CN103977672A

CN103977672A - 一种有机废气的处理方法及装置

Info

Publication number: CN103977672A
Application number: CN201410255588.5A
Authority: CN
Inventors: 朱益民; 张天亮; 李铁; 唐晓佳; 刘全
Original assignee: Dalian Maritime University
Current assignee: Dalian Maritime University
Priority date: 2014-06-10
Filing date: 2014-06-10
Publication date: 2014-08-13

Abstract

本发明涉及一种有机废气的处理方法及装置，属于化工行业技术领域，所述处理方法包括如下步骤：①将有机废气除尘、降温；所述有机废气包括甲苯、二甲苯和二甲基甲酰胺中的至少一种；②将步骤①处理后的有机废气用10～15℃的二甲基甲酰胺循环喷淋，本发明有益效果为采用二甲基甲酰胺高效吸收有机废气中的甲苯、二甲苯和二甲基甲酰胺，甲苯和二甲苯的吸收率达95％，二甲基甲酰胺的吸收率达99％。

Description

一种有机废气的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及一种有机废气的处理方法及装置，属于化工行业技术领域。

背景技术

化工行业中加入甲苯、二甲苯和二甲基甲酰胺作为溶剂，这些溶剂大部分随着废气排入环境。若该种有机废气不经处理直接排放，不仅会对环境造成严重污染，还会危害人体的健康。

现有的化工行业中有机废气的处理技术一般采用喷淋塔水吸收废气中二甲基甲酰胺，或者活性炭吸附废气中有机溶剂并经直接燃烧方式处理。然而，这两种方法都存在较大的缺点：喷淋塔水吸收技术虽然能实现较高效率的回收二甲基甲酰胺，但对甲苯和二甲苯的吸收效率极低，不能达到环保标准要求；活性炭吸附技术虽能有效去除废气中的甲苯、二甲苯和二甲基甲酰胺，但可重复性较差，要维持高效率需经常更换活性炭，运行成本居高不下，影响企业经济效益。

中国专利申请《湿法合成革生产中甲苯、丁酮和二甲基甲酰胺的回收方法》，专利申请号：200410053246.1公开了一种混合废气二级分离回收方法，并以真空蒸发回收的方法将二甲基甲酰胺和甲苯、丁酮进行分离，这种方法在实际应用中工艺流程复杂，操作难度大，可靠性差，因而难以实际运用。中国专利申请《合成革生产中混合废气回收方法及其回收装置》，专利申请号：200910233901.4公开的混合废气回收方法及其回收装置，该回收方法虽进行了一些优化，一定程度上提高了有机废气的去除效率，但该工艺方法本质上仍为二级回收方法，二级处理时用水进行循环喷淋吸收和水填料吸收，处理效果不显著，流程复杂，操作难度大；该回收装置设有水吸收段使得装置体积较大，不利于安装维护，成本增大。

发明内容

本发明通过结合高效制冷装置，实现了一级吸收有机废气中的甲苯、二甲苯和二甲基甲酰胺，解决了上述处理有机废气中甲苯、二甲苯和二甲基甲酰胺的缺陷。

本发明提供了一种有机废气的处理方法，所述处理方法包括如下步骤：

①将有机废气除尘、降温；

所述有机废气包括甲苯、二甲苯和二甲基甲酰胺中的至少一种；

②将步骤①处理后的有机废气用10～15℃的二甲基甲酰胺循环喷淋。

本发明采用二甲基甲酰胺代替水作为吸收液对有机废气循环喷淋处理，二甲基甲酰胺与甲苯、二甲苯互溶，可高效的吸收有机废气中的甲苯、二甲苯和二甲基甲酰胺。

本发明所述步骤①有机废气优选为降温至35～40℃。

本发明所述步骤①有机废气降温释放的热量优选为用于二甲基甲酰胺制冷。

本发明所述步骤①有机废气降温释放的热量用于二甲基甲酰胺制冷有利于环保；二甲基甲酰胺降温至10～15℃有利于吸收有机废气中的甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺，减少二甲基甲酰胺的挥发。

本发明所述步骤②优选为当二甲基甲酰胺吸收有机废气中甲苯和二甲苯的含量＞20wt％时，回收二甲基甲酰胺中的甲苯和二甲苯。

本发明的另一目的是提供一种用于进行上述方法的处理装置，所述装置包括除尘器、高温换热器、制冷机、吸收塔、低温换热器、二甲基甲酰胺喷淋器、循环泵，所述除尘器的废气出口与高温换热器的废气入口连接，所述高温换热器的废气出口与吸收塔的废气入口连接，所述高温换热器的进、出水口与制冷机的发生器连接，所述吸收塔内包括低温换热器、二甲基甲酰胺喷淋器，所述低温换热器置于吸收塔的底部，所述二甲基甲酰胺喷淋器置于低温换热器的上方，所述吸收塔的二甲基甲酰胺出口与循环泵的入口连接，所述循环泵的出口与二甲基甲酰胺喷淋器的二甲基甲酰胺入口连接，所述低温换热器的进、出水口与制冷机的蒸发器连接。

