一種氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣體分離領(lǐng)域，特別涉及一種氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]硝酸、已二酸都是重要的化工原料，生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的氮氧化物氣體尾氣，預(yù)處理后的尾氣主要成份為氮?dú)夂脱趸瘉喌?，氧化亞氮?dú)怏w是對(duì)地球大氣層造成破壞最為嚴(yán)重的氣體之一，它可以造成溫室效應(yīng)及臭氧層的破壞，直接排放會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。通常采用復(fù)雜的催化還原法將其分解為無(wú)害的氮?dú)夂脱鯕膺M(jìn)行排放。
[0003]氧化亞氮具有重要的應(yīng)用，可以用于電子工業(yè)、賽車(chē)加速系統(tǒng)的燃料及火箭氧化劑等，可采用一定的方法將其尾氣中的氧化亞氮進(jìn)行提純回收，不僅降低環(huán)境污染，還帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01310308364.1、名稱(chēng)為一種用于回收并純化工業(yè)尾氣中氧化氬氮的系統(tǒng)的中國(guó)專(zhuān)利，提供了一種對(duì)氧化亞氮的回收提純工藝，但是分離提純工序存在以下不足:采用兩級(jí)精餾塔分離，操作復(fù)雜；精餾塔冷凝器采用防凍液作為冷凝劑容易造成二次污染，并且冷凝效果不理想，另外大型化需消耗大量的冷凝劑，不適合用于大型分離裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足提供一種結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單、安全可靠的氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)，主要包括:低溫液化分離冷箱和氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)，其特征在于:所述的低溫液化分離冷箱包括主換熱器、冷凝器、精餾塔、分離器擠膨脹機(jī)；所述的精餾塔包括塔體和再沸器；所述的主換熱器、精餾塔、冷凝器及分離器依次相連接；所述的氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)、冷卻器、再沸器、主換熱器、膨脹機(jī)及冷凝器依次相連接，形成氮?dú)庋h(huán)回路。
[0007]所述主換熱器、冷凝器及再沸器均為真空釬焊鋁制板翅式換熱器；所述的精餾塔為填料塔或板式塔；所述的膨脹機(jī)為氣軸膨脹機(jī)或油軸膨脹機(jī)；所述的氮?dú)鈮嚎s機(jī)為活塞機(jī)或離心機(jī)。
[0008]一種氧化亞氮低溫回收方法，包括如下步驟:
[0009]凈化后的原料氣進(jìn)入主換熱器冷卻至一定溫度，進(jìn)入所述的精餾塔進(jìn)行精餾分離，在精餾塔塔底得到高純度的氧化亞氮產(chǎn)品，精餾塔塔頂氣體進(jìn)入冷凝器冷凝至一定溫度進(jìn)入氣液分離器，液相返流精餾塔塔頂作為回流液，氣液分離器氣相返流冷凝器、主換熱器復(fù)熱出液化分離冷箱；
[0010]所述的氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)，氮?dú)饨?jīng)所述的氮?dú)鈮嚎s機(jī)壓縮至一定壓力被冷卻器冷卻進(jìn)入精餾塔再沸器提供熱量，冷卻后進(jìn)入所述的主換熱器冷卻至一定溫度，而后進(jìn)入所述的膨脹機(jī)進(jìn)行膨脹制冷，膨脹后進(jìn)入冷凝器提供冷量復(fù)熱，然后進(jìn)入所述的主換熱器復(fù)熱出液化分離冷箱，進(jìn)入氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)入口形成氮?dú)庋h(huán)回路。[0011 ] 氮?dú)鈮嚎s機(jī)壓縮介質(zhì)為純氮?dú)饣蛟蠚夥蛛x廢氣。
[0012]所述的氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)出口壓力為:0.6~1.0MPa;所述的膨脹機(jī)出口壓力為0.2-0.25MPa，所述的主換熱器將原料氣、氮?dú)饩鋮s至_50°C ~_60°C。
[0013]本實(shí)用新型的技術(shù)方案產(chǎn)生的積極效果如下:利用單塔低溫精餾分離方法提純回收富含氧化亞氮的工業(yè)尾氣，設(shè)備少，自動(dòng)化程度高，可以得到純度大于99.999%的液體氧化亞氮產(chǎn)品，不僅有效解決了氧化亞氮尾氣排放而造成的環(huán)境問(wèn)題，而且還帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。
[0014]取消防凍液作為冷凝劑，可以有效防止冷凝劑造成二次污染，利用原料氣分離得到的廢氣補(bǔ)充氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)作制冷介質(zhì)，不需要專(zhuān)門(mén)外購(gòu)制冷介質(zhì)，采用膨脹機(jī)膨脹制冷提供冷量，制冷效果好，經(jīng)濟(jì)適用、操作簡(jiǎn)單、變負(fù)荷更加靈活，適合于小型或大型氧化亞氮提純分離裝置。
