有機廢氣冷凝回收--南京

冷凝過程中，被冷凝物質(zhì)僅發(fā)生物理變化而化學(xué)性質(zhì)不變，故可直接回收利用。冷凝法在理論上可以達(dá)到很高的凈化程度，但凈化程度越高則操作費用越高。因此，它常常作為凈化高濃度有機廢氣的預(yù)處理工序，從降低污染物含量和減少廢氣體積兩方面減少后續(xù)工藝的負(fù)荷，并回收有價值物質(zhì)。該法適用于有機廢氣濃度高、溫度低、風(fēng)量小的工況，需要附屬冷凍設(shè)備，主要應(yīng)用于石油、化工、制藥等行業(yè)有機廢氣處理。 

物質(zhì)在不同的溫度和壓力下，具有不同的飽和蒸氣壓。當(dāng)物質(zhì)的蒸氣壓在某一溫度下達(dá)到其相應(yīng)的飽和蒸氣壓時，則開始凝結(jié)，該溫度稱為物質(zhì)的露點溫度。只有系統(tǒng)溫度低于露點溫度，蒸氣態(tài)物質(zhì)才能從氣相中冷凝出來。冷凝法就是利用揮發(fā)性有機物在不同溫度和壓力下具有不同飽和蒸氣壓這一性質(zhì)，采用降低系統(tǒng)溫度或提高系統(tǒng)壓力的方式，使其從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)而從氣相中分離出來。

冷凝方式有直接冷凝和壓縮冷凝兩種。為提高冷凝效率，直接冷凝一般采用多級連續(xù)冷卻方法降低揮發(fā)廢氣的溫度，使之凝聚為液體分離出來。冷凝法回收裝置的冷凝溫度一般按預(yù)冷、機械制冷、液氮制冷等步驟來實現(xiàn)。根據(jù)揮發(fā)氣的成分、要求的回收率及排放到大氣的尾氣允許含量來確定冷凝裝置出口處揮發(fā)氣的溫度值。

預(yù)冷器是單級冷卻裝置，其冷凝溫度在各成分的凝固溫度以上，一般在4℃左右，目的是使大部分水汽凝結(jié)為水而除去，減少裝置的運行能耗。揮發(fā)氣離開預(yù)冷器后進入機械制冷級，機械制冷級可使大部分有機廢氣冷凝為液體回收。若需要更低的冷卻溫度，則在機械制冷之后連接液氮制冷，可使有機廢氣的回收率達(dá)到99%。單級機械壓縮制冷裝置的工作溫度范圍為-35～-10℃；串聯(lián)的機械壓縮制冷裝置有淺冷級和深冷級組成，其工作溫度范圍為-70～-40℃；用液氮制冷的深冷裝置的工作溫度可達(dá)-184℃。多級連續(xù)冷卻方法在石油化工行業(yè)的油氣回收中應(yīng)用很廣泛，其凈化程度可滿足世界各國排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

冷凝設(shè)備可分為接觸冷凝(直接冷卻)和表面冷凝(間接冷卻)兩類。接觸冷凝是冷卻介質(zhì)與廢氣直接接觸進行熱交換，優(yōu)點是冷卻效果好，設(shè)備簡單，但要求廢氣中的組分不會與冷卻介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不能互溶，否則難以分離回收。為防止二次污染，冷凝液要進一步處理。表面冷凝是使用間壁把廢氣與冷卻介質(zhì)分開，使其不互相接觸，通過間壁將廢氣中的熱量移除，使其冷卻。因而冷凝下來的液體很純，可以直接回收利用。該法設(shè)備復(fù)雜，冷卻介質(zhì)用量大，要求被冷卻污染物中不含有微粒物或黏性物，以免在器壁上沉積而影響換熱。

直接冷凝設(shè)備有噴射式接觸冷凝器、噴淋塔或氣液接觸塔，接觸塔可以是填料塔、篩板塔等。間接冷凝設(shè)備有列管冷凝器、翅管空冷冷凝器、蛇管冷凝器以及螺旋板冷凝器。

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冷凝器的選型計算主要是確定冷凝器的傳熱面積，選定適用型號的冷凝器，計算冷卻劑(水或空氣)的流量及通過冷凝器時的流動阻力。選型注意以下幾點：

①　根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件確定采用冷凝器的類型，如水質(zhì)、空氣質(zhì)量等；

②　總換熱面積應(yīng)滿足負(fù)荷要求并有裕量；

③　冷凝器臺數(shù)一般應(yīng)與壓縮機對應(yīng)；

④　水或空氣側(cè)流動阻力要合適，不能太大；

⑤　技術(shù)經(jīng)濟比較，注意初投資與運行費用的綜合考慮，大、中型系統(tǒng)蒸發(fā)式冷凝器與水冷冷凝器+冷卻塔初投資基本相等，前者運行費低，但維護費用。