本发明涉及丙酮、水分的处理技术 当前,在我国焊接行业中在应用的乙炔气瓶已达到二百余万只,并且每年还要增加新的乙炔气瓶约四十万只。
在乙炔气瓶的生产和应用的过程中,存在着四个问题:一是在用乙炔气瓶中,由于生产初期填料质量差,造成填料下沉超差,又缺少处理方法。主要的问题是其中含有的丙酮难以处理,致使一部分乙炔气瓶报废了;二是在用的部分乙炔气瓶,由于所含水分超量,使用不安全,国内尚未见到处理方法和装置,致使一部分乙炔气瓶带险作业;三是在生产乙炔气瓶的烘干过程中,常出现个别气瓶填料不干的现象,现行的处理办法是,把不干的乙炔气瓶继续留在烘干炉里,延长一天或两天,再不合格乙炔气瓶就报废了。这种办法耗能多、质量差、效率低;四是往新的乙炔气瓶中充装丙酮时,常有丙酮超量(≥0.5Kg)的现象发生,丙酮是易燃易爆物质,使用这种乙炔气瓶会发生危险的。国内现行的处理方法是高温水浴法,即把乙炔气瓶放入煮沸的水中,使瓶口向上敞开让丙酮挥发。处理一次需要2~3小时,或更长时间。这种方法效率低又污染环境。上述问题的存在严重的影响乙炔气瓶的生产和应用,并在经济上造成很大的损失,还污染了环境。
本发明的目地是用一种安全、经济、有效的方法和装置来处理乙炔气瓶丙酮、水分超量等问题。
本发明采用物理方法,应用加热升温使乙炔气瓶中的超量的丙酮、水分被汽化,采用负压方法使已汽化的丙酮、水分快速离开乙炔气瓶,经过降温冷却把已汽化的丙酮、水分再液化,再用负压方法使液化的丙酮进入回收罐,可以再利用,若是液化的水进入回收罐,就可以排放了。残留的丙酮则进入第一吸收罐中,可再利用。微量残留丙酮和水进入第二吸收罐中被水吸收。这样就完成了丙酮、水分的处理过程。
按上述思想设计的处理装置的工艺流程是,把待处理的乙炔气瓶放入升温室中进行加热,利用丙酮,水的汽化温度不同,选择出其最适宜的汽化温度,使丙酮、水被汽化。启动真空泵,并保持一定时间,让被加热的乙炔气瓶体内处于负压状态,使被汽化的丙酮、水快速离开气瓶而进入温度为15~30℃的降温液化室的管道中。经过冷却把汽化的丙酮、水再变为液态,经负压作用,使大量液态丙酮或水快速进入回收罐中,丙酮可再利用,水可排放。少量没液化的丙酮或水进入第一吸收罐中,回收的丙酮可再利用。剩余的极少量的丙酮、水进入第二吸收灌中,其中注有50%的容积水,就被水吸收。经过上述处理后,乙炔气瓶内的丙酮和水超量等问题就解决了。
升温汽化室是使丙酮、水分从乙炔气瓶中分离出来的重要条件。升温汽化室是由一定数量的加热管、自动测试温度的热电偶和自动控温装置及支架等所组成。为使丙酮、水分从乙炔气瓶中分离出来。需要选择出最适宜的汽化温度,使丙酮、水成为汽态。经试验,丙酮的适宜汽化温度,若考虑丙酮回收利用可选择56.5~65℃,若不考虑丙酮回收利用,可选择70~80℃;水的适宜汽化温度可选择120℃以上。在适宜温度范围要恒定一段时间。
降温液化室是工艺流程的一个重要组成部分,它是由一定数量的金属冷却管和冷冻装置组成,可使降温液化室的温度保持15~30℃,使汽化的丙酮、水变为液态。
回收室是回收丙酮进行再利用的重要条件,它由两只回收罐组成,每只回收罐内有两只管:一只是有阻尼弯的阻尼沉降管,其下口距罐底200mm左右;另一只是真空管,其长度为200mm。
