本實(shí)用新型屬于油氣回收技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種基于冷凝吸附組合法的油氣回收裝置。
背景技術(shù):
我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人們的生活水平不斷提高,對(duì)石油產(chǎn)品的需求越來(lái)越大,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)目前我國(guó)日消耗汽、柴油67萬(wàn)噸,僅裝載過(guò)程產(chǎn)生的油氣530噸,這部分油氣如果直接排放到大氣中,不僅嚴(yán)重污染環(huán)境,還會(huì)造成能源的白白流失,造成能源浪費(fèi),同時(shí)存在著重大的安全隱患,因此隨著治理污染力度的加大,油氣回收裝置和技術(shù)被廣泛應(yīng)用后充分體現(xiàn)出各種方法的優(yōu)勢(shì)劣態(tài),人們更明智的選用最合理最實(shí)用最優(yōu)化的解決方案。
在諸多油氣回收方法中,“冷凝+吸附”組合工藝最受用戶的青睞。例如現(xiàn)有專利授權(quán)公告號(hào)為CN201260898Y公開(kāi)的冷凝吸附油氣回收裝置中,該裝置使用冷凝和吸附結(jié)合的工藝有效實(shí)現(xiàn)了油氣回收,在該工藝中,由于冷凝法能夠直觀地看到回收的油品且原理較為簡(jiǎn)單,因此成為某些企業(yè)青睞,但是低溫段易產(chǎn)生結(jié)冰和能耗高等特點(diǎn)成為冷凝法急需解決的問(wèn)題;同時(shí),吸附法的處理效率高,能夠滿足低于25mg/L的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn),但吸附法容易產(chǎn)生高溫?zé)狳c(diǎn),存在較大的安全隱患,實(shí)用性差,為此急需對(duì)“冷凝+吸附”組合工藝進(jìn)行改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有“冷凝+吸附”組合工藝中冷凝法的低溫段易產(chǎn)生結(jié)冰和能耗高,同時(shí)吸附法容易產(chǎn)生高溫?zé)狳c(diǎn),存在較大的安全隱患,實(shí)用性差等問(wèn)題,本實(shí)用新型提供了一種基于冷凝吸附組合法的油氣回收裝置。
本實(shí)用新型具體技術(shù)方案如下:
本實(shí)用新型提供了一種基于冷凝吸附組合法的油氣回收裝置,包括油罐、冷凝器及吸附罐,所述油罐頂部通過(guò)第一管道與所述冷凝器一側(cè)連接,所述冷凝器底部通過(guò)排油管與所述吸附罐頂部一側(cè)連接,所述冷凝器頂部通過(guò)第二管道與所述吸附罐底部連接,所述第二管道上設(shè)有第一控制閥,所述吸附罐底部通過(guò)第三管道與所述第一管道連通,所述第三管道上設(shè)有真空泵;
所述吸附罐包括罐體、圍繞所述罐體內(nèi)壁設(shè)置的換熱器及橫向設(shè)置在所述換熱器內(nèi)的若干吸附層板,所述罐體頂部連接排氣管,所述換熱器的入口與所述排油管連接,所述換熱器的出口通過(guò)第四管道與所述油罐連接。
進(jìn)一步的,所述換熱器為由多個(gè)沿所述罐體內(nèi)壁圓周方向分布的列管組成,所述列管頂部和底部分別連接第一管座和第二管座,其中,
所述第一管座內(nèi)設(shè)有第一流道,所述列管的頂端均伸入至所述第一流道內(nèi),所述第一流道內(nèi)通過(guò)三個(gè)擋流板劃分為三個(gè)流油區(qū),其中兩個(gè)所述流油區(qū)分別設(shè)有進(jìn)油口和出油口;
所述第二管座內(nèi)設(shè)有第二流道,所述列管的底端均伸入至所述第二流道內(nèi),所述第二流道內(nèi)通過(guò)兩個(gè)分流板劃分為兩個(gè)回油區(qū),其中一個(gè)所述分流板位于所述進(jìn)油口和所述出油口之間的所述擋流板的垂直下方,另外一個(gè)所述分流板位于其余兩個(gè)所述擋流板形成的所述流油區(qū)區(qū)域范圍內(nèi)的垂直下方。
進(jìn)一步的,所述罐體內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)組件,所述旋轉(zhuǎn)組件包括設(shè)置在所述罐體頂部的第一電機(jī)及與所述第一電機(jī)的輸出軸連接的第一轉(zhuǎn)軸,所述第一轉(zhuǎn)軸依次穿接所述吸附層板,并帶動(dòng)所述吸附層板轉(zhuǎn)動(dòng)。
