[实用新型]一种从工业尾气中回收电子级一氧化二氮的系统

说明书

本实用新型公开一种从工业尾气中回收电子级一氧化二氮的系统，包括通过管道依次连接的压缩机、第一水洗塔、第二水洗塔、有机洗涤塔、净化塔、换热器、冷凝器I、分离罐、精馏塔和产品冷凝器，压缩机的进口和原料尾气进气管道相连，第二水洗塔的洗涤用水由去离子水源提供，第一水洗塔的洗涤用水由第二水洗塔提供，所述换热器设有第一换热通道、第二换热通道和第三换热通道，所述冷凝器I设有气体进口、气体出口、制冷剂进口、制冷剂出口，净化塔的气体通过换热器的第一换热通道后进入冷凝器I中，还包括用于对精馏塔顶部的气体进行冷凝的冷凝器II，以及用于对冷凝器I、冷凝器II和产品冷凝器提供冷量的制冷机。

技术领域

本发明属于尾气回收领域，具体涉及一种从工业尾气中回收电子级一氧化二氮的系统。

背景技术

一氧化二氮（Nitrous Oxide），又称笑气，无色有甜味的气体，化学式为N₂O，是一种氧化剂。一氧化二氮高温下能分解成氮气和氧气，在一定条件下能支持燃烧（同氧气），但在室温下稳定，有轻微的麻醉作用，并能致人发笑，主要应用于食品工业、电子工业和医学等领域。

一氧化二氮是一种化学性质稳定的温室气体，其全球变暖潜能值(GWP)约为CO₂的300倍，是一种潜在的导致温室效应和臭氧层减少的气体。大气中N₂O主要来自农业排放、化石燃料燃烧、生物质燃烧和废水。环己酮生产装置的氨肟化反应尾气的主要组分是一氧化二氮、氮气和少量氧气。传统的工艺方法是将经过冷却、尾气吸收塔吸收后含有大量N₂O的尾气放空直接排放到空气中，造成了严重的环境污染和资源浪费。对一氧化二氮的治理引起了各国环保组织的高度重视。

然而，从含有一氧化二氮的废气回收和纯化可用于半导体、LCD、和OLED工业的高纯度一氧化二氮的方法尚未广泛应用于工业。美国专利公开号US 2014/0366576描述了一种方法，其包括用于从含有一氧化二氮、杂质、水分和有机烃的废气纯化一氧化二氮的湿法洗涤、吸附、液化、闪蒸或回流连续蒸馏。在此，通过湿法洗涤除去二氧化碳和二氧化氮，通过吸附除去痕量杂质例如二氧化碳、二氧化氮、水蒸气和有机烃。然后，液化气体。在排放器(emitter)中分离包含浓度为30体积%的一氧化二氮的含有一氧化二氮的气体混合物和包含浓度为约98体积%的一氧化二氮的含有一氧化二氮的液体混合物。将包含浓度为约98体积%的一氧化二氮的含有一氧化二氮的液体混合物加入蒸馏设备以获得至少99.999体积%纯度的高纯度一氧化二氮。然而，在上述专利中，未使用浓缩将送至排放器的含有一氧化二氮的气体混合物的装置。因此，包含浓度为30体积%的一氧化二氮的气体混合物在通过蒸馏设备前从排放器排放至空气中。因此，如上述专利的实施例所示，一氧化二氮的回收率低至供给至纯化工序的己二酸废气中所含的总一氧化二氮含量的约5%。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种从工业尾气中回收电子级一氧化二氮的系统，可实现一氧化二氮的多次循环回收。

基于上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种从工业尾气中回收电子级一氧化二氮的系统，包括通过管道依次连接的压缩机、第一水洗塔、第二水洗塔、有机洗涤塔、净化塔、换热器、冷凝器I、分离罐、精馏塔和产品冷凝器，压缩机的进口和原料尾气进气管道相连，第二水洗塔的洗涤用水由去离子水源提供，第一水洗塔的洗涤用水由第二水洗塔提供，所述换热器设有第一换热通道、第二换热通道和第三换热通道，所述冷凝器I设有气体进口、气体出口、制冷剂进口、制冷剂出口，净化塔的气体出口通过管道和换热器的第一换热通道进口相连，第一换热通道出口通过管道和冷凝器I的气体进口相连，冷凝器I的气体出口通过管道和分离罐的气体进口相连，分离罐的气体出口和精馏塔的气体进口相连，精馏塔的气体出口和产品冷凝器相连；还包括用于对精馏塔顶部的气体进行冷凝的冷凝器II，以及用于对冷凝器I、冷凝器II和产品冷凝器提供冷量的制冷机。