漆包工艺尾气的回收方法及装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200810054075.2

申请日:

2008.08.07

公开号:

CN101337134A

公开日:

2009.01.07

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

B01D5/00

主分类号:

B01D5/00

申请人:

韩富生

发明人:

韩富生

地址:

300070天津市和平区河沿道振河里62门501

优先权:

专利代理机构:

天津才智专利商标代理有限公司

代理人:

杨宝兰

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内容摘要

本发明公开了一种漆包工艺尾气的回收方法,包括以下步骤:A.漆液被加热阶段;B.有机溶剂被加热挥发阶段;C.漆包工艺尾气的冷却冷凝分离回收阶段。有益效果是:对漆包行业沿用至今的催化燃烧掉的溶剂,通过冷却冷凝分离的方法将有机溶剂蒸汽和高温空气分别回收,溶剂的回收液再经精馏处理后成为重新可用的有机溶剂,回收的次高温空气被送回炉膛以补充加热漆液所需的能量。在漆包烘炉内炉膛的四周表面,有机溶剂的挥发区段设有多个引出风口,使溶剂蒸汽能够及时排出,防止溶剂蒸汽过热变质所造成的黑烟出现;冷却冷凝分离回收漆包工艺尾气与传统的电热式和催化燃烧式处理漆包工艺尾气相比,具有无毒、无排、节能、降耗、增效的五大优势。

权利要求书

1: 一种漆包工艺尾气的回收方法,包括以下步骤: A.漆液被加热阶段; B.有机溶剂被加热挥发阶段; 其特征在于:回收方法还包括: C.漆包工艺尾气的冷却冷凝分离回收阶段。
2: 根据权利要求1所述漆包工艺尾气的回收方法,其特征在于:所述 漆包工艺尾气的冷却冷凝分离回收阶段包括:根据不同有机溶剂的馏程,将 有机溶剂挥发所形成的有机溶剂混合蒸汽分别回收到指定的冷却冷凝器中, 在冷却冷凝器中将高温空气与有机溶剂分离,有机溶剂和高温空气分别回收 至指定的容器内和炉膛进口或出口的内部。
3: 根据权利要求1或2所述的漆包工艺尾气的回收方法,其特征在于: 所述有机溶剂蒸汽的冷却冷凝分离回收阶段还包括精馏阶段,对冷凝后的有 机溶剂液体进行精馏,去除杂质后成为纯净的有机溶剂。
4: 根据权利要求1所述的漆包工艺尾气的回收方法,其特征在于:有 机溶剂包括甲酚、苯酚和二甲苯。
5: 根据权利要求1所述漆包工艺尾气回收方法的回收装置,包括烘炉骨 架(6)、炉膛(5)、引出风口(2、4)、引出风道(3、7)、回风风道(18、 9)、回风入口(1、8)和风机(12、11);其特征在于:所述回收装置还 包括有冷却冷凝器(13、10);所述炉膛(5)的四周表面设置有多个所述 引出风口(2、4)、回风入口(1、8),所述引出风口(2、4)通过引出风 道(3、7)与风机(12、11)、冷却冷凝器(13、10)、回风风道(18、9)、 回风入口(1、8)依次连通,与炉膛(5)构成回路;变频器控制所述风机 (12、11)将炉膛内的有机溶剂蒸汽连续注入所述有机溶剂的冷却冷凝器 (13、10)中。
6: 根据权利要求5所述回收装置,其特征在于:回收装置还包括有过 渡冷凝器,所述过渡冷凝器设置在馏程接近的两种有机溶剂的冷却冷凝器之 间。
7: 根据权利要求5或6所述的回收装置,其特征在于:当未设置过渡冷 却冷凝器时,所述冷却冷凝器的设置数量与有机溶剂的种类相同;当设置有 过渡冷却冷凝器时,所述冷凝器的设置数量应多于有机溶剂的种类。
8: 根据权利要求5所述回收装置,其特征在于:所述引出风口(2、4) 根据漆液中有机溶剂挥发量的大小,分别设置有多组大小不同、间隔不等的 开口。
9: 根据权利要求5所述的回收装置,其特征在于:所述冷却冷凝器(13、 10)设有一个或多个排气口和排液口,所述排气口(16、14)通过回风风道 (18、9)与炉膛的进口或出口的内部相互连通,从冷却冷凝器中排气口(16、 14)排出的次高温空气沿回风风道(18、9)送回炉膛内部;冷凝后的有机 溶剂液体经冷却冷凝器的排液口(17、15)排入集液容器,所述集液容器与 精馏塔连接。

