CN107433116B - Vb12生产尾气的处理方法及处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的VB12生产尾气处理方法，采用碱性、氧化吸收液对生产尾气进行一级吸收，再采用碱性吸收液对溢出的尾气进行二级吸收，实现对生产尾气的彻底处理，达到满足直接排放的标准。采用本发明的技术方案，能够连续、高效处理VB12的生产尾气，消除对大气的污染，而且能够将尾气中的有害气体HCN完全转化成无毒的CO2、N2，彻底解决VB12生产尾气的危害。同时，本发明提供的处理装置，更利于对生产尾气处理操作的控制，为生产提供便捷。
Description
技术领域
本发明涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种VB12生产尾气的处理方法，以及VB12生产尾气的处理装置。
背景技术
维生素B12(VB12)是一种重要的水溶性维生素，又称钴胺素，根据分子取代基的差异可以细分为：氰钴胺素、腺苷钴胺素、羟基钴胺素、甲基钴胺素等，主要应用于医药、食品、饲料等行业。目前，VB12采用微生物发酵法生产，主要有采用谢氏丙酸杆菌(Propionibacteria shermanni)的厌氧工艺和采用脱氮假单胞菌的好氧工艺。其中，好氧工艺的发酵单位高、成本低，在氰钴胺素以及饲料级产品中占主导地位，而厌氧工艺获得的腺苷钴胺素的质量是最好的。在VB12的发酵生产过程会产生含有大量HCl气体及少量有毒气体HCN的尾气，采用常规的酸碱吸收处理后，在吸收塔处会生产剧毒物质NaCN，严重危害生产中操作人员的生命安全。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种VB12生产尾气的处理方法，不仅能够有效处理生产尾气，消除对大气的污染，同时能够将有害气体完全转化成无毒的CO2、N2，彻底解决了VB12生产尾气的危害。
为实现上述目的，本发明的VB12生产尾气的处理方法，包括以下步骤：
a、一级吸收：将VB12生产尾气通入一级吸收塔，经由两级填料，与循环喷淋的一级吸收液逆向接触，进行一级吸收，一级吸收液溢流排放；
b、二级吸收：将经由一级吸收后逸出的尾气通入二级吸收塔，经由两级填料，与循环喷淋的二级吸收液逆向接触，进行二级吸收后尾气排放，二级吸收液溢流进入一级吸收塔；
所述二级吸收液为NaOH溶液在二级吸收塔内循环喷淋、吸收尾气得到的液体，通过补加pH11的NaOH溶液控制二级吸收液的pH值为10-11；所述一级吸收液为溢流至一级吸收塔内的二级吸收液与NaClO溶液的混合溶液在一级吸收塔内循环喷淋、吸收尾气得到的液体，控制一级吸收液的pH不低于9，并通过补加NaClO溶液控制一级吸收液中的NaClO的浓度不低于200mg/L；
所述二级吸收塔内NaOH溶液的补加量经由溢流的二级吸收液pH值及溢流的一级吸收液pH值控制；所述一级吸收塔内NaClO溶液的补加量经由VB12生产尾气的VOCs含量及溢流的一级吸收液的COD含量控制。
