CN103933826A - 一种过氧化二异丙苯生产废气的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的本发明提供了一种过氧化二异丙苯生产废气的处理方法，该方法所用废气处理装置包括收集罐、活性炭吸附罐、冷凝器、分液罐、抽风机，各个装置之间通过管道连接，该处理方法包括收集废气、吸附处理、脱附再生处理、冷凝分层等过程。本发明的过氧化二异丙苯生产废气的处理方法，通过活性炭纤维对废气进行吸附与脱附处理，实现了对废气的处理机回收利用，相较于以往的焚烧和液体吸收而言，不会造成二次污染，同时成本较低，同时处理效果优异，整个处理方法对废气的处理效率达到95-99%，最终排放废气低于国家排放标准。
Description
技术领域
本发明涉及到一种废气处理方法，特别涉及一种过氧化二异丙苯生产废气的处理方法，属于废气治理技术领域。
背景技术
过氧化二异丙苯（简称DCP）作为天然胶、合成胶、聚乙烯树脂等高分子材料中优良的引发剂、硫化剂和交联剂，广泛应用于化学工业中。目前，工业上主要以异丙苯为原料，氧化得到过氧化氢异丙苯，再用硫化钠进行还原反应生成α,α-二甲基苄醇，然后在高氯酸催化下，过氧化氢异丙苯和苄醇进行缩合反应生成过氧化二异丙苯。
在氧化与缩合反应过程中，会产生大量的废气污染物，并且主要以异丙苯和非甲烷总烃为主。现有废气处理技术中，通常采用焚烧和液体吸收法处理废气。但是采用焚烧的处理办法能源消耗很大，且工艺复杂，还会造成二次污染；而采用液体吸收法又会产生大量的废水，且处理废水费用较大。
因此设计出一种新型高效、节约环保型的DCP生产废气的处理方法十分必要。
发明内容
发明目的：本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种过氧化二异丙苯生产废气的处理方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明采取了如下的技术方案：
一种过氧化二异丙苯生产废气的处理方法，所用废气处理装置包括收集罐、活性炭吸附罐、冷凝器、分液罐、抽风机，各个装置之间通过管道连接，所述的处理方法包括如下过程：
（a）收集废气：通过收集罐集中收集氧化工段和缩合工段经冷冻处理后的排放的氧化工段排放废气和缩合工段排放废气，所述的氧化工段排放废气气量为1000-1500Nm3/h，主要包括的有机物有甲醇、异丙苯、非甲烷总烃，所述的缩合工段排放废气气量为1000-2000Nm3/h，主要包括的有机物有甲醇、异丙苯、非甲烷总烃、丙酮；
（b）吸附处理：通过抽风机将步骤 a所述的废气从活性炭吸附罐的罐底输送至活性炭吸附罐，所述的活性炭吸附罐内设有活性炭纤维在常温进行吸附处理，回收废气中的包括异丙苯在内的有机物，经过吸附后的洁净气体则经15m 高以上的排气筒排放，所述的活性炭吸附罐设有两个活性炭吸附罐，分别为第一活性炭吸附罐及第二活性炭吸附罐，所述的第一活性炭吸附罐及第二活性炭吸附罐交替使用，当其中一个吸附饱和后，切换为另一个进行吸附处理；通过活性炭吸附，吸收废气中有机物质，干净的气体就可以安全的排除，大幅度降低废气排放量，同时该手段比较温和，相较于焚烧法工艺简单易行并且不会造成二次污染，相对于液体吸收法，不会产生大量的废水，并且费用较低，成本较低，该处理方法，相较于焚烧和液体吸收而言，是一种高效、节约、环保型的处理废气方法；采用两个活性炭吸附罐交替使用，保障了在不停的吸附处理的同时还缓解了单个吸附罐的压力，在一定程度上延长了吸附罐的使用寿命；
（c）脱附再生处理：当活性炭纤维吸附饱和后，进行吸附再生处理，具体为从活性炭吸附罐顶部的管道进蒸汽进行蒸汽吹扫，在100-150℃条件下对吸附在活性碳纤维上的有机物进行脱附处理，经蒸汽吹扫后，再用40-80℃热空气从活性炭吸附罐底部吹扫干燥，留作备用；对活性碳纤维进行蒸汽吹扫脱附，热空气干燥再生的工艺，延长了活性炭吸附罐使用寿命，降低了运行成本；
