[发明专利]一种高效冷凝器

说明书

本申请涉及一种高效冷凝器，技术领域：大气治理、挥发性有机物的处理。首次采用了《一种高效换热管》专利申请号201711164225.0这种高比表面积的管子，使换热面积提高了多倍，也使换热能力提升，设备体积下降；因在换热管上套有高面积的金属丝网管，使在气液交换时露点下的液体有更多的附着面积，从而更有利于液体的凝聚；设立了液体收集槽更便于液体的收集；冷凝器是通过变径与管道连接，可依据管径、风速、冷媒状况、待收集物质情况等因素，来任意设计或选择换热器的规格；是可以制成承受一定压力的设备。

技术领域：大气治理、挥发性有机物的处理

技术背景：挥发性有机物是大气污染的主要成分，也是处理难度比较大的物质，是影响空气质量的最重要的物质之一。挥发性有机物(以下称VOCS)的处理方法比较多，其中可回收物质的方法并不多，冷凝法就是其中之一。冷凝法是指根据降低有害气体的温度能使其某些成分冷凝成液体的原理，由降低温度来分离废气中有害成分的方法。主要是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一物理性质，采用降低系统温度或提高系统压力的方法，使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程。

冷凝法从废气中分离物质VOCS时，可有两种基本方法，即接触冷凝和表面接触冷凝。

第一种，接触冷凝是被冷却的气体与冷却液或冷冻液直接接触。其优点是有利于强化传热，但冷凝液需进一步处理。

第二种，也是本专利所用方法表面冷凝也称间接冷却，冷却壁把废气与冷却液分开，因而被冷凝的液体很纯，可以直接回收利用。现在行业内所用装置有列管式冷凝器、淋洒式冷凝器以及螺旋板式冷凝器。

列管式冷凝器是一种传统的标准式设备；螺旋板式冷疑器传热性能好，传热系数比列管式冷凝高1～3倍，但不能耐高压。

冷凝法对VOCS的去除程度，与冷却温度和VOCS成分的饱和蒸气压有关。冷却温度越低，VOCS成分越接近饱和，其去除程度越高。冷凝法有一次冷凝法和多次冷凝法之分。前者多用于净化含单一VOCS成分的废气。后者多用于净化含多种VOCS成分的废气或用于提高废气的净化效率。冷源可以是地下水、冷冻盐水或其它冷源。冷凝法设备简单，操作方便，并容易回收较纯产品，用于去除高浓度VOCS气体更有利。本发明就是用一种由列管式冷凝器强化了换热面积的产物，其中最主要功能部件-换热管是首次采用专利《一种高效换热管》申请号201711164225.0。因上述专利使用了在列管上套有金属丝网管，故比没套有金属丝网管的光管换热面积高出十多到几十倍的，远高于螺旋片和翅片式换热器的换热面积；在换热系数上也有显注提升。因为金属丝网管是紧裹着列管的纵横编织物，丝本身可耐压，其结构也是能抗压的，即使用于有压力工况也是可行的。

发明内容：1、首次采用了《一种高效换热管》专利申请号201711164225.0这种高比表面积的管子，使换热面积提高了多倍，也使换热能力提升，设备体积下降。2、因在换热管上套有高面积的金属丝网管，使在气液交换时露点下的液体有更多的附着面积，从而更有利于液体的凝聚。3、本专利设立了液体收集槽更便于液体的收集。4、本专利是通过变径与管道连接，可依据管径、风速、冷媒状况、待收集物质情况等因素，来任意设计或选择换热器的规格。5、本专利是可以用于加压冷凝的设备。

工艺方法是；气体与冷媒为逆流传递；气体经过水平多层放置的高效换热管被冷却降温，所凝成的液体在下方的收集斗形槽收集后排出；冷却用的液体(称冷媒)由近气体出口处的下端进入到分配槽，供应各个换热管，再从近气体进入处离进液管最远处出设备，换热管与气体是垂直的关系。气体是通过变径与外管连接的，在设备中的气速度要以改变设备面积来变动。固定管子四边各多出了部分做为吊装和叉移的承重用。