[发明专利]一种低温废气处理回收系统及方法

说明书

本发明提出了一种低温废气处理回收系统及方法,该系统包括发生段，其连接于加热盘管，加热盘管连接于低温热泵系统的辅助散热器；提纯段，其连接于组合式冷凝器，组合式冷凝器连接于低温热泵系统的载冷剂循环管路泵；发生段产生的蒸汽作为提纯段的鼓泡蒸汽，经提纯段提纯的高纯度气体进入凝结段冷凝后进入储液箱。本发明能够在较低温度条件下利用载冷剂作为制冷媒介实现工业废气的冷凝液化，系统在负压下运行，适合于有毒、高浓度且不易燃烧、吸附的处理的工业废气，通过低温热泵系统驱动能量的输入，大大减少常规废气处理的能耗，同时实现废气提纯后生产原料的回收，节省生产成本与原料消耗。

技术领域

本发明涉及工业废气处理领域，尤其涉及一种低温废气处理回收系统及方法。

背景技术

随着我国对于环保要求的逐年提高，对于工业领域的废气处理要求也日趋严格。传统的废气处理技术已不能满足各种有毒、有害的有机气体处置需求，同时各地对于企业都提出了零排放的要求，传统的燃烧法，吸附法等都会产生二次的排放或固废，因此对工业废气进行物理处理回收，实现资源回用将是工业企业的必然选择。针对目前企业工业废气中高浓度、有毒的废气处理回用的实际需求，开发了利用低温热泵作为能量驱动的工业废气处理回收系统，设备布置灵活，利用载冷剂作为冷却媒介实现工业废气的凝结液化，系统在负压下运行、适合于有毒甚至是剧毒废气的处理，大大减少常规废气处理的能耗，回收物料的再利用节省了生产成本。

发明内容

本发明旨在解决当前半导体电子、化工领域里面一类不易通过燃烧法、洗涤法处理且具有回收利用价值的高浓度有毒有害废气，提供一种低温废气处理回收系统及方法，其利用载冷剂作为冷凝介质，在低温度条件下(能够-100℃以下)实现工业废废气的冷凝提纯，系统在负压下运行，适合于剧毒、易挥发、易腐蚀废气的处理，实现易挥发废气的回收再利用，进行环保处理回收的同时能够实现资源回收再利用，节省原料消耗量。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种低温废气处理回收系统，该系统包括发生段、提纯段、凝结段、储液箱；

所述发生段与提纯段相互连接，所述发生段设置有废液积蓄部的废气输入口c、废气布气管、冷凝废液的加热盘管、凝结废液排出口d以及设置于废液积蓄部的第一液位传感器，所述凝结废液排出口d连接于排液泵，所述加热盘管连接于低温热泵系统的辅助散热器、膨胀阀；

提纯单元由多个所述提纯段串联而成，所述提纯单元出口连接于所述凝结段，所述提纯段设置有组合式冷凝器、溢流管、第二液位传感器以及设置于提纯段底部的鼓泡塔板，所述组合式冷凝器的冷源入口b、冷源出口a分别连接至所述低温热泵系统相对应的低温载冷剂出口b、低温载冷剂进口a；

所述凝结段出口连接于所述储液箱，所述储液箱内设置有过冷盘管、第三液位传感器，所述储液箱上分别设置有储液箱进气口h、储液箱抽真空口f、以及储液箱抽真空口f′；

所述低温热泵系统用于提供废气处理过程中的热源和冷源，所述低温热泵系统中的蒸发器连接于压缩机，所述压缩机连接于辅助散热器，所述辅助散热器通过节流阀连接于蒸发器；

所述凝结段内部冷凝器采用耐腐蚀金属管翅式换热器；

提纯段进入的高浓度气体通过布热管均匀地与管翅式换热器接触；

所述凝结段设置有调节液体凝结量的冷凝器载冷剂进口流量控制阀；

所述凝结段顶部设置有不凝性气体排出口g；

所述发生段、提纯段、凝结段以及储液箱均为闭式系统且采用负压运行。

进一步，所述储液箱与所述凝结段之间采用U型液体密封，防止凝结段与储液箱串气。

进一步，所述提纯段采用模块化结构，提纯段之间通过法兰抱箍快速连接。提纯段采用标准设计，能够按照处理废气的特性通过法兰抱箍快速拆装进行增加或减少其数量。提纯段内布置组合式冷凝器，由金属填料与金属绕片盘管组合而成。