，可以大大節約儲運空間，而且具有熱值大、性能高等特點。LNG在進入天然氣管網前，需要從液化狀態氣化至常溫，目前LNG氣化所需的熱量，以往是通過與海水換熱或者通過燃燒天然氣補充加熱的方式提供。如此巨量的冷能不僅沒有被科學的利用，而且破壞了海洋生態環境甚至消耗了天然氣資源。因此，我國的LNG冷能利用還只是處于起步階段，LNG冷能利用技術尚不成熟，要求尋找更合理的冷能梯級利用方式。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型提出了一種處理離子樹脂生產工藝產生的有機廢氣的系統，通過換熱方式將LNG氣化時放出的高品位冷能經冷凍提純分離離子交換樹脂產生的大風量、低濃度有機廢氣，并通過燃燒法處理有機廢氣。充分利用LNG氣化時放出的冷能，降低處理離子交換樹脂生產工藝中有機廢氣處理的能耗，提高廢氣凈化率，減少環境污染。
[0006]本實用新型申請采用了以下的技術方案:
[0007]一種處理離子樹脂生產工藝產生的有機廢氣的系統，包括換熱單元、分離單元、廢氣燃燒裝置；
[0008]換熱單元與LNG儲罐通過輸送管道相連，離子交換樹脂生產工藝廢氣輸送管道與LNG輸送管道反向地經過換熱單元后連接至分離單元，在分離單元的輸出端并排設置空氣輸送管道和回收管道，其中空氣輸送管道連通至戶外大氣，回收管道連接至廢氣燃燒裝置。
[0009]較佳地，換熱單元和分離單元之間的廢氣輸送管道上設置補充制冷設備，所述的補充制冷設備是壓縮機和膨脹機。
[0010]較佳地，空氣輸送管道經過換熱單元后連接至戶外大氣。
[0011]較佳地，回收管道連接至廢氣燃燒裝置之前經過換熱單元。
[0012]本實用新型的優點和有益效果在于:
[0013](I)本實用新型分離單元的溫度設置為-50?_55°C，介于苯乙烯、二氯乙烷和二乙烯苯的凝固點之間，不僅能夠提高廢氣回收率，同時夠降低廢氣處理過程中的能耗，凈化率可以達到95%以上。
[0014](2)在分離單元主要利用LNG的冷能，壓縮機、膨脹機輔助制冷，與其它處理方法相比，大幅降低能耗，更加精確控制冷凍分離單元的溫度。同時可以綜合利用LNG的冷能，提高冷能的附加值，緩解LNG氣化時對環境的負面影響。
[0015](3)利用苯乙烯、二乙烯苯、二氯乙烷與空氣凝固點不同的特點，分離不同相態的有機廢氣，取代目前傳統處理有機廢氣方法適用面窄、凈化率低、能耗高的問題。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的連接關系不意圖。主要附圖標記的說明:1、LNG儲鍾；2、換熱單元；3、補充制冷設備；4、分離單元；5、廢氣燃燒裝置；101.LNG輸送管道，102.天然氣輸送管道，103、104、105、廢氣輸送管道，106、空氣輸送管道，107、回收管道，108、排空管道，109、廢氣物進料管道。
【具體實施方式】
[0017]以下將結合實施例對本申請的技術方案進一步詳細闡述:
[0018]實施例1
[0019]圖1是本實用新型的工藝流程圖，參照圖1所示，一種處理離子樹脂生產工藝產生的有機廢氣的系統，包括換熱單元2、補充制冷設備3、分離單元4、廢氣燃燒裝置5。換熱單元2與LNG儲罐I通過LNG輸送管道101相連，_162°C的LNG低溫液體通過換熱單元2換熱升溫至室溫氣化，氣化后的天然氣由天然氣輸送管道102輸送至界區外的天然氣使用處。
[0020]離子交換樹脂生產過程產生的工藝廢氣溫度為80°C，壓力為1bar (苯乙烯為800mg/m3, 二乙稀苯為100mg/m3，二氯乙燒為700mg/m3)，以4000m3/h的流速經廢氣輸送管道103進入換熱單元2與LNG低溫液體換熱降溫至0°C。降溫后的工藝廢氣通過廢氣輸送管道104輸送至補充制冷設備3，在補充制冷設備3中工藝廢氣進一步降溫至-30°C后，廢氣輸送管道105輸送至分離單元4。
[0021]在分離單元4通過冷凍分離設備在_50°C條件下分離工藝廢氣中苯乙烯、二乙烯苯、二氯乙烷和空氣，其中固體物料為苯乙烯(質量分數為50.1%)、二氯乙烷(質量分數為44.6%)，液態物料二乙烯苯(質量分數為5.2%)，氣態為空氣。其中，固態和液態物料通過回收管道107輸送至換熱單元2進行余冷回收。余冷回收后的副產物通過廢氣物進料管道109送至廢氣燃燒裝置5處理，在高溫下有機物質與燃料起充分混合，實現完全燃燒。而空氣經收集后以4000m3/h的流速由空氣輸送管道106送至換熱單元與溫度為80°C，壓力為1bar工藝廢氣換熱，為工藝廢氣提供冷能，實現冷能回用，同時使空氣經排空管道108排空，有機廢氣凈化率為96%。
【主權項】
1.一種處理離子樹脂生產工藝產生的有機廢氣的系統，其特征在于包括換熱單元、廢氣分離單元、廢氣燃燒裝置； 換熱單元與LNG儲罐通過輸送管道相連，離子交換樹脂生產工藝廢氣輸送管道與LNG輸送管道反向地經過換熱單元后連接至分離單元，在分離單元的輸出端并排設置空氣輸送管道和回收管道，其中空氣輸送管道連通至戶外大氣，回收管道連接至廢氣燃燒裝置。
2.根據權利要求1所述的處理離子樹脂生產工藝產生的有機廢氣的系統，其特征在于在換熱單元和分離單元之間的廢氣輸送管道上設置補充制冷設備。
3.根據權利要求1所述的處理離子樹脂生產工藝產生的有機廢氣的系統，其特征在于空氣輸送管道經過換熱單元后連接至戶外大氣。
4.根據權利要求1所述的處理離子樹脂生產工藝產生的有機廢氣的系統，其特征在于回收管道連接至廢氣燃燒裝置之前經過換熱單元。
5.根據權利要求1所述的處理離子樹脂生產工藝產生的有機廢氣的系統，其特征在于所述的補充制冷設備是壓縮機和膨脹機。
【專利摘要】本實用新型涉及處理離子樹脂生產工藝產生的有機廢氣的系統，換熱單元與LNG儲罐通過輸送管道相連，離子交換樹脂生產工藝廢氣輸送管道與LNG輸送管道反向地經過換熱單元后連接至分離單元，在分離單元的輸出端并排設置空氣輸送管道和回收管道，其中空氣輸送管道經過換熱單元后連通至戶外大氣，回收管道經過換熱單元后連接至廢氣燃燒裝置。本實用新型能夠提高離子樹脂生產工藝中有機廢氣的凈化率，并有助于解決目前LNG冷能的綜合利用問題，減少了環境污染。
【IPC分類】F23G7-06, F25J3-08
【公開號】CN204460934
【申請號】CN201520019531
【發明人】錢平, 王章忠, 穆立文, 杭祖圣, 張玉格, 程曉輝
【申請人】江蘇蘇青水處理工程集團有限公司, 南京工程學院
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月12日