说明书


漆包工艺尾气的回收方法及装置

    【技术领域】

    本发明涉及一种工业废气的回收方法;特别是涉及一种在漆包线生产中工艺尾气的分离回收方法和分离回收装置。

    背景技术

    漆包烘炉是生产漆包线的专用设备。漆包线是由导电体和绝缘漆膜组成,通常被用来绕制成线圈,进行电磁间相互转换,广泛用于各种电子、电器产品中。

    现有漆包线的生产工艺流程是:导体放线→退火→涂漆→加热干燥→排线收线(成品)。涂漆过程是将绝缘漆涂覆在导体表面,为得到几何尺寸均匀的绝缘漆膜,绝缘漆通常由漆基物质和有机溶剂组成。有机溶剂占绝缘漆总重量的60-90%,有机溶剂多为有毒有害的甲酚、苯酚、二甲苯或其它物质;在加热干燥过程中,漆液被加热后,有机溶剂相继逐渐挥发,达到一定温度后,漆液中的漆基物质发生化学反应,成为固态的高分子聚合物漆膜。在生产过程中,要求此反应连续进行,因此需要一定的过热度使反应连续快速地进行。但是,过热度的存在会使已生成的有机高聚物漆膜产生少量或微量的低分子有机裂解蒸汽。

    漆包烘炉加热干燥系统称为烘炉系统,是漆包烘炉的核心。早期的漆包烘炉为电热式漆包烘炉,图1是现有电热漆包烘炉的工艺流程图。如图1所示,对有机溶剂蒸汽不做处理,其工作流程如下:漆液被加热→有机溶剂蒸汽+高聚物漆膜+有机裂解蒸汽→黑烟;炉膛采用电加热的方法,溶剂被加热后挥发,由于炉膛内温度(立式机)上高下低、(卧式机)后高前低,有机溶剂蒸汽在热压的作用下自然流动,并不断被加热,直至过热变质成为废气,形成黑烟,沿排烟管道排出烘炉体外,全部直接排入大气。此方法不但造成了有毒有害的有机溶剂蒸汽对大气环境的污染,而且还浪费了宝贵的有机溶剂资源和能源。人们在电热式漆包烘炉的基础上研制出催化燃烧漆包烘炉,图2是现有催化燃烧式漆包烘炉的工艺流程图;如图2所示,该催化燃烧漆包烘炉利用有机溶剂蒸汽含有大量可利用的燃烧热的特点(例如:甲酚和二甲苯在450℃以上可自燃),采用催化剂降低反应温度,在370℃左右使溶剂蒸汽与空气中的氧气反应,生成无毒的可以直接排放的二氧化碳气和水,并释放出大量可以回收的热量。催化燃烧式漆包烘炉的工作原理如下:

    漆液被加热后生成有机溶剂蒸汽、高聚物漆膜和有机裂解蒸汽;其中有机溶剂蒸汽在空气和催化剂的作用下产生热、二氧化碳和水,燃烧产生的热量通过风机送回炉膛内,以补充加热漆液所需的热量,达到节能的目的;燃烧后的气体被排入大气中,当催化剂表面活性充分时,燃烧后气体只含有二氧化碳和水颜色为白色;当催化剂表面活性不充分时,燃烧则不充分,气体中不但含有二氧化碳和水,还有未燃烧的有机溶剂蒸汽或裂解蒸汽,颜色为灰色;当催化剂表面活性严重不足或完全丧失时,燃烧后气体中有机溶剂蒸汽或漆膜裂解蒸汽含量明显上升,气体颜色甚至表现为黑色。催化燃烧技术使得溶剂的燃烧热得到部分利用,既节约了能源的同时,也减轻了空气污染程度,但是此类漆包烘炉也有一个缺点,催化燃烧产生的高温对工艺过程也产生了副作用,使高聚物漆膜过热产生裂解蒸汽,而裂解蒸汽在此类机器是很难处理的。虽然裂解蒸汽很少,而随时间的积累,一年甚至几个月之后,裂解蒸汽便附着在催化剂表面上,使催化剂失去活性,催化燃烧效果下降,排入大气的尾气会由白烟逐渐变灰最后变成“黑烟”,从而污染了环境,同时有机溶剂的利用也不充分。此类漆包烘炉的催化反应温度较低,催化剂只能对燃烧溶剂蒸汽产生作用,而对燃烧裂解蒸汽便无能为力。现在国产催化燃烧漆包烘炉多数都存在此问题。

    针对催化燃烧漆包烘炉存在的问题,国际上较先进的方法是采用提高催化燃烧温度甚至达到720-750℃的方法,使溶剂蒸汽在与催化剂接触前已完全燃烧,减轻了催化剂的负担,使催化剂在催化燃烧裂解蒸汽时起作用,有机蒸汽完全燃烧,从而解决了环境污染的问题,同时也提高了生产效率,但超高温(800℃以上)不但使该设备难以完全消化,不得不用室温空气进行冷却,最后将400℃以上的高温气体向大气排放。这样既消耗了宝贵的成膜物质又增加了温室气体的排放,同时也浪费了能源,降低了能源利用效率,也使设备的造价大幅度提高,每台漆包烘炉售价高达百万美元以上,使制造漆包线的生产成本增加,因此限制了该类设备的推广使用。

    综上所述,目前漆包烘炉均采用催化燃烧技术;该技术虽部分解决了漆包尾气造成的环境污染问题,也使有机溶剂蒸汽的燃烧热得到了部分回收,节约了能源,但仍存在温室气体二氧化碳排放的问题;同时有机溶剂蒸汽燃烧后产生的高温,该设备本身难以完全消化,不得不向大气排放高温气体,降低了能源回收效率;同时以有机溶剂作为能源的替代品,也是得不偿失的。

    【发明内容】

    本发明所要解决的技术问题是,克服已有技术的缺点,提供一种不是通过燃烧处理尾气,而是对漆包工艺尾气进行冷却冷凝分离回收的方法。

    本发明所采用的技术方案是:一种漆包工艺尾气的回收方法,包括以下步骤:A.漆液被加热阶段;B.有机溶剂被加热挥发阶段;C.漆包工艺尾气的冷却冷凝分离回收阶段。

    所述漆包工艺尾气的冷却冷凝分离回收阶段包括:根据不同有机溶剂的馏程,将有机溶剂挥发所形成的有机溶剂混合蒸汽分别回收到指定的冷却冷凝器中,在冷却冷凝器中将高温空气与有机溶剂分离,有机溶剂和高温空气分别回收至指定的容器内和炉膛进口或出口的内部。

    所述有机溶剂蒸汽的冷却冷凝分离回收阶段还包括精馏阶段,对冷凝后的有机溶剂液体进行精馏,去除杂质后成为纯净的有机溶剂。

    有机溶剂包括甲酚、苯酚和二甲苯。

    漆包工艺尾气回收方法的回收装置,包括烘炉骨架、炉膛、引出风口、引出风道、回风风道、回风入口和风机;所述回收装置还包括有冷却冷凝器;所述炉膛的四周表面设置有多个所述引出风口、回风入口,所述引出风口通过引出风道与风机、冷却冷凝器、回风风道、回风入口依次连通,与炉膛(5)构成回路;变频器控制所述风机将炉膛内的有机溶剂蒸汽连续注入所述有机溶剂的冷却冷凝器中。

