PVA生产系统尾气处理装置

权利要求书： 1.一种PA生产系统尾气处理装置，其特征在于，其包括离心机、旋风分离器、冷凝器、尾气吸收塔、循环泵、送出泵和冷却器，其中，离心机的气相出口连接旋风分离器的进口，旋风分离器的顶部出口连接冷凝器的进口，冷凝器的气相出口连接尾气吸收塔的进口，尾气吸收塔的塔釜出口管道分为两个支路，一个支路依次连接循环泵和冷却器、经冷却器的出口返回尾气吸收塔，另一个支路连接送出泵的进口。

2.根据权利要求1所述的PA生产系统尾气处理装置，其特征在于，冷凝器为利用冷冻水作为媒介的卧式冷凝器。

3.根据权利要求1所述的PA生产系统尾气处理装置，其特征在于，冷凝器的气相出口连接尾气吸收塔的下部进口。

4.根据权利要求1所述的PA生产系统尾气处理装置，其特征在于，冷却器的出口管道连通尾气吸收塔的上部。

5.根据权利要求1所述的PA生产系统尾气处理装置，其特征在于，在尾气吸收塔的顶部设置吸收液进口。

6.根据权利要求1?5任一项所述的PA生产系统尾气处理装置，其特征在于，还包括旋转阀和输送机，所述旋风分离器的底部出口设置旋转阀，所述旋转阀连接所述输送机的顶部。

7.根据权利要求1所述的PA生产系统尾气处理装置，其特征在于，离心机气相出口与旋风分离器气相进口管道相连。

8.根据权利要求1所述的PA生产系统尾气处理装置，其特征在于，所述冷却器为板式冷却器。

9.根据权利要求1?5任一项所述的PA生产系统尾气处理装置，其特征在于，所述循环泵设置为变频电机控制模式，在尾气吸收塔顶部还设置在线监测甲醇含量装置。

10.根据权利要求1?5任一项所述的PA生产系统尾气处理装置，其特征在于，还包括DCS或PLC控制系统，所述DCS或PLC控制系统与所述循环泵和/或所述尾气吸收塔的吸收液的供给设备连接。

说明书： 一种PA生产系统尾气处理装置技术领域[0001] 本实用新型属于尾气净化回收领域，尤其涉及一种PA生产系统尾气处理装置。背景技术[0002] PA行业醇解工序中，在发生酯交换反应后，进入粉碎及脱液装置，设备高速运转产生尾气，尾气组分大部分为甲醇，进入尾气吸收塔后，进行回收。

[0003] 离心机作为脱液PA的主要设备，由于在粉碎过程中产生大量的PA粉末，进入脱液过程后，部分粉末随着气相(甲醇气)，进入尾气系统，粉末不能够及时分离，对下一工序

有很大影响；利用甲醇气易溶于水的性质，在吸收塔内回收甲醇气，但简单的吸收塔吸收效

果较差，目前从正常生产中观察发现尾气吸收塔的放空量较大，甲醇消耗高，能源浪费严

重，对环境、安全都有很大影响。

[0004] 通过在吸收塔之前设置冷凝器虽然可以回收部分冷凝的甲醇，但仅仅通过冷凝器尚无法充分回收尾气中甲醇，且在现有技术中，没有人关注到高速运转的离心机的气相中

产生较大量的PA粉末，这些粉末随尾气进入循环液进入系统，对系统运行有很大影响，对

下一工序回收物料增加了工作量。

[0005] 因此，对于一种能够有效回收PA醇解产物脱液尾气中甲醇和PA粉末的装置存在着迫切的需求。

实用新型内容

[0006] 本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种PA生产系统尾气处理装置，其能够有效回收PA醇解产物脱液尾气中甲醇和PA粉末，消除了粉末随尾气进入循环液进入系统

