專利名稱：揮發(fā)性氣體的廢冷回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種揮發(fā)性氣體的廢冷回收裝置，特別指用以處理石化領(lǐng)域中的揮發(fā)性氣體的熱交換器的廢冷回收裝置。其是將待處理的揮發(fā)性氣體先導(dǎo)入一廢冷回收器再進(jìn)入熱交換器，以降低該熱交換器的熱負(fù)荷，而達(dá)到節(jié)省能源的目的。
背景技術(shù)：
石化產(chǎn)物作業(yè)中常會(huì)溢散有毒的揮發(fā)性質(zhì)氣體，如各種油氣；因此，必須將其有效管制回收。傳統(tǒng)處理揮發(fā)性氣體的方式，不外乎將高溫的氣體經(jīng)多道程序降溫液化，最后再將符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的氣體排至大氣中。
上述做為揮發(fā)氣體液化的裝置，包括了一連串的熱交換器如圖1；通過由設(shè)定每個(gè)熱交換器不同的處理溫度，使得氣體通過逐次不同作業(yè)溫度的熱交換器，降低其氣體溫度同時(shí)將氣體中的某些物質(zhì)液化收集。如上述的揮發(fā)性氣體的回收裝置，氣體初始進(jìn)入的第一熱交換器11其作業(yè)溫度通常較高，經(jīng)過該第一熱交換器11處理后的氣體因溫度降低，故隨后的第二熱交換器12的作業(yè)溫度便較第一熱交換器12低，以此推及，該揮發(fā)性質(zhì)氣體的回收裝置的最后熱交換器，如圖1的第四熱交換器14的作業(yè)溫度，是該裝置中最低者。如圖1的裝置若做為油氣的回收，其各個(gè)熱交換器的作業(yè)溫度分別是，第一熱交換器11為3℃；第二熱交換器12為-30℃；第三熱交換器13為-40℃；第四熱交換器14為-80℃；而40℃的油氣15進(jìn)入第一熱交換器11處理后排出時(shí)約為5℃，再通過第二熱交換器12后排出的溫度為-20℃，依此到第四熱交換器14所排出的氣體16溫度為-60～-70℃。
上述裝置中最后排出的氣體16，由于已達(dá)環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)，所以皆不會(huì)再留存利用而直接排放至大氣中，故稱的為廢冷。該廢冷由于溫度遠(yuǎn)低于環(huán)境空氣的露點(diǎn)溫度，所以其排放管路皆需保溫以防結(jié)露。廢冷氣體的排放雖然不會(huì)妨礙環(huán)境品質(zhì)，但為了該廢冷的排放，必須于系統(tǒng)中另設(shè)保溫設(shè)備及提供維持溫度的能源如電能；但該廢冷卻只平白無利用的排放，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作顯然只徒增耗能而已。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種廢冷回收裝置，將揮發(fā)性氣體液化回收處理后所產(chǎn)生的廢冷收集再利用，做為揮發(fā)性氣體的另一熱交換媒體；通過此，可減少熱交換器的熱負(fù)荷，而有效節(jié)約能源及達(dá)到更有效的熱交換效果。
根據(jù)上述的目的的廢冷回收裝置，其較佳實(shí)施結(jié)構(gòu)包括一廢冷回收器及一熱交換器的組合體，其中該廢冷回收器具有一揮發(fā)性氣體輸入端及輸出端，該輸出端與熱交換器的輸入端連接，而熱交換器的輸出端再連接至該廢冷回收器的廢冷輸入端。如上述的廢冷回收裝置，待處理的較高溫?fù)]發(fā)性氣體先進(jìn)入該廢冷回收器中，與前述熱交換器導(dǎo)入的較低溫廢冷氣體進(jìn)行熱交換以降低溫度后，再進(jìn)入熱交換器中進(jìn)行再一次的降溫?zé)峤粨Q；如此，便不會(huì)造成該熱交換器過大的熱負(fù)荷，而可以舒緩熱交換器的作業(yè)負(fù)擔(dān)及設(shè)備耗能；再者，將熱交換器輸出端所排出的低溫廢冷收集于廢冷回收器，再與未進(jìn)入熱交換器前的待處理揮發(fā)氣體先行熱交換，僅是該廢冷的自然利用，不需增強(qiáng)壓縮機(jī)的輸出功率或額外添加冷煤，因此，能達(dá)到節(jié)省能源的目的。