    回收装置还包括有过渡冷凝器,所述过渡冷凝器设置在馏程接近的两种有机溶剂的冷却冷凝器之间。

    当未设置过渡冷却冷凝器时,所述冷却冷凝器的设置数量与有机溶剂的种类相同;当设置有过渡冷却冷凝器时,所述冷凝器的设置数量应多于有机溶剂的种类。

    所述引出风口根据漆液中有机溶剂挥发量的大小,分别设置有多组大小不同、间隔不等的开口。

    所述冷却冷凝器设有一个或多个排气口和排液口,所述排气口通过回风风道与炉膛的进口或出口的内部相互连通,从冷却冷凝器中排气口排出的次高温空气沿回风风道送回炉膛内部;冷凝后的有机溶剂液体经冷却冷凝器的排液口排入集液容器,所述集液容器与精馏塔连接。

    本发明的有益效果是:对漆包行业沿用至今的催化燃烧掉的有机溶剂,通过冷却冷凝分离的方法将有机溶剂蒸汽和高温空气分别回收,有机溶剂的回收液再经精馏处理后成为重新可用的有机溶剂,回收的次高温空气被送回炉膛以补充加热漆液所需的能量。同时,在漆包烘炉内炉膛的四周表面,有机溶剂的挥发区段设有多个引出风口,使溶剂蒸汽能够及时排出,防止溶剂蒸汽过热变质所造成的黑烟出现;通过冷却冷凝分离回收漆包工艺尾气,与传统的电热式和催化燃烧式处理漆包工艺尾气相比,具有无毒、无排、节能、降耗、增效的五大优势。

    【附图说明】

    图1是现有电热漆包烘炉的工艺流程图;

    图2是现有催化燃烧式漆包烘炉的工艺流程图;

    图3本发明回收漆包工艺尾气方法的流程图;

    图4本发明回收漆包工艺尾气回收至冷凝器的流程图

    图5本发明第1实施例漆包工艺尾气的回收方法的流程图;

    图6本发明漆包工艺尾气的回收装置——冷凝式漆包烘炉;

    图7是本发明第2实施例漆包工艺尾气的回收方法的工艺流程图。

    图中:

