CN105749724A - 一种萘法苯酐生产装置废气净化方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种萘法苯酐生产装置废气净化方法及设备，解决现有萘法苯酐生产装置废气处理技术净化效率低、存在二次污染、二氧化硫超标等问题。该方法包括废气预处理、废气蓄热热力焚烧和气体后处理步骤，该设备包括水喷淋塔、循环水泵、蓄热热力焚烧设备、碱液喷淋塔、碱液循环泵、补风风机、排风风机、循环风机、废热锅炉、阀门、烟囱和控制系统；其特征在于：萘法苯酐生产装置废气与水喷淋塔进气口连接，水喷淋塔出气口与蓄热热力焚烧设备的进气口连接，蓄热热力焚烧设备的出气口与碱液喷淋塔的进气口连接，碱液喷淋塔的出气口与排风风机的进气口连接，排风风机的出气口与烟囱连接。

Description

一种萘法苯酐生产装置废气净化方法及设备
技术领域
本发明涉及一种萘法苯酐生产装置废气净化方法及设备，其主要用于解决萘法苯酐生产装置废气的污染问题，具有有机污染物净化效率高、无二次污染、自动化程度高、运行费用低等特点，属于环保设备技术领域。
背景技术
萘法苯酐生产装置排放的废气中含苯酐、萘、顺酐、苯甲酸、萘醌和一氧化碳等污染物，有刺激性气味，对环境产生很大的污染。目前对于萘法苯酐生产装置废气的净化方法主要有喷淋法、催化氧化法和蓄热热力焚烧法。喷淋法是指用水或碱液等溶液作为脱除介质，把苯酐废气中的有机物脱除下来，达到净化目的技术，该技术工艺流程和操作简单，但是其对有机物和一氧化碳的净化效率较差，难以满足环保排放指标的要求，而且会产生二次污染，需要进一步处理大量有机废水。催化氧化法是在催化剂的作用下，废气中的有机可燃物和一氧化碳催化氧化转化成二氧化碳和水蒸气，该技术有机物净化效率高，反应温度一般为250～400℃，没有二次污染，应用领域较广，缺点是由于催化剂起活需要一定的反应温度，而苯酐废气中所含的有机废气和一氧化碳反应后的绝热温升很小，难以满足系统的自热操作，因此不仅需要足够大的换热面积的换热器，而且还需要外界补充大量的热量才能满足系统的平稳运行，由于催化剂价格昂贵，设备一次性投资较大。对于萘法苯酐生产装置废气来说，由于废气中含硫化物，极易导致催化剂中毒，短期内会影响有机物的转化效率，长期来看会缩短催化剂的使用寿命，而且含硫有机物反应后会生成二氧化硫或三氧化硫，需要进一步进行治理才能达标排放。蓄热热力焚烧法是把传统的蓄热式换热和热力焚烧技术耦合在一起的技术，有机物和一氧化碳在750～850℃高温下焚烧，转化成二氧化碳和水，该技术工艺原理简单、操作方便，热量利用效率较高，有机物净化效率高，但是由于废气中含有硫化物，其在高温下反应生成二氧化硫，如果不进行后续治理，净化气也难以达到环保排放指标的要求。随着国家环保标准的日益严格和人们环保意识的逐渐加强，萘法苯酐装置废气如果不进行有效处理，将很难适应未来的发展要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明首先提出了一种萘法苯酐生产装置废气净化的方法，其主要用于解决现有技术净化效率低、存在二次污染、二氧化硫超标等问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种萘法苯酐生产装置废气净化方法，包括如下顺序步骤：
(1)废气预处理：将废气从水喷淋塔底部通入，与自上而下的水充分接触除去废气中携带的少量苯酐等固体颗粒物，废气从水喷淋塔的顶部排出；
(2)废气蓄热热力焚烧：预处理后的尾气进入蓄热热力焚烧设备进行充分燃烧，有机物和一氧化碳转化成二氧化碳、水和少量二氧化硫；
(3)气体后处理：将蓄热热力焚烧后的气体从碱液喷淋塔的底部通入，与自上而下的碱液充分接触脱除二氧化硫，净化后的气体排入大气。
采用上述萘法苯酐生产装置废气净化方法的有益效果是：废气在水喷淋塔中，首先脱除废气中携带的少量苯酐等固体颗粒物，解决了固体颗粒物的污染问题；脱除固体颗粒物后的废气进入蓄热热力焚烧设备后，在750-850℃高温下充分燃烧，有机物和一氧化碳转化成二氧化碳、水和少量二氧化硫，解决了有机物和一氧化碳的污染问题；蓄热热力焚烧设备排出的气体在碱液喷淋塔内脱除二氧化硫，脱硫后的气体可以达标排放，解决了废气中携带的含硫有机物燃烧后产生的二氧化硫的污染问题。使用该方法后，废气中的固体颗粒物、有机可燃物和一氧化碳的净化效率高，而且实现了二氧化硫的达标排放，解决了现有技术只能解决废气中部分污染物的弊端，而且该技术基本不存在二次污染现象。