（d）冷凝分层：吹扫气经过冷凝器进行冷凝后获得异丙苯-水混合液，所述的异丙苯-水混合液冷凝温度为10-50℃，混合液进入分液罐中静置分层，分层后含有异丙苯的有机相作为原料分离后回收再利用，而分离后的水相则排入废水处理系统进行处理。水相和有机相分离分别单独处理，合理的利用两者不同的性质区别对待，科学合理，同时有机相中的异丙苯回收再利用，节约了原料，减少了资源浪费，实现了节约环保的目的；混合液的冷却温度适中，温度太低所需用的冷凝水较多，能耗较大，温度太高，水相和有机相分离较差。
优选的，所述步骤c中采用的吹扫用蒸汽，其蒸汽压力为0.4-0.5Mpa。蒸汽压力不可过大也不可过小，过大或过小相应的蒸汽的温度也会过高或过低，这样吹扫的效果会有所损伤。
优选的，所用废气处理装置还包括空气换热器、鼓风机以及蒸汽流量计，所述步骤c 中采用的吹扫用蒸汽先经过所述空气换热器和所述鼓风机所引进的空气进行换热后，再经过所述蒸汽流量计调节蒸汽流量然后进入到所述活性炭吸附罐中。空气换热器可以将原始的蒸汽的压力机温度在一定程度上进行调节，使其压力温度比较合适，流量调节器将蒸汽调节至合适的流量，可以在保障吹扫效果的前提下节约蒸汽的用量，达到高效的同时有达到节约能源的目的。
优选的，所述蒸汽流量计（8）蒸汽进行流量调节，调节后的蒸汽流量为1.36-3.12t/h。在此流量范围内既可以保障吹扫效果，又实现了最大化节约蒸汽能源额目的。
优选的，所述步骤d中分离后的异丙苯要经过精馏塔精馏后再回收利用。经过精馏后的异丙苯除去夹杂在其中的一些杂志，可以更好的作为反应的原料使用，可以保证回收的异丙苯的质量及使用效果。
有益效果：采用上述技术方案的本发明具有以下优点：
具体而言，与现有技术相比，本发明采取的技术方案具有以下突出的优势：
1、本发明的处理方法，通过活性炭纤维对废气进行吸附与脱附处理，实现了对废气的处理机回收利用，相较于以往的焚烧和液体吸收而言，不会造成二次污染，同时成本较低，同时处理效果优异，整个处理方法对废气的处理效率达到95-99%，最终排放废气低于国家排放标准；
2、本发明的处理方法，对活性碳纤维进行蒸汽吹扫脱附，热空气干燥再生的工艺，延长了活性碳纤维及活性炭吸附罐的使用寿命，降低了运行成本；
3、本发明采用两个活性炭吸附罐，以备一用，交替使用，在保障运行效率的同时还在一定程度上保护了活性炭吸附罐，延长了其使用寿命，降低了运行成本；
4、本发明回收的粗异丙苯经过精馏塔蒸馏再回收作为氧化工艺的原料使用，在减少了资源浪费，实现了节约环保的目的同时还保障了回收的异丙苯原料的使用质量；
5、本发明采用了空气换热器及蒸汽流量计对吹扫蒸汽的压力、温度计流量进行调节，在最大程度上保障吹扫效果的同时还节约了蒸汽的流量，节约了成本。
附图说明
图1为本发明的处理方法的流程图；
图中：1、收集罐；2-1、第一活性炭吸附罐；2-2、第二活性炭吸附罐； 3、冷凝器；4、分液罐；5、抽风机；6、空气换热器；7、鼓风机；8、蒸汽流量计。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体的实施例对本发明做进一步的阐述，但是需要说明的是本发明的实施例中所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，并不能以此限制本发明的保护范围，凡是根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围内。
实施例1：
如图1所示，本发明提供了一种过氧化二异丙苯生产废气的处理方法，所用废气处理装置包括收集罐1、活性炭吸附罐、冷凝器3、分液罐4、抽风机5、空气换热器6、鼓风机7以及蒸汽流量计8，各个装置之间通过管道连接，所述的处理方法包括如下过程：
（a）收集废气：通过收集罐1集中收集氧化工段和缩合工段经冷冻处理后的排放的氧化工段排放废气和缩合工段排放废气，所述的氧化工段排放废气气量为1000-1500Nm3/h，主要包括的有机物有甲醇、异丙苯、非甲烷总烃，所述的缩合工段排放废气气量为1000-2000Nm3/h，主要包括的有机物有甲醇、异丙苯、非甲烷总烃、丙酮；
