專利名稱：鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置。
背景技術：
不銹鋼鏡面板退火，是指經冷軋刨光后的鏡面級不銹鋼板在高氫環境中的高溫退火。為了保證退火表面的鏡面效果，鏡面板退火過程是在高溫高氫氣環境中完成的。通常使用的爐內氣體組成為h2+n2，在爐子運轉時，其中鏡面爐頂部通入高純氫氣，為防止外部空氣進入鏡面爐爐體內，在爐體密封面上通入氮氣密封，由于鏡面退火爐的爐體空間較大，需要向爐體內通入大量的h2+n2混合氣，同時從退火爐出ロ排出幾乎等量的h2+n2混合氣。不銹鋼鏡面板退火過程是ー個連續不間斷的過程，除了剛開始裝爐及退火結束出爐用氮氣置換外，其它的時間都通保護氣h2+n2，一臺鏡面板退火爐的保護氫氣的氣量為120Nm3/h,這部分保護氣在運行過程中實際損耗氣只有5°/Γ8%，剩余保護氫氣直接燃燒掉或對大氣排空，造成浪費。
發明內容本實用新型的目的是提供一種能夠將鏡面板退火爐排放的保護氣進行回收、處理、浄化后再進入退火爐循環使用的裝置，該裝置實現了氫氣零排放，達到節能減排、降低氫氣使用成本的目的。為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置，從上游向下游依次包括進ロ能夠與所述鏡面板退火爐的保護氣排出ロ相連通的捕集罐；進ロ能夠與所述捕集罐的出ロ相連通的淋洗裝置；進ロ能夠與所述淋洗裝置的出ロ相連通的第一冷卻器；進ロ能夠與所述第一冷卻器的出ロ相連通的第一汽水分離器；進ロ能夠與所述第一汽水分離器的出氣ロ相連通用于對該第一汽水分離器的出氣ロ排出的氣體進行增壓的鼓風機；進ロ能夠與所述鼓風機的出口相連通的除油罐；進ロ能夠與所述除油罐的出口相連通的除氧器；進ロ能夠與所述除氧器的出ロ相連通的第二冷卻器；進ロ能夠與所述第二冷卻器的出ロ相連通的第二汽水分離器；進ロ能夠與所述第二汽水分離器的出氣ロ相連通用于對該第二汽水分離器的出氣ロ排出的氣體進行干燥的吸附再生式干燥裝置，該吸附再生式干燥裝置包括多個依次交替進行吸附干燥和再生的裝置単元，每個所述裝置単元的再生氣的排出ロ與所述捕集罐的進ロ相連接；進ロ能夠與所述每個裝置単元的干燥氣的出口相連通用于對干燥氣進行增壓的氣體壓縮機；[0017]進ロ能夠與所述氣體壓縮機的出口相連通用于對經氣體壓縮機增壓后的氣體進行分離以制得氫氣的變壓吸附提氫裝置，所述變壓吸附提氫裝置的氫氣的出口與所述鏡面板退火爐的氫氣的進ロ相連接。優選地，所述鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置還包括回流調節閥，該回流調節閥的進ロ與所述鼓風機的出口相連接，所述回流調節閥的出口與所述第一冷卻器的進ロ相連接。優選地，所述鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置還包括穩壓調節閥，該穩壓調節閥的進ロ與所述氣體壓縮機的出ロ相連接，所述穩壓調節閥的出口與所述氣體壓縮機的進ロ相連接。優選地，所述鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置還包括壓カ調節閥，所述變壓吸附提氫裝置的氫氣的出口通過該壓力調節閥與所述鏡面板退火爐的氫氣的進ロ相連接。優選地，所述鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置還包括能夠檢測氫氣水含量的露點儀、能夠檢測氫氣純度的氫氣分析儀、能夠檢測氫氣含氧量的氧氣分析儀，所述露點儀、所述氫氣分析儀、所述氧氣分析儀均連接在所述變壓吸附提氫裝置的氫氣的出口上。由于上述技術方案的運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點在鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置中，鏡面板退火爐排出的保護氣尾氣-氮氫混合氣，經降溫、淋洗除塵、冷卻除水、增壓、除油、除氧、除水、除氮等凈化處理后，得到的浄化氫氣重新作為保護氣進入鏡面板退火爐循環使用，降低了氫氣的使用成本。不僅如此，吸附再生式干燥裝置中每個裝置単元的再生氣的排出ロ與捕集罐的進ロ相連接，這樣吹掃再生后的氣體進入捕集罐，重新進行降溫、淋洗除塵、冷卻除水、增壓、除油、除氧、除水、除氮的凈化處理，這樣該保護氣回收循環利用裝置實現了氫氣零排放，做到了真正意義上的節能減排。
