一种全氢罩式炉尾气回收装置的制作方法

本实用新型属于尾气回收装置领域，具体涉及一种全氢罩式炉尾气回收装置。

背景技术：

全氢罩式炉是冷轧钢卷的重要退火设备,它以纯氢气作为保护气体,使得钢卷退火后表面比较光洁,同时大大提高了传热效率。

回收全氢罩式炉尾气时先经过增压机增压，输送尾气至冷却器内，将尾气冷却冷凝，再经过汽水分离器将游离水油混合物分离下来，之后利用除氧除水器对回收尾气进行深度脱水和脱氧。

上述设备中的除氧除水器在进行脱氧除水作业时需要对气体进行加热，之后再将加热的气体送入除氧除水器进行脱氧工作，该加热过程需要消耗电能，导致装置的能耗相对较高，同时由于缺乏脱除氮气的设备，传统的装置处理后的尾气往往还含有少量氮气，尾气纯度不够高，此外在后端用气量变小后，后端氢气无法及时处理会造成其压力升高，进而影响装置的安全稳定性。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种全氢罩式炉尾气回收装置，以解决现有技术的回收装置能耗高，尾气中还含有少量氮气纯度不高及装置的安全稳定性不高的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种全氢罩式炉尾气回收装置，包括冷却器、汽水分离器、活性炭过滤器、氢气增压机、氢气缓冲罐、脱氧脱水器、变压吸附脱氮器及纯氢储罐，所述冷却器、汽水分离器及活性炭过滤器通过管道依次相连接；

所述氢气增压机的进气端与活性炭过滤器的出气口连通，所述氢气增压机的出气端与氢气缓冲罐的进气端相连通，所述氢气缓冲罐的出气端与脱氧脱水器的进口端连通；

所述脱氧脱水器的出口端连接有一变压吸附脱氮器，所述变压吸附脱氮器通过管路与纯氢储罐的进口端连接；

所述变压吸附脱氮器的出口端还连接有一回流管道，该回流管道的出气口与所述活性炭过滤器相连通，所述回流管道上还安装有一控制阀门，所述控制阀门与变压吸附脱氮器出口端之间的管道上安装有流量变送器及压力变送器，所述流量变送器及压力变送器的信号输出端与控制阀门并联连接后接电源。

上述方案中，所述活性炭过滤器设有两个，两所述活性炭过滤器的进气端通过管道与所述汽水分离器并联连接。

上述方案中，所述变压吸附脱氮器与纯氢储罐之间的管路上安装有氢气纯度检测仪及放空控制阀门，所述氢气纯度检测仪的信号输出端与放空控制阀门连接后接电源。

上述方案中，所述脱氧脱水器包括以管道依次连接的除氧器、冷水机及干燥机，所述除氧器的进口端与氢气缓冲罐连接，所述干燥机的出口端与变压吸附脱氮器连接。

上述方案中，所述控制阀门为电动阀门。

本实用新型具有以下效果：

（1）本实用新型的氢气增压机设在脱氧脱水器的前端，氢气经过氢气增压机增压后温度会上升到70-90℃，直接利用气体增压后温度会升高，将气体输送至脱氧脱水器进行脱氧处理，无需再二次除氧加热，节约了能耗；

（2）本实用新型在脱氧脱水器的后端增加了变压吸附脱氮器，利用其吸附氮气，进一步提高了回收尾气的纯度。

（3）本装置连接有一回流管道，该回流管道上安装有压力变送器、流量变送器及控制阀门，在后端氢气用量减少时，装置会通过回流管道自动回流，避免气体积压造成压力的升高，确保整个装置的安全稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的脱氧脱水器结构示意图。