（b）吸附处理：通过抽风机5将步骤 a所述的废气从活性炭吸附罐的罐底输送至活性炭吸附罐，所述的活性炭吸附罐内设有活性炭纤维在常温进行吸附处理，回收废气中的包括异丙苯在内的有机物，经过吸附后的洁净气体则经15m 高以上的排气筒排放，所述的活性炭吸附罐设有两个活性炭吸附罐，分别为第一活性炭吸附罐2-1及第二活性炭吸附罐2-2，所述的第一活性炭吸附罐2-1及第二活性炭吸附罐2-2交替使用，当其中一个吸附饱和后，切换为另一个进行吸附处理；
（c）脱附再生处理：当活性炭纤维吸附饱和后，进行吸附再生处理，具体为从活性炭吸附罐顶部的管道进蒸汽进行蒸汽吹扫，在100℃条件下对吸附在活性碳纤维上的有机物进行脱附处理，所述蒸汽先经过所述空气换热器6和所述鼓风机7所引进的空气进行换热后，再经过所述蒸汽流量计8调节蒸汽流量然后进入到所述活性炭吸附罐中，调节后的蒸汽压力为0.5Mpa，蒸汽流量为1.42t/h，经蒸汽吹扫后，再用40℃热空气从活性炭吸附罐底部吹扫干燥，留作备用；
（d）冷凝分层：吹扫气经过冷凝器3进行冷凝后获得异丙苯-水混合液，所述的异丙苯-水混合液冷凝温度为15℃，混合液进入分液罐4中静置分层，分层后含有异丙苯的有机相作为原料分离后得到的粗异丙苯经过精馏塔精馏后作为反应原料进行回收利用，而分离后的水相则排入废水处理系统进行处理。
实施例2：
如图1所示，本发明提供了一种过氧化二异丙苯生产废气的处理方法，所用废气处理装置包括收集罐1、活性炭吸附罐、冷凝器3、分液罐4、抽风机5、空气换热器6、鼓风机7以及蒸汽流量计8，各个装置之间通过管道连接，所述的处理方法包括如下过程：
（a）收集废气：通过收集罐1集中收集氧化工段和缩合工段经冷冻处理后的排放的氧化工段排放废气和缩合工段排放废气，所述的氧化工段排放废气气量为1000-1500Nm3/h，主要包括的有机物有甲醇、异丙苯、非甲烷总烃，所述的缩合工段排放废气气量为1000-2000Nm3/h，主要包括的有机物有甲醇、异丙苯、非甲烷总烃、丙酮；
（b）吸附处理：通过抽风机5将步骤 a所述的废气从活性炭吸附罐的罐底输送至活性炭吸附罐，所述的活性炭吸附罐内设有活性炭纤维在常温进行吸附处理，回收废气中的包括异丙苯在内的有机物，经过吸附后的洁净气体则经15m 高以上的排气筒排放，所述的活性炭吸附罐设有两个活性炭吸附罐，分别为第一活性炭吸附罐2-1及第二活性炭吸附罐2-2，所述的第一活性炭吸附罐2-1及第二活性炭吸附罐2-2交替使用，当其中一个吸附饱和后，切换为另一个进行吸附处理；
（c）脱附再生处理：当活性炭纤维吸附饱和后，进行吸附再生处理，具体为从活性炭吸附罐顶部的管道进蒸汽进行蒸汽吹扫，在125℃条件下对吸附在活性碳纤维上的有机物进行脱附处理，所述蒸汽先经过所述空气换热器6和所述鼓风机7所引进的空气进行换热后，再经过所述蒸汽流量计8调节蒸汽流量然后进入到所述活性炭吸附罐中，调节后的蒸汽压力为0.45Mpa，蒸汽流量为2.43t/h，经蒸汽吹扫后，再用60℃热空气从活性炭吸附罐底部吹扫干燥，留作备用；
（d）冷凝分层：吹扫气经过冷凝器3进行冷凝后获得异丙苯-水混合液，所述的异丙苯-水混合液冷凝温度为35℃，混合液进入分液罐4中静置分层，分层后含有异丙苯的有机相作为原料分离后得到的粗异丙苯经过精馏塔精馏后作为反应原料进行回收利用，而分离后的水相则排入废水处理系统进行处理。
实施例3：
如图1所示，本发明提供了一种过氧化二异丙苯生产废气的处理方法，所用废气处理装置包括收集罐1、活性炭吸附罐、冷凝器3、分液罐4、抽风机5、空气换热器6、鼓风机7以及蒸汽流量计8，各个装置之间通过管道连接，所述的处理方法包括如下过程：
（a）收集废气：通过收集罐1集中收集氧化工段和缩合工段经冷冻处理后的排放的氧化工段排放废气和缩合工段排放废气，所述的氧化工段排放废气气量为1000-1500Nm3/h，主要包括的有机物有甲醇、异丙苯、非甲烷总烃，所述的缩合工段排放废气气量为1000-2000Nm3/h，主要包括的有机物有甲醇、异丙苯、非甲烷总烃、丙酮；