為使本發(fā)明的構(gòu)造特征及其功效更清楚的呈現(xiàn)，茲舉較佳實(shí)施例并配合圖式詳細(xì)說明如下


圖1是現(xiàn)有揮發(fā)性氣體回收處理的系統(tǒng)示意圖；圖2是本發(fā)明的其中一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖3～圖6是本發(fā)明其它實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
主要組件符號(hào)說明本案2、2’、2”廢冷回收器3、3’、3”熱交換器21揮發(fā)性氣體輸入端23揮發(fā)性氣體輸出端25、25’、25”廢冷輸入端27、27’、27”廢冷輸出端31輸入端33、33’、33”輸出端40揮發(fā)性氣體42廢冷現(xiàn)有技術(shù)11第一熱交換器12第二熱交換器13第三熱交換器14第四熱交換器15油氣16氣體具體實(shí)施方式
本發(fā)明較佳實(shí)施結(jié)構(gòu)的廢冷回收裝置，是使用于具揮發(fā)性或易燃性的石化氣體；如圖2所示為一種單段熱交換器及單段廢冷回收器的型態(tài)，該揮發(fā)性氣體的廢冷回收裝置，包括一廢冷回收器2及一熱交換器3的組合體，其中該廢冷回收器2具有一揮發(fā)性氣體輸入端21以供將待處理的揮發(fā)性氣體導(dǎo)入，及一揮發(fā)性氣體輸出端23將經(jīng)過該廢冷回收器2處理的揮發(fā)性氣體由熱交換器3的輸入端31進(jìn)入。前述進(jìn)入熱交換器3的揮發(fā)性氣體，再由其輸出端33連接至該廢冷回收器2的廢冷輸入端25；以及，經(jīng)該廢冷回收器2處理后的氣體再由廢冷回收器2的廢冷輸出端27排出；其中在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，廢冷輸出端27是與大氣連接。
如上述的揮發(fā)性氣體的廢冷回收裝置，相對(duì)高溫的揮發(fā)性氣體40，在進(jìn)入熱交換器3中進(jìn)行熱交換降溫前先進(jìn)入廢冷回收器2，由于該廢冷回收器2的廢冷輸入端25是連接于熱交換器3的輸出端33，因此，可將熱交換器3處理后的相對(duì)較低溫度的氣體即廢冷42引進(jìn)該廢冷回收器2中，與相對(duì)高溫的揮發(fā)性氣體40先行做熱交換，而降低揮發(fā)性氣體40的溫度；經(jīng)如此降溫后的揮發(fā)性氣體40，再進(jìn)入熱交換器3進(jìn)行熱交換處理時(shí)，便不會(huì)造成該熱交換器3過大的熱負(fù)荷；亦即，本發(fā)明將由熱交換器3輸出端33所排出的廢冷42再循環(huán)利用，以設(shè)計(jì)成一具有熱交換器功能的廢冷回收器2，再將待處理的氣體先通過該廢冷回收器2進(jìn)行降溫；由于廢冷回收器2的降溫操作，僅是將熱交換器3所排出的廢冷自然利用，故，不需增強(qiáng)壓縮機(jī)的輸出功率或額外添加冷煤，通過此前置降溫或兩段降溫的操作不但可以達(dá)到相同或更佳的氣體降溫效果，而且可以舒緩熱交換器3的作業(yè)負(fù)擔(dān)及設(shè)備耗能，從而達(dá)到節(jié)省能源的目的。
