CN104624002B

CN104624002B - 废气处理方法

Info

Publication number: CN104624002B
Application number: CN201410525833.XA
Authority: CN
Inventors: 田华; 严盛宏; 张少钢; 张华东; 尹忠亮
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Catalyst Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Catalyst Co
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2034-10-08
Also published as: CN104624002A

Abstract

本发明涉及一种废气处理方法，包括以下步骤：a)含氯化氢和粉尘的废气与空气混合后进入脉冲袋式除尘器；经所述脉冲袋式除尘器的布袋过滤后，得到含氯化氢的废气；b)所述含氯化氢的废气进入引风机，由所述引风机排出后，依次经急冷塔和吸收塔急冷、吸收后，在吸收塔顶部得到脱除了氯化氢和粉尘的废气；c)压缩空气周期性喷入所述脉冲袋式除尘器的布袋内，将所述布袋外表面积聚的粉尘吹离布袋而落入料斗，收集的粉尘由所述脉冲袋式除尘器出料口排出，可用于催化剂焙烧尾气的后处理过程中。

Description

废气处理方法

技术领域

本发明涉及一种废气处理方法。

背景技术

MTO(甲醇制烯烃)催化剂生产分制浆、喷雾干燥、焙烧三个过程。其中，焙烧是将催化剂在空气中高温处理，以脱除其中的模板剂、造孔剂或者其他杂质。催化剂焙烧生产过程中产生大量的废气。焙烧废气风量为100m²/hr，废气中的主要成份是氯化氢、氮氧化物、二氧化碳和大量小于20微米的催化剂粉尘，同时焙烧尾气中还夹带模板剂未完全燃烧产生的碳粉。氯化氢含量约为250mg/m³、氮氧化物含量约为130mg/m³，尾气温度大于400℃。由于焙烧尾气温度高，含催化剂粉尘，且尾气中含有氯离子容易对管道造成腐蚀，所以，废气处理难度大。传统的处理方式用旋风分离器和喷淋吸收方式，由于风量小旋风处理器处理粉尘效果不高，细颗粒进入喷淋塔会造成喷淋塔塔嘴、吸收塔填料堵塞，吸收效果降低，同时焙烧尾气中的碳粉分散在循环废水池中，沉降处理效果差，造成外排废水中悬浮物超标。废气中的氯离子会对设备、管道腐蚀，造成装置进行非计划性停车；焙烧废气温度高也不能使用非金属材料。

发明内容

本发明旨在提供一种废气处理方法。该方法能有效降低氯离子对设备的腐蚀，降低焙烧废气中的粉尘量；可以对催化剂细颗粒进行收集回用，降低生产成本；废气喷淋塔采用循环水喷淋吸收，降低循环水用量；整体系统能长周期运行，减少检修频次，降低设备运行成本。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：一种废气处理方法，包括以下步骤：

a)含氯化氢和粉尘的废气与空气混合后进入脉冲袋式除尘器；经所述脉冲袋式除尘器的布袋过滤后，得到含氯化氢的废气；

b)所述含氯化氢的废气进入引风机，由所述引风机排出后，依次经急冷塔和吸收塔急冷、吸收后，在吸收塔顶部得到脱除了氯化氢和粉尘的废气；

c)压缩空气周期性喷入所述脉冲袋式除尘器的布袋内，将所述布袋外表面积聚的粉尘吹离布袋而落入料斗，收集的粉尘由所述脉冲袋式除尘器出料口排出；

其中，以重量百分比计，所述含氯化氢和粉尘的废气中氯化氢的含量为0.001～0.02％，氮氧化物的含量为0.005～0.1％，二氧化碳的含量为0.05～1.0％，粉尘的含量为0.05～5％，以及余量的空气。

上述技术方案中，优选地，所述含氯化氢和粉尘的废气为催化剂焙烧尾气；以重量百分比计，其中氯化氢的含量为0.005～0.01％，氮氧化物的含量为0.01～0.05％，二氧化碳的含量为0.1～0.5％，粉尘的含量为0.1～2％。

上述技术方案中，优选地，所述脉冲袋式除尘器内的温度低于250℃，压力为-40～-100Pa。更优选地，所述脉冲袋式除尘器内的温度为180～230℃。

上述技术方案中，优选地，所述脉冲袋式除尘器中的布袋材质为耐高温针刺毡。

上述技术方案中，优选地，所述空气经过滤后再与所述含氯化氢和粉尘的废气混合。

上述技术方案中，优选地，所述急冷塔采用重量浓度为0.1～20％的碱液作为急冷剂，所述吸收塔采用重量浓度为0.1～20％的碱液作为吸收剂；所述碱选自NaOH、KOH或Na₂CO₃。

