一種部分回流循環提高間壁式冷凝器冷凝效果的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于化工環保技術領域，涉及一種部分回流循環提高間壁式冷凝器冷凝效果的裝置。
【背景技術】
[0002]冷凝作為一種常見單元操作過程是通過相變完成氣相組分的分離和回收的，廣泛用于化工，環保、熱能等諸多領域。如何提高間壁式冷凝器的冷凝效率是目前技術發展的動力之一。目前的技術進步主要體現在間壁式冷凝器冷凝面方式和內部氣流紊動提高傳質和傳熱能力，包括翅片，內部絲網構件，內部螺旋構件等很多形式。冷凝過程是一個氣體中部分組分受冷到達露點溫度以下，液化成液體及其顆粒物的過程，根據開爾文定律，小顆粒液體的蒸汽壓要大于液體主體表面的蒸汽壓，因此對冷凝過程而言，氣相向液相轉化的過程中，顆粒物需長大到一定粒徑后才能穩定向液相顆粒態轉化，小于某一粒徑時是處于冷凝與蒸發的動態平衡狀態。
[0003]現有間壁式冷凝器主要從傳質和傳熱角度考慮提高冷凝效率，但均未考慮小顆粒凝結長大過程所必需經歷的過飽和成核階段，冷凝效率還存在提升空間。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種部分回流循環提高間壁式冷凝器冷凝效果的裝置，解決了現有間壁式冷凝器主要從傳質和傳熱角度考慮提高冷凝效率，但均未考慮小顆粒凝結長大過程所必需經歷的過飽和成核階段，冷凝效率較低的問題。
[0005]本發明所采用的技術方案是包括間壁式冷凝器，間壁式冷凝器一端設有間壁式冷凝器入口，另一端設有帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口，間壁式冷凝器本體連接冷卻媒介，冷卻媒介給間壁式冷凝器提供冷媒，帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口通過管道分別連接回流氣體動力裝置和除霧器，回流氣體動力裝置通過管道連接回流氣體入口，回流氣體入口位于間壁式冷凝器上，使間壁式冷凝器內部和與帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口、回流氣體入口連接的管道構成一個氣體通路，回流氣體入口處設有逆流混合器，間壁式冷凝器的帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口一端的底部設有間壁式冷凝器出液口，除霧器底部設有除霧器排液口，間壁式冷凝器出液口與除霧器排液口通過管道連接總排液口，除霧器上設有不凝性氣體出口。
[0006]進一步，所述回流氣體入口位于間壁式冷凝器的氣體通道長度的10% -90%之間。
[0007]進一步，所述帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口回流的氣體量為間壁式冷凝器入口處的待冷凝氣體總量的1% -60%。
[0008]本發明的有益效果是提高冷凝效率。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明一種部分回流循環提高間壁式冷凝器冷凝效果的裝置結構示意圖。
[0010]圖中，1.間壁式冷凝器，2.間壁式冷凝器入口，3.帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口，4.冷卻媒介，5.回流氣體動力裝置，6.除霧器，7.回流氣體入口，8.逆流混合器，9.間壁式冷凝器出液口，10.除霧器排液口，11.總排液口，12.不凝性氣體出口。
【具體實施方式】
[0011]下面結合【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0012]本發明如圖1所示，包括間壁式冷凝器1，間壁式冷凝器I 一端設有間壁式冷凝器入口 2，另一端設有帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口 3，間壁式冷凝器I本體連接冷卻媒介4，冷卻媒介4給間壁式冷凝器I提供冷媒，帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口 3通過管道分別連接回流氣體動力裝置5和除霧器6，回流氣體動力裝置5通過管道連接回流氣體入口 7，回流氣體入口 7位于間壁式冷凝器I上，使間壁式冷凝器I內部和與帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口 3、回流氣體入口 7連接的管道構成一個氣體通路，回流氣體入口 7處設有逆流混合器8，間壁式冷凝器I的帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口 3 —端的底部設有間壁式冷凝器出液口 9，除霧器6底部設有除霧器排液口 10，間壁式冷凝器出液口 9與除霧器排液口 10通過管道連接總排液口 11，除霧器6上設有不凝性氣體出口 12。
[0013]回流氣體入口 6位于間壁式冷凝器I的氣體通道長度的10% -90%之間。
[0014]待冷凝的氣體由冷凝氣入口 2進入間壁式冷凝器I內部，通過冷卻媒介4送出的冷媒冷卻后在間壁式冷凝器I的氣體通道內發生冷凝作用，部分凝成大顆粒沉降或凝結于換熱面表面后因重力下滑最終從底部的間壁式冷凝器出液口 9排出。由于開爾文效應的因素，流動氣體中還存在大量細微液滴，隨氣流向間壁式冷凝器的帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口 3流動，此時回流氣體動力裝置5從帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口 3處抽取部分氣體，(抽取的氣體為輸入的待冷凝氣體總量的1% -60% )，回流到回流氣體入口 7處，通過逆流混合器8與已冷凝到一定溫度的待冷凝氣體充分混合接觸，為已處于過飽和狀態的間壁式冷凝器I內的氣體提供凝結核，促使間壁式冷凝器I的內部空間中也迅速產生冷凝作用，從而提高冷凝效果。由間壁式冷凝器出液口 9排出的氣體中含有較多的微細液滴，經過高效除霧器6動力捕集后由除霧器排液口 10最終排放，剩余的氣體由不凝性氣體出口 12排出。
