[发明专利]冷凝液化废气成分全回收并利用余热发电的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及冷凝液化废气处理技术领域，特别是指一种冷凝液化废气成分全回收并利用余热发电的方法和装置。

背景技术

尾气是在工业生产过程中产生的一些难以处理的成分不明或者成分复杂的气体，目前的尾气、废气处理基本方法，吸收吸附、催化反应、燃烧处理。而现有的这些常规处理方式存在以下缺点：1、对尾气的成分不稳定，成分复杂不利于处理；2、废气所含热量难以利用；3、部分化学成分无法回收再利用；4难以实现零排放。

气体冷凝收集虽然是一种常用的手段，但是采用极低的温度来对沸点很低的废气、污染气体进行吸收的具体应用还不多。综上所述，需要设计一种冷凝液化废气成分全回收并利用余热发电的方法和装置，以彻底处理废气，通过一种简单、方便的方法，用分段冷凝的手段，收集所有尾气、废气中的复杂化学物质，实现零排放。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种冷凝液化废气成分全回收并利用余热发电的方法和装置，采用液态空气作为冷源，对成分复杂的工业尾气、废气进行分级冷却、冷凝处理，将尾气中所含的化学气体液化，初步分离、分类存放，可以变废为宝，进一步集中处理。实现尾气零排放。同时可以将尾气所含的显热、潜热部分转换为电能、机械能。还可以输出一定压力的压缩空气供其他工业流程中作为气源使用。

为解决上述技术问题，本实用新的实施例提供一种冷凝液化废气成分全回收并利用余热发电的装置，包括液态空气储罐、低温泵、超低温冷凝器、低温冷凝器、常温冷凝器、预冷冷凝器、极低温储液罐、超温储液罐、低温储液罐、常温储液罐、中温储液罐、压缩空气罐、废气管、预冷气管、常温气管、低温气管、超低温气管、超低温空气管、排气管、排气头、液态空气管、高压液态空气管、高压冷气管、高压气管、低温乏气管、压缩空气管、极低液体管、超低温液体管、低温液体管、常温液体管、冷凝液体管、直接冷凝气管、膨胀机、发电机、极低温排液阀、超温排液阀、低温排液阀、常温排液阀、中温排液阀、涡轮增压器、废气输入管和压缩空气输入管，液态空气储罐分别与超低温气管、超低温空气管、液态空气管和极低温排液阀相连，极低温排液阀通过极低液体管与极低温储液罐相连，超低温空气管与预冷冷凝器相连，预冷冷凝器通过废气管与涡轮增压器相连，预冷冷凝器还通过排气管与排气头相连，预冷冷凝器通过中温排液阀、冷凝液体管与中温储液罐相连，预冷冷凝器通过预冷气管与常温冷凝器相连，液态空气管与高压液态空气管相连，超低温气管和高压液态空气管与超低温冷凝器相连，超低温冷凝器通过超温排液阀、超低温液体管与超温储液罐相连，超低温冷凝器通过高压冷气管与低温冷凝器相连，低温冷凝器通过低温气管与超低温冷凝器相连，低温冷凝器通过低温排液阀、低温液体管与低温储液罐相连，低温冷凝器还通过高压气管与膨胀机相连，膨胀机分别与发电机、低温乏气管相连，低温乏气管与常温冷凝器相连，常温冷凝器通过常温气管与低温冷凝器相连，常温冷凝器通过常温排液阀、常温液体管与常温储液罐相连，常温冷凝器还通过压缩空气管与涡轮增压器相连，涡轮增压器通过压缩空气输入管与压缩空气罐相连，废气输入管与涡轮增压器相连。

一种冷凝液化废气成分全回收并利用余热发电的方法，其包括以下步骤：废气输入管通过涡轮增压器并经过废气管进入到预冷冷凝器中，预冷冷凝器与液态空气储罐相连，经过预冷凝之后，废气中的部分气体进入到中温储液罐中储备利用；液态空气储罐还依次连接超低温冷凝器、低温冷凝器、常温冷凝器，且液态空气储罐直接将超低温气体冷凝后通入极低温储液罐备用；其中低温气体进入超低温冷凝器后再通入到超温储液罐中进行备用；其中常温气体进入到低温冷凝器冷凝后通入到低温储液罐备用；其中预冷气体进入到常温冷凝器进行冷凝再通入到常温储液罐备用，低温冷凝器还通过高压气管将高压气体通入到膨胀机进行备用发电。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：1、尾气、废气中非环保的化学物质可以全部回收，分级冷凝便于处理；

2、废气、尾气所含的热量实现再利用，变为电能和压缩空气势能；同时输出机械能、电能也造成液态空气冷量的再生，提高“冷量”的利用率；

3、全处理过程仅仅用低温泵耗能，处理过程几乎不增加新的能耗；

4、通过消耗液态空气置换出废气、尾气中的各种化学原料，如二氧化碳、二氧化氮，一氧化氮，这些化学气体价格均高于液态空气，可以增加收入；如采用利用垃圾电制作液态空气，可以进一步降低成本，提高效益。

附图说明

图1为发明的结构示意图；