本发明的处理方法，首先采用碱性、氧化吸收液对VB12生产尾气进行一级吸收，利用NaClO氧化尾气中的HCN污染物，并通过控制一级吸收液的pH值和NaClO的浓度，完全氧化HCN，转化成无毒的CO2、N2，再经吸收液吸收得到Na2CO3、NaCl和H2O，消除毒性物质的危害，同时吸收尾气中大部分的HCl污染物；然后采用碱性吸收液对尾气中残留的HCl等污染物进行二级吸收，通过控制二级吸收液的pH值，实现对生产尾气的彻底处理，达到满足直接排放的标准。在尾气的整个处理过程中，通过在二级吸收塔内补加NaOH溶液来调节二级吸收液与一级吸收液的pH值，而NaOH溶液的补加量受控于溢流的二级吸收液pH值及溢流的一级吸收液pH值，以使尾气处理连续、高效；通过在一级吸收塔内补加NaClO溶液来维持一级吸收液中NaClO的浓度，保证对HCN污染物进行完全的氧化，而NaClO溶液的补加量受控于VB12生产尾气的VOCs含量及溢流的一级吸收液的COD含量，以使尾气的处理安全、有效。因此，本发明的VB12生产尾气处理方法，能够连续、高效处理VB12的生产尾气，使处理后尾气达到直接排放标准，消除对大气的污染，而且能够将尾气中的有害气体HCN完全转化成无毒的CO2、N2，彻底解决VB12生产尾气的危害。
作为对上述技术方案的限定，所述步骤a、b中每一级填料对应设置一级喷淋。
作为对上述技术方案的限定，所述步骤a、b中一级吸收液、二级吸收液的溢流位置均具有500mm深液体。
作为对上述技术方案的限定，所述步骤a、b中一级吸收塔、二级吸收塔中气液比均为(50-100):1。
作为对上述技术方案的限定，所述步骤a、b中一级吸收塔、二级吸收塔中气体空塔流速均为0.5-0.8m/s。
进一步限定处理方法中对应填料的喷淋级数、吸收液溢流位置的液体深度、喷淋吸收的气液比、空塔气速等参数，使处理方法的操作运行更高效，对尾气的吸收处理效果更优。
同时，本发明还提供了一种VB12生产尾气的处理装置，包括控制器，以及依次连接的一级吸收塔、二级吸收塔和烟囱，于所述一级吸收塔和二级吸收塔内均设置有两级填料及循环喷淋机构，在所述一级吸收塔上分别设置有生产尾气进口、一级出气口以及溢流口和NaClO溶液补充机构，在所述二级吸收塔上分别设置有二级进气口、二级出气口以及排液口和NaOH溶液补充机构，且所述二级吸收塔通过溢流管连通至一级吸收塔，并在所述溢流口和溢流管上分别设置有PH传感器，在所述生产尾气进口设置VOCs传感器，在所述溢流口还设置有COD传感器，所述PH传感器、VOCs传感器及COD传感器均连接于所述控制器。
作为对上述技术方案的限定，所述一级吸收塔和二级吸收塔内的循环喷淋机构均为对应于二级填料设置的二级喷淋。
作为对上述技术方案的限定，所述NaClO溶液补充机构包括NaClO溶液储罐，与NaClO溶液储罐相连、并受控于所述控制器的NaClO溶液补充泵，以及连接于NaClO溶液补充泵与一级吸收塔之间的NaClO溶液补充管。
作为对上述技术方案的限定，所述NaOH溶液补充机构包括NaOH溶液储罐，与NaOH溶液储罐相连、并受控于所述控制器的NaOH溶液补充泵，以及连接于NaOH溶液补充泵与二级吸收塔之间的NaOH溶液补充管。
作为对上述技术方案的限定，所述溢流口及溢流管的溢流高度不低于500mm。
本发明的处理装置，为VB12生产尾气的处理提供了更便于操作、利于控制的处理装置，使处理过程连续、高效，以获得稳定、有效的处理效果，为生产提供便捷。
综上所述，采用本发明的技术方案，获得的VB12生产尾气处理方法，能够连续、高效处理VB12的生产尾气，使处理后尾气达到直接排放标准，消除对大气的污染，而且能够将尾气中的有害气体HCN完全转化成无毒的CO2、N2，彻底解决VB12生产尾气的危害。同时，本发明提供的处理装置，更利于对生产尾气处理操作的控制，为生产提供便捷。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本发明作更进一步详细说明：
图1为本发明实施例中VB12生产尾气的处理装置一部分的结构简图；
