[发明专利]一种用于废气冷凝处理的预处理系统及方法

权利要求书

1.一种用于废气冷凝处理的预处理系统，包括废气进口，其特征在于，所述废气进口一侧通过第一管道与一级预冷换热器连接，所述一级预冷换热器一侧设置有第一三通阀门，所述第一三通阀门的第一阀口Ⅰ与所述一级预冷换热器连接，所述第一三通阀门的第二阀口Ⅰ与第二管道连接，所述第一三通阀门的第三阀口Ⅰ与第三管道连接，所述第二管道与第一二级预冷换热器连接，所述第一二级预冷换热器与第四三通阀门的第二阀口Ⅳ连接，所述第三管道与第二二级预冷换热器连接，所述第二二级预冷换热器一侧与所述第四三通阀门的第三阀口Ⅳ连接，所述第四三通阀门的第一阀口Ⅳ与废气出口连接。

2.根据权利要求 1 所述的一种用于废气冷凝处理的预处理系统，其特征在于，所述第一三通阀门线路上并联设置有第二三通阀门，所述第二三通阀门的第二阀口Ⅱ和第三阀口Ⅱ分别通过第四管道和第五管道与所述第一三通阀并联，所述第二三通阀门的第一阀口Ⅱ与第三三通阀门的第一阀口Ⅲ连接。

3.根据权利要求 2 所述的一种用于废气冷凝处理的预处理系统，其特征在于，所述第三三通阀与所述第四三通阀并联连接，所述第三三通阀的第二阀口Ⅲ连接于所述第二二级预冷换热器与所述第四三通阀之间，所述第三三通阀的第三阀口Ⅲ连接于所述第三二级预冷换热器与所述第四三通阀之间。

4.根据权利要求 3 所述的一种用于废气冷凝处理的预处理系统，其特征在于，所述废气进口与所述一级预冷换热器之间安装有第一温度检测元件仪表，所述一级预冷换热器与所述第一三通阀门之间设置有第二温度检测元件仪表，所述第四三通阀门与所述废气出口之间安装有第三温度检测元件仪表。

5.根据权利要求 1 所述的一种用于废气冷凝处理的预处理系统，其特征在于，所述第一二级预冷换热器与第二二级预冷换热器上分别设置有压力监测元件仪表。

6.根据权利要求 1 所述的一种用于废气冷凝处理的预处理系统，其特征在于，所述一级预冷换热器下端设置有冷凝液排放收集接口，所述第一二级预冷换热器和第二二级预冷换热器上分别设置有第二冷凝液排放收集接口。

7.一种用于废气冷凝处理的预处理系统的使用方法，其特征在于，用于废气冷凝处理的预处理系统为权利要求1到6任一权利要求所述的废气冷凝处理的预处理系统，包括以下步骤：

S1:高含湿量的废气在第一级预冷换热器内，通过与冷冻水换热降温，使得废气中的大部分由于温度的降低而冷凝析出, 在这个冷凝器中的冷冻水的温度不低于0°C,这样第一级换热器的内废气侧的析出的冷凝水便不会凝固结冰,所以不存在换热器冰堵的问题, 废气换热之后的温度进气温度降至水的凝固点以上，第一级预冷器便可以长期连续运行，无需进行间歇性的化霜过程，故不需要设计双冷却系统切换运行，也节省了化霜过程中所需要的能耗；

S2：当废气在经过第一级预冷换热器后，废气一般从常温降至0°C-5°C左右，该温度可以适当调整，第一级换热器内不会形成冰堵，根据水的饱和蒸汽含量的可知， 废气中的大部分水便已经在第一级预冷器内析出并分离，当废气温度在5°C至-5°C区间内，饱和废气中还含有一定量的水分，由于这一部分水分的存在，也会导致深冷系统不能长期不停机运行，为解决该问题，已经冷至5°C左右的水蒸气饱和废气，再经过二级预冷换热器进行预冷；

废气首先经过其中第一二级预冷换热器中，第二二级预冷换热器备用，运行一段时间后，第一二级预冷换热器内必然会形成冰堵，废气在换热器的压降增大，增大到一定程度后，切断该第一二级预冷换热器的冷源供应，该第一二级预冷换热器开始利用废气自身的热量进行化霜，此时，废气再经过第二二级预冷换热器的进行预冷换热，确保冷凝温度始终不高于-5°C，然后再排出至后面的深冷系统；

S3：第一二级预冷换热器由于化霜完成后，其前后压降降低至正常水平后，废气由一级预冷换热器直接进入第二二级预冷换热器，废气在第二二级预冷换热器中继续降温冷凝，其中的水分并冷凝和结霜，此时废气通过第一二级预换热器在化霜完成后，恢复其冷冻水冷源的供应，使其处于待机状态；

S4:第二二级预冷换热器随着运行时间的加长，废气在其中的压降会逐渐增加，增加至一定水平时， 切断冷冻水冷源的供应，同时废气在经过第二二级预冷换热器后，通过正在待机状态的第一二级预冷换热器，第二二级预冷换热器开始S2步骤中第一二级预冷换热器的运行操作开始化霜，如此重复连续进行，通过不断变换切口完成对废气的冷凝预处理操作。