液氮冷凝回收氣體成套設(shè)備，是以液氮為冷源的深冷分離回收裝置。依靠 - 196℃液氮提供低溫冷量，將含可凝組分的工藝氣體送入低溫?fù)Q熱器，降低氣體溫度，使其中的溶劑蒸氣、輕烴、揮發(fā)性有機(jī)物等組分飽和蒸氣壓下降，從氣相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嗷蚬滔?，?shí)現(xiàn)氣體組分分離、物料回收與尾氣凈化。整套系統(tǒng)為撬裝模塊化結(jié)構(gòu)，由原料氣預(yù)處理單元、深冷換熱冷箱、低溫氣液分離器、液氮供給單元、PLC 自控系統(tǒng)、安全監(jiān)測與泄壓組件組成，可獨(dú)立運(yùn)行，也可對接生產(chǎn)線尾氣管路連續(xù)作業(yè)。
常規(guī)常溫、中溫冷凝設(shè)備受制冷溫度限制，對高沸點(diǎn)以外的有機(jī)組分回收能力有限，難以滿足排放與物料回收雙重需求?；钚蕴课?、焚燒等處理方式，要么存在吸附劑更換成本，要么無法回收有價(jià)物料，還有二次處理配套工作。液氮深冷冷凝可以達(dá)到更低的工藝溫度，針對高濃度溶劑尾氣，直接冷凝回收有價(jià)物料，回收后的液體物料經(jīng)過簡單處理可重新回到生產(chǎn)工序，兼顧物料資源化與尾氣凈化。
設(shè)備工藝流程與結(jié)構(gòu)
待處理原料氣先進(jìn)入預(yù)處理單元，完成除塵、脫水，去除氣體內(nèi)粉塵與水分，減少低溫?fù)Q熱段冰堵風(fēng)險(xiǎn)。預(yù)處理后的氣體進(jìn)入多層板翅式低溫冷箱，與液氮進(jìn)行換熱逐級降溫，目標(biāo)組分在低溫環(huán)境下凝結(jié)，進(jìn)入低溫分離罐完成氣液分離。冷凝收集的液體物料從底部排出，輸送至儲(chǔ)液罐;脫除可凝組分后的低溫尾氣，可通過換熱器回收部分冷量，再向外排放，部分工況還可回收汽化后的低溫氮?dú)?，用于車間惰化保護(hù)。
班德液氮冷凝回收成套設(shè)備配套真空絕熱管路，減少管路漏熱，降低液氮消耗;換熱器采用防冰堵結(jié)構(gòu)，雙通道可切換運(yùn)行，保障設(shè)備連續(xù)生產(chǎn)。PLC 系統(tǒng)采集進(jìn)氣流量、冷箱溫度、罐內(nèi)壓力、液氮液位等參數(shù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)液氮供給流量，按照預(yù)設(shè)工藝曲線穩(wěn)定控溫，配套氧含量監(jiān)測、超壓報(bào)警、緊急切斷聯(lián)鎖功能。
主要應(yīng)用場景
精細(xì)化工與制藥行業(yè)
反應(yīng)釜、溶劑蒸餾、物料干燥工序排出的有機(jī)尾氣，包含乙醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷等溶劑。使用液氮冷凝回收，將溶劑冷凝收集，回收溶劑可回用，降低原料消耗，尾氣滿足排放管控要求，適合間歇式反應(yīng)工序、多品種溶劑切換生產(chǎn)工況。
油品倉儲(chǔ)與石油化工
儲(chǔ)罐呼吸氣、裝卸尾氣、伴生氣內(nèi)的輕烴組分回收。儲(chǔ)罐大小呼吸產(chǎn)生的油氣，經(jīng)深冷冷凝把汽油、柴油輕質(zhì)組分回收，減少油氣無組織排放，回收油品可回收入罐。