图2为本发明实施例中VB12生产尾气的处理装置另一部分的结构简图；
图3为本发明实施例中二级吸收塔的结构简图；
具体实施方式
实施例一
本实施例涉及VB12生产尾气的处理。
本实施例的VB12生产尾气的处理装置如图1和图2所示，其包括图中未示出的控制器，以及依次连接的一级吸收塔1、二级吸收塔2和烟囱15，于一级吸收塔1和二级吸收塔2内均设置有两级填料及循环喷淋机构。在一级吸收塔1上分别设置有生产尾气进口13、一级出气口17以及溢流口10和NaClO溶液补充机构，在二级吸收塔2上分别设置有二级进气口、二级出气口以及排液口和NaOH溶液补充机构。
此外，本实施例中二级吸收塔2通过溢流管4连通至一级吸收塔1，并在溢流口10和溢流管4上分别设置有PH传感器12和PH传感器11，在生产尾气进口13也设置有VOCs传感器16，在溢流口10还设置有COD传感器14，且两个PH传感器、VOCs传感器16以及COD传感器14均连接于控制器上。控制器可采用现有的PLC或一体式触摸屏等，而各传感器则均可采用现有部件。
本实施例中，一级吸收塔1和二级吸收塔2内的循环喷淋机构均为对应于二级填料设置的二级喷淋。其中，二级吸收塔2的一种示例性结构如图3中所示，在二级吸收塔2内的上部即设置有上下间隔布置的二级填料层22，上述二级喷淋即为分别布置于各填料层22上方的喷淋管23，喷淋管23连接至位于二级吸收塔2底部的二级喷淋循环泵9上，二级喷淋循环泵9的进口连通至二级吸收塔2内。前述的二级进气口21连通至二级吸收塔2内，并位于二级填料层22的下方，其通过管道和一级吸收塔1的一级出气口17连接，二级出气口24位于二级吸收塔2的顶部，并通过管道连接至烟囱15，排液口27则位于二级吸收塔2的底部。
本实施例中，在二级吸收塔2上靠近于其底部也设置有二级塔溢流口25，溢流管4即连接至二级塔溢流口25上，在二级吸收塔2上靠近于其中部还设置有补充液进口26，补充液进口26用于NaOH溶液补充机构的进液。此外，在二级吸收塔2上对应于两级填料层22还分别设置有检修口28。
本实施例中，一级吸收塔1的结构与图3所示的二级吸收塔2的结构大致相同，不同之处仅在于一级吸收塔1上没有设置排液口，一级吸收塔1上的溢流口10由连通于一级吸收塔1并呈竖立状布置的开口管形成，而用于一级吸收塔1循环喷淋的则为一级喷淋循环泵3。此外，需要说明的是，本实施例中溢流口10及溢流管4的溢流高度不低于500mm，此也即在一级吸收塔1和二级吸收塔2内底部均具有不低于500mm的液体深度。
本实施例中，NaClO溶液补充机构具体包括NaClO溶液储罐5，与NaClO溶液储罐5相连、并受控于所述控制器的NaClO溶液补充泵6，以及连接于NaClO溶液补充泵6与一级吸收塔1之间的NaClO溶液补充管。NaOH溶液补充机构具体包括NaOH溶液储罐7，与NaOH溶液储罐7相连、并受控于所述控制器的NaOH溶液补充泵8，以及连接于NaOH溶液补充泵8与二级吸收塔2之间的NaOH溶液补充管。
在上述处理装置中对污染物含量为HCl浓度≤3000mg/m3，HCN浓度≤300mg/m3的VB12生产尾气进行处理，操作如下：
a、一级吸收：将VB12生产尾气通入一级吸收塔底部，塔底储液槽内的一级吸收液通过塔外设置的循环泵输入至两级喷淋口循环喷淋，在两级填料层上均形成液膜，生产尾气上行依次经过两级填料层，与一级吸收液逆向接触，被吸收处理后从塔顶部逸出；处理过程中，不断向一级吸收液中补充质量浓度为10％的NaClO溶液，维持一级吸收液中NaClO的浓度不低于200mg/L，同时，从二级吸收塔溢流的二级吸收液通过溢流管道补充到一级吸收液中，维持一级吸收液pH值不低于9，以保证对生产尾气中有毒气体HCN进行完全氧化，转化为无毒的CO2、N2，并吸收大部分的HCl，完成对生产尾气的一级吸收处理；为方便一级吸收液的循环喷淋操作，储液槽内一级吸收液具有500mm深度，溢流排放；