本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例如圖3所示為一種三段熱交換器及三段廢冷回收器的型態(tài)，其是由圖2的一廢冷回收器2及一熱交換器3的組合體基本型態(tài)所擴(kuò)展而成的，其差異在兩組合體的前一組熱交換器3輸出端33是連接至次一組的廢冷回收器2的揮發(fā)性氣體輸入端21；以及，最末組的熱交換器3’輸出端33’，連接于同一組的廢冷回收器2’的廢冷輸入端25’。在本較佳實(shí)施例中，每一個(gè)廢冷回收器2是以其廢冷輸出端27與相鄰的另一個(gè)廢冷回收器2的廢冷輸入端25相連，以將廢冷42輸往各個(gè)廢冷回收器2。上述的每一個(gè)廢冷回收器2的內(nèi)部溫度在熱交換作用下，是由廢冷42初始進(jìn)入的廢冷回收器2’朝揮發(fā)性氣體40初始進(jìn)入的廢冷回收器2”遞增。上述的揮發(fā)性氣體40初始進(jìn)入的廢冷回收器2”，其廢冷輸出端27”較佳的是連接至大氣。
如圖3所示的揮發(fā)性氣體的廢冷回收裝置的較佳實(shí)施例，是以一廢冷回收器2搭配一熱交換器3組成一熱交換單元，再數(shù)組該熱交換單元并聯(lián)成具有數(shù)段不同熱交換溫度的系統(tǒng)；但，本發(fā)明另一種較佳實(shí)施例同樣具有如圖3功能的數(shù)段溫度的熱處理效果，但其中廢冷回收器不需附隨每一熱交換器設(shè)置，而是可以數(shù)個(gè)熱交換器間設(shè)置一廢冷回收器；或于裝置的前段與后段各設(shè)一廢冷回收器的方式形成。如圖4所示即為后者，一種三段熱交換器及兩段廢冷回收器的型態(tài)；是分別于揮發(fā)性氣體40初始進(jìn)入的熱交換器3”及最末組熱交換器3’處各搭配一廢冷回收器2’、2”；而中間未設(shè)廢冷回收器的熱交換器3，其輸入端31與前一熱交換器3”的輸出端33”連接，其輸出端33與后一廢冷回收器2的揮發(fā)性氣體輸入端21連接；以及，廢冷回收器2’的廢冷輸出端27’與廢冷回收器2”的廢冷輸入端25”連接。
依前述圖3及圖4的模式再予以擴(kuò)充，可以形成更多段的不同熱交換溫度系統(tǒng)。如由圖3再擴(kuò)充，可以形成如圖5的四段熱交換器及四段廢冷回收器的型態(tài)；以及，由圖4再擴(kuò)充，可以形成如圖6的四段熱交換器及兩段廢冷回收器的型態(tài)。
如前述圖4及圖6的型態(tài)可知，本發(fā)明的廢冷回收裝置，其廢冷回收器不必然要附隨每一熱交換器設(shè)置；例如在符合一種揮發(fā)氣體(如油氣)處理規(guī)范下，必須設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量的熱交換器，但最低溫度的廢冷由最末段的熱交換器所排出，因此，于此熱交換器處搭配一廢冷回收器，將該最低溫度的廢冷第一時(shí)間為熱交換利用，可收到最佳的熱交換效果。而于揮發(fā)性氣體初始進(jìn)入處設(shè)一廢冷回收器的目的，旨在將初始進(jìn)入的揮發(fā)性氣體先行導(dǎo)入該廢冷回收器中，借著低溫的的廢冷大幅度的降低該揮發(fā)性氣體的溫度，使能顯著減輕第一熱交換器的熱負(fù)荷；因此，于本發(fā)明的圖4及圖6較佳實(shí)施例中，廢冷回收器2是搭配設(shè)在最初及最末兩熱交換器3處；但，上述廢冷回收器2及熱交換器3的搭配方式并不以上述揭露型態(tài)為限，在其它可行的實(shí)施例中，該廢冷回收裝置可以只具有一廢冷回收器，而且可與上述的最初或最末熱交換器的其中一個(gè)搭配。
綜上所述，本發(fā)明所提供的揮發(fā)性氣體的廢冷回收裝置，能有效將欲排出的低溫廢冷充分收集，并利用于熱交換器前的先行熱交換處理；較現(xiàn)有技術(shù)，不但更有效節(jié)約能源、減少設(shè)備耗能，且達(dá)到更有效的熱交換效果。