附圖I為本實用新型的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖來進一步闡述本實用新型的結構。參見圖I所示，鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置，從上游向下游包括依次相連接的捕集罐I、淋洗裝置2、第一冷卻器4、第一汽水分離器5、鼓風機6、除油罐7、除氧器8、第二冷卻器9、第二汽水分離器10、吸附再生式干燥裝置11、氣體壓縮機12、變壓吸附提氫裝置13。在圖I中，從鏡面板退火爐17排出的保護氣-氮氫混合氣，首先進入5m3捕集罐1，對回收的氮氫混合氣進行冷卻降溫，隨后氮氫混合氣經過淋洗裝置2，在淋洗裝置2中通過循環水泵3供水，水洗洗去氮氫混合氣中攜帯的粉塵及微小顆粒雜質，淋洗裝置2為現有技術中的裝置，具體結構參見中國專利文獻“氣體回收凈化除塵裝置”公開號201565227U,經過淋洗的氮氫混合氣接著進入15 m2第一冷卻器4和第一汽水分離器5,進行冷卻除水，除去由淋洗裝置2帶來的飽和水，此時氮氫混合氣的露點達到5 15°C，然后氮氫混合氣進入鼓風機6進行增壓，這里鼓風機6采用羅茨風機，經鼓風機6增壓后氣體壓カ達到l(T50kpa，增壓后的氮氫混合氣接著進入除油罐7，除去系統前級帶來的油等雜質，除油后的氣體依次進入除氧器8、第二冷卻器9、第二汽水分離器10，進行除氧、降溫、除水，接著氮氫混合氣進入吸附再生式干燥裝置11進行干燥除水，干燥后的氣體指標如下含氧量< 3ppm,氣體露點< -65°c,壓カl(T50kpa,接著干燥后的氮氫混合氣，通過氣體壓縮機12進行增壓，這里氣體壓縮機12采用氫壓機，經氣體壓縮機12增壓后氣體壓力達到f I. 6MPa，經過增壓的氮氫混合氣隨后進入多塔變壓吸附提氫裝置13，利用變壓吸附提氫裝置13吸附塔中裝填的氫氮專用分子篩，進行氫、氮分離，分離得到的氫氣純度可達99. 999%。鏡面板退火爐17保護氣回收裝置自帶在線儀表-露點儀14、氫氣分析儀15、氧氣分析儀16均連接在變壓吸附提氫裝置13的氫氣的出口上，經變壓吸附提氫裝置13輸出的氫氣的最終指標通過露點儀14、氫氣分析儀15、氧氣分析儀16分析后得到氫氣露點-68°C，氫氣純度99· 999%，氧含量3ppm，凈化后的純氫氣通過自立式壓カ調節閥20控制出ロ壓カ和流量，重新作為原料氣供給鏡面板退火爐17做保護氣使用。該鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置中，從鏡面板退火爐17回收的保護氣通過淋洗除塵、增壓、除油、除氧、除水、除氮等凈化處理后，得到的浄化氫氣重新作為保護 氣進入退火爐17循環使用，降低了氫氣的使用成本。不僅如此，在吸附再生式干燥裝置11的多個依次交替進行吸附干燥和再生的裝置単元中，每個裝置単元的再生氣的排出ロ與捕集罐I的進ロ相連接，每個裝置単元的再生氣采用的是干燥后的氣體，通過干燥后的氣體吹掃裝置単元中的吸附劑，實現再生，吹掃后的氣體進入捕集罐1，重新進行淋洗除塵、增壓、除油、除氧、除水、除氮等凈化處理后，再作為潔凈的保護氫氣進入退火爐17循環使用，這樣該保護氣回收循環利用裝置實現了氫氣零排放，做到了真正意義上的節能減排。這里特別說明一下，除了淋洗裝置2為現有技術中的裝置外，吸附再生式干燥裝置11、變壓吸附提氫裝置13均為現有裝置，故關于其結構在此不贅述。為保持系統的穩定運行及系統壓カ的可控，系統內設置了調節閥18、19、20。壓カ調節閥20已在上面敘述過，用于調節給氣壓力，可根據用戶需求，調節至用戶需求的壓力。回流調節閥18的進ロ與鼓風機6的出ロ相連接，回流調節閥18的出口與第一冷卻器4的進ロ相連接，這樣當鼓風機6前級系統壓カ較低，或前級系統出現突發狀況時如氣源切斷，則回流調節閥18開啟，鼓風機6后級系統氣體回流至前級，以避免前級系統抽負壓造成的安全隱患。穩壓調節閥19的進ロ與氣體壓縮機12的出ロ相連接，穩壓調節閥19的出口與氣體壓縮機12的進ロ相連接，這樣當氣體壓縮機12后級系統的壓カ超過系統設計壓力吋，穩壓調節閥19開啟，氣體壓縮機12后級氣體回流至前級，避免后級系統超壓。下面介紹ー下本專利的鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置的具體應用情況無錫碩陽不銹鋼有限公司使用了國內開發出的第一臺國產鏡面板退火爐，該公司投入使用初期，向鏡面板退火爐通入的保護氣在使用后全部從放空ロ排出。通過實際測試發現氫氣的實際損耗氣不到用氣量的10%，大量的氫氣直接排放造成了大量的氫源浪費，導致生產成本居高不下。針對上述情況，該公司上了ー套我公司提供的400Nm3/h鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置，將鏡面板退火爐中的保護氣尾氣進行回收，浄化處理后再利用，取得了成功，通過比較發現，通過采用本專利裝置回收氫氣循環使用，生產的鏡面級不銹鋼板與原生產エ藝生產的不銹鋼板質量相當，且裝置穩定，達到預期目標，大大降低了氫氣的使用成本，還達到節能減排的目的。