    1.第1次高温空气回风入口    2.第1溶剂蒸汽引出风口

    3.第1溶剂蒸汽引出风道      4.第2溶剂蒸汽引出风口

    5.炉膛                     6.烘炉骨架

    7.第2溶剂蒸汽引出风道      8.第2次高温空气回风入口

    9.第2次高温空气回风风道    10.第2冷却冷凝器

    11.第2风机                 12.第1风机

    13.第1冷却冷凝器           14.第2冷却冷凝器排气口

    15.第2冷却冷凝器排液口     16.第1冷却冷凝器排气口

    17.第1冷却冷凝器排液口     18.第1次高温空气回风风道

    【具体实施方式】

    图3本发明漆包工艺尾气的冷却冷凝分离回收方法的流程图。

    如图3所示,本发明漆包工艺尾气的回收方法,包括以下步骤:A.漆液被加热阶段;B.有机溶剂被加热挥发阶段;C.漆包工艺尾气的冷却冷凝分离回收阶段。

    实施例1:图4本发明回收漆包工艺尾气回收至冷凝器的流程图;图5本发明第1实施例漆包工艺尾气的回收方法的流程图。如图4和图5所示,当漆液与空气一起进入炉膛内,并被加热,漆液温度达到A种溶剂馏程范围时(馏程是指在一定温度区间,在此温度区间90%的某种液体转化为气体)A种溶剂开始逐渐挥发,成为溶剂蒸汽,此时由风机将A溶剂蒸汽经引出风口、A溶剂蒸汽引出风道及时将刚刚挥发的有机溶剂蒸汽A连续注入A种溶剂冷却冷凝器中(以防止有机溶剂蒸汽过热变质降低回收效率,有机溶剂蒸汽移出的速度和流量由变频器根据该种有机溶剂的回收率对风机进行控制),有机溶剂蒸汽和高温空气在冷却冷凝器中分离,有机溶剂蒸汽液化成为回收液,由冷却冷凝器的排液口移出冷却冷凝器。回收液再经过精馏去除杂质后成为纯净的有机溶剂A(此工序也可由其它专业设备完成),作为制造漆液的原料备用或出售。随有机溶剂蒸汽一同被冷却分离的强制对流空气此时仍具有较高的温度,在风机风压的作用下由该冷却冷凝器的排气口排出,经次高温空气回风风道、回风入口被送回炉膛的进口内部,以热风封住炉膛的进口,防止冷空气进入,并补充加热漆液和自然对流空气所需的热量,因此而具有节能效果。

    引出风口是由多组大小不同,间隔不等的开口组成,形式为百叶窗式结构,在炉膛四周侧壁,根据该位置有机溶剂挥发量的大小决定每组开口的间隔和开口的大小,每组内开口间隔和大小相同,以利有机溶剂一旦挥发即被及时移出高温区,进入冷却放热状态以保证回收的效率。防止有机溶剂蒸汽在高温区通过时吸收热量导致过热变质的不可逆过程的发生,降低回收效率,有机溶剂蒸汽的移出速度由变频器根据该种有机溶剂的回收效率对风机进行控制,当回收效率低时应加快风机的转速。

    随温度的继续升高,漆液温度达到B种溶剂馏程范围时,B种有机溶剂开始挥发,与上同理B种溶剂蒸汽将由风机及时送入B种溶剂的冷却冷凝器经冷凝液化后,由排液口排出,装入集液容器再经过精馏得到纯净的B种溶剂,也可以作为生产此种漆液的原料。由冷却冷凝器排气口排出的高温空气沿次高温空气回风风道、次高温空气回风入口送回炉膛内部,补充加热漆液所需的热量。

    如果A、B两种有机溶剂的馏程差异小或相距很接近,为了防止大量馏程稍高的有机溶剂B的深度过冷(否则馏程稍低的溶剂A将不能回收),可以设置AB溶剂的过渡冷却冷凝器,所述过渡冷凝器设置在馏程接近的两种有机溶剂的冷却冷凝器之间,使少量有机溶剂B深度过冷,与少量的有机溶剂A一起冷凝回收,以提高有机溶剂的回收效率,其工作原理与上述冷却冷凝器相同,既节约能源又方便有机溶剂A和B的精馏提纯。

    根据漆液中有机溶剂组成的不同,可以设置有多个冷却冷凝器,冷却冷凝器的个数与有机溶剂的种类数量的关系:当无过渡冷却冷凝器设置时冷却冷凝器的个数与有机溶剂的种类数量相等;当设有过渡冷却冷凝器设置时冷却冷凝器的个数大于有机溶剂的种类数量,以最大限度地完成所有有机溶剂的回收。

    馏程最高的X种有机溶剂蒸汽最后挥发,与上同理,有机溶剂蒸汽冷凝回收后,待精馏提纯备用。此时该冷却冷凝器排气口排出的高温空气与其它冷却冷凝器排出的高温空气相比温度最高,经回风风道、回风入口送到炉膛出口的内部,高温气体在此被分流。一部分气体沿漆包线运行方向逆向流动,以抵消由于热压产生的气流,使有机溶剂蒸汽顺利进入冷却冷凝器;另一部分气体被用来封住炉膛出口,防止前述逆行气流给炉膛出口造成负压,炉外室温空气被吸入炉膛内部,吸收热量,造成能源不必要的损失。

