专利摘要

专利摘要

本发明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。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，待处理废气中不同成分气体，根据各自沸点的不同，在到达处于不同温度段落的冷凝器时分别冷凝，最后废气中沸点最低的超低温气体通入液态空气储罐直接冷凝后通入极低温储液罐备用；低温冷凝器还通过高压气管将高压气体通入到膨胀机做功带动发电机进行备用发电。本发明可以变废为宝，将废气冷凝集中彻底处理，实现尾气废气零排放。

权利要求

1.一种冷凝液化废气成分全回收并利用余热发电的装置，其特征在于，包括液态空气储罐(1)、低温泵(2)、超低温冷凝器(3)、低温冷凝器(4)、常温冷凝器(5)、预冷冷凝器(6)、压缩空气罐(12)、废气管(13)、预冷气管(14)、常温气管(15)、低温气管(16)、超低温气管(17)、超低温空气管(18)、排气管(19)、排气头(20)、液态空气管(21)、高压液态空气管(22)、高压冷气管(23)、高压气管(24)、低温乏气管(25)、压缩空气管(26)、极低液体管(27)、超低温液体管(28)、低温液体管(29)、常温液体管(30)、冷凝液体管(31)、直接冷凝气管(32)、膨胀机(33)、发电机(34)、涡轮增压器(40)、废气输入管(41)和压缩空气输入管(42)，液态空气储罐(1)分别与超低温气管(17)、超低温空气管(18)、液态空气管(21)和极低温排液阀(35)相连，超低温空气管(18)与预冷冷凝器(6)相连，预冷冷凝器(6)通过废气管(13)与涡轮增压器(40)相连，预冷冷凝器(6)还通过排气管(19)与排气头(20)相连，预冷冷凝器(6)通过预冷气管(14)与常温冷凝器(5)相连，液态空气管(21)与高压液态空气管(22)相连，超低温气管(17)和高压液态空气管(22)与超低温冷凝器(3)相连，超低温冷凝器(3)通过高压冷气管(23)与低温冷凝器(4)相连，低温冷凝器(4)通过低温气管(16)与超低温冷凝器(3)相连，低温冷凝器(4)还通过高压气管(24)与膨胀机(33)相连，膨胀机(33)分别与发电机(34)、低温乏气管(25)相连，低温乏气管(25)与常温冷凝器(5)相连，常温冷凝器(5)通过常温气管(15)与低温冷凝器(4)相连，常温冷凝器(5)还通过压缩空气管(26)与涡轮增压器(40)相连，涡轮增压器(40)通过压缩空气输入管(42)与压缩空气罐(12)相连，废气输入管(41)与涡轮增压器(40)相连。

2.根据权利要求1所述的冷凝液化废气成分全回收并利用余热发电的装置，其特征在于，所述的极低温排液阀(35)通过极低液体管(27)与极低温储液罐(7)相连，预冷冷凝器(6)通过中温排液阀(39)、冷凝液体管(31)与中温储液罐(11)相连，超低温冷凝器(3)通过超温排液阀(36)、超低温液体管(28)与超温储液罐(8)相连，低温冷凝器(4)通过低温排液阀(37)、低温液体管(29)与低温储液罐(9)相连，常温冷凝器(5)通过常温排液阀(38)、常温液体管(30)与常温储液罐(10)相连。

3.根据权利要求2所述的一种冷凝液化废气成分全回收并利用余热发电的装置的处理方法，其特征在于，其处理方法包括以下步骤：废气输入管(41)通过涡轮增压器(40)增压并经过废气管(13)进入到预冷冷凝器(6)中，预冷冷凝器(6)与液态空气储罐(1)相连，经过预冷凝之后，废气中的部分沸点高的二氧化氮、硫化氢、丙烯、丁烯气体成分冷凝后进入到中温储液罐(11)中储备利用；液态空气储罐(1)还依次连接超低温冷凝器(3)、低温冷凝器(4)、常温冷凝器(5)，最终还未凝结的超低温气体经直接冷凝气管(32)通入液态空气储罐(1)后与液态空气液体直接换热冷凝后通入极低温储液罐(7)备用；其中低温气体进入超低温冷凝器(3)后再通入到超温储液罐(8)中进行备用；其中常温气体进入到低温冷凝器(4)冷凝后部分沸点低的一氧化氮、一氧化碳、甲烷气体成分冷凝后通入到低温储液罐(9)备用；其中预冷气体进入到常温冷凝器(5)进行部分沸点处于常温范围的气体成分冷凝再通入到常温储液罐(10)备用，低温冷凝器(4)还通过高压气管(24)将高压气体通入到膨胀机(33)膨胀做功带动发电机(34)进行备用发电。