權利要求1.鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置，其特征在于從上游向下游依次包括 進ロ能夠與所述鏡面板退火爐的保護氣排出ロ相連通的捕集罐； 進ロ能夠與所述捕集罐的出口相連通的淋洗裝置； 進ロ能夠與所述淋洗裝置的出ロ相連通的第一冷卻器； 進ロ能夠與所述第一冷卻器的出ロ相連通的第一汽水分離器； 進ロ能夠與所述第一汽水分離器的出氣ロ相連通用于對該第一汽水分離器的出氣ロ排出的氣體進行增壓的鼓風機； 進ロ能夠與所述鼓風機的出口相連通的除油罐； 進ロ能夠與所述除油罐的出口相連通的除氧器； 進ロ能夠與所述除氧器的出ロ相連通的第二冷卻器； 進ロ能夠與所述第二冷卻器的出ロ相連通的第二汽水分離器； 進ロ能夠與所述第二汽水分離器的出氣ロ相連通用于對該第二汽水分離器的出氣ロ排出的氣體進行干燥的吸附再生式干燥裝置，該吸附再生式干燥裝置包括多個依次交替進行吸附干燥和再生的裝置単元，每個所述裝置単元的再生氣的排出ロ與所述捕集罐的進ロ相連接； 進ロ能夠與所述每個裝置単元的干燥氣的出口相連通用于對干燥氣進行增壓的氣體壓縮機； 進ロ能夠與所述氣體壓縮機的出口相連通用于對經氣體壓縮機增壓后的氣體進行分離以制得氫氣的變壓吸附提氫裝置，所述變壓吸附提氫裝置的氫氣的出口與所述鏡面板退火爐的氫氣的進ロ相連接。
2.根據權利要求I所述的鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置，其特征在于所述鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置還包括回流調節閥，該回流調節閥的進ロ與所述鼓風機的出口相連接，所述回流調節閥的出口與所述第一冷卻器的進ロ相連接。
3.根據權利要求I所述的鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置，其特征在于所述鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置還包括穩壓調節閥，該穩壓調節閥的進ロ與所述氣體壓縮機的出ロ相連接，所述穩壓調節閥的出口與所述氣體壓縮機的進ロ相連接。
4.根據權利要求I所述的鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置，其特征在于所述鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置還包括壓カ調節閥，所述變壓吸附提氫裝置的氫氣的出口通過該壓力調節閥與所述鏡面板退火爐的氫氣的進ロ相連接。
5.根據權利要求I所述的鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置，其特征在于所述鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置還包括能夠檢測氫氣水含量的露點儀、能夠檢測氫氣純度的氫氣分析儀、能夠檢測氫氣含氧量的氧氣分析儀，所述露點儀、所述氫氣分析儀、所述氧氣分析儀均連接在所述變壓吸附提氫裝置的氫氣的出口上。
專利摘要本實用新型公開了鏡面板退火爐保護氣回收循環利用裝置，其中鏡面板退火爐排出的保護氣尾氣-氮氫混合氣，經降溫、淋洗除塵、冷卻除水、增壓、除油、除氧、除水、除氮等凈化處理后，得到的凈化氫氣重新作為保護氣進入鏡面板退火爐循環使用，降低了氫氣的使用成本。不僅如此，吸附再生式干燥裝置中每個裝置單元的再生氣的排出口與捕集罐的進口相連接，這樣吹掃再生后的氣體進入捕集罐，重新進行降溫、淋洗除塵、冷卻除水、增壓、除油、除氧、除水、除氮的凈化處理，這樣該保護氣回收循環利用裝置實現了氫氣零排放，做到了真正意義上的節能減排。
文檔編號C21D9/00GK202610283SQ201220248569
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月30日 優先權日2012年5月30日
發明者郗春滿, 王歡, 郭正軍, 卞華君, 熊大平 申請人:蘇州蘇凈保護氣氛有限公司