    待所有有机溶剂几乎全部挥发后,随着温度增加到符合工艺规定要求,漆液中的漆基物质开始化学反应,在保温状态下、在规定时间内完成化学反应,生成有机高聚物漆膜。此时,设备系统内因不存在更高温度的热源,所以不会产生漆膜的裂解蒸汽,既提高了漆基物质的成膜效率,又防止了有害气体的产生。

    实施例2:下面以包括有2种有机溶剂组成的混合溶剂调制的漆包线漆为例,对其装置及其回收方法进行详细说明。

    图6本发明漆包工艺尾气的回收装置——冷凝式漆包烘炉;图7是本发明第2实施例漆包工艺尾气的回收方法的工艺流程图。

    如图6和图7所示,现以典型的立式漆包烘炉、典型的漆包线漆工业三混甲酚、二甲苯组成的混合溶剂为例,说明冷凝式漆包烘炉的典型结构和漆包有机溶剂蒸汽的分离回收方法。

    导体被涂覆漆液后,被牵引进入设置在烘炉骨架6内的炉膛5(由于气流的作用,会有部分空气进入炉膛内),当漆液被加热至135℃时,二甲苯溶剂从漆液中的逸出加快,并开始显著挥发。炉膛在蒸发区每一控温区内,根据漆液溶剂挥发量的大小,设置有大小不同、间隔不等的引出风口,以利于有机溶剂蒸汽在风机负压的作用下立即离开过热的炉膛,进入冷却冷凝器,(防止有机溶剂蒸汽过热变质,)提高回收效率;由于遍布炉膛四周的第1溶剂蒸汽引出风口2,通过第1溶剂蒸汽引出风道3与第1风机12相连,第1溶剂蒸汽引出风道3内分别设有互相垂直的分风调节装置,将第1风机12的负压均匀地按需要引出炉膛5。二甲苯蒸汽在第1风机12吸风口负压的作用下,立即被吸入第1冷却冷凝器13中,第1冷却冷凝器13中设置有流动冷水的排管,二甲苯蒸汽遇冷水排管后放出潜热,在冷水排管外凝结成液体。炉膛内四周侧壁如果未及时设有引出风口,蒸汽将在热压的作用下抬升进入高温区,继续被动加热,直至造成蒸汽中的有机分子变质,有机溶剂蒸汽变成黑烟,既浪费能源又污染环境。此时要调整排管内冷水的流量,使绝大多数二甲苯蒸汽能够在冷却冷凝器13中130℃的条件下凝结成液体,二甲苯液体的温度不能过低,因为高温下的二甲苯液体,粘度很低,既能够迅速脱离排管表面,进入第1冷却冷凝器的排液口17被导入容器,待进行蒸馏提纯,又进一步方便后续溶剂蒸汽的冷凝。

    有机溶剂二甲苯被分离排出后,130℃的高温热空气还可以在风机风压的推动下,通过第1冷却冷凝器排气口16、第1次高温空气回风风道18、第1次高温空气回风入口1被送回到炉膛进口内部,在炉膛进口内部局部形成正压,使外界的冷空气难以进入炉膛,增加了冷空气进入炉膛的阻力,也就减少了冷空气进入炉膛内部吸收热量;同时导入炉膛的热风还可以加热后续的漆液,使后续漆液减少了对炉膛热源的吸收,节约了能源。另外有机蒸汽的及时排出、高温空气的导入为后续漆液中有机溶剂分子的逸出创造了一个良好环境,为溶剂彻底挥发创造了条件,使漆膜更加光亮,有利于提高漆膜的各项性能。