本发明所述装置优选为还包括三通阀、储罐，所述三通阀的入口与循环泵的出口连接，所述三通阀的出口Ⅰ与二甲基甲酰胺喷淋器的二甲基甲酰胺入口连接，所述三通阀的出口Ⅱ与储罐连接。

本发明所述高温换热器出水的热量驱动制冷机对二甲基甲酰胺制冷。

本发明有益效果为：

①本发明用10～15℃的二甲基甲酰胺高效吸收有机废气中的甲苯、二甲苯和二甲基甲酰胺，甲苯和二甲苯的吸收率达95％，二甲基甲酰胺的吸收率达99％；

②本发明所述有机废气处理装置为一级吸收装置，操作简单易于工业化；

③本发明用有机废气降温释放的热量对二甲基甲酰胺制冷有利于环保。

附图说明

本发明附图1幅，

图1为本发明所述有机废气处理装置的结构示意图；

其中，1、除尘器，2、高温换热器，3、制冷机，4、吸收塔，5、低温换热器，6、二甲基甲酰胺喷淋器，7、循环泵，8、三通阀、9、储罐。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

一种有机废气的处理装置，所述装置包括多级滤网除尘器1、管壳式换热器2、喷射式制冷机3、吸收塔4、U形弯传热管5、喷咀式二甲基甲酰胺喷淋器6、循环泵7、三通阀8、储罐9，所述多级滤网除尘器1的废气出口与管壳式换热器2的废气入口连接，所述管壳式换热器2的废气出口与吸收塔4的废气入口连接，所述管壳式换热器2的进、出水口与喷射式制冷机3的发生器连接，所述吸收塔4内包括U形弯传热管5、喷咀式二甲基甲酰胺喷淋器6，所述U形弯传热管5置于吸收塔4的底部，所述喷咀式二甲基甲酰胺喷淋器6置于U形弯传热管5的上方，所述吸收塔4的二甲基甲酰胺出口与循环泵7的入口连接，所述循环泵7的出口与三通阀8的入口连接，所述三通阀8的出口Ⅰ与喷咀式二甲基甲酰胺喷淋器6的二甲基甲酰胺入口连接，所述三通阀8的出口Ⅱ与储罐9连接，所述U形弯传热管5的进、出水口与喷射式制冷机3的蒸发器连接。

一种利用上述装置处理有机废气的方法，所述方法包括如下步骤：

①将含有甲苯、二甲苯和二甲基甲酰胺的有机废气通过多级滤网除尘器1除去有机废气中的颗粒物质和纤维性物质，除尘后的有机废气通过管壳式换热器2降温至35℃；

②将二甲基甲酰胺加入到吸收塔4中，U形弯传热管5浸入二甲基甲酰胺中，用步骤①中的有机废气降温释放的热量驱动喷射式制冷机3对二甲基甲酰胺制冷至10℃，将步骤①处理后的有机废气排入吸收塔4中，开启循环泵7，将三通阀8切换至出口Ⅰ，制冷后的二甲基甲酰胺经过循环泵7进入喷咀式二甲基甲酰胺喷淋器6，使步骤①处理后的有机废气与降温至10℃的二甲基甲酰胺循环喷淋；

③当有机废气达到排放标准时，有机废气从吸收塔4顶部排气口排出；当二甲基甲酰胺中甲苯和二甲苯含量＞20wt％时，将三通阀8切换至出口Ⅱ在储罐9中回收。

Claims

1.一种有机废气的处理方法，所述处理方法包括如下步骤：

①将有机废气除尘、降温；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤①有机废气降温至35～40℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤①有机废气降温释放的热量用于二甲基甲酰胺制冷。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤②当二甲基甲酰胺吸收有机废气中甲苯和二甲苯的含量＞20wt％时，回收二甲基甲酰胺中的甲苯和二甲苯。

5.一种用于进行如权利要求1、2、3或4所述的方法的处理装置，其特征在于：所述装置包括除尘器(1)、高温换热器(2)、制冷机(3)、吸收塔(4)、低温换热器(5)、二甲基甲酰胺喷淋器(6)、循环泵(7)，所述除尘器(1)的废气出口与高温换热器(2)的废气入口连接，所述高温换热器(2)的废气出口与吸收塔(4)的废气入口连接，所述高温换热器(2)的进、出水口与制冷机(3)的发生器连接，所述吸收塔(4)内包括低温换热器(5)、二甲基甲酰胺喷淋器(6)，所述低温换热器(5)置于吸收塔(4)的底部，所述二甲基甲酰胺喷淋器(6)置于低温换热器(5)的上方，所述吸收塔(4)的二甲基甲酰胺出口与循环泵(7)的入口连接，所述循环泵(7)的出口与二甲基甲酰胺喷淋器(6)的二甲基甲酰胺入口连接，所述低温换热器(5)的进、出水口与制冷机(3)的蒸发器连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述装置还包括三通阀(8)、储罐(9)，所述三通阀(8)的入口与循环泵(7)的出口连接，所述三通阀(8)的出口Ⅰ与二甲基甲酰胺喷淋器(6)的二甲基甲酰胺入口连接，所述三通阀(8)的出口Ⅱ与储罐(9)连接。