对系统运行所产生的不良影响。

[0007] 本实用新型是通过以下技术方案实现的：[0008] 一种PA生产系统尾气处理装置，包括离心机、旋风分离器、冷凝器、尾气吸收塔、循环泵、送出泵和冷却器，

[0009] 其中，离心机的气相出口连接旋风分离器的进口，旋风分离器的顶部出口连接冷凝器的进口，冷凝器的气相出口连接尾气吸收塔的进口，尾气吸收塔的塔釜出口管道分为

两个支路，一个支路依次连接循环泵和冷却器、经冷却器的出口返回尾气吸收塔，另一个支

路连接送出泵的进口。

[0010] 作为优选，冷凝器为利用冷冻水(例如温度：?6±0.5℃)作为媒介的卧式冷凝器。[0011] 作为优选，冷凝器的气相出口连接尾气吸收塔的下部进口。[0012] 作为优选，冷却器的出口管道连通尾气吸收塔的上部。[0013] 这里所述的尾气吸收塔的下部是指尾气吸收塔高度的下三分之一。[0014] 这里所述的尾气吸收塔的上部是指尾气吸收塔高度的上三分之一。[0015] 作为优选，在尾气吸收塔的顶部设置吸收液进口。[0016] 作为优选，还包括旋转阀和输送机，所述旋风分离器的底部出口设置旋转阀，所述旋转阀连接所述输送机的顶部。

[0017] 作为优选，离心机气相出口与旋风分离器气相进口管道相连。[0018] 作为优选，冷却器为板式冷却器。[0019] 作为优选，吸收液为脱盐水、循环水或新鲜水。[0020] 作为优选，所述循环泵设置为变频电机控制模式，在尾气吸收塔顶部还设置在线监测甲醇含量装置。

[0021] 作为优选，还包括DCS或PLC控制系统，所述DCS或PLC控制系统与所述循环泵和/或所述尾气吸收塔吸收液的供给设备连接，所述DCS或PLC控制系统连锁调控所述循环泵和/

或连锁调控进入所述尾气吸收塔的吸收液的供给设备。

[0022] 作为优选，所述DCS或PLC控制系统接收来自所述在线监测甲醇含量装置的监测信息，按照设定程序分析、判断、输出控制信号，连锁调控所述循环泵送出频率、循环量，和/或

连锁调控进入所述尾气吸收塔的吸收液的供给设备的补给量或吸收液的温度；

[0023] 其中，所述DCS或PLC控制系统采用DCS或PLC系统具备的数值比较、逻辑判断和数字量输出功能输出控制信号驱动所述循环泵和/或所述吸收液的供给设备动作。

[0024] 作为优选，所述设定程序为，在线监测甲醇含量装置定时自动采集、检测尾气吸收塔塔顶尾气的甲醇含量，当甲醇浓度超过环保控制标准或企业设定标准时，所述DCS或PLC

控制系统连锁调控所述循环泵，加大送出频率、增加循环量，和/或连锁调控进入所述尾气

吸收塔的吸收液的供给设备增加补给量或降低吸收液的温度。

[0025] 本申请中，离心机的来料为：醋酸乙烯聚合为聚醋酸乙烯酯，聚醋酸乙烯酯醇解为聚乙烯醇(酯交换反应生成的块状聚乙烯醇)，经粉碎机粉碎后进入输送机，再进入离心机

脱液(该来料组分20±5％左右为PA，50％±5％左右是甲醇液体，30％±5％为醋酸甲酯)。

该组分进入离心机进行脱液，脱液后的固相即颗粒状聚乙烯醇进入干燥系统，液相即甲醇

和醋酸甲酯液体回收，离心机气相主要是甲醇气体约70％(其余为氮气和醋酸甲酯)，夹带

着部分PA粉末。

[0026] 本实用新型进一步提供了利用上述PA生产系统尾气处理装置减少系统中粉末并改变尾气吸收效率的方法：酯交换反应生成的块状聚乙烯醇，经粉碎机粉碎后进入输送机，

