浸出車間尾氣壓縮回收工藝的初步研究

1、2001年第1期江西化工31(南昌敏南昌330002 330100黃(南昌市環(huán)保監(jiān)測(cè)站摘要:本文從安全性、回收機(jī)理、回收效果和運(yùn)行成本等方面, 論述了用壓縮方法從尾氣尾氣油脂浸出壓縮中回收溶劑是可行的, 并提出了具體的工藝流程及設(shè)備選用的有關(guān)注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞:溶劑回收1引言只與其溫度有關(guān)。浸出車間的尾氣是由空氣、溶劑蒸汽和水蒸汽處于平衡狀態(tài)的混合氣體, 在一定溫度下, 溶劑蒸汽在尾氣中的飽和蒸汽壓是一個(gè)確定的值, 當(dāng)氣相中溶劑蒸汽的分壓小于其飽和蒸汽壓時(shí), 液體溶劑中的一部分就會(huì)汽化而進(jìn)入氣相, 使溶劑蒸汽的分壓升高, 直到達(dá)到其飽和蒸汽壓, 這也正是進(jìn)入浸出系統(tǒng)的空氣在與液體溶劑接觸后, 尾

2、氣會(huì)含有一定量溶劑蒸汽的原因。相反, 當(dāng)尾氣中溶劑蒸汽的分壓大于其飽和蒸汽壓時(shí), 一部分溶劑蒸汽就會(huì)凝結(jié)成液體溶劑, 而與氣相分離。尾氣壓縮回收法就是采用對(duì)處于平衡狀態(tài)的尾氣進(jìn)行加壓, 使尾氣中溶劑蒸汽的分壓得到提高, 從而將尾氣中的大部分溶劑蒸汽凝結(jié)為液體溶劑, 達(dá)到回收尾氣中所含溶劑的目的的。處于平衡狀態(tài)的尾氣中溶劑蒸汽的含量取決于尾氣的溫度和壓力, 由氣體狀態(tài)方程可推導(dǎo)出其具體數(shù)值的計(jì)算公式為:MP0C =(P 22. 4+0. 082t 3式中:G 尾氣中溶劑蒸汽含量(k g /m 在油脂浸出生產(chǎn)中, 溶劑消耗是一個(gè)十分重要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo), 它直接關(guān)系到浸出生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益及生產(chǎn)安全。浸

3、出車間溶劑消耗的途徑主要有:毛油帶出、粕中含溶、廢水殘溶、尾氣含溶及跑冒滴漏五個(gè)方面, 其中從尾氣中帶走的溶劑量一般占整個(gè)溶劑消耗的一半, 甚至更多, 所以, 對(duì)這部分溶劑加以回收是十分必要的。尾氣回收的方法, 按其工作原理總體上可分為四大類:即吸收法、吸附法、冷卻法和壓縮法等, 屬于前三類的尾氣回收方法, 如石蠟回收法、毛油吸收法、活性炭吸附法、入浸料回收法、水冷卻法、冷凍法等, 都不同程度地在浸出工藝中得到運(yùn)用, 而壓縮回收法, 由于各種原因還未見實(shí)際使用及有關(guān)研究的報(bào)道, 本文擬就尾氣壓縮回收法的可行性等有關(guān)問題作一初步探討, 藉以拋磚引玉。2尾氣壓縮回收法的理論依據(jù)我們知道, 在一定的

4、溫度下, 物質(zhì)的液相與其上方的蒸汽處于平衡狀態(tài)時(shí)的蒸汽壓力稱為飽和蒸汽壓, 純物質(zhì)飽和蒸汽壓的大小收稿時(shí)間2000. 11.32M 溶劑的平均分子量江西化工2001年第1期其著火點(diǎn)還將降低, 爆炸極限也將隨之加寬。在尾氣回收過程中, 尾氣中溶劑蒸汽正處于其爆炸極限范圍之內(nèi), 因而, 尾氣壓縮回收也是該識(shí), 時(shí)其, , 可分為絕熱壓縮、多變壓縮和等溫壓縮, 其中以絕熱壓縮氣體升溫最高, 現(xiàn)以絕熱壓縮來(lái)探討尾氣壓縮回收的安全性。在絕熱壓縮過程中, 排出氣體的溫度可用下式測(cè)算:T 2=T 1(1P 2PP 0溶劑在t 時(shí)的飽和蒸汽壓(Pa P 尾氣的系統(tǒng)壓力(Pa t 尾氣的溫度目前植物油料浸出法生

