丁腈橡膠合成過程中的冷凝式丙烯腈回收系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及丁腈橡膠合成過程中的丙烯腈的回收，尤其涉及一種丁腈橡膠合成過程中的冷凝式丙烯腈回收系統。
【背景技術】
[0002]丁腈橡膠主要用于制造耐油橡膠制品，是日常生活中不可缺少的材料之一。工業上通常利用丁二烯和丙烯腈作為原料，主要采用低溫乳液聚合法生產丁腈橡膠，所生成的橡膠制品耐油性極好，耐磨性較高，耐熱性較好，粘接力強，其缺點是耐低溫性差、耐臭氧性差，電性能低劣，彈性稍低。丁腈橡膠簡稱NBR，由于合成率等工藝問題，合成過程中會產生大量丁二烯、丙烯腈等有機廢氣，丙烯腈氣體與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱易弓丨起燃燒，并放出有毒氣體，與氧化劑、強酸、強堿、胺類、溴反應劇烈，長時間吸入能引起惡心、嘔吐、頭痛、疲倦和不適等癥狀。現有技術中對丙烯腈治理方式主要有:催化氧化、吸附、膜分離、冷凝等，所采用的冷凝法也是常壓冷凝，多因為丙烯腈濃度較低而顯得不夠節能，沒有對廢棄進行充分回收，整體運行費用較高。
【實用新型內容】
[0003]實用新型目的:為了克服現有技術中存在的丁腈橡膠合成車間常用的冷凝式丙烯腈回收設備能效低、運行費用高的問題，本實用新型提供一種丁腈橡膠合成過程中的冷凝式丙烯腈回收系統，達到了提高制冷系統的終極蒸發溫度、簡化制冷系統結構、降低回收設備的初投資和運行費用的效果。
[0004]技術方案:為實現上述目的，本實用新型的丁腈橡膠合成過程中的冷凝式丙烯腈回收系統包括:半封閉螺桿式壓縮機、儲氣罐、制冷循環回路、丙烯腈儲液罐和控制柜；所述半封閉螺桿式壓縮機上設置有吸氣閥、排氣閥、旁通閥，所述排氣閥通過管路與所述儲氣罐連接，所述旁通閥與所述控制柜連接；所述制冷循環回路包括板翅式蒸發器、螺桿式制冷壓縮機、油分離器、水冷冷凝器、膨脹閥依次連接所形成的閉合回路；所述板翅式蒸發器上設置有進氣口、出氣口、出液口，所述進氣口通過管路與所述儲氣罐連接，所述出液口通過管路與丙烯腈儲液罐連接；在所述半封閉螺桿式壓縮機上還設置有與所述控制柜電連接的溫度傳感器；在儲氣罐上還設置有與控制柜電連接的壓力傳感器。
[0005]優選地，所述半封閉螺桿式壓縮機的電機為防爆電機。
[0006]優選地，所述半封閉螺桿式壓縮機的吸氣閥、排氣閥、旁通閥均為防爆電磁閥。
[0007]優選地，所述半封閉螺桿式壓縮機的外壁還包裹有冷卻用水套。。
[0008]優選地，所述膨脹閥為電子膨脹閥。
[0009]有益效果:在丙烯腈氣體進入制冷循環回路之前先進行壓縮，使得丙烯腈氣體在中壓狀態即可被冷卻，不必像現有冷凝式丙烯腈回收設備一樣要非常低的蒸發溫度，通過對丙烯腈氣體提壓，使得制冷系統的蒸發溫度由現有冷凝式丙烯腈回收設備的_60°C提高到-25°C，從而簡化了制冷循環回路，提高制冷循環回路和整個回收系統的能效比。
【附圖說明】
[0010]圖1為丁腈橡膠合成過程中的冷凝式丙烯腈回收系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合實施例對本實用新型作更進一步的說明。
[0012]圖1中的丁腈橡膠合成過程中的冷凝式丙烯腈回收系統包括半封閉螺桿式壓縮機1、儲氣罐2、板翅式蒸發器3、螺桿式制冷壓縮機4、油分離器5、水冷冷凝器6、電子膨脹閥7、丙烯腈儲液罐8和控制柜9 ;半封閉螺桿式壓縮機I上設置有吸氣閥、排氣閥、旁通閥(圖中未標示)，吸氣閥與DN200 口徑的進氣管連接，用于將收集來的丙烯腈氣體輸送至螺桿式壓縮機I中，排氣閥通過DN100 口徑的管路與儲氣罐2連接，旁通閥與控制柜9連接；儲氣罐2通過DN100 口徑的管路與板翅式蒸發器3的進氣口連接；板翅式蒸發器3上還設置有出氣口、出液口、制冷劑循環入口和出口，板翅式蒸發器3的出氣口用于排放經過液化處理后的氣體，板翅式蒸發器3的進出口徑均為DN100，板翅式蒸發器3的出液口通過DN50的管路與丙烯腈儲液罐8連接，用于收集液化后的丙烯腈；板翅式蒸發器3與螺桿式制冷壓縮機4、油分離器5、水冷冷凝器6、電子膨脹閥7依次連接形成制冷循環回路，制冷劑通過板翅式蒸發器3上的循環出口進入螺桿式制冷壓縮機4，最終又通過與膨脹閥7連接的循環入口進入板翅式蒸發器3，實現制冷劑的循環利用。在半封閉螺桿式壓縮機I上還設置有溫度傳感器，與控制柜9電連接，用于采集半封閉螺桿式壓縮機I的溫度信息并傳遞給控制柜9 ;在儲氣罐2上還設置有壓力傳感器，也與控制柜9電連接，用于采集儲氣罐上的壓力信息并傳送給控制柜9 ;控制柜9與半封閉螺桿式壓縮機I的旁通閥連接，用于根據溫度信息和壓力信息發送控制信息以控制旁通閥的開啟度。