吸收室是由两只吸收罐组成,它与回收罐的的结构相同,两者的区别在于,第二只吸收罐中可注入50%的容积水,且少一只真空管。其作用是把剩余少量的丙酮或水处理掉。
负压器是整个装置的关键部分,它位于回收室与吸收室之间是由真空管及连接管路组成。连接管路与升温汽化室、降温液室、回收罐是相通的,并是封闭的。开动真空泵工作一定时间,产生0.5Kgf/cm2的负压,使升温汽化室中汽化的丙酮、水和降温液化室中液化的丙酮、水及回收罐内都处于负压状态。由于负压作用可使汽化的丙酮、水分快速离开乙炔气瓶,并使变成液态的丙酮或水快速进入回收罐,被回收或排放。
本处理方法与现有的方法比较,具有技术先进的特点,按此法设计的装置,可实现全封闭处理过程。本装置应用广泛,既可为乙炔气瓶生产厂服务,又可为乙炔气瓶充装厂服务,还可以为乙炔气瓶的检测服务。具有节约能源、提高效率、防止环境污染,使回收物和报废气瓶再利用的优点。每只气瓶价格约为400元,若使几万只报废乙炔气瓶壳再利用起来,就能节约资金上千万元。其经济效益和社会效益都是相当可观的。
附图说明:图1为处理丙酮、水的工艺流程图。其中1升温汽化室,2降温液化室,3回收室,4吸收室,5负压器。
图2为一种试验处理丙酮、水的工艺流程图。图中1升温汽化室,2降温液化室,3回收罐,4吸收罐,5真空泵。
实施例:一种经过试验,效果很好的处理乙炔气瓶丙酮、水分的方法和装置。
本试验采用了升温汽化、降温液化、回收、吸收与负压相组合的方法。从图2所示的工艺流程图中可看出,待处理的乙炔气瓶放入升温汽化室后,经过加热管加热,并调到丙酮或水的最适宜的汽化温度,再用控温装置在适宜的汽化温度范围内保持一段时间,使乙炔气瓶中丙酮或水变为汽化状态,经负压作用使已汽化的丙酮或水快速离开乙炔气瓶,进入降温液化室。经冷却管和冷冻装置降温后,使汽化的丙酮或水再变为液化状态,再经负压作用使液化的丙酮或水快速进入回收罐。经过第一只回收罐的阻尼沉降管的冷却,使液化程度增高,大量的液态丙酮由第一回收罐回收,可以再利用。若是液态丙酮就可以再利用。若是液态的水就可以排除了。少量没液化有丙酮或水,在负压作用下再进入第二只回收罐,经过第二只阻尼沉降管冷却、液化后被回收或被排除了。剩余极少量的丙酮或水由真空泵送入吸收罐中,经第一吸收罐的阻尼沉降管的作用,被吸收的丙酮仍可再利用。最后剩余的极微量和丙酮进入第二吸收罐中就被水全部吸收了。这样就完成了处理丙酮、水的任务。
按上述方法设计的装置由下列各部分组成:
1、升温汽化室,它是由加热管、热电偶、自动控温装置,放待处理乙炔气瓶的支架以及与降温液化室相连通的连接管组成。
2、降温液化室,是由金属冷却管、冷冻装置以及与回收室相连通的连接管组成。
3、回收室,是由两个回收罐和每个回收罐内的阻尼沉降管、真空管及连接管成构成。并且前一个回收罐内的真空管与后一个罐内的沉降阻尼管是相通的。
4、吸收室,是由结构与回收罐相同的两个吸收罐和吸收罐内的阻尼沉降管、真空管及连接管构成。且前一个吸收罐内的真空管与后一个吸收罐的阻尼沉降管是相连通的。吸收罐与回收罐不同之处在于:后一个吸收罐内少一个真空管,并且注入50%的容积水。
5、负压装置,是由真空泵、转换器与连接管组成。真空泵通过连接管与升温室中的待处理的乙炔气瓶、降温液化室中的冷却管、回收室是连通的、封闭的,且皆处于0.5Kgf/cm2负压状态。真空泵通过连接管与吸收室是连通的,且处于常压状态。