    在二甲苯挥发后期二甲苯分子从漆液中逸出的难度加大,逸出速度减慢,从而需要更多的能量,因此在漆液被加热至145~190℃之间时,将有微量的二甲苯溶剂和微量的甲酚溶剂一起挥发,随后在190~210℃之间时,三混甲酚溶剂开始显著挥发。同理,在第2风机11吸风口负压的作用下,开始是微量的二甲苯和甲酚的混合蒸汽,以后逐步过渡到单一的甲酚溶剂蒸汽,通过炉膛四周密布的第2溶剂蒸汽引出风口4,沿第2溶剂蒸汽引出风道7被送入另外的第2冷却冷凝器10中,三混甲酚溶剂蒸汽在185℃时被第2冷却冷凝器10经排液口15回收导入容器,待精馏提纯。此时约185℃的高温空气在第2风机11风压的作用下,经第2冷却冷凝器排气口14排出,通过第2次高温空气回风风道9、第2次高温空气回风入口8被送回至炉膛出口内部,在烘炉出口内部形成正压,并进行分风。一部分热风的风向沿漆包线运行方向逆行,因为在炉膛内温度上高下低,有机溶剂蒸汽在温差的作用下,会产生热压,气压上低下高,使有机溶剂蒸汽自然抬升,形成上升的气流。除非风机吸风口的负压足够强大,否则如无逆向气流与之相抵消,有机溶剂蒸汽将很难进入冷却冷凝器,而在热压作用下上升至高温区,吸收热量甚至导致变质形成黑烟。由于炉膛上部出口内部存在与漆包线运行方向逆行的气流,很容易将炉膛外室温空气吸入炉膛内,因此炉膛出口内部的另一部分回收气流,应将炉膛出口封住,使室温空气很难进入炉膛内部或将少量进入炉膛的室温空气预热,以减少低温空气对烘炉能量的吸收,达到节约能源的目的。

    三混甲酚溶剂被加热挥发完毕后,漆液继续被加热,直到化学反应所需的温度时,漆液中的漆基物质迅速生成固态的有机高聚物漆膜物质,在几乎等温的条件下,全部漆基物质完全反应完毕,经短暂保温,漆膜随导体被移出炉膛,进入室温空间,进行冷却。

    经过多次循环,漆膜在漆基物质化学反应充分的条件下达到工艺规定的几何尺寸,漆包过程完毕,经排线收线成为成品。

    同理,当有多种有机溶剂时,该装置将作适应性调整,将增加相应的引出风口、引出风道、风机、冷凝器、回风风道、回风入口,以完成对全部漆包工艺尾气的回收。

    从上述的工作原理可以看出:在整个漆包工艺尾气回收过程中,除漆基物质在工艺温度下,发生化学反应生成必要的固态有机高聚物漆膜物质外,其它过程均属物理变化,没有新的有毒有害物质产生,也不产生由于燃烧而排放温室气体二氧化碳,是真正的无毒、无害、无排的有机溶剂蒸汽回收工艺方法。

    有机溶剂在温度较低的馏程范围(工业二甲苯沸程范围135~145℃;工业三混甲酚190~210℃)内90%挥发完毕,又在略低于馏程范围温度下冷凝回收,温差只在20~40℃很窄的温度范围之间,不但绝对温度低而且相对温差小,而冷却液(可以用水)温度也可以控制在50℃以下,可以作为冬季采暖、平时生活用水的热源。回收液与精馏塔相连还可以减少回收液精馏时的热损耗。把烘炉系统由原来的热量随尾气一起排放,变成整个工艺过程不需要主动引入新鲜空气,只有少量自然对流的空气随原料进入炉膛内部,使整个系统与外界进行热交换的机会大大减少,这与催化燃烧式漆包烘炉处理尾气的方法形成了鲜明的对比。因为催化燃烧方法需要补充大量的新鲜空气,以解决燃烧需要的氧气,而空气中只含有21%的氧气,而其它79%的不燃气体则被加热至高温400~800℃后再被排放,无端地加大了热量的损失,与冷却冷凝法分离回收漆包溶剂蒸汽相比,不但绝对温度高而且相对温差大(相对于室温),且温度越高能量损失越大;另一方面,催化燃烧产生的高温超出工艺要求时,不得不用室温空气冷却降温,更加大了热损失。相比之下冷却冷凝法回收漆包工艺尾气更节能。