本發(fā)明的較佳實(shí)施例雖已配合圖式說明如上，但本發(fā)明的構(gòu)造特征并不局限于此，任何熟悉該項(xiàng)技藝者在本發(fā)明如前述揭露的技術(shù)基礎(chǔ)上，所可輕易思及的變化或修飾所成的衍生結(jié)構(gòu)，皆應(yīng)為本案的申請(qǐng)專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種揮發(fā)性氣體的廢冷回收裝置，其特征在于，包括一廢冷回收器，具有一揮發(fā)性氣體的輸入端及輸出端；以及，具有一廢冷的輸入端及輸出端；一熱交換器，具有一輸入端與該廢冷回收器的揮發(fā)性氣體輸出端連接；以及，一輸出端連接至該廢冷回收器的廢冷的輸入端。
2.如權(quán)利要求1的廢冷回收裝置，其特征在于，所述該廢冷回收器的廢冷輸出端是與大氣連接。
3.一種揮發(fā)性氣體的廢冷回收裝置，其特征在于，包括一廢冷回收器，具有一揮發(fā)性氣體的輸入端及輸出端；以及，每一個(gè)廢冷回收器具有一廢冷的輸入端及輸出端；一熱交換器，具有一輸入端與該廢冷回收器的揮發(fā)性氣體輸出端連接；以及，一輸出端連接至該廢冷回收器的廢冷的輸入端；上述廢冷回收器及熱交換器的組合體兩組以上，其中前一組的熱交換器的輸出端，連接于次一組的廢冷回收器的揮發(fā)性氣體輸入端；次一組的廢冷回收器的廢冷輸出端，連接于前一組的廢冷回收器的廢冷輸入端；以及，最后一組的熱交換器的輸出端與該組的廢冷回收器的廢冷輸出端連接。
4.如權(quán)利要求3的廢冷回收裝置，其特征在于，所述該廢冷回收器及熱交換器的組合體中，揮發(fā)性氣體初始導(dǎo)入的廢冷回收器及熱交換器組合體，其廢冷回收器的廢冷輸出端與大氣連接。
5.一種揮發(fā)性氣體的廢冷回收裝置，其特征在于，包括復(fù)數(shù)個(gè)熱交換器，每一個(gè)具有一輸入端與一輸出端；二廢冷回收器，每一個(gè)具有一揮發(fā)性氣體的輸入端及輸出端；以及，具有一廢冷的輸入端及輸出端；上述的其中一廢冷回收器的揮發(fā)性氣體輸出端，是與揮發(fā)性氣體初始進(jìn)入的熱交換器的輸出端連接；另一廢冷回收器的揮發(fā)性氣體輸出端，與揮發(fā)性氣體最末排出的熱交換器的輸入端連接，該另一廢冷回收器的廢冷輸入端與揮發(fā)性氣體最末排出的熱交換器的輸出端連接；該另一廢冷回收器的廢冷的輸出端與該其中一廢冷回收器的輸入端連接；該復(fù)數(shù)個(gè)相鄰的熱交換器的前一熱交換器的輸出端連接至后一個(gè)熱交換器的輸入端；以及，揮發(fā)性氣體最末排出的熱交換器的前一個(gè)熱交換器的輸出端連接至前述該另一個(gè)廢冷回收器的揮發(fā)性氣體輸入端。
6.如權(quán)利要求5的廢冷回收裝置，其特征在于，所述與揮發(fā)性氣體初始進(jìn)入的熱交換器連接的廢冷回收器，其廢冷輸出端與大氣連接。
全文摘要
本發(fā)明是一種揮發(fā)性氣體的廢冷回收裝置，包括一廢冷回收器及一熱交換器的組合體，其中該廢冷回收器具有一揮發(fā)性氣體輸入端及輸出端，該輸出端與熱交換器的輸入端連接，而熱交換器的輸出端再連接至該廢冷回收器的一廢冷輸入端。如上述的廢冷回收裝置，將待處理的較高溫?fù)]發(fā)性氣體先導(dǎo)入該廢冷回收器中，與熱交換器導(dǎo)入的較低溫廢冷氣體進(jìn)行熱交換后，再進(jìn)入熱交換器中進(jìn)行另一次的降溫?zé)峤粨Q；如此，可降低該熱交換器的熱負(fù)荷，從而在不需增強(qiáng)壓縮機(jī)的輸出功率或額外添加冷煤下，達(dá)到節(jié)省能源的目的。
文檔編號(hào)B01D5/00GK1970127SQ20051012483
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月22日
發(fā)明者何守政 申請(qǐng)人:瑞弘冷凍科技股份有限公司