再进入离心机脱液(待脱液的该组分20±5％左右为PA，50％±5％左右是甲醇液体，30％

±5％为醋酸甲酯)，该组分进入(例如每分钟1200转速的)离心机进行脱液，脱液后的颗粒

状聚乙烯醇进入干燥系统，液相即甲醇和醋酸甲酯液体回收，离心机气相主要是甲醇气体

约70％(其余为氮气和醋酸甲酯)，夹带着部分PA粉末，离心机气相出口与旋风分离器气相

进口管道相连；旋风分离器底部连接旋转阀，旋转阀连接输送机顶部；旋风分离产生的PA

粉末通过旋风分离器底部出口的旋转阀进入输送机回收；旋风分离器气相进卧式冷凝器

3

(例如规格200m ，控制冷凝液温度20?25℃)，利用冷冻水(温度：?6±0.5℃)作为媒介冷凝

旋风分离器气相(主要是甲醇70％及少量醋酸甲酯30％)，冷凝液进入回收工序进行进一步

3

处理(回收甲醇)；未冷凝的气相再进尾气吸收塔，经冷却的脱盐水(加水量5?10m /h，冷却

脱盐水温度4?6℃)，从尾气吸收塔顶部加入，利用甲醇溶于水的原理，与尾气逆流传质吸收

尾气中的甲醇形成冷却吸收液；增加以冷冻水为媒介的冷却器，作为循环冷却器，对冷却吸

收液进行降温，增加泵组及流量、温度表计，单独循环冷却吸收液(即循环液)，控制循环量，

3

保证吸收效果(循环量控制30?50m /h，循环温度10?20℃)；冷却吸收液吸收气体后，其中甲

醇约60％、水约30％、醋酸甲酯约10％时，通过送出泵送出(送出温度15?25℃)至回收工序

进行进一步处理，经分析合格后的吸收尾气放空(放空气主要为氮气，空气)。

[0027] 本实用新型的优点[0028] 高速运转的离心机产生大量PA粉末，粉末随尾气进入生产系统，对系统运行有很大影响，对下一工序回收物料增加了工作量，为解决这一技术问题，将离心机尾气先通过旋

风分离器，旋风分离器的作用是通过离心力的作用分离气相中的粉末，粉末落入下面的旋

转阀，进入输送机，去除粉末的气体进入冷凝器(冷源选择冷冻水或者低温循环水)，冷凝器

可以有效冷凝尾气中约80％的甲醇气体，从而将大部分气相冷凝成液相进行回收，未冷凝

气体进入尾气吸收塔，利用冷却器(冷源选择冷冻水或者低温循环水)强化冷凝效果，冷却

吸收液吸收气体后送出，可以将尾气吸收塔循环泵设置成变频电机控制模式，在尾气吸收

塔顶部增加在线监测甲醇含量装置，如监测不合格，则通过DCS或PLC控制连锁调控循环泵

送出频率、增加循环量，或者连锁调节进入尾气吸收塔的吸收液的供给设备，增加补给量或

降低吸收液的温度，以进一步协同增加吸收效果。

[0029] 通过使用本实用新型的装置，大大减少了PA生产过程处理尾气时带入系统中的粉末量，尾气处理系统可长时间稳定运行，冷却器可长期使用也不会造成冷却器的堵塞，无

需清洗，不会因清洗冷却器而导致停工的情况，且使进入离心机气相中的粉末得以回收利

用。

[0030] 同时，尾气中带入系统中的粉末量的大幅减少，也可保证冷凝器的冷却性能，采用本实用新型的冷冻水的冷凝器可以冷却大部分尾气，未冷凝的含有甲醇的气体，在循环液

