一种安全节能的尾气压力回收系统及其尾气压力回收方法与流程

1.本发明涉及化工工艺研发技术，尤其涉及一种安全节能的尾气压力回收系统及其尾气压力回收方法。


背景技术：

2.化学合成反应后会产生尾气（其中常含n2、h2 、co、co2等），通常情况下，这部分尾气会送往后处理工序进行处理。如cn110454246b公开了回收利用生产尾气的方法。
3.在化学工艺过程中，反应原料槽前通常会设置原料缓冲罐，通过泵送往反应合成器进行反应。由于缓冲罐内压力会随着外界温度的变化而出现变化，比如随着外界气温的升高，罐体内压力变大，罐内液体汽化，气体进入泵体，导致泵汽蚀。因此，液体缓冲罐内需保持一定压力来保证泵的稳定运行。为解决上述工艺问题，设计将反应尾气压力能再利用，如将原本送往后处理工序的尾气改为送至原料缓冲罐，输送管线中间设置有带联锁的调节阀，可自动调节缓冲罐内的压力，使液体缓冲罐内压力始终保持在一定范围，这样既可以减少尾气直接送往后处理工序的能量浪费，起到节能环保的作用。尾气压力的利用又可以保证泵运行的稳定性，提高安全性能，避免泵体发生损坏产生生产成本升高。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种安全节能的尾气压力回收系统和尾气压力回收方法。
5.本发明的技术方案是这样实现的：一种安全节能的尾气压力回收系统，包括缓冲罐组件、调节阀组件、输出泵组件和反应合成塔组件，其特征在于，调节阀组件安装在缓冲罐组件下方，调节阀组件经输出泵组件与反应合成塔组件连接，反应合成塔组件包括一反应合成塔，所述反应合成塔与原料脱除塔连接，所述原料脱除塔与控制组件连接，控制组件与缓冲罐组件，其中，控制组件包括均压放空台，所述均压放空台通过一均压阀与原料脱除塔顶部相连，均压放空台主要由连接管、温度调节结构和均压结构组成，所述连接管一端与均压阀相连，另一端与均压结构相连，所述温度调节结构与连接管贴合安装，温度调节结构用于控制均压结构内部压力，均压放空台还连接有双向调压组件，双向调压组件与缓冲罐组件连接。
6.在本发明中的这种尾气压力回收系统中，所述缓冲罐组件包括第一原料缓冲罐、第二原料缓冲罐和第三原料缓冲罐，调节阀组件包括第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀，输出泵组件包括第一输出泵、第二输出泵和第三输出泵，其中，依次对应为：第一原料缓冲罐经第一调节阀与第一输出泵连接，第二原料缓冲罐经第二调节阀与第二输出泵连接，第三原料缓冲罐经第三调节阀与第三输出泵连接。
7.在本发明中的这种尾气压力回收系统中，所述原料脱除塔顶部还分别连接有第一联锁阀、第二联锁阀和第三联锁阀，其中，第一联锁阀、第二联锁阀和第三联锁阀经第一截
止阀、第二截止阀和第三截止阀与第一原料缓冲罐、第二原料缓冲罐和第三原料缓冲罐连接。
8.在本发明中的这种尾气压力回收系统中，所述双向调压组件包括第一双向调压阀、第二双向调压阀和第三双向调压阀，均压放空台经第一双向调压阀、第二双向调压阀和第三双向调压阀与第一原料缓冲罐、第二原料缓冲罐和第三原料缓冲罐相连。
9.在本发明中的这种尾气压力回收系统中，所述均压放空台用于对尾气压力进行调节，保证缓冲罐组件内保持压力一致。
10.在本发明中的这种尾气压力回收系统中，所述均压结构主要由阀体和阀芯组成，阀体上设有进气口、出气口和进液口，阀芯将进气口和出气口连接，所述阀体上还安装有固定件，阀芯上活动连接有一滑杆，滑杆一端连接有锥形头，所述滑杆与固定件之间设有复位弹簧。
11.在本发明中的这种尾气压力回收系统中，所述温度调节结构主要由气缸和导管组成，气缸贴合安装在连接管上，导管将气缸与进液口连接，其中，所述气缸内装有液体。
