液氮冷凝治理VOC废气，先进成熟治理方案解决用户面临的工业有机废气污染难题-电子发烧友网

国外某科技公司液氮冷凝VOC治理技术，该公司是高性能低温冷凝系统的先驱者、领导者，为复杂应用开发了高效和可靠的技术，最大限度地利用了低温处理的巨大潜力。

液氮冷凝治理VOC废气的系统特点

● 成熟性产品已在全球300多家工业企业中成功应用；
● 安全性本系统不涉及电加热、焚烧等危险因素；
● 经济性在冷凝器中蒸发的液氮以气体的形式被回收重新使用在生产工艺中，运行更经济；
● 实用性冷凝温度达到-150℃，废气排放治理更干净，是现行国标的几倍；

系统简介

该系统的主要目的是将挥发性有机化合物的蒸汽与来自工艺设备(反应器)的废液流分开，以避免污染并回收溶剂用于重复使用或处理。
该系统基于低温冷凝原理，以液氮为冷源。所使用的氮在装置中汽化，并能以气体的形式重新发回给客户管网，以便回收后利用。
液氮冷凝的高效运行归功于拥有专利的热交换器，其特点是蒸汽和气体的分馏能力高。蒸汽回收技术特别适用于通风气体冷凝（VGC）应用，用于 VOC的减排。该工艺的基础是将废水冷却到非常低的温度，使用液氮或其它低温流体作为冷源，通过降低蒸汽压力作为蒸汽/液体和蒸汽/固体平衡的功能来分离污染物。

要处理的废气受到或多或少挥发性有机/无机化合物的污染，在冷凝器中低于混合物露点以下被逐渐冷却，污染物被尽可能地冷凝和分离。由于冷却剂的温度很低，冷凝器的表面温度可能低于要冷凝化合物的熔点，因此在热交换表面会形成一些固体。由于这个原因，冷凝器的设计和构造采用了一种特殊的配置，使固体的形成不会对整个工艺的性能产生任何负面影响。如果污染物在冷凝条件下的残留浓度仍然大于可允许的排放限值，则在必要时进行冷却以降低温度，以在升华平衡的基础上得到蒸汽回收和压力降低。
在低温冷凝条件下，表面被固体有机气溶胶所覆盖，这些气溶胶被特意保存在该装置中以避免排放到大气中，这将使达到所需净化水平无效。一段时间后（通常为 6 至 12 小时），换热率逐渐降低，压降逐渐增加，为了使冷凝器除霜，必须用同样的方法加热使其再生。如果工艺是连续的，则必须使用第二个冷凝器，该冷凝器处于备用状态。
通过对冷凝阶段废水温度的控制和监测，确保了在运行周期内系统的性能检查以及相应的处理效果，并在系统调试和验证过程中得到验证，并保持在合理的较低水平。该工艺的可靠性非常适合 VOC 的减排，是由工厂控制系统所提供，能够不断检查正确的工艺条件，检测任何故障，并最终及时投入到备用冷凝线中。

系统描述

该装置以低温冷凝为基础，以液氮（LIN）为冷源。在冷凝器中蒸发的液氮以气体的形式被回收，以便在工厂管网中再次使用。
VOC（挥发性有机化合物）的分离过程是通过冷凝和部分凝固的方式进行，其基础是在较低的温度下，以液氮作为冷凝器中的冷却液，在蒸汽/液体和蒸汽/固体平衡中，降低化合物的蒸汽压力。冷凝器出口温度由盘管内液氮自动注入控制，必须根据排放限制和/或回收量的要求进行设置。
具有专利技术的VOC（挥发性有机化合物冷凝是基于一个特殊的热交换器设计，这是由翅形盘管和流量调节器组成。

这种特别的系统具有以下优势

● 表面面积大，对流量峰值变化响应快；
●对热应力有很好的抵抗力，在300多个项目应用中，厂家所提供的冷凝器从没有出现过故障；
●表面和体积形成低密度冰或有机固体，所以该装置可以在低于VOC熔点的温度下连续运行，因此，可以不使用进一步处理的情况下保证遵守法规所要求的排放限制（例如活性炭）；
● 易于处理回收的VOC，因为冷凝液在接近进口的温度下被分离；
●高效和低耗氮量，一种适当的节能器配置和一种特殊的专有再生循环，可以从冷凝器中回收冷用于再生。
● 最终也是最重要的，从安全角度出发提出了处理工艺通风口的工艺，因为其不涉及热温度、活性炭等危险源。

工艺描述

废气由风机提供，以提供必要的能量来平衡系统的压力损失。在废气总管的压力控制下调节风机。在流量最小的情况下，为了保持装置中最小的备用流量，提供了一条循环线。该循环是在流量控制下通过调节阀完成，以保持装置内的最小流量。
在风机之前提供一个供在0/+5℃应制冷水的预冷凝器以减少低温冷凝器中的水，降低液氮消耗并提高装置的使用周期。预制冷器的上部有一个除雾器，用于去除液滴，避免液体进入风机。该装置的低温部分包含预制冷器，为从处理后低温废气中回收低温能而设计。最后的冷却发生在使用液氮的低温冷凝器中。所有由换热器浓缩的馏分物都被收集到罐中，并通过离心泵排放。

该装置是为低于-150/-160℃的冷凝温度而设计，但为了将污染物降低到所要求的数值，处理工艺最终在-150/-155℃的温度范围下将污染物浓度降低到要求的值，处理过程最终保持在-150/-160℃的温度范围内，以达到规定的限值。在这个温度下，载流中的最后一部分可以以固体霜的形式分开。因为固体（水和溶剂）逐渐积聚到换热器表面，即使是专门设计和定型，换热系数也会随时间的增加而减少，而且它们还需除霜。为了获得连续运行，双线布置设备，一个为运行模式，另外一个为再生模式。

除霜是利用了相同的进口废气所提供的热负荷。事实上，废气首先被送到不运行的冷凝器，然后被送到运行的冷凝器。这样由于废气本身提供的热量，存在于第一个冷凝器的固体有机化合物被融化，其部分被冷却，因此也提供能量回收。根据持续时间12到24小时（根据装置的操作条件）的自动循环，由DeltaP（压差）测量或时间决定自动切换这两个冷凝器。为了确保快速完成除霜而提供了一个加热器，可以将进口废气加热到30到40℃。