（b）吸附处理：通过抽风机5将步骤 a所述的废气从活性炭吸附罐的罐底输送至活性炭吸附罐，所述的活性炭吸附罐内设有活性炭纤维在常温进行吸附处理，回收废气中的包括异丙苯在内的有机物，经过吸附后的洁净气体则经15m 高以上的排气筒排放，所述的活性炭吸附罐设有两个活性炭吸附罐，分别为第一活性炭吸附罐2-1及第二活性炭吸附罐2-2，所述的第一活性炭吸附罐2-1及第二活性炭吸附罐2-2交替使用，当其中一个吸附饱和后，切换为另一个进行吸附处理；
（c）脱附再生处理：当活性炭纤维吸附饱和后，进行吸附再生处理，具体为从活性炭吸附罐顶部的管道进蒸汽进行蒸汽吹扫，在150℃条件下对吸附在活性碳纤维上的有机物进行脱附处理，所述蒸汽先经过所述空气换热器6和所述鼓风机7所引进的空气进行换热后，再经过所述蒸汽流量计8调节蒸汽流量然后进入到所述活性炭吸附罐中，调节后的蒸汽压力为0.4Mpa，蒸汽流量为3.12t/h，经蒸汽吹扫后，再用80℃热空气从活性炭吸附罐底部吹扫干燥，留作备用；
（d）冷凝分层：吹扫气经过冷凝器3进行冷凝后获得异丙苯-水混合液，所述的异丙苯-水混合液冷凝温度为50℃，混合液进入分液罐4中静置分层，分层后含有异丙苯的有机相作为原料分离后得到的粗异丙苯经过精馏塔精馏后作为反应原料进行回收利用，而分离后的水相则排入废水处理系统进行处理。
通过上述实施例中的处理方法，对废气的处理效率达到95-99%，最终排放废气低于国家排放标准，达到了高效、节约、环保的废气处理方法的目的。
Claims (5)
1.一种过氧化二异丙苯生产废气的处理方法，其特征在于：所用废气处理装置包括收集罐（1）、活性炭吸附罐、冷凝器（3）、分液罐（4）、抽风机（5），各个装置之间通过管道连接，所述的处理方法包括如下过程：
（a）收集废气：通过收集罐（1）集中收集氧化工段和缩合工段经冷冻处理后的排放的氧化工段排放废气和缩合工段排放废气，所述的氧化工段排放废气气量为1000-1500Nm3/h，主要包括的有机物有甲醇、异丙苯、非甲烷总烃，所述的缩合工段排放废气气量为1000-2000Nm3/h，主要包括的有机物有甲醇、异丙苯、非甲烷总烃、丙酮；
（b）吸附处理：通过抽风机(5)将步骤 a所述的废气从活性炭吸附罐的罐底输送至活性炭吸附罐，所述的活性炭吸附罐内设有活性炭纤维在常温进行吸附处理，回收废气中的包括异丙苯在内的有机物，经过吸附后的洁净气体则经15m 高以上的排气筒排放，所述的活性炭吸附罐设有两个活性炭吸附罐，分别为第一活性炭吸附罐（2-1）及第二活性炭吸附罐（2-2），所述的第一活性炭吸附罐（2-1）及第二活性炭吸附罐（2-2）交替使用，当其中一个吸附饱和后，切换为另一个进行吸附处理；
（c）脱附再生处理：当活性炭纤维吸附饱和后，进行吸附再生处理，具体为从活性炭吸附罐顶部的管道进蒸汽进行蒸汽吹扫，在100-150℃条件下对吸附在活性碳纤维上的有机物进行脱附处理，经蒸汽吹扫后，再用40-80℃热空气从活性炭吸附罐底部吹扫干燥，留作备用；
（d）冷凝分层：吹扫气经过冷凝器（3）进行冷凝后获得异丙苯-水混合液，所述的异丙苯-水混合液冷凝温度为10-50℃，混合液进入分液罐（4）中静置分层，分层后含有异丙苯的有机相作为原料分离后回收再利用，而分离后的水相则排入废水处理系统进行处理。
2.根据权利要求1所述的过氧化二异丙苯生产废气的处理方法，其特征在于：所述步骤c中采用的吹扫用蒸汽，其蒸汽压力为0.4-0.5Mpa。
3.根据权利要求1所述的过氧化二异丙苯生产废气的处理方法，其特征在于：所用废气处理装置还包括空气换热器（6）、鼓风机（7）以及蒸汽流量计（8），所述步骤c 中采用的吹扫用蒸汽先经过所述空气换热器（6）和所述鼓风机（7）所引进的空气进行换热后，再经过所述蒸汽流量计（8）调节蒸汽流量然后进入到所述活性炭吸附罐中。
4.根据权利要求3所述的过氧化二异丙苯生产废气的处理方法，其特征在于：所述蒸汽流量计（8）蒸汽进行流量调节，调节后的蒸汽流量为1.36-3.12t/h。
5.根据权利要求1所述的过氧化二异丙苯生产废气的处理方法，其特征在于：所述步骤d中分离后的异丙苯要经过精馏塔精馏后再回收利用。
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