12.在本发明中的这种尾气压力回收系统中，所述气缸内液体在一个状态下，会推动滑杆及其上锥形头沿阀芯滑动。
13.在本发明的这种尾气压力回收系统中，所述原料脱除塔由塔身和支架组成，支架用于支撑塔身，所述塔身上具有第一出料口、回流槽、第二出料口和第三出料口。
14.一种安全节能的尾气压力回收方法，其特征在于，具体步骤如下：step1：将反应原料从原料罐区经输送管线引至缓冲罐组件内；step2：开启输出泵组件，将反应原料送至反应合成塔内，开启反应合成内，将温度、压力控制在工艺指标范围；step3：反应得到的物料经第四输出泵输送至原料脱除塔，反应得到的气体经联锁调节组件输送至缓冲罐组件内；step4：开启缓冲罐组件上的联锁调节组件，将缓冲罐组件压力设置在规定范围，联锁调节组件可根据罐体内压力实现自动调节，使缓冲罐组件罐体压力保持在一定范围内；step5：当缓冲罐组件内压力过高，通过手动打开双向调压阀组件，将多余尾气压力送至匀压放空台，经均压放空台实现尾气压力调节，使缓冲罐组件罐体压力保持在一定范围内。
15.实施本发明的这种安全节能的尾气压力回收系统和尾气压力回收方法，具有以下有益效果：本发明对反应后的尾气进行再利用，避免能量浪费。通过尾气再利用将尾气改送至缓冲罐，利用尾气压力将缓冲罐内压力始终保持在一定范围，可以保证泵运行的稳定性，提高安全性能，避免泵体发生损坏产生生产成本升高。通过联锁调节组件实现自动调节缓冲罐罐体内压力，当压力过高时，将尾气压力输送至均压放空台，通过均压放空台进一步控制缓冲罐罐体内压力，防止缓冲罐内压力过大，缓冲罐内液体汽化，从而影响系统的稳定运行。
附图说明
16.图1为本发明尾气压力回收系统的工艺流程图；图2为图1中a处的放大结构示意图；图3为本发明原料脱除塔的结构示意图；图4为本发明均压放空台的剖视图；图5为本发明均压结构的剖视图；图6为本发明阀芯的半剖视图；附图标记表示为：10-缓冲罐组件，11-第一原料缓冲罐，12-第二原料缓冲罐，13-第三原料缓冲罐，20-调节阀组件，21-第一调节阀，22-第二调节阀，23-第三调节阀，30-输出泵组件，31-第一输出泵，32-第二输出泵，33-第三输出泵，40-反应合成塔组件，41-反应合成塔，42-第四输出泵，50-原料脱除塔，51-塔身，52-支架，53-第一出料口，54-回流槽，55-第二出料口，56-第三出料口，60-控制组件，61-均压放空台，611-连接管，612-温度调节结构，612'1-气缸，612'2-导管，613-均压结构，613'1-阀体，613'2-进气口，613'3-阀芯，613'4-出气口，613'5-进液口，613'6-固定件，613'7-滑杆，613'8-锥形头，613'9-复位弹簧，62-均压阀，63-双向调压组件，63'1-第一双向调压阀，63'2-第二双向调压阀，63'3-第三双向调压阀，64-第一联锁阀，65-第二联锁阀，66-第三联锁阀，67-第一截止阀，68-第二截止阀，69-第三截止阀。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一
18.如图1至图2所示，本发明的这种安全节能的尾气压力回收系统包括缓冲罐组件10、调节阀组件20、输出泵组件30和反应合成塔组件40。调节阀组件20安装在缓冲罐组件10下方，调节阀组件20经输出泵组件30与反应合成塔组件40连接，缓冲罐组件10包括第一原料缓冲罐11、第二原料缓冲罐12和第三原料缓冲罐13。调节阀组件20包括第一调节阀21、第二调节阀22和第三调节阀23。输出泵组件30包括第一输出泵31、第二输出泵32和第三输出泵33。其中，依次对应为：第一原料缓冲罐11经第一调节阀21与第一输出泵31连接，第二原料缓冲罐12经第二调节阀22与第二输出泵32连接，第三原料缓冲罐13经第三调节阀23与第三输出泵33连接。反应合成塔组件40包括一反应合成塔41和第四输出泵42，反应合成塔41经第四输出泵42与原料脱除塔50连接。原料脱除塔50与控制组件60连接，控制组件60与缓冲罐组件10。