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；

其中，1、液态空气储罐；2、低温泵；3、超低温冷凝器；4、低温冷凝器；5、常温冷凝器；6、预冷冷凝器；7、极低温储液罐；8、超温储液罐；9、低温储液罐；10、常温储液罐；11、中温储液罐；12、压缩空气罐；13、废气管；14、预冷气管；15、常温气管；16、低温气管；17、超低温气管；18、超低温空气管；19、排气管、20、排气头；21、液态空气管；22、高压液态空气管；23、高压冷气管；24、高压气管；25、低温乏气管；26、压缩空气管；27、极低液体管；28、超低温液体管；29、低温液体管；30、常温液体管；31、冷凝液体管；32、直接冷凝气管；33、膨胀机；34、发电机；35、极低温排液阀；36、超温排液阀；37、低温排液阀；38、常温排液阀；39、中温排液阀；40、涡轮增压器；41、废气输入管；42、压缩空气输入管。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：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，包括液态空气储罐1、低温泵2、超低温冷凝器3、低温冷凝器4、常温冷凝器5、预冷冷凝器6、极低温储液罐7、超温储液罐8、低温储液罐9、常温储液罐10、中温储液罐11、压缩空气罐12、废气管13、预冷气管14、常温气管15、低温气管16、超低温气管17、超低温空气管18、排气管19、排气头20、液态空气管21、高压液态空气管22、高压冷气管23、高压气管24、低温乏气管25、压缩空气管26、极低液体管27、超低温液体管28、低温液体管29、常温液体管30、冷凝液体管31、直接冷凝气管32、膨胀机33、发电机34、极低温排液阀35、超温排液阀36、低温排液阀37、常温排液阀38、中温排液阀39、涡轮增压器40、废气输入管41和压缩空气输入管42，液态空气储罐1分别与超低温气管17、超低温空气管18、液态空气管21和极低温排液阀35相连，极低温排液阀35通过极低液体管27与极低温储液罐7相连，超低温空气管18与预冷冷凝器6相连，预冷冷凝器6通过废气管13与涡轮增压器40相连，预冷冷凝器6还通过排气管19与排气头20相连，预冷冷凝器6通过中温排液阀39、冷凝液体管31与中温储液罐11相连，预冷冷凝器6通过预冷气管14与常温冷凝器5相连，液态空气管21与高压液态空气管22相连，超低温气管17和高压液态空气管22与超低温冷凝器3相连，超低温冷凝器3通过超温排液阀36、超低温液体管28与超温储液罐8相连，超低温冷凝器3通过高压冷气管23与低温冷凝器4相连，低温冷凝器4通过低温气管16与超低温冷凝器3相连，低温冷凝器4通过低温排液阀37、低温液体管29与低温储液罐9相连，低温冷凝器4还通过高压气管24与膨胀机33相连，膨胀机33分别与发电机34、低温乏气管25相连，低温乏气管25与常温冷凝器5相连，常温冷凝器5通过常温气管15与低温冷凝器4相连，常温冷凝器5通过常温排液阀38、常温液体管30与常温储液罐10相连，常温冷凝器5还通过压缩空气管26与涡轮增压器40相连，涡轮增压器40通过压缩空气输入管42与压缩空气罐12相连，废气输入管41与涡轮增压器40相连。

一种冷凝液化废气处理方法，其包括以下步骤：废气输入管41通过涡轮增压器40增压并经过废气管13进入到预冷冷凝器6中，预冷冷凝器6与液态空气储罐1相连，经过预冷凝之后，废气中的部分沸点高的二氧化氮、硫化氢、丙烯、丁烯气体成分冷凝后进入到中温储液罐11中储备利用；液态空气储罐1还依次连接超低温冷凝器3、低温冷凝器4、常温冷凝器5，最终还未凝结的超低温气体经直接冷凝气管32通入液态空气储罐1后与液态空气液体直接换热冷凝后通入极低温储液罐7备用；其中低温气体进入超低温冷凝器3后再通入到超温储液罐8中进行备用；其中常温气体进入到低温冷凝器4冷凝后部分沸点低的一氧化氮、一氧化碳、甲烷气体成分冷凝后通入到低温储液罐9备用；其中预冷气体进入到常温冷凝器5进行部分沸点处于常温范围的气体成分冷凝再通入到常温储液罐10备用，低温冷凝器4还通过高压气管24将高压气体通入到膨胀机33膨胀做功带动发电机34进行备用发电。

本具体实施方式的超低温冷凝器3是将气体冷凝到-100℃~-200℃并存储到超温储液罐8中备用；低温冷凝器4将气体冷凝到0℃~-100℃并存储到低温储液罐9进行备用，常温冷凝器5将气体冷凝到-100℃~20℃并存储到常温储液罐10进行备用，预冷冷凝器6将气体冷凝到-20℃~30℃并存储到中温储液罐11进行备用。本具体实施方式中的液态空气储罐1可是有液氮或者液态空气，也可根据废气含量增加冷凝装置，进一步细分温段，可以利用压缩空气推动低温泵工作，进一步节省电力消耗；采用传统冷凝蒸发器和新型蒸发器，如降膜蒸发器效应相同，不影响本发明的保护；不同种类膨胀机均不影响本发明保护。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

冷凝液化废气成分全回收并利用余热发电的方法和装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。