上述技术方案中，优选地，所述粉尘包括粒径为15～25微米的催化剂细粉和模板剂未完全燃烧产生的碳粉。

上述技术方案中，优选地，所述急冷塔的釜液循环回急冷塔塔顶，所述吸收塔的釜液循环回吸收塔塔顶。

上述技术方案中，优选地，所述含氯化氢和粉尘的废气温度为380～500℃。

本发明方法中，所述废气的风量为90～130m²/小时，废气中的主要成份是氯化氢、氮氧化物、二氧化碳和粒径为15～25微米的粉尘。氯化氢的含量为0.001～0.02％，氮氧化物的含量为0.005～0.1％，二氧化碳的含量为0.05～1.0％，粉尘的含量为0.05～5％，尾气温度大于400℃。

含氯化氢和粉尘的废气与冷空气混合后进入脉冲布袋除尘器内，脉冲布袋除尘器内温度与冷空气连锁控制，确保混合后的空气温度在250℃以下。布袋材质采用耐高温针刺毡，例如P-84耐高温针刺毡，耐温260～300℃。经过过滤后的空气进入脉冲布袋除尘器。

脉冲袋式除尘器工艺过程主要分为两大部分，即除尘与清灰。除尘主要流程为空气经过空气过滤器过滤后与废气在混合室混合，混合室采用钛合金材质，以防止高温气体与低温气体混合时急速冷凝而对设备管路造成腐蚀。通过混合室和空气过滤器之间的电动调节阀自动调节自然空气的进风量，从而调节混合气体至预定温度；通过引风机变频器调节袋式除尘器压力，从而保证除尘器正常工作。经过过滤后的废气由引风机排出。清灰的主要流程为脉冲电磁阀控制的压缩空气周期性地喷入布袋内，将布袋外表面积聚的粉尘吹离布袋而落入料斗。收集的粉尘由出料口排出。

急冷塔和吸收塔采用非金属材质，采用液碱急冷、吸收。急冷塔上方有喷淋装置，主要将废气冷却。废气温度>200℃时紧急喷淋，防止补风口堵塞或风阀损坏造成温度过高而引起急冷塔玻璃钢材质损坏。吸收塔中间装有填料，废气从吸收塔底部进入塔内和碱液接触吸收，去除废气中的氯化氢及氮氧化物，同时可以捕捉布袋除尘器未能捕获的细颗粒。引风机出口气体自急冷塔塔顶进入，再进入吸收塔塔底由塔顶排出，液相自塔顶进入由塔底排出。急冷塔和吸收塔的釜液循环使用。

采用本发明方法，能有效降低氯离子对设备的腐蚀，处理后气体中氯含量可降低94％；能降低废气中的粉尘量，脉冲布袋除尘器除尘效率可达98％以上，处理后气体中粉尘浓度可降低99.99％；同时，处理后气体中氮氧化物浓度可降低65.8％；此外，可以对催化剂细颗粒进行收集回用，降低生产成本；废气急冷、吸收塔采用循环碱液急冷、吸收，降低循环碱液用量；整体系统能长周期运行，减少检修频次，降低设备运行成本，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本发明方法流程示意图。

图1中，1为脉冲布袋除尘器，2为脉冲布袋除尘器的布袋，3为脉冲布袋除尘器的料斗，4为引风机，5为急冷塔，6为吸收塔，7为空气过滤器，8为空气，9为含氯化氢和粉尘的废气，10为粉尘，11为脉冲布袋除尘器出口气体，12为引风机出口气体，13为急冷塔釜液，14为急冷塔出口气体，15为急冷剂，16为吸收塔釜液，17为吸收剂，18为吸收塔出口气体，19为混合室。

图1中，来自催化剂焙烧装置的含氯化氢和粉尘的废气与经空气过滤器过滤后的空气在混合室混合后进入脉冲布袋除尘器，经布袋过滤后，得到含氯化氢的废气。含氯化氢的废气进入引风机，由引风机排出后，依次经急冷塔和吸收塔急冷、吸收后，在吸收塔顶部得到脱除了氯化氢和粉尘的废气。压缩空气周期性喷入所述脉冲袋式除尘器的布袋内，将所述布袋外表面积聚的粉尘吹离布袋而落入料斗，收集的粉尘由所述脉冲袋式除尘器出料口排出。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。