19.在本实施例中，原料1、原料2原料3分别经管线输入至第一原料缓冲罐11、第二原料缓冲罐12和第三原料缓冲罐13内，再将调节阀组件20和输出泵组件30打开。原料经输出泵组件30送至反应合成塔41内，开启反应合成塔41，反应合成塔41开始升温升压，进行合成反应，并将温度、压力控制在工艺指标范围内。再启动第四输出泵42，将反应得到的物料输送至原料脱除塔50内。如图3所示，原料脱除塔50由塔身51和支架52组成，支架52用于支撑塔身51，塔身51上具有第一出料口53、回流槽54、第二出料口55和第三出料口56。物料经入
塔身51后，由第一出料口53和第二出料口55排出，进入下一工序。塔身51排出的尾气则由第三出料口56经控制组件60回送至缓冲罐组件10内，进行循环再利用。控制组件60用于保证尾气压力回收系统稳定运行。
20.如图4至图6所示，控制组件60包括均压放空台61，均压放空台61用于对尾气压力进行调节，保证缓冲罐组件内保持压力一致。均压放空台61通过一均压阀62与第三出料口56相连。均压放空台61主要由连接管611、温度调节结构612和均压结构613组成，连接管611一端与均压阀62相连，另一端与均压结构613相连。温度调节结构612与连接管贴合安装，温度调节结构612用于控制均压结构613内部压力，均压放空台61还连接有双向调压组件63，双向调压组件63与缓冲罐组件10连接。
21.如图5所示，均压结构613主要由阀体613'1和阀芯613'3组成。阀体613'1上设有进气口613'2、出气口613'4和进液口613'5，阀芯613'3固定连接在阀体613'1内，阀芯613'3将进气口613'2和出气口613'4连接，进气口613'2与均压阀62相连，出气口613'4与双向调压组件63相连。阀体613'1一端安装有固定件613'6，阀芯613'3中轴线上活动连接有一滑杆613'7，滑杆613'7一端固定连接有锥形头613'8，锥形头613'8位于阀芯613'1内，且可在阀芯613'1中轴线上滑动。滑杆613'7与固定件613'6之间设有复位弹簧613'9，复位弹簧613'9用于带动滑杆613'7及其上锥形头613'8回位。
22.如图4所示，温度调节结构612主要由气缸612'1和导管612'2组成。气缸612'1贴合安装在连接管611上，导管612'2将气缸612'1与进液口613'5连接，其中，气缸612'1采用导热性较好的材料制成，气缸612'1内装有沸点较低的液体。尾气通过连接管611送入均压结构613中，当尾气温度过高时，气缸612'1内的液体沸腾，气缸612'1内的液体经进液口613'5进入，并推动滑杆613'7及其上锥形头613'8朝靠近固定件613'6的方向滑动。