5、產(chǎn)油脂所用的溶劑為輕汽油, 其主要成分為正己烷, 平均分子量為86. 1, , 1表1t (3G (g /m (常壓下 -30-15-1045. 596. 3146022853131034415433205662569530354086710321207表2G (g /m 3尾氣中含溶劑量與系統(tǒng)壓力的關(guān)系P (M p a 0. 10. 150. 20. 250. 30. 350. 4K-1K式中:T 1吸氣溫度(K T 2排氣溫度(K P 1吸氣壓力P 2排氣壓力K 氣體絕熱指數(shù)695347. 5278231. 7198. 173. 8154. 4139867433. 5346. 828924

6、7. 216. 8192. 7173. 41207603. 482. 8402. 3344. 301. 8268. 241. 4t (5253040313156. 5125. 2104. 389. 478. 369. 662. 6在測(cè)算中, 其中氣體絕熱指數(shù)K 值取1. 4, 尾氣吸入溫度T 1取40, 當(dāng)排氣壓力為0. 25M p a , 0. 3M p a , 0. 35M p a 時(shí), 其達(dá)到的可能最高排氣溫度分別為175, 192, 208, 這從以上兩表可以看出, 對(duì)尾氣進(jìn)行壓縮處理, 其排放尾氣中所含溶劑的量將成倍地降低, 當(dāng)將尾氣加壓至0. 25MPa (表壓 后冷卻到25或?qū)⑽?/p>

7、氣加壓至0. 3MPa (表壓 后冷卻到30時(shí), 其最后排放的尾氣中含溶劑的量均小于常壓下0時(shí)的尾氣含溶劑的量, 也就是說, 采用尾氣加壓方法來(lái)回收其中的溶劑其回收效果完全可以達(dá)到目前油廠廣泛使用的冷凍回收法的回收效果, 因而, 從能否有效地控制溶劑隨尾氣的排放量, 即回收效果方面來(lái)看, 尾氣壓縮回收法是完全可行的。3些數(shù)值都低于常壓下溶劑與空氣混合物的最低著火點(diǎn)233, 雖然在壓力下最低著火點(diǎn)會(huì)有所降低, 但尾氣實(shí)際壓縮過程也不可能是絕熱壓縮, 為降低排氣溫度, 同時(shí)也為了節(jié)省動(dòng)力, 一般氣體壓縮設(shè)備在氣缸外壁上都裝有冷卻水夾套或空氣散熱片, 如有需要, 還可以采用多級(jí)壓縮、在壓縮過程中噴液

8、降溫等措施來(lái)進(jìn)一步降低尾氣壓縮過程的溫度, 因而完全有理由相信, 只要措施得當(dāng), 壓縮壓力控制合適, 由尾氣壓縮升溫而導(dǎo)致的著火危險(xiǎn)是可以避免的。4尾氣壓縮回收法安全性的探討浸出用溶劑是一種易燃易爆的物品, 在尾氣加壓回收工藝及設(shè)備尾氣壓縮回收工藝由尾氣壓縮和冷卻兩常壓下, 當(dāng)火花溫度或溶劑-空氣混合物自身溫度達(dá)到233時(shí), 能夠引起燃燒, 當(dāng)溶劑蒸汽在空氣中達(dá)到1. 2%-7. 5%(體積比 時(shí)則有引起爆炸的危險(xiǎn), 且隨系統(tǒng)壓力的加大,部分組成, 相應(yīng)采用的設(shè)備及裝置有:尾氣壓縮設(shè)備、冷凝器、壓力調(diào)節(jié)裝置等, 其工藝過程為:2001年第1期江西化5. 15. 25. 3工33尾氣壓縮設(shè)備冷器