具体实施方式

【实施例1】

采用图1所示的流程，来自催化剂焙烧装置的含氯化氢和粉尘的废气与经空气过滤器过滤后的空气混合后进入脉冲布袋除尘器，经布袋过滤后，得到含氯化氢的废气。布袋材质为P-84耐高温针刺毡。含氯化氢的废气进入引风机，由引风机排出后，依次经急冷塔和吸收塔急冷、吸收后，在吸收塔顶部得到脱除了氯化氢和粉尘的废气。压缩空气周期性喷入所述脉冲袋式除尘器的布袋内，将所述布袋外表面积聚的粉尘吹离布袋而落入料斗，收集的粉尘由所述脉冲袋式除尘器出料口排出。

所述含氯化氢和粉尘的废气量为110m³/h，温度为450℃。其中，以重量百分比计，氯化氢的含量为0.0083％，氮氧化物的含量为0.0275％，二氧化碳的含量为0.18％，粉尘的含量为0.7％，粉尘平均粒径20微米。

脉冲布袋除尘器温度200℃，压力-80Pa。

吸收碱液和急冷液(NaOH水溶液)浓度为10重量％。

脉冲布袋除尘器除尘效率99％。处理后排放粉尘浓度为4.5mg/m³，氯化氢浓度为16mg/m³，氮氧化物浓度为44.4mg/m³。循环水中固体悬浮物单位时间增加量<1mg·h^-1·L^-1，循环液量0.33t/t催化剂。

【对比例1】

【实施例1】中的来自催化剂焙烧装置的含氯化氢和粉尘的废气进入旋风分离器，然后依次经急冷塔和吸收塔急冷、吸收后，在吸收塔顶部得到脱除了氯化氢和粉尘的废气。

处理后排放粉尘浓度为15mg/m³，氯化氢浓度为40mg/m³，氮氧化物浓度为115mg/m³。循环水中固体悬浮物单位时间增加量75mg·h^-1·L^-1，循环液量14.29t/t催化剂。

采用的旋风分离器效率低，仅为60％，催化剂细颗粒进入循环液造成吸收塔填料堵塞，降低吸收效果。同时循环液粘度增大，影响循环泵使用寿命。由于废气中有氯离子，旋风分离器被冷凝下来的盐酸腐蚀。

Claims

1.一种废气处理方法，包括以下步骤：

其中，以重量百分比计，所述含氯化氢和粉尘的废气中氯化氢的含量为0.001～0.02％，氮氧化物的含量为0.005～0.1％，二氧化碳的含量为0.05～1.0％，粉尘的含量为0.05～5％，以及余量的空气；所述急冷塔采用重量浓度为0.1～20％的碱液作为急冷剂，所述吸收塔采用重量浓度为0.1～20％的碱液作为吸收剂。

2.根据权利要求1所述的废气处理方法，其特征在于所述含氯化氢和粉尘的废气为催化剂焙烧尾气；以重量百分比计，其中氯化氢的含量为0.005～0.01％，氮氧化物的含量为0.01～0.05％，二氧化碳的含量为0.1～0.5％，粉尘的含量为0.1～2％。

3.根据权利要求1所述的废气处理方法，其特征在于所述脉冲袋式除尘器内的温度低于250℃，压力为-40～-100Pa。

4.根据权利要求3所述的废气处理方法，其特征在于所述脉冲袋式除尘器内的温度为180～230℃。

5.根据权利要求1所述的废气处理方法，其特征在于所述脉冲袋式除尘器中的布袋材质为耐高温针刺毡。

6.根据权利要求1所述的废气处理方法，其特征在于所述空气经过滤后再与所述含氯化氢和粉尘的废气混合。

7.根据权利要求1所述的废气处理方法，其特征在于所述碱液的碱选自NaOH、KOH或Na₂CO₃。

8.根据权利要求1所述的废气处理方法，其特征在于所述粉尘包括粒径为15～25微米的催化剂细粉和模板剂未完全燃烧产生的碳粉。

9.根据权利要求1所述的废气处理方法，其特征在于所述急冷塔的釜液循环回急冷塔塔顶，所述吸收塔的釜液循环回吸收塔塔顶。

10.根据权利要求1所述的废气处理方法，其特征在于所述含氯化氢和粉尘的废气温度为380～500℃。