23.在本实施例中，尾气由进气口613'2进入，经过阀芯613'3，再由出气口613'4排出。其中，如图6所示，尾气在经过阀芯613'3时，由阀芯613'3下端腔室经第一开孔c向阀芯613'3中侧腔室流动，随后，尾气在由阀芯613'3中侧腔室经第二开孔b向阀芯613'3中部腔室流动。锥形头613'8位于阀芯613'3中部腔室内，尾气进入阀芯613'3中部腔室后，将锥形头613'8朝靠近固定件613'6的方向推动，尾气就可锥形头613'8的两侧排出，锥形头613'8上下滑动控制阀芯613'3内部压力。当阀芯613'3内的压力变大时，连接管611温度升高，气缸612'1内的液体沸腾，气缸612'1内的液体经进液口613'5进入，并推动滑杆613'7及其上锥形头613'8朝靠近固定件613'6的方向滑动。锥形头613'8朝靠近固定件613'6的方向滑动，则控制阀芯613'3内部压力减小，从而确保阀芯613'3的压力始终趋于稳定。
24.如图2所示，双向调节组件63对尾气压力进行调节，对泵起到保护作用，使整个系统稳定运行。尾气经放空匀压台61和双向调节组件63输送至缓冲罐组件10内来维持罐体压力。双向调压组件63包括第一双向调压阀63'1、第二双向调压阀63'2和第三双向调压阀63'3。出气口613'4经第一双向调压阀63'1、第二双向调压阀63'2和第三双向调压阀63'3与第一原料缓冲罐11、第二原料缓冲罐12和第三原料缓冲罐13相连。
25.原料脱除塔50顶部还分别连接有第一联锁阀64、第二联锁阀65和第三联锁阀66，其中，第一联锁阀64、第二联锁阀65和第三联锁阀66经第一截止阀67、第二截止阀68和第三截止阀69与第一原料缓冲罐11、第二原料缓冲罐12和第三原料缓冲罐13连接。第一联锁阀64、第二联锁阀65和第三联锁阀66自动联锁调节，一般情况下，尾气直接经第一联锁阀64、
第二联锁阀65和第三联锁阀66输送至缓冲罐组件10内维持一定压力，过程简便易控制。当缓冲罐组件10内压力过高时，需要调节稳定缓冲罐组件10内压力，手动将双向调节组件63打开，尾气经放空匀压台61和双向调节组件63输送至缓冲罐组件10内来维持罐体压力。通过放空均压台61控制缓冲罐组件10维持压力，防止缓冲罐内压力过大，缓冲罐内液体汽化，从而影响系统的稳定运行。
实施例二
26.在上述实施例的基础上，本实施例进一步公开了一种安全节能的尾气压力回收方法，该尾气压力回收方法包括：step1：将反应原料从原料罐区经输送管线引至缓冲罐组件内；step2：开启输出泵组件，将反应原料送至反应合成塔内，开启反应合成内，将温度、压力控制在工艺指标范围；step3：反应得到的物料经第四输出泵输送至原料脱除塔，反应得到的气体经联锁调节组件输送至缓冲罐组件内；step4：开启缓冲罐组件上的联锁调节组件，将缓冲罐组件压力设置在规定范围，联锁调节组件可根据罐体内压力实现自动调节，使缓冲罐组件罐体压力保持在一定范围内；step5：当缓冲罐组件内压力过高，通过手动打开双向调压阀组件，将多余尾气压力送至匀压放空台，经均压放空台实现尾气压力调节，使缓冲罐组件罐体压力保持在一定范围内。
27.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种安全节能的尾气压力回收系统，包括缓冲罐组件、调节阀组件、输出泵组件和反应合成塔组件，其特征在于，调节阀组件安装在缓冲罐组件下方，调节阀组件经输出泵组件与反应合成塔组件连接，反应合成塔组件包括一反应合成塔，所述反应合成塔与原料脱除塔连接，所述原料脱除塔与控制组件连接，控制组件与缓冲罐组件，其中，控制组件包括均压放空台，所述均压放空台通过一均压阀与原料脱除塔顶部相连，均压放空台主要由连接管、温度调节结构和均压结构组成，所述连接管一端与均压阀相连，另一端与均压结构相连，所述温度调节结构与连接管贴合安装，温度调节结构用于控制均压结构内部压力，均压放空台还连接有双向调压组件，双向调压组件与缓冲罐组件连接。2.