VOCs深冷冷凝回收工艺原理及问题

膨胀制冷

就是利用透平膨胀机作为制冷工具，制取冷量，给VOCs治理设备（油气回收处理装置）提供冷量，完成对有机废气的净化治理和回收处理。

膨胀机的工作原理：

透平膨胀机是空气分离设备及天然气（石油气）液化分离设备和低温粉碎设备等获取冷量所必需的关键部机，是保证整套设备稳定运行的心心脏。其主要原理是利用有一定压力的气体在透平膨胀机内进行绝热膨胀对外做功而消耗气体本身的内能，从而使气体自身强烈地冷却而达到制冷的目的。

透平膨胀机输出的能量由同轴的增压机、发电机回收或制动风机、油等消耗。膨胀机主要是被用来生产冷量造成低温，其工作的对象主要是气体。当气体具有一定的压力和温度时。就具有一定的能量，即由压力而体现的势能与由温度所体现的动能。这两种能量总称为内能，而膨胀机主要的作用是利用气体通过膨胀机的过程中的内能降低并对外输出功。并由于气体内能的降低并对外输出功使气体的压力和温度大幅度降低从而达到制冷与降温的目的。

膨胀机主要的工作是在喷咀及叶轮中完成。喷咀是一种由多个精心设计的叶片所组成的喷射通道（即喷咀流道）。当高压的气体通过喷咀流道时，由于喷射作用使气体的速度迅速上升并可达到音速。而气体的压力和温度则很快下降。从而达到降温的目的。（膨胀器和增压机）

经压缩、干燥、净化的油气混合气推动涡轮膨胀机工作，迅速等熵膨胀致冷。当致冷温度低于油气的露点温度时，油气被冷凝为液体，经气液分离器分离。膨胀制冷油气回收设备流程图：

液氮制冷

液氮制冷原理简单，利用液态氮在气化（相变）过程吸收热量（或说释放冷量）的原理，将VOCs 气体降温液化。基本原理示意如下：

这种工艺方法简单，氮的沸点温度很低（-195.8℃），可以制取深低温温度。

但是液氮利用是一次性的，气化以后就是氮气，如果用户现场还可以利用氮气，而且需要量与液氮气化量对应，用户可以考虑接受此工艺。若气化氮气派不上用途，用户会感觉成本高而不考虑采用。

氮气制冷方法的治理设备见下图：

液氮技术在金属材料（冷）处理、制药行业生产过程冷量取用方面有运用。

液氮冷凝温度可以比机械压缩式冷凝温度更低，可以作为预处理工艺，将大多数的油气冷凝回收，后续配套热力燃烧、催化燃烧或吸附工艺，从而达到更低的排放标准。

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