優(yōu)選的,所述吸附層板包括兩層過(guò)濾板及填充在兩層所述過(guò)濾板之間的活性炭層。
優(yōu)選的,所述冷凝器底部呈錐形,所述排油管與所述冷凝器底部連接,所述排油管上連接有抽油泵。
優(yōu)選的,所述列管的外表面上均勻設(shè)有銅翼翅片。
本實(shí)用新型的有益效果如下:本實(shí)用新型提供的油氣回收裝置通過(guò)冷凝吸附組合工藝能夠直觀看到回收油,同時(shí)冷凝后的油通入至換熱器中,能夠?yàn)槲焦迌?nèi)的吸附劑進(jìn)行降溫,有效避免吸附劑床層的高溫?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題,降低了吸附過(guò)程中的安全隱患,同時(shí)冷凝后的油及時(shí)排出有效避免了油凝固的問(wèn)題,同時(shí)低溫環(huán)境下的吸附劑能夠增加吸附量,該工藝裝置能夠有效提高油氣的回收率,此外,循環(huán)降溫操作,降低吸附過(guò)程中的能耗,節(jié)省了經(jīng)濟(jì)成本,實(shí)用性強(qiáng)。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例1所述的一種基于冷凝吸附組合法的油氣回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為實(shí)施例2所述的一種基于冷凝吸附組合法的油氣回收裝置中吸附罐內(nèi)換熱器的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為實(shí)施例2所述的一種基于冷凝吸附組合法的油氣回收裝置中吸附罐內(nèi)換熱器的剖視圖;
圖4為實(shí)施例2所述的一種基于冷凝吸附組合法的油氣回收裝置中吸附罐內(nèi)換熱器的頂部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為實(shí)施例2所述的一種基于冷凝吸附組合法的油氣回收裝置中吸附罐內(nèi)換熱器的底部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為實(shí)施例3所述的一種基于冷凝吸附組合法的油氣回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為實(shí)施例3所述的一種基于冷凝吸附組合法的油氣回收裝置中吸附罐內(nèi)吸附層板的主視放大圖。
其中:1、油罐;2、冷凝器;3、罐體;4、第一管道;5、排油管;6、第二管道;7、第一控制閥;8、第三管道;9、真空泵;10、換熱器;11、吸附層板;12、排氣管;13、第四管道;14、列管;15、第一管座;16、第二管座;17、第一流道;18、擋流板;19、進(jìn)油口;20、出油口;21、第二流道;22、分流板;23、電機(jī);24、轉(zhuǎn)軸;25、過(guò)濾板;26、活性炭層;27、抽油泵。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和以下實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
如圖1所示,本實(shí)用新型實(shí)施例1提供了一種基于冷凝吸附組合法的油氣回收裝置,包括油罐1、冷凝器2及吸附罐,油罐1用來(lái)盛放石油,油罐1在裝卸石油的過(guò)程中,往往產(chǎn)生油氣,為此通過(guò)本實(shí)用新型提供的裝置進(jìn)行油氣回收,有效節(jié)省資源,避免資源浪費(fèi)。所述油罐1頂部通過(guò)第一管道4與所述冷凝器2一側(cè)連接,所述冷凝器2底部通過(guò)排油管5與所述吸附罐頂部一側(cè)連接,所述冷凝器2頂部通過(guò)第二管道6與所述吸附罐底部連接,所述第二管道6上設(shè)有第一控制閥7,所述吸附罐底部通過(guò)第三管道8與所述第一管道4連通,所述第三管道8上設(shè)有真空泵9。冷凝器2用來(lái)冷卻油氣,從而達(dá)到石油的凝點(diǎn),從而成為液體油,但還有部分未冷凝的油氣需要通過(guò)吸附罐進(jìn)行吸附處理后,再將空氣等其他氣體排放,有效避免環(huán)境污染和資源浪費(fèi),冷凝器2中未被冷凝的油氣通過(guò)吸附罐吸附后,真空泵9為吸附罐能夠以真空法實(shí)現(xiàn)吸附塔內(nèi)的活性炭床進(jìn)行脫附,有效獲得高濃度得油蒸氣,從而使油蒸氣與空氣等其他氣體分離,油蒸氣再次被通入至冷凝器2中進(jìn)行冷卻后排入至油罐1中。
