CN104096377A - 一种处理含光气和有机溶剂的尾气的净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环境保护技术领域，具体的是一种处理含光气和有机溶剂的尾气的净化处理方法。含光气和有机溶剂的尾气经冷凝回收有机溶剂后进入吸附塔，脱除有机溶剂后的气体进入光气分解吸收塔，经过与循环液体接触，在润湿的催化剂表面水解成氯化氢和二氧化碳气体，氯化氢气体被吸收为盐酸，从而使尾气得以净化。本发明有效的解决了去除并回收尾气中的有机溶剂，将光气催化水解产生副产物HCL气体和吸收成盐酸集成到光气分解吸收塔上，有机溶剂和盐酸全部回收套用，尾气达标排放。

Description

一种处理含光气和有机溶剂的尾气的净化方法
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，具体的是一种处理含光气和有机溶剂的尾气的净化处理方法。
背景技术
光气(COCL2)又名碳酰氯或氯代甲酰氯，纯品常温下为无色气体，易液化，具有强烈的刺激性气味和窒息性，熔点-118℃，沸点8.3℃(0.1MPa)，相对密度(水)1.37，不易燃，稳定，微溶于水，溶于芳烃、苯、四氯化碳、氯仿、乙酸等多数有机溶剂。
在光气化法合成的异氰酸酯类生产过程中，产生含有光气、氯化氢、二氧化碳、氮气、有机溶剂的尾气,常规处理含光气尾气的废气的方法有碱法、氨法、蒸汽法、焚烧法和催化水解法。碱法需要消耗大量的液碱，并产生大量的碱性废水，需要进行再处理，经济性不好；催化水解法吸收的盐酸副产，含少量有机溶剂，只能作为选矿等使用，附加值低。
公告号为CN203264540U的实用新型专利介绍了一种“含光气尾气的破坏装置“，主要由尾气缓冲罐、流量分配站和若干个光气处理单元组成，尾气缓冲罐的尾气通过流量分配站分配给光气处理单元，光气处理单元包括降膜吸收塔、催化分解塔、若干个洗酸塔和碱洗塔依次连接而成，光气处理单元还设有水槽，水槽分别与降膜吸收塔、催化分解塔和洗酸塔相连。该实用新型专利虽解决了处理尾气中所含的光气，达到其预期的效果，但仍有不足之处：1)由于分别设置催化分解塔、洗酸塔、碱洗塔，造成设备数量增加，占地面积增大，从而造成投资的增加，各装置利用率相对较低；2)最后使用碱洗塔，仍无法避免废液的产生，处理废液及运行成本也因此无法降低；3)回收的盐酸只能外卖不能实现循环套用。
发明内容
本发明目的在于提供一种处理含光气和有机溶剂的尾气的净化方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种处理含光气和有机溶剂的尾气的净化方法，含光气和有机溶剂的尾气经冷凝回收有机溶剂后进入吸附塔，脱除有机溶剂后的气体进入光气分解吸收塔，气体与喷淋液体接触，而后在润湿的催化剂表面水解成氯化氢和二氧化碳气体，氯化氢气体被吸收为盐酸，从而使尾气得以净化；其中，所述催化剂为SN7501；含光气和有机溶剂的尾气中光气浓度在6～80％，排放浓度≤5ppm。
所述，含光气和有机溶剂的尾气进入尾气缓冲罐在-0.8～-0.2KPa的压力下，气体从顶部进入冷凝器，通过气液分离器，冷凝下来的有机溶剂进入尾气缓冲罐,气相进入吸附塔；分离所得有机溶剂可重复利用。其中，冷凝器可为串联或并联的多个冷凝器，冷凝时采用-15℃、-20℃冷冻的方式；有机溶剂为苯类、氯苯类、取代苯类；
所述，冷凝后的尾气从底部进入吸附塔，与吸附塔内，的吸附剂接触，使尾气中有机溶剂自下向上经吸附剂吸附，进而脱除尾气中的有机溶剂，使有机溶剂含量达到10ppm以下；其中，所述吸附剂为颗粒活性碳或大孔吸附树脂。