经过冷却器再次循环冷却后，能够对未冷凝气体进行循环冷却强化吸收回收，通过以冷冻

水为媒介的冷凝器和冷却器的两级协同吸收处理，能够有效地增加尾气中甲醇的回收效

率，甲醇单耗由0.095t/tPA降低至0.065?0.070t/tPA，同时，降低了尾气对消耗、环境、安

全上的影响。

附图说明[0031] 图1为本实用新型的一个实施方案的PA生产系统尾气处理装置的示意图。[0032] 图2为本实用新型的另一实施方案的PA生产系统尾气处理装置的示意图。[0033] 附图标记说明[0034] 1、离心机；2、旋风分离器；3、旋转阀；4、输送机；5、冷凝器；6、尾气吸收塔；7、循环泵；8、冷却器；9、送出泵；10、在线监测甲醇含量装置；11、DCS控制系统。

具体实施方式[0035] 以下结合附图来进一步说明本实用新型。[0036] 如图1所示，一种PA生产系统尾气处理装置，包括离心机1、旋风分离器2、旋转阀3、输送机4、冷凝器5、尾气吸收塔6、循环泵7、送出泵9和冷却器8，

[0037] 其中离心机1的气相出口连接旋风分离器2的进口，旋风分离器2的底部出口连接旋转阀3，旋转阀下面设置输送机4，旋风分离器2的顶部出口连接卧式冷凝器5的进口，卧式

冷凝器5的气相出口连接尾气吸收塔6的进口，尾气吸收塔6的塔釜出口管道分为两个支路，

一个支路连接循环泵7的进口，循环泵7的出口连接冷却器8的进口，冷却器8的出口返回尾

气吸收塔6，另一个支路连接送出泵9的进口。

[0038] 在一个实施方案中，冷凝器为利用冷冻水(例如温度：?6±0.5℃)作为媒介的卧式冷凝器。

[0039] 在一个优选实施方案中，冷凝器的气相出口连接尾气吸收塔的下部进口。[0040] 在另一优选实施方案中，冷却器的出口返回尾气吸收塔的上部。[0041] 这里所述的尾气吸收塔的下部是指尾气吸收塔高度的下三分之一，这里所述的尾气吸收塔的上部是指尾气吸收塔高度的上三分之一。

[0042] 在一个实施方案中，在尾气吸收塔的顶部具有吸收液进口。[0043] 在另一实施方案中，旋转阀连接输送机顶部。[0044] 在又一实施方案中，离心机气相出口与旋风分离器气相进口管道相连。[0045] 作为优选，冷却器为板式冷却器。[0046] 作为优选，吸收液为脱盐水、循环水或新鲜水。[0047] 在进一步优选的实施方案中，如图2所示，尾气吸收塔顶部排出管道上设置在线监测甲醇含量装置10，其与DCS控制系统11通信连接，DCS控制系统11进一步与循环泵7通信连

接，控制循环泵7的送出频率，根据从在线监测甲醇含量装置10检测到的排出尾气中甲醇含

量高于设定值时，增大循环泵7送出频率、增加循环量。

[0048] 实施例1[0049] 酯交换反应生成的块状聚乙烯醇，经粉碎机粉碎后进入输送机，再进入离心机脱液，待脱液的该组分约20％为PA，约50％是甲醇液体，约30％为醋酸甲酯。该组分进入每分

钟1200转速的离心机进行脱液，脱液后的固相即颗粒状聚乙烯醇进入干燥系统，液相即甲

醇和醋酸甲酯液体回收，离心机气相主要是甲醇气体约70％(其余为氮气和醋酸甲酯)，夹

带着部分PA粉末。

[0050] 离心机气相出口与旋风分离器气相进口管道相连，旋风分离器底部连接旋转阀，旋转阀连接输送机顶部。离心机气相通过旋风分离器分离出其中夹带的PA粉末，再通过旋