[0015]經驗證，本發明通過增加的回流循環系統，可將現有的冷凝設備的排放氣體中的冷凝物濃度減低20-50%。尤其適用于待冷凝氣體中不凝性氣體含量大于20%的應用場入口 ο
[0016]下面列舉具體實施例對本發明進行說明:
[0017]實施例1:輸入含乙酸乙酯氣體的冷凝。乙酸乙酯的入口濃度為，540?1480g/m3，載氣主要為氮氣。冷媒為_5°C冷凍水，未采用回流裝置時，排氣出口濃度198-208g/m3，采用回流裝置后，在10%的回流比情況下，排氣濃度128-135g/m3，排氣乙酸乙酯質量流率明顯下降。
[0018]實施例2:輸入含三氯甲烷廢氣冷凝。三氯甲烷的入口濃度為，2582g/m3，載氣主要為氮氣。冷媒為-10°C，未采用回流裝置時，排氣口濃度936-971g/m3，采用回收裝置后，在6%的回流比情況下，排氣濃度698-712g/m3。
[0019]實施例3:輸入含二甲苯氣體冷凝。二甲苯的入口濃度為，269g/m3，載氣主要為氮氣。冷媒為4°C，未采用回流裝置時，排氣口濃度18-19g/m3，采用回收裝置后，在10%的回流比情況下，排氣濃度12-13g/m3。
[0020]本發明優點是通過將冷凝過程的排氣部分循環回冷凝過程的某個端面，然后冷凝排氣中所含有的顆粒物作為冷凝液形成的種子提供蒸氣冷凝核，從而提高冷凝效率。從冷凝裝置的尾部分流一部分氣體，通過動力裝置或氣流引射裝置回流到冷凝裝置的前端與已被冷卻到一定溫度的待冷凝氣體混合，為其提供提高冷凝效果的凝結核，同時在冷凝系統的最終出口設置高效除霧器，充分回收已冷凝的液滴。
[0021]以上所述僅是對本發明的較佳實施方式而已，并非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施方式所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬于本發明技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種部分回流循環提高間壁式冷凝器冷凝效果的裝置，其特征在于:包括間壁式冷凝器(I)，間壁式冷凝器(I) 一端設有間壁式冷凝器入口(2)，另一端設有帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口(3)，間壁式冷凝器(I)本體連接冷卻媒介(4)，冷卻媒介(4)給間壁式冷凝器(I)提供冷媒，帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口(3)通過管道分別連接回流氣體動力裝置(5)和除霧器(6)，回流氣體動力裝置(5)通過管道連接回流氣體入口(7)，回流氣體入口(7)位于間壁式冷凝器(I)上，使間壁式冷凝器(I)內部和與帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口(3)、回流氣體入口(7)連接的管道構成一個氣體通路，回流氣體入口(7)處設有逆流混合器(8)，間壁式冷凝器(I)的帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口(3) —端的底部設有間壁式冷凝器出液口(9)，除霧器(6)底部設有除霧器排液口(10)，間壁式冷凝器出液口(9)與除霧器排液口(10)通過管道連接總排液口(11)，除霧器(6)上設有不凝性氣體出口(12)。
2.按照權利要求1所述一種部分回流循環提高間壁式冷凝器冷凝效果的裝置，其特征在于:所述回流氣體入口(6)位于間壁式冷凝器⑴的氣體通道長度的10% -90%之間。
3.按照權利要求1所述一種部分回流循環提高間壁式冷凝器冷凝效果的裝置，其特征在于:所述帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口(3)回流的氣體量為間壁式冷凝器入口(2)處的待冷凝氣體總量的1% -60%。
【專利摘要】本發明公開了一種部分回流循環提高間壁式冷凝器冷凝效果的裝置，間壁式冷凝器一端設有間壁式冷凝器入口，另一端設有帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口，間壁式冷凝器本體連接冷卻媒介，帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口通過管道分別連接回流氣體動力裝置和除霧器，回流氣體動力裝置通過管道連接回流氣體入口，回流氣體入口位于間壁式冷凝器上，回流氣體入口處設有逆流混合器，間壁式冷凝器的帶回流氣體支管的間壁式冷凝器氣體出口一端的底部設有間壁式冷凝器出液口，除霧器底部設有除霧器排液口，間壁式冷凝器出液口與除霧器排液口通過管道連接總排液口，除霧器上設有不凝性氣體出口。本發明的有益效果是提高了冷凝效率。
【IPC分類】F28B1-02, F28B9-00
【公開號】CN104729312
【申請號】CN201510092807
【發明人】羌寧, 羌燁晟
【申請人】南京兆博環保科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月2日