所述吸附罐包括罐體3、圍繞所述罐體3內(nèi)壁設(shè)置的換熱器10及橫向設(shè)置在所述換熱器10內(nèi)的若干吸附層板11,所述罐體3頂部連接排氣管12,所述換熱器10的入口與所述排油管5連接,所述換熱器10的出口通過(guò)所述第四管道13與所述油罐1連接。換熱器10內(nèi)的液體油來(lái)自于冷凝后的液體油,有效用于換熱處理,為吸附罐內(nèi)的吸附層板11進(jìn)行降溫,低溫吸附克增加吸附層板11的吸附量,延長(zhǎng)吸附層板11的穿透時(shí)間,有效提高吸附效率,同時(shí)節(jié)省了吸附罐能耗,有效使用能量循環(huán),液體油進(jìn)入換熱器10中,同時(shí)避免了液體油在冷凝器2中被凝固或結(jié)冰,實(shí)用性強(qiáng)。
使用時(shí),首先進(jìn)行冷凝:油罐1內(nèi)的油氣通過(guò)第一管道4進(jìn)入冷凝器2,冷凝器2對(duì)油氣進(jìn)行冷卻處理,部分油氣變?yōu)橐后w油通過(guò)排油管5排出,剩余的油氣通過(guò)冷凝器2頂部的第二管道6進(jìn)入吸附罐內(nèi),此時(shí),排油管5內(nèi)的液體油溫度較低,為避免其凝固或結(jié)冰,排油管5將液體油排放至換熱器10中,有效對(duì)吸附罐進(jìn)行冷卻降溫;然后進(jìn)行吸附:吸附罐內(nèi)的吸附層板11對(duì)吸附罐內(nèi)部的油氣進(jìn)行吸附,吸附后的空氣等其他氣體通過(guò)頂部的排氣管12排入大氣中,吸附過(guò)程不發(fā)生化學(xué)反應(yīng);最后進(jìn)行脫附:當(dāng)吸附層板11吸附飽和之后,開(kāi)啟真空泵9,用真空法UI吸附罐內(nèi)的活性炭的吸附層板11進(jìn)行脫附,獲得高濃度的油蒸氣,油蒸氣通過(guò)第三管道8再次流入第一管道4,再次進(jìn)行冷凝,從而實(shí)現(xiàn)回收油氣的目的。
本實(shí)用新型通過(guò)冷凝吸附的組合工藝能夠有效回收油氣,提高吸附效率,能夠滿足低于25mg/L的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn),不僅節(jié)省了資源,同時(shí)避免了環(huán)境污染。
實(shí)施例2
如圖2-5所示,實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步的限定了所述換熱器10為由多個(gè)沿所述罐體3內(nèi)壁圓周方向分布的列管14組成,所述列管14頂部和底部分別連接第一管座15和第二管座16,第一管座15和第二管座16除了用于固定列管14外,還能夠?qū)崿F(xiàn)列管14內(nèi)的油相互循環(huán)混合流動(dòng)。
如圖3所示,為了實(shí)現(xiàn)換熱器10中列管14內(nèi)的油能夠進(jìn)行四回程流動(dòng),本實(shí)用新型中進(jìn)一步的限定了以下結(jié)構(gòu):所述第一管座15內(nèi)設(shè)有第一流道17,所述列管14的頂端均伸入至所述第一流道17內(nèi),所述第一流道17內(nèi)通過(guò)三個(gè)擋流板18劃分為三個(gè)流油區(qū),其中兩個(gè)所述流油區(qū)分別設(shè)有進(jìn)油口19和出油口20,所述進(jìn)油口19與所述排油管5連接,所述出油口20與所述第四管道13連接;
如圖4所示,所述第二管座16內(nèi)設(shè)有第二流道21,所述列管14的底端均伸入至所述第二流道21內(nèi),所述第二流道21內(nèi)通過(guò)兩個(gè)分流板22劃分為兩個(gè)回油區(qū),其中一個(gè)所述分流板22位于所述進(jìn)油口19和所述出油口20之間的所述擋流板18的垂直下方,另外一個(gè)所述分流板22位于其余兩個(gè)所述擋流板18形成的所述流油區(qū)區(qū)域范圍內(nèi)的垂直下方。