转阀进入输送机回收；旋风分离器气相(主要是甲醇70％及少量醋酸甲酯30％)进卧式冷凝

3

器(200m ，控制冷却液温度约20℃)，利用冷冻水(温度：?6±0.5℃)作为媒介冷凝旋风分离

器气相，回收甲醇和醋酸甲酯冷凝液；未冷凝的气相即尾气再进尾气吸收塔，经冷却的脱盐

3

水(加水量5m /h，冷却脱盐水温度4℃)作为吸收液从尾气吸收塔顶部加入，利用甲醇溶于

水的原理，与尾气逆流传质吸收其中的甲醇形成冷却吸收液；增加以冷冻水为媒介的板式

换热器，作为循环冷却器对冷却吸收液进行降温，增加泵组及流量、温度表计，单独循环冷

3

却吸收液(即循环液)，控制循环量，保证吸收效果(循环量控制30m /h，循环温度10℃)；监

测冷却吸收液中甲醇浓度，当冷却吸收液吸收气体后，其中甲醇约60％、水约30％、醋酸甲

酯约10％时，通过送出泵送出(送出温度约20℃)至回收工序进行进一步处理，经在线监测

甲醇含量装置10分析合格后的吸收尾气放空(放空气主要为氮气，空气)，如果在线监测甲

醇含量装置10监测到吸收尾气甲醇含量高于设定值，则DCS控制系统11接收在线监测甲醇

含量装置10的信息后操控循环泵7，增大循环泵7送出频率、增加循环量。

[0051] 本实施例中，不但减少了系统中的PA粉末量，而且还将粉末进行了回收，使进入离心机气相的PA粉末得以利用，同时，板式冷却器连续使用数月，未出现板式冷却器堵塞

的情况，系统可连续运转，极大地避免了因清洗板式冷却器而造成停工的情况。根据本实用

新型的装置，还能充分发挥卧式冷凝器的冷却性能可以冷却大部分尾气，未冷凝的气体，在

循环液经过板式冷却器循环冷却后，对未冷凝气体进行强化吸收回收，有效地增加了回收

效率，甲醇单耗由0.095t/tPA降低至0.065t/tPA，降低了尾气对消耗、环境、安全上的影

响。

[0052] 实施例2[0053] 酯交换反应生成的块状聚乙烯醇，经粉碎机粉碎后进入输送机，再进入离心机脱液，待脱液的该组分约20％为PA，约50％是甲醇液体，约30％为醋酸甲酯。该组分进入每分

钟1200转速的离心机进行脱液，脱液后的固相即颗粒状聚乙烯醇进入干燥系统，液相即甲

醇和醋酸甲酯液体回收，离心机气相主要是甲醇气体约70％(其余为氮气和醋酸甲酯)，夹

带着部分PA粉末。

[0054] 离心机气相出口与旋风分离器气相进口管道相连，旋风分离器底部连接旋转阀，旋转阀连接输送机顶部。离心机气相通过旋风分离器分离出其中夹带的PA粉末，再通过旋

转阀进入输送机回收；旋风分离器气相(主要是甲醇70％及少量醋酸甲酯30％)进卧式冷凝

3

器(200m ，控制冷却液温度约20℃)，利用冷冻水(温度：?6±0.5℃)作为媒介冷凝旋风分离

器气相，回收甲醇和醋酸甲酯冷凝液；未冷凝的气相即尾气再进尾气吸收塔，经冷却的脱盐

3

水(加水量8m /h，冷却脱盐水温度5℃)作为吸收液从尾气吸收塔顶部加入，利用甲醇溶于

水的原理，与尾气逆流传质吸收其中的甲醇形成冷却吸收液；增加以冷冻水为媒介的板式

换热器，作为循环冷却器对冷却吸收液进行降温，增加泵组及流量、温度表计，单独循环冷

3

却吸收液(即循环液)，控制循环量，保证吸收效果(循环量控制40m /h，循环温度15℃)；监

测冷却吸收液中甲醇浓度，当冷却吸收液吸收气体后，其中甲醇约60％、水约30％、醋酸甲

酯约10％时，通过送出泵送出(送出温度约20℃)至回收工序进行进一步处理，经在线监测

分析合格后的吸收尾气放空(放空气主要为氮气，空气)。

[0055] 本实施例中，不但减少了系统中的PA粉末量，而且还将粉末进行了回收，使进入离心机气相的PA粉末得以利用，同时，板式冷却器连续使用数月，未出现板式冷却器堵塞

的情况，系统可连续运转，极大地避免了因清洗板式冷却器而造成停工的情况。根据本实用

新型的装置，还能充分发挥卧式冷凝器的冷却性能可以冷却大部分尾气，未冷凝的气体，在

循环液经过板式冷却器冷却后，对未冷凝气体进行强化吸收回收，有效地增加了回收效率，

甲醇单耗由0.095t/tPA降低至0.067t/tPA，降低了尾气对消耗、环境、安全上的影响。

[0056] 实施例3[0057] 酯交换反应生成的块状聚乙烯醇，经粉碎机粉碎后进入输送机，再进入离心机脱液，待脱液的该组分约20％为PA，约50％是甲醇液体，约30％为醋酸甲酯。该组分进入每分

钟1200转速的离心机进行脱液，脱液后的固相即颗粒状聚乙烯醇进入干燥系统，液相即甲

醇和醋酸甲酯液体回收，离心机气相主要是甲醇气体约70％(其余为氮气和醋酸甲酯)，夹

带着部分PA粉末。

[0058] 离心机气相出口与旋风分离器气相进口管道相连，旋风分离器底部连接旋转阀，旋转阀连接输送机顶部。离心机气相通过旋风分离器分离出其中夹带的PA粉末，再通过旋

转阀进入输送机回收；旋风分离器气相(主要是甲醇70％及少量醋酸甲酯30％)进卧式冷凝

3

器(200m ，控制冷却液温度25℃)，利用冷冻水(温度：?6±0.5℃)作为媒介冷凝旋风分离器

气相，回收甲醇和醋酸甲酯冷凝液；未冷凝的气相即尾气再进尾气吸收塔，经冷却的脱盐水

3

(加水量10m /h，冷却脱盐水温度6℃)作为吸收液从尾气吸收塔顶部加入，利用甲醇溶于水

的原理，与尾气逆流传质吸收其中的甲醇形成冷却吸收液；增加以冷冻水为媒介的板式换

热器，作为循环冷却器，对吸收的循环液进行降温，增加泵组及流量、温度表计，单独循环冷

3

却吸收液(即循环液)，控制循环量，保证吸收效果(循环量控制50m /h，循环温度18℃)；监

测冷却吸收液中甲醇浓度，当冷却吸收液吸收气体后，其中甲醇约60％、水约30％、醋酸甲

酯约10％时，通过送出泵送出(送出温度约20℃)至回收工序进行进一步处理，经在线监测

甲醇含量装置10在线监测分析合格后的吸收尾气放空(放空气主要为氮气，空气)。

[0059] 本实施例中，不但减少了系统中的PA粉末量，而且还将粉末进行了回收，使进入离心机气相的PA粉末得以利用，同时，板式冷却器连续使用数月，未出现板式冷却器堵塞

的情况，系统可连续运转，极大地避免了因清洗板式冷却器而造成停工的情况。根据本实用

新型的装置，还能充分发挥卧式冷凝器的冷却性能可以冷却大部分尾气，未冷凝的气体，在

循环液经过板式冷却器冷却后，对未冷凝气体进行强化吸收回收，有效地增加了回收效率，

甲醇单耗由0.095t/tPA降低至0.070t/tPA，降低了尾气对消耗、环境、安全上的影响。

[0060] 以上描述了本实用新型的优选实施方案，但应该理解的是，以上的描述仅用于例示的目的，不构成对本实用新型的任何限制。在不偏离本实用新型主旨和范围的情况下，可

以对本实用新型做出许多修改或等效替换，这些修改和等效替换均应被纳入本实用新型的

保护范围内。