本发明还提出了一种萘法苯酐生产装置废气净化设备，其主要用于解决萘法苯酐生产装置废气污染问题，具有有机污染物净化效率高、无二次污染、自动化程度高、运行费用低等特点。
本发明的目的是这样实现的：
一种萘法苯酐生产装置废气净化设备，该设备包括水喷淋塔、循环水泵、蓄热热力焚烧设备、碱液喷淋塔、碱液循环泵、补风风机、排风风机、循环风机、废热锅炉、阀门、烟囱和控制系统；其特征在于：萘法苯酐生产装置废气与水喷淋塔的进气口连接，水喷淋塔的出气口与蓄热热力焚烧设备的进气口连接，蓄热热力焚烧设备的出气口与碱液喷淋塔的进气口连接，碱液喷淋塔的出气口与排风风机的进气口连接，排风风机的出气口与烟囱连接。
其中，所述的水喷淋塔的顶部安装有除沫脱水器。
其中，所述的水喷淋塔出气口与排风风机进气口之间通过管路连接，并且在管路上安装尾气直排阀。
其中，所述的蓄热热力焚烧设备可以选用五体式结构或者七体式、九体式结构。
其中，所述的蓄热热力焚烧设备进气口附近安装有补风风机，并且在风机出气口附近安装有控制风量的阀。
其中，所述的循环风机的出气口附近安装有控制风量的阀。
其中，所述的碱液喷淋塔的顶部安装有除沫器。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图中：1、废气进气阀；2、水喷淋塔；3、水喷淋塔进气口；4、除沫脱水器；5、水喷淋塔出气口；6、循环水储槽；7、循环水泵；8、补风风机；9～11、阀；12、蓄热热力焚烧设备进气口；13、蓄热热力焚烧设备；14、蓄热热力焚烧设备出气口；15、循环风机；16、废热锅炉；17、碱液喷淋塔进气口；18、碱液喷淋塔；19、碱液喷淋塔出气口；20、碱液储槽；21、碱液循环泵；22、除沫器；23、排风风机进气口；24、排风风机；25、排风风机出气口；26、烟囱
具体实施方式
本发明提出了一种萘法苯酐生产装置废气净化方法，同时提出了一种萘法苯酐生产装置废气净化设备，具有有机污染物净化效率高、无二次污染、自动化程度高、运行费用低等特点。
参见图1，本发明的一种萘法苯酐生产装置废气净化方法，包括如下顺序步骤：
(1)废气预处理：将废气从水喷淋塔2底部通入，与自上而下的水充分接触除去废气中携带的少量苯酐等固体颗粒物，废气从水喷淋塔2的顶部排出；
(2)废气蓄热热力焚烧：预处理后的尾气进入蓄热热力焚烧设备13进行充分燃烧，有机物和一氧化碳转化成二氧化碳、水和少量二氧化硫；
(3)气体后处理：将蓄热热力焚烧后的气体从碱液喷淋塔18的底部通入，与自上而下的碱液充分接触脱除二氧化硫，净化后的气体排入大气。
参见图1，一种萘法苯酐生产装置废气净化设备，该设备包括水喷淋塔2、循环水泵7、蓄热热力焚烧设备13、碱液喷淋塔18、碱液循环泵21、补风风机8、排风风机24、循环风机15、废热锅炉16、阀9～11、烟囱26和控制系统；其特征在于：萘法苯酐生产装置废气与水喷淋塔的进气口3连接，水喷淋塔的出气口5与蓄热热力焚烧设备的进气口连接16，蓄热热力焚烧设备的出气口14与碱液喷淋塔的进气口17连接，碱液喷淋塔的出气口19与排风风机的进气口23连接，排风风机的出气口25与烟囱26连接。
本发明所述的水喷淋塔的顶部安装有除沫脱水器4。
本发明所述的水喷淋塔出气口5与排风风机进气口23之间通过管路连接，并且在管路上安装尾气直排阀10。
本发明所述的蓄热热力焚烧设备13可以选用五体式结构或者七体式、九体式结构。
本发明所述的蓄热热力焚烧设备的进气口12附近安装有补风风机8，并且在风机出气口附近安装有控制风量的阀9。
本发明所述的循环风机15的出气口附近安装有控制风量的阀11。
本发明所述的碱液喷淋塔18的顶部安装有除沫器22。
本发明的工作原理如下：
在反应开始阶段，首先关闭废气进气阀1，开启排风风机24、阀9和补风风机8，通入新鲜空气预热蓄热热力焚烧设备13内所装填的蓄热材料，蓄热热力焚烧设备采用自带的燃烧器加热，燃烧器的启、闭由控制系统根据床层温度自动控制和调节。当床层温度预热到750℃以上后，此时具备进废气的条件，控制系统会自动开启废气进气阀1，同时关闭阀9和补风风机8，苯酐生产装置废气从水喷淋塔的进气口3进入，与自上而下的水充分接触，除去废气中所携带的少量苯酐等固体颗粒物，携带固体颗粒物的水进入循环水储槽6，一段时间后定期外排入废水处理池，循环水由循环水泵7输送。
