太阳能光伏供电的有机蒸气冷凝吸附回收系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种太阳能光伏供电的有机蒸气冷凝吸附回收系统，太阳能光伏供电系统连接有机蒸气冷凝吸附回收系统中的各个用电设备，太阳能光伏供电系统包括与光伏电能控制器相连的太阳能光伏电池板，光伏电能控制器还以不同端口分别与输出保护装置、蓄电池组和辅助电源系统相连；蓄电池组分别与输出保护装置和辅助电源系统相连，交流输入PFC整流器的四个端口分别与辅助电源系统、输出保护装置、交流市电、柴油发电机组相连；有机蒸气冷凝吸附回收系统包括油气集气管、吸气风机、缓冲罐、冷箱、压缩机、冷凝器和两个吸附筒；集成应用了冷凝、吸附回收复合工艺，提高了回收效率，降低了尾气有机蒸气含量，防止污染。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及环境保护及节能
，特指一种基于太阳能光伏供电并通过冷凝和吸附集成工艺回收油气等各种有机蒸气的系统。技术背景在石油、石化、油漆(涂料)、交通等领域，由于汽油等各种挥发性有机物(VOCs)在生产、储存、运输、销售、使用等过程中非常容易挥发而产生十分严重的有机蒸气排放。这种有机蒸气大量蒸发并直接排放到大气，不仅造成严重的数量损失和质量下降(从而带来了重大的经济损失)，而且严重地污染了大气环境及留下重大的火灾隐患。有机废气的治理及资源化处理，第一关键技术在于怎样分离VOCs和空气。目前VOCs与空气的分离方法有吸收法、吸附法、冷凝法及膜法等。各种VOCs回收方法都具有优缺点及适用范围。例如，吸收法油气回收方法通过油气、空气混合气与吸收剂接触，根据不同组分在吸收剂中的溶解度不同，即油气组分溶解于该吸收剂形成溶液(富吸收剂)，不能溶解的空气组分则保留在气相中，于是原混合气体的组分得以分离。故吸收法对于处理高浓度、大流量的油气有明显的优势，回收效果的好坏主要取决于吸收剂。吸附法有利于控制回收系统尾气中油气浓度在很低的水平，但其存在吸附热明显、解吸较难、达到吸附平衡时间较长等问题，故特别适合于回收低浓度、小流量的油气，并宜作为某些组合工艺的后续处理。吸附法回收高浓度油气或其它VOCs，尤其用于回收酮类、酯类、醇类及不饱和烃时，可能会发生活性炭层劣化(炭化)甚至着火。冷凝法可直接回收到油品，对于处理高浓度、中流量的油气有明显的优势。但单纯的冷凝法冷凝温度要低于_70°C以下，才可保证回收率达到90%左右，相应地制冷系统较复杂。同时，还要用耐低温材料及增加保温、除霜等环节，投资成本和运行费用都较高。膜分离法油气回收技术作为一门新技术，正处于研究开发中，尤其对高性能的膜材料开发研制。目前，国内外有用有机膜来分离回收VOCs，但膜使用寿命短，投资及运行费用较大。为此，不同回收方法的集成技术正成为人们研究的重点。集成技术因为恰当地结合了两种或几种技术的优势，达到高度的技术互补，不仅可以较为容易地实现油气排放的有效控制，还可以将技术成本大大降低。目前的油气回收方法中，不论是单一方法还是集成方法，其回收装置中的相关设备如制冷压缩机、真空泵，监控设备等其动力来源大多是采用的交流市电，能耗较大，油气回收的运行费用较高。而太阳能是利用最为广泛的清洁可再生能源，太阳能光伏供电技术已经趋于成熟，且成本在不断降低，该技术可以较少或不依赖市电，既可完成油气回收设备电力供应，还可以向所属构筑物的空调、照明等系统提供电力。在缺电或没有市电的场所，更能发挥其独特的作用。利用太阳能驱动的VOCs回收装置更节能，因为太阳能光伏发电，正好与石化、石油VOCs回收装置的运行时间同步。目前，在国内外采用冷凝吸附集成技术回收油气的系统，其油气回收设备动力来源都是采用交流市电。中国专利申请号为200710060342. 2公开的加油站光电互补吸收冷凝吸附变频油气回收法，其油气回收过程由2种能源3个工艺2个环节组成。2种能源是太阳能和传统电力能源，太阳能为油气吸附回收工艺的真空设备和溶剂吸收工艺的循环泵提供能源，而传统电力能源是为冷凝回收工艺的制冷设备和其他设备提供能源，太阳能电池板转换得到的直流电仍需转换成交流电再供应给用电设备。3个工艺是溶剂吸收、冷凝吸收、油气深度吸附。2个环节是油罐车卸油时的集中回收的一级油气回收环节和加油枪给客户车辆加油回收的二级油气回收环节，且一级回收环节收集的油气是经集油管进入溶剂吸收装置、冷凝吸收装置、油气深度吸附装置依次进行回收，而二级回收环节产生的油气经集油管只进入油气深度吸附装置进行回收。另有中国专利申请号为200710060338. 6公开的移动冷凝与光电互补的吸附变频油气回收法，该方法是利用带移动冷凝油气回收设备的油罐车完成由油罐车向加油站油罐卸油时产生油气的一次油气回收，加油站固定式吸附油气回收设备完成对经吸收、冷凝油气回收设备处理后的尾气进行二次油气回收和加油枪为用户加油时产生的油气回收，而太阳能也仅仅是为加油站吸附油气回收设备提供能量，也需要经过直流-交流转换后再供应给用电设备。
技术实现思路
