一種氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及氣體分離領(lǐng)域，特別涉及一種氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]硝酸、已二酸都是重要的化工原料，生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的氮氧化物氣體尾氣，預處理后的尾氣主要成份為氮氣和氧化亞氮，氧化亞氮氣體是對地球大氣層造成破壞最為嚴重的氣體之一，它可以造成溫室效應及臭氧層的破壞，直接排放會引起嚴重的環(huán)境問題。通常采用復雜的催化還原法將其分解為無害的氮氣和氧氣進行排放。
[0003]氧化亞氮具有重要的應用，可以用于電子工業(yè)、賽車加速系統(tǒng)的燃料及火箭氧化劑等，可采用一定的方法將其尾氣中的氧化亞氮進行提純回收，不僅降低環(huán)境污染，還帶來很大的經(jīng)濟效益。
[0004]申請?zhí)枮?01310308364.1、名稱為一種用于回收并純化工業(yè)尾氣中氧化氬氮的系統(tǒng)的中國專利，提供了一種對氧化亞氮的回收提純工藝，但是分離提純工序存在以下不足:采用兩級精餾塔分離，操作復雜；精餾塔冷凝器采用防凍液作為冷凝劑容易造成二次污染，并且冷凝效果不理想，另外大型化需消耗大量的冷凝劑，不適合用于大型分離裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足提供一種結(jié)構(gòu)工藝簡單、安全可靠的氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)，主要包括:低溫液化分離冷箱和氮氣循環(huán)壓縮機，其特征在于:所述的低溫液化分離冷箱包括主換熱器、冷凝器、精餾塔、分離器擠膨脹機；所述的精餾塔包括塔體和再沸器；所述的主換熱器、精餾塔、冷凝器及分離器依次相連接；所述的氮氣循環(huán)壓縮機、冷卻器、再沸器、主換熱器、膨脹機及冷凝器依次相連接，形成氮氣循環(huán)回路。
[0007]所述主換熱器、冷凝器及再沸器均為真空釬焊鋁制板翅式換熱器；所述的精餾塔為填料塔或板式塔；所述的膨脹機為氣軸膨脹機或油軸膨脹機；所述的氮氣壓縮機為活塞機或離心機。
[0008]一種氧化亞氮低溫回收方法，包括如下步驟:
[0009]凈化后的原料氣進入主換熱器冷卻至一定溫度，進入所述的精餾塔進行精餾分離，在精餾塔塔底得到高純度的氧化亞氮產(chǎn)品，精餾塔塔頂氣體進入冷凝器冷凝至一定溫度進入氣液分離器，液相返流精餾塔塔頂作為回流液，氣液分離器氣相返流冷凝器、主換熱器復熱出液化分離冷箱；
[0010]所述的氮氣循環(huán)壓縮機，氮氣經(jīng)所述的氮氣壓縮機壓縮至一定壓力被冷卻器冷卻進入精餾塔再沸器提供熱量，冷卻后進入所述的主換熱器冷卻至一定溫度，而后進入所述的膨脹機進行膨脹制冷，膨脹后進入冷凝器提供冷量復熱，然后進入所述的主換熱器復熱出液化分離冷箱，進入氮氣循環(huán)壓縮機入口形成氮氣循環(huán)回路。[0011 ] 氮氣壓縮機壓縮介質(zhì)為純氮氣或原料氣分離廢氣。
[0012]所述的氮氣循環(huán)壓縮機出口壓力為:0.6~1.0MPa;所述的膨脹機出口壓力為0.2-0.25MPa，所述的主換熱器將原料氣、氮氣均冷卻至_50°C ~_60°C。
[0013]本實用新型的技術(shù)方案產(chǎn)生的積極效果如下:利用單塔低溫精餾分離方法提純回收富含氧化亞氮的工業(yè)尾氣，設(shè)備少，自動化程度高，可以得到純度大于99.999%的液體氧化亞氮產(chǎn)品，不僅有效解決了氧化亞氮尾氣排放而造成的環(huán)境問題，而且還帶來一定的經(jīng)濟效益。
[0014]取消防凍液作為冷凝劑，可以有效防止冷凝劑造成二次污染，利用原料氣分離得到的廢氣補充氮氣循環(huán)壓縮機作制冷介質(zhì)，不需要專門外購制冷介質(zhì)，采用膨脹機膨脹制冷提供冷量，制冷效果好，經(jīng)濟適用、操作簡單、變負荷更加靈活，適合于小型或大型氧化亞氮提純分離裝置。
