本发明涉及乙炔回收处理,具体涉及一种回收炔二醇合成尾气中乙炔的装置及方法。
背景技术:
1、在制备炔二醇的过程中,将产生的尾气循环使用,会导致整体的反应效率降低;若将尾气之间排放至大气中,尾气中的有害成分会对空气或土壤造成污染,因此将炔二醇合成尾气中的乙炔进行回收,节省成本,避免对环境造成污染。
2、中国专利文献(公开号:cn115990436a)公开了一种乙炔尾气中加氢脱乙炔的方法,该发明涉及乙炔尾气处理领域,公开了一种乙炔尾气中加氢脱乙炔的方法,原料气利用加氢脱乙炔系统进行脱乙炔处理,加氢脱乙炔系统包括第一加氢脱乙炔反应器和第二加氢脱乙炔反应器,第一加氢脱乙炔反应器和第二加氢脱乙炔反应器之间采用串联或并联连接,且第一加氢脱乙炔反应器和第二加氢脱乙炔反应器内装填有同类型的催化剂,处理后的原料气中乙炔含量<5ppm。本方案在第一加氢脱乙炔反应器内催化剂活性降低后,可及时启用第二加氢脱乙炔反应器,不需要设备停车,保证系统的稳定运行;在启用第二加氢脱乙炔反应器后,第一加氢脱乙炔反应器作为预脱乙炔反应器,既可使第一加氢脱乙炔反应器内催化剂用尽,又能够延长新更换加氢脱乙炔催化剂的使用年限。
3、现有技术中,对尾气中的有害成分分离的不充分,容易造成环境污染,乙炔的回收纯度较差;分离出来的组分中含其他有杂质,难以直接利用。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明提供了一种回收炔二醇合成尾气中乙炔的装置,对尾气中的成分进行充分分离,除去杂质,利于直接使用;降低乙炔中含有其它物质的可能,增强乙炔的回收纯度。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种回收炔二醇合成尾气中乙炔的装置,包括3个冷凝体,每个冷凝体包括冷凝体本体、上封头和下封头,所述上封头的顶部开设出气口,下封头的底端开设出液口,所述冷凝体本体内设置冷凝管;所述冷凝体内部沿轴线方向设置转轴,转轴的顶部安装启闭组件;转轴的底部固定安装转盘,转盘上设置围堰,在围堰的内壁均布数个承推板,转盘的底部开设滤孔;冷凝体本体上安装进气管,所述进气管平行于冷凝体本体的切平面设置,所述进气管的管口朝向承推板。
4、优选的方案,所述启闭组件包括固设在转轴上的数个撑杆,所述撑杆上转动套设叶板,叶板上开设有限位槽,所述撑杆上固设有凸块,所述限位槽滑动套设在凸块外部。
5、优选的方案,所述进气管包括第一进气管和第二进气管,所述第一进气管和第二进气管分别位于冷凝体本体的两侧,并且第一进气管和第二进气管的管口朝向相反,进气时,第一进气管和第二进气管驱动承推板和转盘一起转动。
6、优选的方案,所述第一进气管和第二进气管上均安装有差压阀。
7、优选的方案,所述出液口上安装有浮球阀。
8、优选的方案,所述冷凝体本体的底部向外周延伸加宽设置,所述冷凝体本体的加宽部与冷凝体本体的连接处设置滴液檐,所述滴液檐位于围堰内部。
9、优选的方案,所述3个冷凝体包括第一冷凝体、第二冷凝体和第三冷凝体;第一冷凝体的出气口连接第二冷凝体的进气管,第二冷凝体的出气口连接第三冷凝体的进气管。
10、优选的方案,所述冷凝体本体的加宽部内部设置环形滑槽,围堰的外周设置数个凸块,所述凸块滑动抵接环形滑槽内壁。
11、优选的方案,所述上封头和下封头内壁上分别固设支撑座,所述转轴通过轴承安装在两端的支撑座上。
12、优选的方案,所述叶板与竖直平面的倾斜角为30-40度。
13、优选的方案,根据装置进行回收乙炔的方法,包括以下步骤:
14、s1、将尾气在常压下加热至265-285摄氏度,得到包含甲基叔丁基醚、甲基异戊基酮、四甲基癸炔二醇和乙炔的混合蒸汽;
15、s2、将s1中得到的混合蒸汽通入第一冷凝体的进气管中,第一冷凝体内部的冷凝管温度设置为225-235摄氏度,第一冷凝体的出液口得到液态的四甲基癸炔二醇;第一冷凝体的出气口收集到包含甲基叔丁基醚、甲基异戊基酮和乙炔的混合蒸汽;