所述脱除有机溶剂的尾气从底部进入设有多层填料层的光气分解吸收塔，进入的气体与每层填料层上部喷淋下的循环液体接触，而后在40～60℃下与填料层上的催化剂进行水解反应，水解产生的盐酸再经填料层吸收，经如此反复催化吸收，进而将尾气得以净化；其中，填料层由催化剂和吸收填料按质量比为1:1.5～2混装，所述催化剂为SN7501，吸收填料为陶瓷环。
所述每层填料层下部设有栅板支撑，上部有分布器和喷淋组件；喷淋组件分别通过管路与循环泵相连形成液体循环；循环液体为水或稀盐酸。
本发明所具有的优点
本发提供的净化方法，采用冷冻─吸附回收并除去有机溶剂，采用催化水解法分解光气─吸收成盐酸，可用于循环套用，设备集约程度高，整个过程无废液产生，降低含光气尾气的处理成本。尾气达到国家排放标准。
附图说明
图1为本发明实施例提供的尾气净化方法的工艺流程图。
其中：1为尾气缓冲罐，2为冷凝器，3为吸附塔，4为光气分解吸收塔，5为循环泵。
图2为本发明实施例提供的光气分解吸收塔的结构示意图；
其中：10为栅板支撑，11为填料，12为分布器，13为喷淋组件，14为喷淋口，15为进气口，16为尾气出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1所示，本发明所描述的方法，涉及的主要设备包括尾气缓冲罐1、冷凝器2、吸附塔3、光气分解吸收塔4、循环泵5；尾气缓冲罐、冷凝器和吸附塔依次相连、并与光气分解吸收塔相连通，冷凝器2顶端的入口通过管路与尾气缓冲罐1相连，冷凝器2底部的汽液分离器气相出气口通过管路与吸附塔3连通，冷凝器2内回收的有机溶液由冷凝器2底部的汽液分离器液相出口通过管路流回尾气缓冲罐1循环套用。
如图2所示，光气分解吸收塔4内部由下至上固接了多层栅板支撑10，每层栅板支撑10上均铺设有填料11，每层填料11的上方均设有固接在光气分解吸收塔4上的分布器12，每层分布器12的上方均设有喷淋组件13；本发明光气分解吸收塔4设有栅板支撑10、填料11、分布器12及喷淋组件13均为多层。在光气分解吸收塔4轴向截面的一侧开设有与喷淋组件13层数相同的喷淋口14，并在该侧底部开设与活性炭吸附塔3相连通的进气口15。喷淋组件13包括喷淋管及喷淋头，每层的喷淋管均固定在光气分解吸收塔4上，并与该层的喷淋口14相连通，每层的喷淋管上均布有多个喷淋头；各层喷淋组件14喷淋的液体通过分布器12均匀地喷淋在该层的填料11上。
光气分解吸收塔4内各层填料11上方的喷淋组件13分别通过管路与循环泵5相连通，光气分解吸收塔4的底部通过管路与循环泵5的入口相连通。
实施例1
如图1所示，含6％光气和60ppm有机溶剂的尾气进入尾气缓冲罐1，控制压力-0.2KPa，气体从冷凝器2顶部进入，通过气液分离器，冷凝下来的有机溶剂进入尾气缓冲罐1，冷凝后的气体从吸附塔3底部进入，吸附塔内使用的吸附剂为常见的活性碳，由吸附塔3顶排出的气体中含有的有机溶剂浓度降到10ppm以下；脱除有机溶剂的尾气从底部进入设有多层填料层的光气分解吸收塔4，进入的气体与每层填料层上部喷淋下的循环液体接触，而后在50℃与填料层上的润湿的催化剂进行水解反应，水解产生的盐酸再经填料层吸收，经如此反复催化吸收，进而将尾气得以净化；吸收得到的盐酸中有机溶剂含量3ppm以下，盐酸浓度5～8％；经循环泵5至喷淋口14循环套用；净化处理后的尾气中光气排放浓度≤5ppm。(喷淋流量控制在2-4m3/h)
其中，填料层由SN7501和拉西环按质量比为1:1.5的比例混装。
所述每层填料层下部设有栅板支撑，上部有分布器和喷淋组件；喷淋组件分别通过管路与循环泵相连形成液体循环；循环液体为水。
实施例2