b、二级吸收：将从一级吸收塔逸出的尾气通入二级吸收塔，塔底储液槽内的二级吸收液通过塔外设置的循环泵输入至两级喷淋口循环喷淋，在两级填料层上均形成液膜，尾气上行依次经过两级填料层，与二级吸收液逆向接触，被吸收处理后从塔顶部逸出，直接排放；处理过程中，不断向储液槽内的二级吸收液补充pH11的NaOH溶液，维持二级吸收液的pH为10-11，以保证对尾气中残留的HCl等污染物进行彻底的吸收，完成二级吸收处理；为方便二级吸收液的循环喷淋操作，储液槽内二级吸收液具有500mm深度，溢流进入一级吸收塔；
所述二级吸收液为NaOH溶液在二级吸收塔内循环喷淋、吸收尾气得到的液体；所述一级吸收液为二级吸收液与NaClO溶液的混合溶液在一级吸收塔内循环喷淋、吸收尾气得到的液体；
尾气吸收处理过程，所述二级吸收塔内NaOH溶液的补加量由溢流的二级吸收液pH值及溢流的一级吸收液pH值控制，通过一级吸收塔与二级吸收塔之间的溢流管道处设置的pH监测仪检测到的溢流的二级吸收液pH值控制NaOH溶液的补加量，当溢流的二级吸收液pH值低于10或高于11，增加或降低NaOH溶液的补加量；同时，通过一级吸收塔与溢流装置之间的溢流管道处设置的pH监测仪检测到的溢流的一级吸收液pH值也同样控制NaOH溶液的补加量，当溢流的一级吸收液pH值低于9，增加NaOH溶液的补加量；
尾气吸收处理过程，所述一级吸收塔内NaClO溶液的补加量由VB12生产尾气的COD含量及溢流的一级吸收液的COD含量控制，通过一级吸收塔气体入口处设置的COD在线监测仪检测到的VB12生产尾气的COD含量控制NaClO溶液的补加量；同时，通过一级吸收塔与溢流装置之间的溢流管道处设置的COD在线监测仪检测到的溢流的一级吸收液的COD含量也同样控制NaClO溶液的补加量，通过相应的增加或降低NaOH溶液的补加量控制一级吸收液中NaClO的浓度不低于200mg/L；
尾气吸收处理过程，为获得最佳的处理效果，控制一级吸收塔、二级吸收塔中气液比均为(50-100):1，气体空塔流速均为0.5-0.8m/s。
VB12生产尾气经由上述处理方法进行吸收处理后，逸出的尾气中HCl≤100mg/m3、HCN≤1.9mg/m3，满足GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》要求，直接排放，溢出的一级吸收液为次氯酸钠溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钠溶液，无毒无害，可直接排放至污水处理厂。
实施例二
本实施例涉及本发明的处理方法中控制条件参数对处理结果的影响。
采用实施例一的处理方法对VB12生产尾气(HCl浓度为1200mg/m3，HCN浓度为180mg/m3)进行处理，条件参数及处理结果如下表所示：(补充下表数据)
由上表结果可见，本发明的处理方法中，一级吸收液pH值、NaClO浓度，二级吸收液pH值的控制对于生产尾气的连续、高效处理至关重要，吸收塔内的气液比、气体空塔流速等条件参数的控制有利于获得更优的处理效果。
综上所述，本发明的VB12生产尾气处理方法，能够连续、高效处理VB12的生产尾气，使处理后尾气达到直接排放标准，消除对大气的污染，而且能够将尾气中的有害气体HCN完全转化成无毒的CO2、N2，彻底解决VB12生产尾气的危害。