[0015]鋁制板翅式換熱器屬間壁式緊湊換熱器，換熱效果好，換熱器體積小；板翅式換熱器的板束采用真空釬焊工藝，確保翅片、隔板和封條熔合成整體，不會(huì)產(chǎn)生泄露，安全性高。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中標(biāo)注為:1、冷箱；2、精餾塔；3、主換熱器；4、冷凝器；5、分離器；6、膨脹機(jī)；7、氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)；8、再沸器；9、壓縮機(jī)后冷卻器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例一
[0019]—種氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)，如圖1所示，主要設(shè)備為低溫液化分離冷箱I和氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)7，所述的低溫液化分離冷箱I包括主換熱器3、冷凝器4、精餾塔2、分離器5、膨脹機(jī)6 ;所述的精餾塔2包括塔體和再沸器8。所述的主換熱器3、精餾塔2、冷凝器4、分離器5依次相連接；所述的氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)7、壓縮機(jī)后冷卻器9、再沸器8、主換熱器3、膨脹機(jī)6、冷凝器4依次連接，形成氮?dú)庋h(huán)回路。
[0020]所述的主換熱器3、冷凝器4及再沸器8均為真空釬焊鋁制板翅式換熱器；所述的精餾塔2為填料塔或板式塔；所述的膨脹機(jī)6為氣軸膨脹機(jī)或油軸膨脹機(jī)；所述的氮?dú)鈮嚎s機(jī)7為活塞機(jī)或離心機(jī)。
[0021]實(shí)施例二
[0022]一種氧化亞氮低溫回收方法，包括以下步驟:預(yù)處理后的含氧化亞氮原料氣進(jìn)入主換熱器3冷卻至-50 °C —60 °C，進(jìn)入所述的精餾塔2進(jìn)行精餾分離，在精餾塔2塔底得到純度大于99.999%的氧化亞氮產(chǎn)品，液體產(chǎn)品送出液化冷箱1，塔底再沸器蒸發(fā)側(cè)溫度為-15°C ~_25°C，精餾塔2塔頂抽出氣體進(jìn)入冷凝器4冷凝至-80°C ~_88°C進(jìn)入汽液分離器5，液相返流精餾塔2塔頂作為回流液，分離器氣相返流冷凝器4、主換熱器3復(fù)熱出液化分離冷箱I，復(fù)熱后氣相可以作為氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)7的補(bǔ)充制冷介質(zhì)。
[0023]所述的氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)7，氮?dú)饨?jīng)所述的氮?dú)鈮嚎s機(jī)7壓縮至0.6-1.0MPa進(jìn)入壓縮機(jī)后冷卻器9冷卻至40°C進(jìn)入精餾塔再沸器8提供熱量，冷卻至26°C ~30°C，冷卻后進(jìn)入所述的主換熱器3冷卻至-50°C ~_60°C，進(jìn)入所述的膨脹機(jī)6進(jìn)行膨脹制冷，膨脹至0.2-0.25MPa，溫度為-85°C~_9(TC，膨脹后進(jìn)入冷凝器4提供冷量復(fù)熱，然后進(jìn)入所述的主換熱器3復(fù)熱出液化分離冷箱1，進(jìn)入循環(huán)壓縮機(jī)7入口形成氮?dú)庋h(huán)回路。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)，主要包括:低溫液化分離冷箱和氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)，其特征在于:所述的低溫液化分離冷箱包括主換熱器、冷凝器、精餾塔、分離器擠膨脹機(jī)；所述的精餾塔包括塔體和再沸器；所述的主換熱器、精餾塔、冷凝器及分離器依次相連接；所述的氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)、冷卻器、再沸器、主換熱器、膨脹機(jī)及冷凝器依次相連接，形成氮?dú)庋h(huán)回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)，其特征在于:所述主換熱器、冷凝器及再沸器均為真空釬焊鋁制板翅式換熱器；所述的精餾塔為填料塔或板式塔；所述的膨脹機(jī)為氣軸膨脹機(jī)或油軸膨脹機(jī)；所述的氮?dú)鈮嚎s機(jī)為活塞機(jī)或離心機(jī)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種氧化亞氮低溫回收系統(tǒng),主要設(shè)備包括主換熱器、冷凝器、精餾塔、分離器、膨脹機(jī)和氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī);本實(shí)用新型采用單塔低溫精餾可以得到純度大于99.999%的液體氧化亞氮產(chǎn)品，另外利用原料氣分離得到的廢氣補(bǔ)充氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)作制冷介質(zhì)，不需要專(zhuān)門(mén)外購(gòu)制冷介質(zhì)，膨脹機(jī)膨脹制冷，經(jīng)濟(jì)適用、操作簡(jiǎn)單、變負(fù)荷更加靈活，適合于小型或大型氧化亞氮提純分離裝置。
【IPC分類(lèi)】F25J3/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204830681
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520494016
【發(fā)明人】韋向攀, 王劍峰, 卓躍光
【申請(qǐng)人】開(kāi)封空分集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月10日