16、s3、将步骤s2中得到的混合蒸汽通入第二冷凝体的进气管中,第二冷凝体内部的冷凝管温度设置为114-124摄氏度,第二冷凝体的出液口得到液态的甲基异戊基酮;第二冷凝体的出气口收集到包含甲基叔丁基醚和乙炔的混合蒸汽;
17、s4、将步骤s3中得到的混合蒸汽通入第三冷凝体的进气管中,第三冷凝体内部的冷凝管温度设置为30-40摄氏度,第三冷凝体的出液口得到液态的甲基叔丁基醚,第三冷凝体的出气口收集到气态的乙炔。
18、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
19、1、本发明中,炔二醇合成尾气包括甲基叔丁基醚、甲基异戊基酮、四甲基癸炔二醇、氢氧化钾和乙炔;甲基叔丁基醚可使人类致癌,也可渗入土壤造成环境污染;甲基异戊基酮会使人体出现刺激或中毒症状;氢氧化钾容易破坏土壤的酸碱度,对环境造成破坏。根据各组分的沸点差异较大的特点,采用蒸馏的方式进行分离;首先将尾气加热至265-285摄氏度(在常压下),将氢氧化钾分离出来,得到包括甲基叔丁基醚、甲基异戊基酮、四甲基癸炔二醇和乙炔的混合蒸汽,再将混合蒸汽依次通入本装置的3个串联的冷凝体中进行液化收集,最后得到气态的乙炔;
20、本发明装置延长了混合蒸汽在冷凝体内部的停留时间及接触面积,避免进入冷凝体内部的混合蒸汽液化不充分而进入下一工序,同时转盘转动对收集的液体进行快速过滤,提高回收质量;将混合蒸汽沿切线方向冲击转盘,为转盘提高动力的同时,利于混合蒸汽分散后充分的接触冷凝管进行液化,避免进气管的混合蒸汽在冷热温差较大的情况下直接与冷凝管发生接触,防止冷凝气体急剧进入冷凝空间时造成运行波动,提高装置在运行过程中的稳定性;具有倾斜角度的叶板在转动过程中形成向下的旋转气流,叶板将旋转的气流向下推进分散,阻缓上升气流的快速流出,延长混合蒸汽在冷凝体内的停留时间,增加混合蒸汽与冷凝管的接触面积,提高液化的效率和质量。
21、2、本发明的装置中,进气管的气流冲击承推板,承推板驱使转盘转动,转盘带动转轴和撑杆一起转动,叶板随着转动,叶板在转动过程中形成向下的旋转气流,阻缓混合蒸汽向上快速流出,提高液化效率;当进气管的气流压力较大时,驱动转盘快速旋转,转盘带动转轴和撑杆一起快速转动,叶片快速旋转过程中趋于水平状态,通过出气口流出的混合蒸汽较少,冷凝体内部的压力增大,差压阀两侧的压力差降低至设定值时,差压阀自动关闭,停止输送,延长了冷凝体内部的混合蒸汽与冷凝管的接触时间,混合蒸汽得到充分的液化;当冷凝体内部的混合蒸汽减少时,内部压力降低,而且,进气管管口无气流冲击承推板,转盘和叶板均停止转动,在重力的作用下,叶板自然旋转下垂,使上方通道重新开启,冷凝体内部的混合蒸汽流出,压力降低;此时差压阀两侧的压力差增大至设定值时,差压阀自动开启,气流通过第一进气管和第二进气管进入冷凝体内部冲击承推板,带动转盘以及叶板一起转动,压力较大时,叶板再次旋转至水平状态与差压阀形成配合,实现自动循环操作;本发明的装置延长了混合蒸汽在冷凝体内部的停留时间,避免进入冷凝体内部的混合蒸汽液化不充分而进入下一工序,影响回收的质量。
22、3、本发明的装置中,冷凝体内部设置转轴,转轴的底部固定安装转盘,转盘上设置围堰,在围堰的内壁均布数个承推板;冷凝体本体上的第一进气管和第二进气管的气流作用于承推板上,承推板驱使转盘转动;第一进气管和第二进气管平行于冷凝体本体的切平面方向进入,使进入冷凝体内部的气流形成旋流上升,再靠近冷凝管,增加混合蒸汽与冷凝管的接触面积,加快混合蒸汽液化;在第一进气管和第二进气管的气流冲击承推板时,混合蒸汽分散,利于混合蒸汽更加充分的接触冷凝管形成液化,同时避免进气管的混合蒸汽在冷热温差较大的情况下直接与冷凝管发生接触,防止冷凝气体急剧进入冷凝空间时造成运行波动,提高装置在运行过程中的稳定性;将冷凝体本体的底部向外周延伸加宽后设置滴液檐,并且滴液檐位于围堰内部,进一步将液化得到的液体收集至转盘的底部,再通过转盘过滤后流至下封头中,进一步减少杂质的混入,得到净化后的液体,提高回收的质量。