9、壓力調(diào)節(jié)裝置阻火器排空溶劑廢水4. 1工藝路線短, 使用設(shè)備少, 因而其投資回收效果好, 可達(dá)到或超過目前廣泛使浸出車3少, 占地面積小; 用的冷凍回收的效果;, /, 配電動(dòng)機(jī)8K (其中制冷, 0. 8K W , 而采用尾氣壓縮法直接對(duì)尾氣進(jìn)行壓縮, 將68m /h 的尾氣從常壓升到0. 3M p a , 理論計(jì)算功率是非常小的, 考慮壓縮設(shè)備的排氣量小所引起的各種機(jī)械效率低的等因素在內(nèi), 實(shí)際功率也不會(huì)超過1K W , 至于冷卻水的耗用量則基本與冷凍回收法相同, 由此可見其運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于冷凍回收法;5. 45. 53尾氣壓縮設(shè)備尾氣壓縮設(shè)備的作用就是提尾氣回收系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力, 式設(shè)備,

10、 主:4. 1. 1正常運(yùn)轉(zhuǎn)或出現(xiàn)故障時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火能很好地控制尾氣壓縮過程中尾氣不會(huì)對(duì)回收的溶劑產(chǎn)生污染。冷凝器花;4. 1. 2的溫度;4. 1. 34. 2操作簡(jiǎn)單, 在運(yùn)行中只需控制壓力和溫易于和各種規(guī)模的浸出設(shè)備配套, 且能度, 不需要復(fù)雜的操作技巧;很好地維持浸出系統(tǒng)的微負(fù)壓操作狀態(tài)。對(duì)于小型浸出車間, 直接采用該法便能達(dá)到滿意的效果; 對(duì)于大、中型浸出車間, 輔助采用冷凍設(shè)備進(jìn)一步降低尾氣排放溫度, 基本可達(dá)到礦物油吸收法的回收效果。綜上所述, 尾氣壓縮法回收油脂浸出車間尾氣中的溶劑方法, 從其安全性來(lái)看, 只要選擇好尾氣壓縮設(shè)備, 能可靠地控制好運(yùn)行過程中尾氣的溫度, 該方法是安

11、全的。從其回收效果和運(yùn)行費(fèi)用等方面來(lái)看, 較目前采用的其它方法相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。隨著人們對(duì)尾氣壓縮回收工藝的逐步認(rèn)識(shí)及相關(guān)技術(shù)研究的深入, 尾氣壓縮法在回收油脂浸出車間尾氣中的溶劑方面必將有良好的運(yùn)用前景 。冷凝器在尾氣加壓回收工藝中起作冷凝冷卻的作用, 由于熱流體為氣相, 傳熱系數(shù)小, 應(yīng)采用翅片管式或其它加大傳熱系數(shù)的措施, 此外還應(yīng)保持尾氣在其內(nèi)有一定的停留時(shí)間及設(shè)置必要的提高汽液分離的構(gòu)件, 以保證溶劑蒸汽盡量從尾氣中析出, 提高溶劑回收的工藝效果。4. 3壓力調(diào)節(jié)裝置壓力調(diào)節(jié)裝置起著穩(wěn)定尾氣回收系統(tǒng)的壓力、防止系統(tǒng)超壓的作用, 同時(shí)其還應(yīng)具有維持浸出系統(tǒng)微負(fù)壓的功能, 以避免產(chǎn)生浸

12、出系統(tǒng)內(nèi)負(fù)壓過大的現(xiàn)象而影響生產(chǎn)過程的操作。5尾氣壓縮回收工藝的特點(diǎn)尾氣壓縮法回收尾氣中的溶劑與目前采用的其它方法相比具有以下特點(diǎn):Studied On R ecover y Of Solvent Technolo gyFrom Exhaust G as Of V e g etable Oil extraction B y B ein g Com p ressedAi Sulon gLao H on g m ei(Jian g x i Industr y &T rade S ch ool Nanchan g 330100Abstract :T his p a p er discusses it available that the solvent of the exhaust g as can be recovered b y bein g com p ressed from safet y , p rinci p le , recover y efficien