新材料與鋰電行業(yè)
電解液生產(chǎn)、溶劑提純工序產(chǎn)生的含碳酸酯類尾氣，這類物質(zhì)揮發(fā)性較強(qiáng)，常規(guī)冷凝回收效率不足。液氮深冷冷凝可提升回收比例，減少溶劑損耗，同時(shí)降低尾氣中有機(jī)物濃度。
實(shí)驗(yàn)室與特種工藝氣體回收
真空鍍膜、真空熱處理、材料試驗(yàn)過程產(chǎn)生的可凝蒸氣，采用小型液氮冷凝回收冷阱，捕獲氣相污染物，保護(hù)真空泵，回收部分原料，降低真空系統(tǒng)維護(hù)頻次。
工藝特點(diǎn)
回收適應(yīng)性廣?？商幚矶喾N有機(jī)蒸氣、輕烴組分，針對高濃度、間歇波動(dòng)的進(jìn)氣工況，溫度調(diào)節(jié)彈性大。
物料資源化。冷凝得到的液態(tài)物料可回收復(fù)用，在合適工況下，回收物料的價(jià)值可以覆蓋大部分運(yùn)行成本。
模塊化撬裝，布置靈活。整套設(shè)備工廠預(yù)制，現(xiàn)場安裝工作量少，可根據(jù)氣量擴(kuò)容改造，適配不同產(chǎn)線排氣量。
自動(dòng)化運(yùn)行穩(wěn)定。溫度、壓力、液位閉環(huán)控制，出現(xiàn)超溫超壓、低液位等異常時(shí)自動(dòng)報(bào)警，具備安全聯(lián)鎖保護(hù)。
可組合工藝使用?？汕爸脵C(jī)械預(yù)冷，先回收大部分高沸點(diǎn)組分，再進(jìn)入液氮深冷單元，減少液氮消耗量，優(yōu)化運(yùn)行成本。
常見問答
Q：液氮冷凝回收是不是所有有機(jī)廢氣都適用? A：不是。優(yōu)先適合高濃度、可凝性溶劑與輕烴氣體;對于低濃度、難冷凝的小分子氣體，單純液氮冷凝回收效果有限，可搭配低溫吸附單元組合處理。選型前需要提供氣體組分、流量、進(jìn)氣溫度參數(shù)做工藝核算。
Q：設(shè)備運(yùn)行容易冰堵嗎?怎么處理? A：原料氣中的水分是冰堵主要誘因。設(shè)備前端設(shè)置脫水預(yù)處理，雙通道換熱器可在線切換除霜;系統(tǒng)配備溫度監(jiān)測，出現(xiàn)結(jié)霜趨勢提前預(yù)警，規(guī)范預(yù)處理可以顯著降低冰堵概率。
Q：液氮冷凝系統(tǒng)的氮?dú)饽懿荒芑厥绽? A：液氮吸熱后變?yōu)榈蜏貧鈶B(tài)氮?dú)猓梢栽鲈O(shè)換熱管路回收冷量，回收后的氮?dú)饪勺鳛槎栊员Ｗo(hù)氣用于生產(chǎn)工序，進(jìn)一步降低整體能耗。但回收管路會(huì)增加設(shè)備投入，需要結(jié)合現(xiàn)場評估經(jīng)濟(jì)性。
Q：和活性炭吸附相比，液氮冷凝的優(yōu)勢是什么? A：冷凝工藝直接回收溶劑，沒有吸附耗材更換，不產(chǎn)生危廢吸附材料;適合高濃度尾氣。缺點(diǎn)是需要持續(xù)供應(yīng)液氮，小氣量低濃度工況，運(yùn)行成本相比吸附方案偏高。
Q：這套設(shè)備可以防爆嗎? A：針對化工、制藥等易燃易爆氣體工況，設(shè)備管路、儀表、電氣可按照防爆等級配置，換熱器、分離罐設(shè)置泄壓與阻火組件，具體防爆等級根據(jù)介質(zhì)屬性設(shè)計(jì)。