Claims (8)
1.一种VB12生产尾气的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、一级吸收：将VB12生产尾气通入一级吸收塔，经由两级填料，与循环喷淋的一级吸收液逆向接触，进行一级吸收，一级吸收液溢流排放；
b、二级吸收：将经由一级吸收后逸出的尾气通入二级吸收塔，经由两级填料，与循环喷淋的二级吸收液逆向接触，进行二级吸收后尾气排放，二级吸收液溢流进入一级吸收塔；
所述二级吸收液为NaOH溶液在二级吸收塔内循环喷淋、吸收尾气得到的液体，通过补加pH11的NaOH溶液控制二级吸收液的pH值为10-11；所述一级吸收液为溢流至一级吸收塔内的二级吸收液与NaClO溶液的混合溶液在一级吸收塔内循环喷淋、吸收尾气得到的液体，控制一级吸收液的pH不低于9，并通过补加NaClO溶液控制一级吸收液中的NaClO的浓度不低于200mg/L；
所述二级吸收塔内NaOH溶液的补加量经由溢流的二级吸收液pH值及溢流的一级吸收液pH值控制；所述一级吸收塔内NaClO溶液的补加量经由VB12生产尾气的VOCs含量及溢流的一级吸收液的COD含量控制；
所述步骤a、b中一级吸收塔、二级吸收塔中气液比均为(50-100):1；
所述步骤a、b中一级吸收塔、二级吸收塔中气体空塔流速均为0 .5-0 .8m/s。
2.根据权利要求1所述的VB12生产尾气的处理方法，其特征在于：所述步骤a、b中每一级填料对应设置一级喷淋。
3.根据权利要求1所述的VB12生产尾气的处理方法，其特征在于：所述步骤a、b中一级吸收液、二级吸收液的溢流位置均具有500mm深液体。
4.一种VB12生产尾气的处理装置，其特征在于：适用于如权利要求1所述VB12生产尾气的处理方法，包括控制器，以及依次连接的一级吸收塔、二级吸收塔和烟囱，于所述一级吸收塔和二级吸收塔内均设置有两级填料及循环喷淋机构，在所述一级吸收塔上分别设置有生产尾气进口、一级出气口以及溢流口和NaClO溶液补充机构，在所述二级吸收塔上分别设置有二级进气口、二级出气口以及排液口和NaOH溶液补充机构，且所述二级吸收塔通过溢流管连通至一级吸收塔，并在所述溢流口和溢流管上分别设置有pH传感器，在所述生产尾气进口设置VOCs传感器，在所述溢流口还设置有COD传感器，所述pH传感器、VOCs传感器及COD传感器均连接于所述控制器。
5.根据权利要求4所述的VB12生产尾气的处理装置，其特征在于：所述一级吸收塔和二级吸收塔内的循环喷淋机构均为对应于二级填料设置的二级喷淋。
6.根据权利要求4所述的VB12生产尾气的处理装置，其特征在于：所述NaClO溶液补充机构包括NaClO溶液储罐，与NaClO溶液储罐相连、并受控于所述控制器的NaClO溶液补充泵，以及连接于NaClO溶液补充泵与一级吸收塔之间的NaClO溶液补充管。
7.根据权利要求4所述的VB12生产尾气的处理装置，其特征在于：所述NaOH溶液补充机构包括NaOH溶液储罐，与NaOH溶液储罐相连、并受控于所述控制器的NaOH溶液补充泵，以及连接于NaOH溶液补充泵与二级吸收塔之间的NaOH溶液补充管。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的VB12生产尾气的处理装置，其特征在于：所述溢流口及溢流管的溢流高度不低于500mm。
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