本技术目的是为克服现有技术不足而提供一种循环利用清洁能源、环保、自动化程度高、操作方便、结构紧凑，占地小，施工安装方便的太阳能光伏供电的有机蒸气冷凝吸附回收系统。实现本技术目的的技术方案为包括太阳能光伏供电系统和有机蒸气冷凝吸附回收系统两部分，太阳能光伏供电系统连接有机蒸气冷凝吸附回收系统中的各个用电设备；太阳能光伏供电系统包括与光伏电能控制器的第一端口相连的太阳能光伏电池板，光伏电能控制器的第二端口与输出保护装置相连、第三端口与蓄电池组连接、第四端口与辅助电源系统相连；辅助电源系统连接监控显示系统，蓄电池组分别与输出保护装置和辅助电源系统相连，交流输入PFC整流器的四个端口分别与辅助电源系统、输出保护装置、交流市电、柴油发电机组相连；有机蒸气冷凝吸附回收系统包括油气集气管、吸气风机、缓冲罐、冷箱、压缩机、冷凝器和两个吸附筒；油气集气管的出口与吸气风机的进口相连，吸气风机的出口经第二止回阀同缓冲罐的进口相连，缓冲罐的出口与冷箱连接，冷箱与压缩机、冷凝器、膨胀阀构成了制冷回路，冷箱下部通过排油管同储油罐相连接，冷箱上侧出口管线经由第一、第二直流驱动防爆电动阀分别与并联的第一、第二吸附筒的进口端相连接，第一、第二吸附筒底部分别经第三、第四直流驱动防爆电动阀与真空泵的进口端相连；真空泵的出口端与汽液分离器的进口端相连，汽液分离器的出口端与冷箱的进口端相连。本技术的优点在于I、本技术回收过程由2种能源2个工艺组成。2种能源仍然是太阳能和传统电力能源，但本技术中的太阳能是主要电源，为回收系统中的所有设备提供能源，而且采用直流供电，不需要直流和交流转换，而传统电力能源只是作为在太阳能不足时的补充能源。2个工艺为低温冷凝和吸附工艺，且该2个工艺装置都为依次连接的固定式或撬装式装置，油气回收集气管收集的VOCs气体都需经过低温冷凝和吸附装置进行依次处理，再排放达标的尾气。基本解决石化、石油、化工、交通、建筑装饰等众多领域在生产、销售、使用各种石油产品、化工产品时排放出大量VOCs恶臭气体的回收问题，并且不会再生三废(废水、废气、废渣)排放。2、利用太阳能驱动，起到双重节能的功效，太阳能光伏发电正好与石化、石油VOCs回收装置的运行时间同步，因此本专利技术采用太阳能光伏发电和蓄电池直流供电系统，组成独立供电系统，为有机蒸气治理回收装置供电，可以有效的缓解电力紧张问题，结合柴油发电机组，则可以完全不依赖交流市电，特别适用于野外缺电区域的加油站。3、在有机蒸气冷凝吸附回收系统上使用了可调速的直流驱动的压缩机、真空泵及引气风机，避免了直流和交流转换的能量损失，并通过调速，可减少压缩机的启停次数，改善了有机蒸气冷凝回 收系统的调节特性和系统性能，提高了系统的节能效果和运行效率。由于光伏电池提供的都是直流电，只要把输出电压做到规定的数值，就可以为各用电设备提供直流电力，减少了由交流转为直流或由直流转为交流的AC-DC转换次数，降低了转换损失。将太阳能光伏发电直接用于驱动各种直流用电设备，比将太阳能光伏发电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光伏供电的有机蒸气冷凝吸附回收系统，包括太阳能光伏供电系统和有机蒸气冷凝吸附回收系统两部分，其特征是太阳能光伏供电系统连接有机蒸气冷凝吸附回收系统中的各个用电设备； 所述太阳能光伏供电系统包括与光伏电能控制器(27)的第一端口相连的太阳能光伏电池板(26 )，光伏电能控制器(27 )的第二端口与输出保护装置(28 )相连、第三端口与蓄电池组(30)连接、第四端口与辅助电源系统(29)相连；辅助电源系统(29)连接监控显示系统(31)，蓄电池组(30 )分别与输出保护装置(28 )和辅助电源系统(29 )相连，交流输入PFC整流器(32)的四个端口分别与辅助电源系统(29)、输出保护装置(28)、交流市电(33)、柴油发电机组(34)相连； 所述有机蒸气冷凝吸附回收系统包括油气集气管(I)、吸气风机(2)、缓冲罐(5)、冷箱(8)、压缩机(9)、冷凝器(10)和两个吸附筒(12、13);油气集气管(I)的出口与吸气风机(2)的进口相连，吸气风机(2)的出口经第二止回阀(4)同缓冲罐(5)的进口相连，缓冲罐(5)的出口与冷箱(8)连接，冷箱(8)与压缩机(9)、冷凝器(10)、膨胀阀(11)构成了制冷回路，冷箱(8)下部通过排油管(25)同储油罐(23)相连接，冷箱(8)上侧出口管线经由第一、第二直流驱动防爆电动阀(14、15)分别与并联的第一、第二吸附筒(12、13)的进口端相连接，第一、第二吸附筒(12、13)底部分别经第三、第四直流驱动防爆电动阀(16、17)与真空泵(16)的进口端相连；真空泵(21)的出口端与汽液分离器(22)的进口端相连，汽液分离器(22)的出口端与冷箱(8 )的进口端相连。2.根据权利要求I所述的太阳能光伏供电的有机蒸气冷凝吸附回收系统，其特征是油气集气管(I)的进口与缓冲罐(5)之间连接第一止回阀(3);缓冲罐(5)上设有压力表(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄维秋，周昊，郭强，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：实用新型
国别省市：