    在绝缘漆液中,溶剂占漆液重量的70~90%,在现有的漆包工艺中大量的溶剂在漆包工艺过程中被白白消耗掉,甚至转化成有毒有害物质。虽然溶剂的燃烧热被部分有效利用,但热损失很大,回收效率较低。冷却冷凝法分离回收漆包有机溶剂蒸汽,使溶剂几乎得到完全循环再利用(从漆液中的溶剂到精馏后的溶剂原料整个循环过程,有机溶剂损失不到10%,而精馏后的残液依然可以作为炼钢、炼焦的优质燃料出售而发挥其作用)。因此,冷却冷凝法分离回收漆包有机溶剂蒸汽,最大限度地保证了宝贵的有机溶剂资源的循环使用,降低了不必要的消耗。

    使用冷却冷凝法分离回收漆包有机溶剂蒸汽,不但会产生上述无毒、无排、节能、降耗的社会效益,增加企业的经济效益也是本发明的必然结果,其收益是非常显著的。因为漆包线漆的溶剂多是以石油为原料的高级产品,随石油价格的不断攀升,有机溶剂的价格也水涨船高。那么以有机溶剂作为能源的替代品在经济上更是得不偿失的。以聚氨酯漆包线漆常用的三混甲酚/二甲苯=1/1(重量比)的混合溶剂为例,其每公斤溶剂完全燃烧、完全有效利用也只相当于11kwh的电能,而11kwh的电价只不过7.7元左右(以峰谷平平均价0.7元/kwh计),每公斤该混合溶剂价值却高达16元(按国际石油原油时价140美元/桶计算),况且有机溶剂蒸汽在高温下即使能够完全燃烧也很难完全利用,以实际利用效率70%计,实际每公斤混合溶剂回收价值也不过5.4元,而使用冷却冷凝法分离回收漆包有机溶剂蒸汽按每公斤混合溶剂实际利用效率以80%计,再加上后期蒸馏的费用每公斤1元,实际每公斤混合溶剂回收价值近12元,应用冷却冷凝法分离回收漆包有机蒸汽与催化燃烧法相比,每回收一公斤混合溶剂就多收益6.4元。另外,冷却冷凝后的次高温空气仍送回炉膛内,以补充加热漆液所必须的热量,每吨漆包线节能以200元计,某公司年产量1万吨漆包线,平均耗漆量12%,绝缘漆固体含量30%计,每年使用混合溶剂840吨,使用冷却冷凝法分离回收漆包有机溶剂与催化燃烧法相比将创造700多万元的税前利润。

    值得指出的是,本发明的保护范围并不局限于上述具体实例方式,例如:本发明虽然只对立式冷凝漆包烘炉的工艺过程进行了说明,但是对于卧式漆包烘炉也同样适用;另外,本发明只对有机溶剂中的甲酚和二甲苯的挥发过程进行了说明,同理该方法也同样适用于苯酚等其它有机溶剂。根据本发明的基本技术构思,本领域普通技术人员无需经过创造性劳动,即可联想到的实施方式,均属于本发明的保护范围,本发明的保护范围以其权利要求的范围为准。

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本发明公开了一种漆包工艺尾气的回收方法,包括以下步骤:A.漆液被加热阶段;B.有机溶剂被加热挥发阶段;C.漆包工艺尾气的冷却冷凝分离回收阶段。有益效果是:对漆包行业沿用至今的催化燃烧掉的溶剂,通过冷却冷凝分离的方法将有机溶剂蒸汽和高温空气分别回收,溶剂的回收液再经精馏处理后成为重新可用的有机溶剂,回收的次高温空气被送回炉膛以补充加热漆液所需的能量。在漆包烘炉内炉膛的四周表面,有机溶剂的挥发区段设有。

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