冷凝回收就是將蒸汽從氣體中冷卻凝結(jié)成液體，適用于回收蒸汽狀態(tài)的有害物質(zhì)。特別是用來(lái)回收質(zhì)量濃度在1000 mg/m3以上的有機(jī)溶劑蒸汽。在理論上可以達(dá)到很高的凈化程度．但費(fèi)用也隨著增加。冷凝回收所需設(shè)備和操作條件比較簡(jiǎn)單，回收物質(zhì)的純度比較高，常作為吸附、燃燒等凈化方法的前處理，以減輕使用這些方法時(shí)的負(fù)荷，如氯堿工業(yè)中，常用冷凝法使汞蒸汽變成液體汞而加以回收。此外高濕度廢氣也用冷凝法使水蒸汽冷凝下來(lái)，大大減少了氣體量，有利于下一步操作。

冷凝原理

冷凝過(guò)程中，被冷凝物質(zhì)僅發(fā)生物理變化而化學(xué)性質(zhì)不變，故可直接回收利用。冷凝法在理論上可以達(dá)到很高的凈化程度，但凈化程度越高則操作費(fèi)用越高。因此，它常常作為凈化高濃度有機(jī)廢氣的預(yù)處理工序，從降低污染物含量和減少?gòu)U氣體積兩方面減少后續(xù)工藝的負(fù)荷，并回收有價(jià)值物質(zhì)。該法適用于有機(jī)廢氣濃度高、溫度低、風(fēng)量小的工況，需要附屬冷凍設(shè)備，主要應(yīng)用于石油、化工、制藥等行業(yè)有機(jī)廢氣處理。

物質(zhì)在不同的溫度和壓力下，具有不同的飽和蒸氣壓。當(dāng)物質(zhì)的蒸氣壓在某一溫度下達(dá)到其相應(yīng)的飽和蒸氣壓時(shí)，則開(kāi)始凝結(jié)，該溫度稱(chēng)為物質(zhì)的露點(diǎn)溫度。只有系統(tǒng)溫度低于露點(diǎn)溫度，蒸氣態(tài)物質(zhì)才能從氣相中冷凝出來(lái)。冷凝法就是利用揮發(fā)性有機(jī)物在不同溫度和壓力下具有不同飽和蒸氣壓這一性質(zhì)，采用降低系統(tǒng)溫度或提高系統(tǒng)壓力的方式，使其從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)而從氣相中分離出來(lái)。

冷凝方式

冷凝方式有直接冷凝和壓縮冷凝兩種。為提高冷凝效率，直接冷凝一般采用多級(jí)連續(xù)冷卻方法降低揮發(fā)廢氣的溫度，使之凝聚為液體分離出來(lái)。冷凝法回收裝置的冷凝溫度一般按預(yù)冷、機(jī)械制冷、液氮制冷等步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)揮發(fā)氣的成分、要求的回收率及最后排放到大氣的尾氣允許含量來(lái)確定冷凝裝置出口處揮發(fā)氣的溫度值。

預(yù)冷器是單級(jí)冷卻裝置，其冷凝溫度在各成分的凝固溫度以上，一般在4℃左右，目的是使大部分水汽凝結(jié)為水而除去，減少裝置的運(yùn)行能耗。揮發(fā)氣離開(kāi)預(yù)冷器后進(jìn)入機(jī)械制冷級(jí)，機(jī)械制冷級(jí)可使大部分有機(jī)廢氣冷凝為液體回收。若需要更低的冷卻溫度，則在機(jī)械制冷之后連接液氮制冷，可使有機(jī)廢氣的回收率達(dá)到99%。單級(jí)機(jī)械壓縮制冷裝置的工作溫度范圍為-35～-10℃；串聯(lián)的機(jī)械壓縮制冷裝置有淺冷級(jí)和深冷級(jí)組成，其工作溫度范圍為-70～-40℃；用液氮制冷的深冷裝置的工作溫度可達(dá)-184℃。多級(jí)連續(xù)冷卻方法在石油化工行業(yè)的油氣回收中應(yīng)用很廣泛，其凈化程度可滿(mǎn)足世界各國(guó)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

冷凝設(shè)備分類(lèi)

冷凝設(shè)備可分為接觸冷凝(直接冷卻)和表面冷凝(間接冷卻)兩類(lèi)。接觸冷凝是冷卻介質(zhì)與廢氣直接接觸進(jìn)行熱交換，優(yōu)點(diǎn)是冷卻效果好，設(shè)備簡(jiǎn)單，但要求廢氣中的組分不會(huì)與冷卻介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不能互溶，否則難以分離回收。為防止二次污染，冷凝液要進(jìn)一步處理。表面冷凝是使用間壁把廢氣與冷卻介質(zhì)分開(kāi)，使其不互相接觸，通過(guò)間壁將廢氣中的熱量移除，使其冷卻。因而冷凝下來(lái)的液體很純，可以直接回收利用。該法設(shè)備復(fù)雜，冷卻介質(zhì)用量大，要求被冷卻污染物中不含有微粒物或黏性物，以免在器壁上沉積而影響換熱。

直接冷凝設(shè)備有噴射式接觸冷凝器、噴淋塔或氣液接觸塔，接觸塔可以是填料塔、篩板塔等。間接冷凝設(shè)備有列管冷凝器、翅管空冷冷凝器、蛇管冷凝器以及螺旋板冷凝器。