如圖5所示,當(dāng)進(jìn)油口19進(jìn)水后,首先水通過(guò)第一流道17流入至設(shè)有進(jìn)油口19的流油區(qū)中的列管14內(nèi),列管14內(nèi)的油流入至第二流道21內(nèi)的其中一個(gè)回油區(qū)內(nèi),此為第一回程;當(dāng)油一定量后,油通過(guò)回油區(qū)內(nèi)的其他列管14再次流入至第一流道17內(nèi)的除了進(jìn)油口19和出油口20以外的流油區(qū)內(nèi),此為第二回程;當(dāng)油一定量后,油通過(guò)該流油區(qū)內(nèi)的列管14再次流入至第二流道21內(nèi)的另外一個(gè)回油區(qū)內(nèi),此為第三回程;當(dāng)油一定量后,油通過(guò)回油區(qū)內(nèi)的其他列管14再次流入至第一流道17內(nèi)的設(shè)有出油口20的流油區(qū)內(nèi),此為第四回程;最后,通過(guò)出油口20流出,通過(guò)所述第四管道13流入至所述油罐1內(nèi)。
在上述油經(jīng)過(guò)換熱器10的四回程循環(huán)換熱后,油的溫度逐漸提高,吸附罐內(nèi)吸附劑的溫度降低,有效避免吸附劑床層的高溫?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題,實(shí)用性強(qiáng)。
實(shí)施例3
如圖6所示,實(shí)施例3在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,限定了所述罐體3內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)組件,所述旋轉(zhuǎn)組件包括設(shè)置在所述罐體3頂部的電機(jī)23及與所述電機(jī)23的輸出軸連接的轉(zhuǎn)軸24,所述轉(zhuǎn)軸24依次穿接所述吸附層板11,并帶動(dòng)所述吸附層板11轉(zhuǎn)動(dòng)。
旋轉(zhuǎn)組件通過(guò)電機(jī)23帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸24轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)軸24帶動(dòng)吸附層板11轉(zhuǎn)動(dòng),增加氣體流通,使油氣與吸附層板11充分接觸,有效使吸附層板11充分吸附油氣,提高吸附效率,有效提高油氣回收效率,有效防止油氣排放到室外,降低了環(huán)境污染和火災(zāi)爆炸的隱患。
如圖7所示,需要說(shuō)明的是,所述吸附層板11包括兩層過(guò)濾板25及填充在兩層所述過(guò)濾板25之間的活性炭層26?;钚蕴繉?6由若干活性炭顆粒組成,兩層過(guò)濾板25之間填充活性炭能夠有效用來(lái)吸附油氣。當(dāng)然吸附層板11也可以為若干活性炭床層,也可以直接在吸附罐內(nèi)填充活性炭,但為了能夠有效控制吸附劑,本技術(shù)方案中限定了吸附層板11,方便更換和拆卸,實(shí)用性強(qiáng)。
需要說(shuō)明的是,本技術(shù)方案中優(yōu)選的限定了所述冷凝器2底部呈錐形,所述排油管5與所述冷凝器2底部連接,所述排油管5上連接有抽油泵27。冷凝器2底部呈錐形能夠收集冷凝為液體的油,然后通過(guò)排油管5直接導(dǎo)出,避免油預(yù)留在冷凝器2底部,防止油凝固或結(jié)冰的現(xiàn)象發(fā)生。抽油泵27的存在能夠?qū)⒗淠蟮挠椭苯映槌?,有效避免冷凝油凝固,造成管道堵塞,避免了油結(jié)冰。
優(yōu)選的,所述列管14的外表面上均勻設(shè)有銅翼翅片。翅片的作用是增大受熱面積,從而能夠?qū)⒗淠蟮挠椭苯訛槲焦迌?nèi)的吸附劑進(jìn)行換熱,有效避免吸附劑床層的高溫?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題,安全性更高。
本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式,任何人在本實(shí)用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品,但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化,凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案,均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。