以上附图中：1-冷却器、2-汽水分离器、3-活性炭过滤器、4-氢气增压机、5-氢气缓冲罐、6-脱氧脱水器、7-变压吸附脱氮器、8-纯氢储罐、9-回流管道、10-控制阀门、11-流量变送器、12-压力变送器、13-全氢罩式炉。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见图1-2所示：一种全氢罩式炉尾气回收装置，包括冷却器1、汽水分离器2、活性炭过滤器3、氢气增压机4、氢气缓冲罐5、脱氧脱水器6、变压吸附脱氮器7及纯氢储罐8，其中，冷却器1、汽水分离器2及活性炭过滤器3通过管道依次相连接；

图1中标号13为全氢罩式炉，工作时冷却器1的进气口通过管道与全氢罩式炉13的尾气出口连通，纯氢储罐8的出气口通过管道与全氢罩式炉13的进气口连通，用于将净化处理后的尾气重新输送至全氢罩式炉13内；

氢气增压机4的进气端与活性炭过滤器3的出气口连通，氢气增压机4的出气端与氢气缓冲罐5的进气端相连通，氢气缓冲罐5的出气端与脱氧脱水器6的进口端连通；氢气增压机4可采用b-100型增压机，给气体加压的过程伴随做功的过程，气体的内能增加，温度也相应升高；氢气增压机4将尾气增压后送至氢气缓冲罐5内进行储存，氢气缓冲罐5为密闭的金属储气罐；

脱氧脱水器6包括以管道依次连接的除氧器、冷水机及干燥机，除氧器的进口端与氢气缓冲罐5连接，干燥机的出口端与变压吸附脱氮器7连接；除氧器用于脱氧，冷水机及干燥机用以脱除尾气中的水分；

脱氧脱水器6的出口端连接有一变压吸附脱氮器7，变压吸附脱氮器7通过管路与纯氢储罐8的进口端连接；变压吸附脱氮器7内部填充有沸石分子筛，通过沸石分子筛吸附尾气中的氮气，对尾气进行进一步的提纯；

变压吸附脱氮器7的出口端还连接有一回流管道9，该回流管道9的出气口与活性炭过滤器3相连通，回流管道9上还安装有一控制阀门10，控制阀门10与变压吸附脱氮器7出口端之间的管道上安装有流量变送器11及压力变送器12，流量变送器11及压力变送器12的信号输出端与控制阀门10并联连接后接电源；流量变送器11可采用acf-1型，压力变送器12可采用tx3351型，流量变送器11用于测量管路内的气体流量，压力变送器12用于测量管路内的气体压力，当流量变送器11及压力变送器12检测到管路内的气体流量减小及压力增大时，可输出电信号至控制阀门10，控制阀门10为电动阀门，开启控制阀门10后，气体经回流管道9回流至氢气增压机4的前端以避免气体积压造成压力的升高，确保整个装置的安全稳定性；

具体工作时，全氢罩式炉13排出的尾气进入冷却器1内冷却冷凝后，经过汽水分离器2将游离水油混合物分离出来，再经过活性炭过滤器3进行深度吸附尾气中的油份，再经过氢气增压机4增压后送至氢气缓冲罐5内，给气体加压的过程伴随做功的过程，气体的内能增加，温度也相应升高，直接利用气体增压后温度会升高，将气体输送至脱氧脱水器6进行脱氧处理，无需再二次除氧加热，节约了能耗，尾气由氢气缓冲罐5进入脱氧脱水器6进行深度脱氧和脱水，之后再经过变压吸附脱氮器7将尾气中的氮气脱除，利用其吸附氮气，进一步提高了回收尾气的纯度，最后输送至纯氢储罐8内，再由纯氢储罐8输送至全氢罩式炉13中供其循环使用。

活性炭过滤器3设有两个，两活性炭过滤器3的进气端通过管道与汽水分离器2并联连接；两个活性炭过滤器3可以交替使用，以提高工作效率。

变压吸附脱氮器7与纯氢储罐8之间的管路上安装有氢气纯度检测仪及放空控制阀门，氢气纯度检测仪的信号输出端与放空控制阀门连接后接电源；氢气纯度检测仪用以检测处理后尾气的纯度，在其纯度不达标后可开启放空控制阀门，放空尾气。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。