如图1所示，含25％光气和600ppm有机溶剂的尾气进入尾气缓冲罐1，控制压力-0.4KPa，气体从冷凝器2顶部进入，通过气液分离器，冷凝下来的有机溶剂进入尾气缓冲罐1，冷凝后的气体从吸附塔3底部进入，吸附塔内使用的吸附剂为大孔吸附树脂，由吸附塔3顶排出的气体中含有的有机溶剂浓度降到5ppm以下；脱除有机溶剂的尾气从底部进入设有多层填料层的光气分解吸收塔4，进入的气体与每层填料层上部喷淋下的循环液体接触，而后在55℃下与填料层上的润湿的催化剂进行水解反应，水解产生的盐酸再经填料层吸收，经如此反复催化吸收，进而将尾气得以净化；吸收得到的盐酸中有机溶剂含量4ppm以下，盐酸浓度5～8％；经循环泵5至喷淋口14循环套用；净化处理后的尾气中光气排放浓度≤5ppm。(喷淋流量控制在3-6m3/h)
其中，填料层由SN7501和陶瓷环按质量比为1:1.8的比例混装。
所述每层填料层下部设有栅板支撑，上部有分布器和喷淋组件；喷淋组件分别通过管路与循环泵相连形成液体循环；循环液体为稀盐酸(浓度5％)。
实施例3
如图1所示，含75％光气和1000ppm有机溶剂的尾气进入尾气缓冲罐1，控制压力-0.6KPa，气体从冷凝器2顶部进入，通过气液分离器，冷凝下来的有机溶剂进入尾气缓冲罐1，冷凝后的气体从吸附塔3底部进入，吸附塔内使用的吸附剂为以任意比例混合的活性碳和大孔吸附树脂，由吸附塔3顶排出的气体中含有的有机溶剂浓度降到5ppm以下；脱除有机溶剂的尾气从底部进入设有多层填料层的光气分解吸收塔4，进入的气体与每层填料层上部喷淋下的循环液体接触，而后在60℃下与填料层上的润湿的催化剂进行水解反应，水解产生的盐酸再经填料层吸收，经如此反复催化吸收，进而将尾气得以净化；吸收得到的盐酸中有机溶剂含量5ppm以下，盐酸浓度5～8％；经循环泵5至喷淋口14循环套用；净化处理后的尾气中光气排放浓度≤5ppm。(喷淋流量控制在4-8m3/h)
其中，填料层由SN7501和陶瓷环按质量比为1:2的比例混装。
所述每层填料层下部设有栅板支撑，上部有分布器和喷淋组件；喷淋组件分别通过管路与循环泵相连形成液体循环；循环液体为稀盐酸(浓度8％)。

Claims (5)

1.一种处理含光气和有机溶剂的尾气的净化方法，其特征在于：含光气和有机溶剂的尾气经冷凝回收有机溶剂后进入吸附塔，脱除有机溶剂后的气体进入光气分解吸收塔，气体与喷淋液体接触，而后在润湿的催化剂表面水解成氯化氢和二氧化碳气体，氯化氢气体被吸收为盐酸，从而使尾气得以净化；其中，所述催化剂为SN7501。
2.按权利要求1所述的处理含光气和有机溶剂的尾气的净化方法，其特征在于：含光气和有机溶剂的尾气进入尾气缓冲罐在-0.8～-0.2KPa的压力下，气体从顶部进入冷凝器，通过气液分离器，冷凝下来的有机溶剂进入尾气缓冲罐,气相进入吸附塔；分离所得有机溶剂可重复利用。
3.按权利要求1所述的处理含光气和有机溶剂的尾气的净化方法，其特征在于：冷凝后的尾气从底部进入吸附塔，与吸附塔内的吸附剂接触，使尾气中有机溶剂自下向上经吸附剂吸附，进而脱除尾气中的有机溶剂，使有机溶剂含量达到10ppm以下；其中，所述吸附剂为颗粒活性碳或大孔吸附树脂。
4.按权利要求1所述的处理光气尾气的净化方法，其特征在于：所述脱除有机溶剂的尾气从底部进入设有多层填料层的光气分解吸收塔，进入的气体与每层填料层上部喷淋下的循环液体接触，而后在40～60℃下与填料层上的催化剂进行水解反应，水解产生的盐酸再经填料层吸收，经如此反复催化吸收，进而将尾气得以净化；其中，填料层由催化剂和吸收填料按质量比为1:1.5～2混装，所述催化剂为SN7501，吸收填料为陶瓷环。
5.按权利要求4所述的处理含光气和有机溶剂的尾气的净化方法，其特征在于：所述每层填料层下部设有栅板支撑，上部有分布器和喷淋组件；喷淋组件分别通过管路与循环泵相连形成液体循环；循环液体为水或稀盐酸。
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