[0013]在丁腈橡膠的加工過程中，收集來的丙烯腈氣體經進氣管路和吸氣閥在半封閉螺桿式壓縮機I中提壓到0.6MPa壓力后經排氣閥和管路進入儲氣罐2，然后進入制冷循環回路的板翅式蒸發器3中，被其中的低溫制冷劑冷卻到一定溫度后凝結成液體，并集中在板翅式蒸發器3的底部，匯流后通過管路進入丙烯腈儲液罐8達到回收的目的；控制柜9內部設置有可編程邏輯控制器PLC，傳感器采集到的數據反饋到PLC的處理器，再通過PLC運算后通過控制回路給半封閉螺桿式壓縮機I下達控制指令，這樣，控制柜9便可利用儲氣罐2上的壓力傳感器所采集的壓力信息控制半封閉螺桿式壓縮機I上旁通閥的開啟度以調節排氣壓力，利用半封閉螺桿式壓縮機I上的溫度傳感器所采集的溫度信息控制半封閉螺桿式壓縮機I上旁通閥的開啟度以調節排氣溫度，同時設定安全保護措施，確保系統安全、穩定地運行。
[0014]因為焦化廠通常丙烯腈氣量較大，且丙烯腈常壓沸點為77°C無需提高太大壓力，采用半封閉螺桿式壓縮機即可，為了更好地適應丙烯腈氣體的易爆特性，半封閉螺桿式壓縮機的電機可以采用防爆電機，吸氣閥、排氣閥、旁通閥均采用防爆電磁閥以及采用防爆接線盒；為了防止潤滑油霧化后污染丙烯腈氣體，螺桿式壓縮機采用無油潤滑方式；為了確保壓縮過程不會引起燃爆，壓縮機外部還可以設置散熱或冷卻裝置，例如在其外壁還包裹有冷卻用水套。同時，如上所述，控制柜9還對其提供了一系列的安全保護措施。
[0015]制冷循環回路能夠提供_25°C低溫，在丙烯腈液化過程中，板翅式蒸發器3中的低溫制冷劑與丙烯腈氣體換熱，在丙烯腈被冷卻并有效液化的同時制冷劑蒸發，產生的蒸汽進入螺桿式制冷壓縮機4，被螺桿式制冷壓縮機4壓縮后再通過油分離器5將制冷劑從螺桿式制冷壓縮機4中帶出的冷凍油進行分離，并將冷凍油送回壓縮機油腔以適應低溫工況，經分離處理的高溫高壓制冷劑氣體再經過水冷冷凝器6對進行冷卻，最后通過膨脹閥7對制冷劑節流控制并輸送回板翅式蒸發器3中，膨脹閥可以采用電子膨脹閥，以更好地控制制冷劑的供液量。
【主權項】
1.一種丁腈橡膠合成過程中的冷凝式丙烯腈回收系統，其特征在于，該系統包括:半封閉螺桿式壓縮機(I)、儲氣罐(2)、制冷循環回路、丙烯腈儲液罐(8)和控制柜(9);所述半封閉螺桿式壓縮機(I)上設置有吸氣閥、排氣閥、旁通閥，所述吸氣閥與進氣管連接，所述排氣閥通過管路與所述儲氣罐(2)連接，所述旁通閥與所述控制柜(9)連接；所述制冷循環回路包括板翅式蒸發器(3)、螺桿式制冷壓縮機(4)、油分離器(5)、水冷冷凝器(6)、膨脹閥(7)依次連接所形成的閉合回路；所述板翅式蒸發器(3)上設置有進氣口、出氣口、出液口，所述進氣口通過管路與所述儲氣罐(2)連接，所述出液口通過管路與丙烯腈儲液罐(8)連接；在所述半封閉螺桿式壓縮機(I)上還設置有與所述控制柜(9)電連接的溫度傳感器；在儲氣罐(2)上還設置有與控制柜(9)電連接的壓力傳感器。2.根據權利要求1所述的冷凝式丙烯腈回收系統，其特征在于，所述半封閉螺桿式壓縮機(I)的電機為防爆電機。3.根據權利要求1所述的冷凝式丙烯腈回收系統，其特征在于，所述半封閉螺桿式壓縮機(I)的吸氣閥、排氣閥、旁通閥均為防爆電磁閥。4.根據權利要求1所述的冷凝式丙烯腈回收系統，其特征在于，所述半封閉螺桿式壓縮機(I)的外壁還包裹有冷卻用水套。5.根據權利要求1所述的冷凝式丙烯腈回收系統，其特征在于，所述膨脹閥(7)為電子膨脹閥。
【專利摘要】本實用新型公開了一種丁腈橡膠合成過程中的冷凝式丙烯腈回收系統，通過將丙烯腈氣體通過螺桿式壓縮機進行壓縮后再進入制冷循環回路中的蒸發器進行液化，解決了丁腈橡膠合成車間常用的冷凝式丙烯腈回收設備能效低、運行費用高的問題，使得制冷循環回路的終極蒸發溫度大幅提高，結構也大大簡化，回收設備的初投資和運行費用也大大下降。
【IPC分類】F25B49/02, F25B1/047, F25J1/02, F25B41/00
【公開號】CN204665806
【申請號】CN201520324298
【發明人】朱志平, 查志雄
【申請人】南京都樂制冷設備有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月19日