[0015]鋁制板翅式換熱器屬間壁式緊湊換熱器，換熱效果好，換熱器體積?。话宄崾綋Q熱器的板束采用真空釬焊工藝，確保翅片、隔板和封條熔合成整體，不會產(chǎn)生泄露，安全性高。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中標注為:1、冷箱；2、精餾塔；3、主換熱器；4、冷凝器；5、分離器；6、膨脹機；7、氮氣循環(huán)壓縮機；8、再沸器；9、壓縮機后冷卻器。
【具體實施方式】
[0018]實施例一
[0019]—種氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)，如圖1所示，主要設(shè)備為低溫液化分離冷箱I和氮氣循環(huán)壓縮機7，所述的低溫液化分離冷箱I包括主換熱器3、冷凝器4、精餾塔2、分離器5、膨脹機6 ;所述的精餾塔2包括塔體和再沸器8。所述的主換熱器3、精餾塔2、冷凝器4、分離器5依次相連接；所述的氮氣循環(huán)壓縮機7、壓縮機后冷卻器9、再沸器8、主換熱器3、膨脹機6、冷凝器4依次連接，形成氮氣循環(huán)回路。
[0020]所述的主換熱器3、冷凝器4及再沸器8均為真空釬焊鋁制板翅式換熱器；所述的精餾塔2為填料塔或板式塔；所述的膨脹機6為氣軸膨脹機或油軸膨脹機；所述的氮氣壓縮機7為活塞機或離心機。
[0021]實施例二
[0022]一種氧化亞氮低溫回收方法，包括以下步驟:預處理后的含氧化亞氮原料氣進入主換熱器3冷卻至-50 °C —60 °C，進入所述的精餾塔2進行精餾分離，在精餾塔2塔底得到純度大于99.999%的氧化亞氮產(chǎn)品，液體產(chǎn)品送出液化冷箱1，塔底再沸器蒸發(fā)側(cè)溫度為-15°C ~_25°C，精餾塔2塔頂抽出氣體進入冷凝器4冷凝至-80°C ~_88°C進入汽液分離器5，液相返流精餾塔2塔頂作為回流液，分離器氣相返流冷凝器4、主換熱器3復熱出液化分離冷箱I，復熱后氣相可以作為氮氣循環(huán)壓縮機7的補充制冷介質(zhì)。
[0023]所述的氮氣循環(huán)壓縮機7，氮氣經(jīng)所述的氮氣壓縮機7壓縮至0.6-1.0MPa進入壓縮機后冷卻器9冷卻至40°C進入精餾塔再沸器8提供熱量，冷卻至26°C ~30°C，冷卻后進入所述的主換熱器3冷卻至-50°C ~_60°C，進入所述的膨脹機6進行膨脹制冷，膨脹至0.2-0.25MPa，溫度為-85°C~_9(TC，膨脹后進入冷凝器4提供冷量復熱，然后進入所述的主換熱器3復熱出液化分離冷箱1，進入循環(huán)壓縮機7入口形成氮氣循環(huán)回路。
【主權(quán)項】
1.一種氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)，主要包括:低溫液化分離冷箱和氮氣循環(huán)壓縮機，其特征在于:所述的低溫液化分離冷箱包括主換熱器、冷凝器、精餾塔、分離器擠膨脹機；所述的精餾塔包括塔體和再沸器；所述的主換熱器、精餾塔、冷凝器及分離器依次相連接；所述的氮氣循環(huán)壓縮機、冷卻器、再沸器、主換熱器、膨脹機及冷凝器依次相連接，形成氮氣循環(huán)回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化亞氮低溫回收系統(tǒng)，其特征在于:所述主換熱器、冷凝器及再沸器均為真空釬焊鋁制板翅式換熱器；所述的精餾塔為填料塔或板式塔；所述的膨脹機為氣軸膨脹機或油軸膨脹機；所述的氮氣壓縮機為活塞機或離心機。
【專利摘要】本實用新型涉及一種氧化亞氮低溫回收系統(tǒng),主要設(shè)備包括主換熱器、冷凝器、精餾塔、分離器、膨脹機和氮氣循環(huán)壓縮機;本實用新型采用單塔低溫精餾可以得到純度大于99.999%的液體氧化亞氮產(chǎn)品，另外利用原料氣分離得到的廢氣補充氮氣循環(huán)壓縮機作制冷介質(zhì)，不需要專門外購制冷介質(zhì)，膨脹機膨脹制冷，經(jīng)濟適用、操作簡單、變負荷更加靈活，適合于小型或大型氧化亞氮提純分離裝置。
【IPC分類】F25J3/02
【公開號】CN204830681
【申請?zhí)枴緾N201520494016
【發(fā)明人】韋向攀, 王劍峰, 卓躍光
【申請人】開封空分集團有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月10日