[发明专利]基于膜分离原理的含氟废气回收处理系统

说明书

本发明针对废气的产生特点——复杂的成分及较高的氟碳物含量，克服了上述技术中的缺点和不足，制定出“压缩+膜分离+回收”治理工艺。

在氟化工生产过程中，排放气体组成复杂，存在恒沸点混合物，如R115与R125等难分离组分，利用传统的分离方法，能耗高，且存在二次污染等问题，采用膜分离很好地解决了这一问题。目前主要采用中空纤维管式膜分离器，其中空纤维膜为选择性透气膜，如CN1199718C、CN1234448C、CN1235669C 均公开了纤维素中空纤维气体分离膜及其制备。

按照本发明工艺技术，可制造安装成模块式的装置，具体实施方法：

1、确定气量及成分含量；

2、根据工艺参数设计出压缩机和换热器的规格、膜材料及膜组件的类型、回收装置规格；

本发明的目的通过下述技术方案实现：基于膜分离原理的含氟废气回收处理系统，主要由依次相连通的预处理系统、压缩系统、换热系统、膜分离系统、低温精馏回收系统、回收氟产品储罐、焚烧装置、排放管线构成。所述压缩机与工艺生产废气排口相连，氟回收产品储罐与低温精馏回收产品相连。

所述含氟废气与预处理系统采用管道连接，预处理系统包括脱水和除尘气体中夹带的所有直径大于0.01μm 的固体颗粒和油雾、水雾以及气溶胶的所有除尘方法，如惯性除尘法、湿法除尘法、静电除尘法、过滤式除尘法、单筒旋风除尘法及多管旋风除尘法以及离心力分离、重力沉降、折流分离、丝网分离、超滤分离、填料分离等，优选离心力分离、过滤式除尘法。微尘含量≤ 0.01mg/Nm3，要求残余含量小于0.01 mg/m³，并使入膜气体中H₂O ≤ 1ppm。

所述含氟尾气经过预处理后，进入压缩机，预处理系统与压缩机采用管道连接。

所述压缩机材质、电机必须防腐、防爆，包括往复式压缩机、离心式压缩机、轴流式压缩机、螺杆式压缩机，优选螺杆式压缩机；

所述含氟尾气经过压缩机压力增至0.2 ～ 1.0MPa 优选0.4 ～ 0.9MPa；

所述压缩机机与换热系统的连接管路设有在线温度监控仪表及压力监控仪表；

所述换热方式包括各种混合式、蓄热式或间壁式换热器，优选间壁式换热器，其中间壁式换热器可以是夹套式、管式、板式或各种异型传热面组成的特殊型式换热器。冷热流体在换热器中的流动方式包括顺流、逆流、交叉流、混合流，优选逆流；

所述膜分离器包括任何适用于气体分离的平板式、卷式或中空纤维式膜组件一个或多个构成的气体膜分离器；对于含氟气体分离，优选中空纤维式；

所述膜分离装置的浓缩截留端与低温精馏装置的连接管路设有止回阀、压力仪表、温度仪表；

所述膜分离装置的膜材料要求对透过组分有优先溶解、扩散能力。分为高分子膜材料和无机膜材料，高分子膜材料见下表：

无机膜分为致密膜和多孔膜两大类，致密膜主要有各类金属及其合金膜，多孔膜按孔径分为粗孔膜、过渡孔膜、微孔膜；所述膜材料优选高分子膜，更优选复合高分子膜；

所述分离器可以采用一级、二级或多级流程；

所述膜分离装置的浓缩截留端通过低温液化装置，进入精馏分离装置；

所述精馏装置，上塔采用规整填料塔，下塔采用筛板塔，并设有过冷器。

所述回收氟产品储罐与低温精馏系统通过管路连接，设置止回阀，并设有温度、压力控制仪表。

3、与低温精馏回收系统具体的设备安装连接方法是，按照附图所示，工艺流程顺序将含氟废气排放管线与压缩机机入口用管道、法兰连接，压缩机机出口管线和换热器进口用法连连接，换热器出口和膜分离装置进口用法兰连接，通过膜分离装置废气的浓缩截留端，经过低温精馏回收装置后，回收废气中的有效组分，低温精馏装置包括加压与冷凝装置、精馏塔顶冷凝器及塔底再沸器。产品储罐与精馏塔产品采出用管道连接。为实现更高的环境效益，膜分离装置中的透过组分，送焚烧装置进行彻底无害化处理后达标排放。

实例一：

表-1 含氟尾气进气参数

表-2 工艺设备参数

表-3 尾气处理效果

由上面三个表格可以看出，含氟尾气经过处理，可以回收96.92%的产品，并且排放达标。

其工艺回收框图见图1。

附图说明

图1是本发明实施例1的工艺示意图。

图中：1、预处理系统；2、压缩装置；3、换热系统；4、膜分离设备；5、引风机；6、蓄热式焚烧装置（RTO）；7、回收系统；8、回收罐。