23、4、本发明的装置中,撑杆固定安装在转轴的上部,转轴在转动的过程中,带动撑杆一起转动;撑杆上活动套设叶板,撑杆上固设凸块,撑杆的限位槽套设在凸块外部,凸块对叶板进行限位;叶板与竖直平面的倾斜角为30-40度,在撑杆转动的过程中,叶板随着转动,具有倾斜角度的叶板在转动过程中形成向下的旋转气流,具有倾斜角度的叶板将旋转的气流向下推进分散,阻缓上升气流的快速流出,延长混合蒸汽在冷凝体内的停留时间,增加混合蒸汽与冷凝管的接触面积,提高液化的效率和质量;常态下,叶板就具有倾斜角度,在转动过程中更容易形成水平,能够在较短时间内形成一定的密封状态,缩短混合蒸汽流失的时间,提高回收的质量和效率。
1.一种回收炔二醇合成尾气中乙炔的装置,包括3个冷凝体,每个冷凝体包括冷凝体本体(10)、上封头(11)和下封头(12),其特征在于,所述上封头(11)的顶部开设出气口(14),下封头(12)的底端开设出液口(13),所述冷凝体本体(10)内设置冷凝管(19);所述冷凝体内部沿轴线方向设置转轴(20),转轴(20)的顶部安装启闭组件;转轴(20)的底部固定安装转盘(22),转盘(22)上设置围堰(23),在围堰(23)的内壁均布数个承推板(24),转盘(22)的底部开设滤孔(25);冷凝体本体(10)上安装进气管,所述进气管平行于冷凝体本体(10)的切平面设置,所述进气管的管口朝向承推板(24)。
2.根据权利要求1所述的回收炔二醇合成尾气中乙炔的装置,其特征在于,所述启闭组件包括固设在转轴(20)上的数个撑杆(26),所述撑杆(26)上转动套设叶板(27),叶板(27)上开设有限位槽(29),所述撑杆(26)上固设有凸块(28),所述限位槽(29)滑动套设在凸块(28)外部。
3.根据权利要求1所述的回收炔二醇合成尾气中乙炔的装置,其特征在于,所述进气管包括第一进气管(15)和第二进气管(16),所述第一进气管(15)和第二进气管(16)分别位于冷凝体本体(10)的两侧,并且第一进气管(15)和第二进气管(16)的管口朝向相反,进气时,第一进气管(15)和第二进气管(16)驱动承推板(24)和转盘(22)朝同一方向转动。
4.根据权利要求3所述的回收炔二醇合成尾气中乙炔的装置,其特征在于,所述第一进气管(15)和第二进气管(16)上均安装有差压阀。
5.根据权利要求1所述的回收炔二醇合成尾气中乙炔的装置,其特征在于,所述出液口(13)上安装有浮球阀。
6.根据权利要求1所述的回收炔二醇合成尾气中乙炔的装置,其特征在于,所述冷凝体本体(10)的底部向外周延伸加宽设置,所述冷凝体本体(10)的加宽部与冷凝体本体(10)的连接处设置滴液檐,所述滴液檐位于围堰(23)内部。
7.根据权利要求3所述的回收炔二醇合成尾气中乙炔的装置,其特征在于,所述3个冷凝体包括第一冷凝体、第二冷凝体和第三冷凝体;第一冷凝体的出气口(14)连接第二冷凝体的进气管(15,16),第二冷凝体的出气口(14)连接第三冷凝体的进气管(15,16)。
8.根据权利要求6所述的回收炔二醇合成尾气中乙炔的装置,其特征在于,所述冷凝体本体(10)的加宽部内部设置环形滑槽,围堰(23)的外周设置数个凸块,所述凸块滑动抵接环形滑槽内壁。
9.根据权利要求2所述的回收炔二醇合成尾气中乙炔的装置,其特征在于,所述叶板(27)与竖直平面的倾斜角为30-40度。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的装置进行回收乙炔的方法,其特征在于,包括以下步骤:
