CN103041680B - 烟草生产中的废气的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟草生产中的废气的处理方法，包括如下内容：将烟草生产过程中的7种生产工艺点排放的废气分为7条废气处理线进行处理，这7条废气处理线分别为制丝排潮线、制丝除尘线、卷包除尘线、环境除尘线、打叶复烤线、白肋烟线和滤棒生产线，根据各生产工艺点产生废气的特点配置相应的废气处理方案。本发明的废气处理效率更高。

Description

烟草生产中的废气的处理方法

技术领域

 本发明涉及一种工业废气处理方法，具体涉及一种烟草生产过程中产生的废气的处理方法。

背景技术

烟草的加工生产过程中会产生大量包含异味分子、颗粒物和粉尘的废气，这些具有刺激性气味的废气会给车间工人的身心健康带来不良影响，如果该废气不经过处理直接排放到周围环境中，会严重影响周围居民的正常生活。为了减少异味废气对人体健康和环境的影响，需要采取相应的处理措施。

烟草生产的各生产工艺点产生的废气的成分是不同的。然而，在现有技术中，烟草废气的处理方法比较单一，没有针对各生产工艺点产生废气的特点配置相应的废气处理方案，导致废气的处理效率不高。

发明内容

本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种烟草生产中的废气的处理方法，该处理方法的废气处理效率更高。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种烟草生产中的废气的处理方法，包括如下内容：将烟草生产过程中的7种生产工艺点排放的废气分为7条废气处理线进行处理，这7条废气处理线分别为制丝排潮线、制丝除尘线、卷包除尘线、环境除尘线、打叶复烤线、白肋烟线和滤棒生产线；

1）制丝排潮线

向废气收集管道中注入适量的低温等离子体，去除废气中的异味分子，之后使废气通过二段三级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子；

2）制丝除尘线

向废气收集管道中注入适量的低温等离子体，去除废气中的异味分子，之后使废气通过一段二级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子；或使废气收集管道中收集的废气直接通过二段三级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和易溶于水的异味分子；

3）卷包除尘线

使废气收集管道中收集的废气直接通过一段一级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和易溶于水的异味分子；

4）环境除尘线

使废气收集管道中收集的废气直接通过一段二级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和易溶于水的异味分子；

5）打叶复烤线

向废气收集管道中注入适量的低温等离子体，去除废气中的异味分子，之后使废气通过二段四级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子；

6）白肋烟线

向废气收集管道中注入适量的低温等离子体，去除废气中的异味分子，之后使废气通过二段四级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子；

7）滤棒生产线

向废气收集管道中注入适量的低温等离子体，去除废气中的异味分子，之后使废气通过一段三级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子。

本发明的有益效果是：本发明根据各生产工艺点产生废气的特点合理配置相应的废气处理方法，其废气处理效率更高。

附图说明

图1是一段一级高效能交叉流洗池的结构示意图；

图2是一段二级高效能交叉流洗池的结构示意图；

图3是一段三级高效能交叉流洗池的结构示意图；

图4是二段三级高效能交叉流洗池的结构示意图；

图5是二段四级高效能交叉流洗池的结构示意图；

图6是注入式低温等离子体废气处理系统的主视图；

图7是图1的左视图；

图8是图1的俯视图。

在图1-图5中：10-箱体；11-第一段箱体；12-第二段箱体；20-净化空腔；30-水池；40-气液分离装置；50-交叉流式废气处理系统；51-聚丙烯多面空心球填料；52-前喷淋系统；53-上喷淋系统；60-对流式废气处理系统；61-对流式循环喷淋装置；62-对流式废气处理系统的气液分离装置；

在图6-图8中：1′-低温等离子体高压反应箱；2′-变压器隔离开关；3′-流量计；4′-加热器隔离开关；5′-加热器；6′-调节阀；7′-第一软接管；8′-风机；9′-袋式过滤器；10′-HEPA过滤器；11′-活性炭过滤器；12′-第二软接管；13′-接地点；14′-减震器；15′-一体化适配器；16′-第三软接管；17′-废气收集管道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作详细描述。

1、制丝排潮线

将制丝排潮生产过程中产生的废气收集至废气收集管道中，制丝排潮线收集的废气特点是高温、高湿、异味重和含尘量高。首先由注入式低温等离子体废气处理系统向废气收集管道中注入适量的低温等离子，主要用于去除废气中的异味分子，处理后的气体继续通过二段三级高效能交叉流洗池，洗池的作用主要是去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子，经过上述处理的废气中的异味分子、颗粒物已经基本去除，气体的温度和湿度也都明显降低。此套系统废气处理效率可达90%以上，恶臭污染排放值≤417(无量纲)[GB14554-1993 中规定15米高度的排放标准是2000（无量纲）]。

2、制丝除尘线

结合烟厂的实际情况，设计两种技术方案来处理制丝除尘线的废气，且两种方案均能达到较好的处理效果。

方案一：生产过程中产生的废气收集至废气收集管道中，制丝除尘线收集的废气特点是异味重、含一定颗粒物和粉尘。因此，首先由注入式低温等离子体废气处理系统向废气收集管道中注入适量的低温等离子，主要去除废气中的异味分子，处理后的气体继续通过一段二级高效能交叉流洗池，洗池的作用主要是去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子，经过上述处理的废气中的异味物质、颗粒物已经基本去除，此套系统废气处理效率可达90%以上，恶臭污染排放值≤417(无量纲)[GB14554-1993 中规定15米高度的排放标准是2000（无量纲）]。

方案二：生产过程中产生的废气收集至废气收集管道中，制丝除尘线收集的废气特点是异味浓度重、含一定颗粒物和粉尘。因此，使废气直接通过二段三级高效能交叉流洗池，洗池的作用主要是去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和易溶于水的异味分子，经过该套设备处理后，废气中的异味物质、颗粒物质已经基本去除，此套系统废气处理效率可达75%以上，恶臭污染排放值≤550(无量纲)[GB14554-1993 中规定15米高度的排放标准是2000（无量纲）]。

3、卷包除尘线

将卷包除尘生产过程中产生的废气收集至废气收集管道中，卷包除尘线收集的废气特点是异味浓度低、含少量颗粒物和粉尘。因此，使废气通过一段一级高效能交叉流洗池设备，洗池的作用主要是去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和易溶于水的异味分子，经过一段一级高效能交叉流洗池处理后的废气中的异味物质、颗粒物已经基本去除，此套系统废气处理效率可达75%以上，恶臭污染排放值≤174(无量纲)[GB14554-1993 中规定15米高度的排放标准是2000（无量纲）]。

4、环境除尘线

将环境除尘生产过程中产生的废气收集至废气收集管道中，环境除尘线收集的废气特点是异味浓度低、含少量颗粒物和粉尘。因此，使废气通过一段二级高效能交叉流洗池设备，洗池的作用主要是去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和易溶于水的异味分子，经过一段二级高效能交叉流洗池处理后的废气中的异味物质、颗粒物质已经基本去除，此套系统废气处理效率可达75%以上，恶臭污染排放值≤234(无量纲)[GB14554-1993 中规定15米高度的排放标准是2000（无量纲）]。

5、白肋烟线

将白肋烟线生产过程中产生的废气收集至废气收集管道中，白肋烟线收集的废气特点是高温、高湿、异味重、含尘量高。因此，首先由注入式低温等离子体废气处理系统向废气收集管道中注入适量的低温等离子，主要去除废气中的异味分子，处理后的气体继续通过二段四级高效能交叉流洗池，洗池的作用主要是去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子，经过上述处理后，废气中的异味物质、颗粒物已经基本去除，而且经过上述处理排放的气体的温度和湿度都明显降低。此套系统废气处理效率可达90%以上，恶臭污染排放值≤550(无量纲)[GB14554-1993 中规定15米高度的排放标准是2000（无量纲）]。

6、打叶复烤线

将打叶复烤线生产过程中产生的废气收集至废气收集管道中，白肋烟线收集的废气特点是高温、高湿、异味重、含尘量高。因此，首先由注入式低温等离子体废气处理系统向废气收集管道中注入适量的低温等离子，主要去除废气中的异味分子，处理后的气体继续通过二段四级高效能交叉流洗池，洗池的作用主要是去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子，经过上述处理后，废气中的异味物质、颗粒物质已经基本去除，而且经过上述处理排放的气体的温度和湿度都明显降低。此套系统废气处理效率可达90%以上，恶臭污染排放值≤550(无量纲)[GB14554-1993 中规定15米高度的排放标准是2000（无量纲）]。

7、滤棒生产线

将滤棒车间生产过程中产生的废气收集至废气收集管道中，滤棒生产线收集的废气特点是酸性气体重、含尘量高。因此，首先由注入式低温等离子体废气处理系统向废气收集管道中注入适量的低温等离子，主要去除废气中的异味物质，处理后的气体继续通过一段三级高效能交叉流洗池，洗池的作用主要是去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子，经过上述处理后，废气中的异味物质、颗粒物质已经基本去除。此套系统废气处理效率可达90%以上，恶臭污染排放值≤417(无量纲)[GB14554-1993 中规定15米高度的排放标准是2000（无量纲）]。

如图1所示，一段一级高效能交叉流洗池，包括箱体10，箱体10内设置有从前到后贯通的净化空腔20，箱体10于该净化空腔20的前端和后端分别设置有气体入口和气体出口，净化空腔20内设置有交叉流式废气处理系统50，该交叉流式废气处理系统50由填充于净化空腔20内的聚丙烯多面空心球填料51及用于向该聚丙烯多面空心球填料51喷淋净化液体的前喷淋系统52和上喷淋系统53构成，前喷淋系统52设置于聚丙烯多面空心球填料51的前侧，上喷淋系统53设置于聚丙烯多面空心球填料51的上方，箱体10于净化空腔20的下方设置有水池30。

净化空腔20的中部填满的比表面积较大的聚丙烯多面空心球填料51（PP球填充物），聚丙烯多面空心球填料51能够增大废气与液体的有效接触面积。工作时，废气首先经过聚丙烯多面空心球填料51，净化液体向下喷淋的同时进行水平喷淋，废气水平方向通过洗池，净化液体喷淋方式是与废气顺流并交叉流方式，废气流经聚丙烯多面空心球填料51时，与喷洒于聚丙烯多面空心球填料51的液体充分接触，废气中夹带的颗粒物随净化液体流入洗池底部的水池30中，同时可溶于液体的异味分子、有机物也被去除。经过聚丙烯多面空心球填料51后，废气中的颗粒物和异味分子含量大大降低。由于通过聚丙烯多面空心球填料51的废气中夹带大量水滴，如果不进行处理，废气直接进入管道或者其他设备易对管道或设备造成腐蚀、损坏。净化空腔20于聚丙烯多面空心球填料51的后侧设置有气液分离装置40，废气还需要由气液分离装置40进行处理。气液分离装置40由若干片倾斜设置的波纹状的隔板构成，当废气流经气液分离器时，气流中夹带的液滴在惯性力作用下，在隔板弯曲通道中沉降，所形成的液膜凭借重力沿着板面下流至水池30。之后废气达标排放。

如图2所示，一段二级高效能交叉流洗池与一段一级高效能交叉流洗池的区别仅在于净化空腔20内设置有前后两个交叉流式废气处理系统50，这两个交叉流式废气处理系统50均位于气液分离装置40的前侧。

一个交叉流式废气处理系统50可以将废气中粒径较大的颗粒物（>=200um）和异味分子含量大大降低。第二个交叉流式废气处理系统50可以进一步去除粒径较小的颗粒物（0.5-200um）以及废气中残留的异味分子。经过两级处理单元后，废气中的颗粒物和异味浓度大大降低，再经过气液分离装置40处理即可达标排放。

如图3所示，一段三级高效能交叉流洗池与一段二级高效能交叉流洗池的区别在于净化空腔20于两个交叉流式废气处理系统50的前侧设置有一个对流式废气处理系统60，该对流式废气处理系统60由气液分离装置62和设置于该气液分离装置62的前方并向前喷淋净化液体的对流式循环喷淋装置61构成。对流式废气处理系统60的气液分离装置62也是由若干片倾斜设置的波纹状的隔板构成。

工作时，首先由对流式废气处理系统60对废气进行处理。对流式循环喷淋装置61向前喷淋，与废气流动方向相对，液滴与废气中的颗粒物发生碰撞、拦截和凝聚作用，颗粒物随液滴降落下来，在此过程中废气中含有的可溶于水的酸性和碱性异味物质随水流入底部水池30，经预处理后的废气经过气液分离装置62，去除废气中夹带的液滴和杂质。然后，废气依次经过两个交叉流式废气处理系统50和一个气液分离装置40处理后达标排放。

如图4所示，一种二段三级高效能交叉流洗池，箱体10由第一段箱体11和第二段箱体12前后连接而成，第一段箱体11和第二段箱体12于净化空腔20的下端均设置有水池30，两个交叉流式废气处理系统50及气液分离装置40均设置于第二段箱体12内，第一段箱体11内设置有对流式废气处理系统60，该对流式废气处理系统60由气液分离装置和设置于该气液分离装置的前方并向前喷淋净化液体的对流式循环喷淋装置61构成。

如图5所示，二段四级高效能交叉流洗池与二段三级高效能交叉流洗池的区别在于第一段箱体11内设置有前后两个对流式废气处理系统60。

如图1-图5所示，在上述5种洗池中，水池30的出水口设置有循环水泵，循环水泵通过管路与前喷淋系统52、上喷淋系统53连接，水池30还设置有液位计和给排水系统，箱体10设置有I/O接口分布箱和电气控制柜，循环水泵、液位计、给排水系统均与电气控制柜的控制电路系统电连接。流入水池30的净化液体通过循环水泵至上喷淋系统53及前喷淋系统52，净化液体喷洒于填料表面后流入洗池底部，得到循环利用。电气控制柜上显示的监测数值可实现系统的自动运行。系统可根据液位值的显示自动开启给排水系统（溢流系统和补水系统），来保持箱体10内的水位。水池30还设置有导电度计、pH计及加药系统，导电度计、pH计、加药系统均与控制电路系统电连接。系统可根据洗池内液体pH值或导电度值的变化自动控制给排水装置或开启加药系统来维持液体pH，保证废气处理效率。

如图6-图8所示，一种注入式低温等离子体废气处理系统，包括风机8′、空气过滤器、加热器5′、低温等离子体高压反应箱、电控柜及与废气收集管道17′连接的一体化适配器15′，空气过滤器的前端和后端分别设置有进风口和出风口，风机8′的出风口与空气过滤器的进风口连通，空气过滤器的出风口与加热器5′的进风口连通，加热器5′的出风口与低温等离子体高压反应箱的新鲜空气入口连通，低温等离子体高压反应箱的低温等离子体出口与一体化适配器15′连通。

其中，空气过滤器为由从前到后依次连通的袋式过滤器9′、HEPA过滤器10′和活性炭过滤器11′构成的三段式过滤器。低温等离子体高压反应箱由箱体以及设置于箱体内的变压器和多个等离子体反应模组构成，变压器与等离子体反应模组电连接。一体化适配器15′包括前后贯通的管体，管体的中部空腔内设置有低温等离子体均布管，低温等离子体均布管的管壁上均匀分布有若干个通孔，低温等离子体均布管的始端固定连接于等离子体高压反应箱1′的背板的等离子出口处，低温等离子体均布管的始端设置有单向阀。

如图1所示，三段式过滤器的进风口设置有变径管道，风机8′的出风口设置有第一软接管7′，第一软接管7′通过空气流量调节阀6′与变径管道连通。三段式过滤器的出风口设置有变径管道，该变径管道通过第二软接管12′与加热器5′的进风口连通。加热器5′装有加热器隔离开关4′。加热器5′的出风口与低温等离子体高压反应箱的新鲜空气入口之间设置有连接管道，该连接管道设置有流量计3′，用于监测注入空气的流量。低温等离子体高压反应箱的下端设置有减震器14′。低温等离子体高压反应箱还设置有接地点13′。低温等离子体高压反应箱的侧面箱体上设置有变压器隔离开关2′，便于设备维护保养。低温等离子体高压反应箱的背面通过法兰、第三软接管16′连接一体化适配器15′，一体化适配器15′的管体直径与废气收集管道17′相同，只需通过法兰即可与废气收集管道17′相连接，低温等离子体在一体化适配器15′中与废气发生反应。本发明配置电控柜，便于设备的远程操作。在本发明中，风机8′的进风口可以设置过滤网。风机8′的出风口可以连接风管。

工作时，空气中的颗粒物、粉尘由风机8′的过滤网初步过滤后，注入袋式过滤器9′中，空气中的颗粒物和粉尘被进一步过滤，空气继续通过HEPA过滤器10′和活性炭过滤器11′，空气中的细小粉尘被除去，三段式过滤器能够完全清除空气中的杂质，保证低温等离子体高压反应箱内的反应过程稳定可控。加热器5′能够控制空气的水分含量，防止水分含量过高导致设备放电时产生拉弧现象。之后，清洁的空气进入低温等离子体高压反应箱内，通过变压器将380V电压转化为3KV高压电，生成强电场将空气电离、活化成为包含高能电子、离子、活性原子/分子和自由基的低温等离子体，低温等离子体通过注入系统进入一体化适配器15′中，使之与废气中的异味成份混合并发生反应，达到去除异味的目的。经过处理的废气随后即可立即经管道排出。

由于使用新鲜空气生成低温等离子体，使得低温等离子体高压反应箱的整体体积显著减少，各部件间的结构更为紧凑，所需占地面积更小、重量更轻。以目前处理150,000m3/h的设备为例，占地面积仅为4m²左右，重量为1.6吨。低温等离子体高压反应箱只需处理新鲜空气，使其电极间距减小，有利于增强装置内的电场强度，从能够在不提升能耗的条件下，增加生成粒子的活性，并提高活性粒子密度，提升了异味处理效果和效率。废气不参与低温等离子体生成过程，不会对放电稳定性产生影响，使生成氧等离子体的过程更为稳定、可控。同时，能有效减少产生副产物(如臭氧)的反应速率。本发明通过含氧离子、自由基快速氧化废气中的异味成份，氧化过程发生迅速，不会在原废气管道内产生压降。本发明的异味处理效果好、效率高，在使用该设备的所有案例中，异味处理效率均超过了90%。处理后的气体达到《恶臭污染物排放标准》GB14554-93、《环境空气质量标准》（GB3095-1996）。低温等离子体高压反应箱与废气管道通过定制的一体化适配器15′连接，能够适应各种管道结构。一体化适配器15′中安装了单向阀，并且低温等离子体高压反应箱中的气压始终维持在高于废气管道的状态，可有效防止废气回流。避免了由于废气污染等离子体生成区域造成电极污染及放电故障。针对各个工厂的实际需求，可使用小型试验设备进行先导性测试(polite text)，分析并提供各处理条件下的异味处理效果，每立方米废气处理所需能耗，处理与未处理废气对环境的排放影响模拟等数据，并以此为依据进行全套设备设计。低温等离子体高压反应箱内的反应模组可以根据客户需求选择，在运行时可以实时调节，在废气风量较小的条件下选用较低的运行功率，达到节能环保的目的。该装置结构简单，不需要附加额外的清洁系统、冷却设备等。本装置的日常清洁所需花费少，运行、维护成本低。本发明独立于废气排放管道之外，所以不需停产即可对设备进行日常维护或清洁工作。全套系统都配备专用的控制、监控软件，可对系统各个部分的运行状态进行实时监控。同时，系统运行状态可通过电控柜手动调节设备运行状态，或通过内置modem连接电脑实现远程集成控制，易于工作人员操作。系统易于集成，能够适用于各种工业应用，能完美与其它气体净化设备(如去除废气中颗粒物、氨气等设备)完美结合，达到十分理想的废气净化效果。设备各部件的设计都预留了扩展余地，便于设备日后升级、功能扩充。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (1)

1.一种烟草生产中的废气的处理方法，其特征在于包括如下内容：将烟草生产过程中的7种生产工艺点排放的废气分为7条废气处理线进行处理，这7条废气处理线分别为制丝排潮线、制丝除尘线、卷包除尘线、环境除尘线、打叶复烤线、白肋烟线和滤棒生产线；

1）制丝排潮线

向废气收集管道中注入适量的低温等离子体，去除废气中的异味分子，之后使废气通过二段三级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子；

2）制丝除尘线

向废气收集管道中注入适量的低温等离子体，去除废气中的异味分子，之后使废气通过一段二级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子；或使废气收集管道中收集的废气直接通过二段三级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和易溶于水的异味分子；

3）卷包除尘线

使废气收集管道中收集的废气直接通过一段一级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和易溶于水的异味分子；

4）环境除尘线

使废气收集管道中收集的废气直接通过一段二级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和易溶于水的异味分子；

5）打叶复烤线

向废气收集管道中注入适量的低温等离子体，去除废气中的异味分子，之后使废气通过二段四级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子；

6）白肋烟线

向废气收集管道中注入适量的低温等离子体，去除废气中的异味分子，之后使废气通过二段四级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子；

7）滤棒生产线

向废气收集管道中注入适量的低温等离子体，去除废气中的异味分子，之后使废气通过一段三级高效能交叉流洗池，去除废气中的颗粒物、粉尘及易溶于水的氨气、有机酸类和其他易溶于水的异味分子。