去除固体颗粒物后的废气经除沫脱水器4后，由水喷淋塔的出气口5进入蓄热热力焚烧设备的进气口12，在蓄热热力焚烧设备13内，低温废气首先经蓄热体预热到750℃以上，然后在蓄热热力焚烧设备的上端空腔内充分燃烧，燃烧温度控制在850℃左右，废气中所含的有机物和一氧化碳转化成二氧化碳和水，其中的有机硫化物转化成二氧化硫、二氧化碳和水，反应后的高温气体经蓄热热力焚烧设备内装填的蓄热体，把热量蓄积在蓄热体中，自身温度降低到80℃左右，进入碱液喷淋塔18。反应后的部分高温气体在循环风机15的作用下，经废热锅炉16后产生蒸气，降温后的气体返回蓄热热力焚烧设备13内，循环风量的大小由阀11控制和调节。
脱除有机物后的气体进入碱液喷淋塔18后，与自上而下的碱液充分接触，其中的二氧化硫与碱中和脱除，经除沫器22除去携带的液滴，从碱液喷淋塔的出气口19排出，经排风风机24，进入烟囱26，达标排放。碱液回流进入碱液储槽20内，一段时间后定期外排入废水处理池，碱液由碱液循环泵21输送。
当蓄热热力焚烧设备13床层中任意一点的温度高于设定的报警值时，系统会首先自动开启阀9和补风风机8，补充新鲜空气以稀释尾气浓度，使蓄热热力焚烧设备13的床层温度下降，以保证装置安全运行。若蓄热热力焚烧设备13的床层温度仍继续上升到程序设定温度值后，系统会自动开启废气直排阀10，使部分废气直接排入大气，直至蓄热热力焚烧设备13的床层温度恢复正常，系统会自动复原。
实施例：采用本发明的净化方法及设备，处于萘法苯酐生产装置排放的含萘、苯甲酸、萘醌、一氧化碳等废气，处理风量为80000Nm3/h，废气进气温度为70℃，总挥发性有机物平均浓度范围为2000mg/Nm3，蓄热热力焚烧设备切换阀的切换周期为90s，有机物的转化率维持在95～98％以上，二氧化硫的排放浓度控制在15-20mg/Nm3，能满足国家环保法规规定的排放标准的要求。经由本发明的净化方法及设备处理后，净化气的排放温度控制在80-90℃之间，每小时回收的蒸气约为1吨。本发明既解决了环保问题，而且还可以副产蒸气，实现环保、节能的双重目的。

Claims (8)

1.一种萘法苯酐生产装置废气净化方法，其特征在于，包括如下顺序步骤：
(1)废气预处理：将废气从水喷淋塔底部通入，与自上而下的水充分接触除去废气中携带的少量苯酐等固体颗粒物，废气从水喷淋塔的顶部排出；
(2)废气蓄热热力焚烧：预处理后的废气进入蓄热热力焚烧设备进行充分燃烧，有机物和一氧化碳转化成二氧化碳、水和少量二氧化硫；
(3)气体后处理：将蓄热热力焚烧后的气体从碱液喷淋塔的底部通入，与自上而下的碱液充分接触脱除二氧化硫，净化后的气体排入大气。
2.一种萘法苯酐生产装置废气净化设备，该设备包括水喷淋塔、循环水泵、蓄热热力焚烧设备、碱液喷淋塔、碱液循环泵、补风风机、排风风机、循环风机、废热锅炉、阀门、烟囱和控制系统；其特征在于：萘法苯酐生产装置废气与水喷淋塔进气口连接，水喷淋塔出气口与蓄热热力焚烧设备的进气口连接，蓄热热力焚烧设备的出气口与碱液喷淋塔的进气口连接，碱液喷淋塔的出气口与排风风机的进气口连接，排风风机的出气口与烟囱连接。
3.根据权利要求2所述的一种萘法苯酐生产装置废气净化设备，其特征在于：所述的水喷淋塔的顶部安装有除沫脱水器。
4.根据权利要求2所述的一种萘法苯酐生产装置废气净化设备，其特征在于：所述的水喷淋塔出气口与排风风机进气口之间通过管路连接，并且在管路上安装尾气直排阀。
5.根据权利要求2所述的一种萘法苯酐生产装置废气净化设备，其特征在于：所述的蓄热热力焚烧设备可以选用五体式结构或者七体式、九体式结构。
6.根据权利要求2所述的一种萘法苯酐生产装置废气净化设备，其特征在于：所述的蓄热热力焚烧设备进气口附近安装有补风风机，并且在风机出气口附近安装有控制风量的阀。
7.根据权利要求2所述的一种萘法苯酐生产装置废气净化设备，其特征在于：所述的循环风机的出气口安装有控制风量的阀。
8.根据权利要求2所述的一种萘法苯酐生产装置废气净化设备，其特征在于：所述的碱液喷淋塔的顶部安装有除沫器。
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