根据权利要求1所述的尾气压力回收系统，其特征在于，所述缓冲罐组件包括第一原料缓冲罐、第二原料缓冲罐和第三原料缓冲罐，调节阀组件包括第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀，输出泵组件包括第一输出泵、第二输出泵和第三输出泵，其中，依次对应为：第一原料缓冲罐经第一调节阀与第一输出泵连接，第二原料缓冲罐经第二调节阀与第二输出泵连接，第三原料缓冲罐经第三调节阀与第三输出泵连接。3.根据权利要求2所述的尾气压力回收系统，其特征在于，所述原料脱除塔顶部还分别连接有第一联锁阀、第二联锁阀和第三联锁阀，其中，第一联锁阀、第二联锁阀和第三联锁阀经第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀与第一原料缓冲罐、第二原料缓冲罐和第三原料缓冲罐连接。4.根据权利要求3所述的尾气压力回收系统，其特征在于，所述双向调压组件包括第一双向调压阀、第二双向调压阀和第三双向调压阀，均压放空台经第一双向调压阀、第二双向调压阀和第三双向调压阀与第一原料缓冲罐、第二原料缓冲罐和第三原料缓冲罐相连。5.根据权利要求3所述的尾气压力回收系统，其特征在于，所述均压放空台用于对尾气压力进行调节，保证缓冲罐组件内保持压力一致。6.根据权利要求1所述的尾气压力回收系统，其特征在于，所述均压结构主要由阀体和阀芯组成，阀体上设有进气口、出气口和进液口，阀芯将进气口和出气口连接，所述阀体上还安装有固定件，阀芯上活动连接有一滑杆，滑杆一端连接有锥形头，所述滑杆与固定件之间设有复位弹簧。7.根据权利要求6所述的尾气压力回收系统，其特征在于，所述温度调节结构主要由气缸和导管组成，气缸贴合安装在连接管上，导管将气缸与进液口连接，其中，所述气缸内装有液体。8.根据权利要求7所述的尾气压力回收系统，其特征在于，所述气缸内液体在一个状态下，会推动滑杆及其上锥形头沿阀芯滑动。9.一种根据权利要求1所述的尾气压力回收方法，其特征在于，具体步骤如下：step1：将反应原料从原料罐区经输送管线引至缓冲罐组件内；step2：开启输出泵组件，将反应原料送至反应合成塔内，开启反应合成内，将温度、压力控制在工艺指标范围；step3：反应得到的物料经第四输出泵输送至原料脱除塔，反应得到的气体经联锁调节组件输送至缓冲罐组件内；step4：开启缓冲罐组件上的联锁调节组件，将缓冲罐组件压力设置在规定范围，联锁
调节组件可根据罐体内压力实现自动调节，使缓冲罐组件罐体压力保持在一定范围内；step5：当缓冲罐组件内压力过高，通过手动打开双向调压阀组件，将多余尾气压力送至匀压放空台，经均压放空台实现尾气压力调节，使缓冲罐组件罐体压力保持在一定范围内。

技术总结
本发明公开了一种安全节能的尾气压力回收系统，包括缓冲罐组件、调节阀组件、输出泵组件和反应合成塔组件。反应合成塔组件包括一反应合成塔，所述反应合成塔与原料脱除塔连接，所述原料脱除塔与控制组件连接，控制组件与缓冲罐组件。控制组件包括均压放空台，均压放空台通过一均压阀与原料脱除塔顶部相连，均压放空台主要由连接管、温度调节结构和均压结构组成，所述连接管一端与均压阀相连，另一端与均压结构相连，温度调节结构与连接管贴合安装。通过均压放空台控制缓冲罐组件内部压力，防止缓冲罐内压力过大，缓冲罐内液体汽化，从而影响系统的稳定运行。本发明公开了一种安全节能的尾气压力回收方法，该方法包括step1～step5。step5。step5。


技术研发人员：尚锐淑 孙锦涛 王泽斌 石伟锋 漆勇权 刘欣 金立建 付梦琳 翟大举 顾晓双 娄纪鹏
受保护的技术使用者：江西心连心化学工业有限公司
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/9/19