CN107543370A - 一种天然气燃烧后的尾气用于染料喷雾干燥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种天然气燃烧后的尾气用于染料喷雾干燥的方法，将靛蓝烧碱时天然气燃烧产生的尾气(热空气)，通过管道接入喷塔干燥的前热风系统，包括先与空气混合后，再接入蒸汽换热器或天然气燃烧器，或接导热油加热炉生成的热空气等，也可以直接接入用于喷塔干燥，当塔顶温度达到一定温度后，与经微粒化的染料微粒的接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末或颗粒，通过重力作用，经旋风除尘、布袋除尘得到染料产品。本发明方法除工艺简单外，还可降低干燥成本和减少污染物排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种天然气燃烧后的尾气用于染料干燥的合成方法。属于染料制备领域。
背景技术
现在技术中，染料产品的干燥采用喷雾干燥、闪蒸干燥、硫化床、耙式干燥、烘箱干燥等方法，其中喷雾干燥具有生产能力大，产品质量高、生产效率高等优点，是染料干燥广泛采用的干燥方法。其干燥原理为通过机械作用，将需干燥的物料，分散成很细的像雾一样的微粒，与热空气接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末。热空气主要来源于蒸汽换热后的热空气、燃煤燃烧后通过换热的热空气、燃料加热炉生成的热空气等。
在靛蓝生产过程中，通过天然气燃烧器，将50％以上的碱加热升温至460℃，脱出碱中的水分，才能用于碱熔反应，其中燃烧后的尾气温度高达400℃以上，没有加以综合利用直接排空，造成能源的浪费。
CN102127307A公开了靛蓝生产中的回收混合碱溶液及其回收方法与运用，利用天然气燃烧后的尾气回收靛蓝生产中混合碱溶液。该方法是利用了天然气燃烧后的尾气中的二氧化碳与靛蓝混合碱中的氢氧化钠、氢氧化钾反应得到碳酸钾和碳酸钠的混合物。
郭燕蕾等，“印染行业定型机尾气热能利用及前处理工艺探讨”，染整技术，2016年10月，第38卷第10期第59－62页，介绍了印染行业定型机尾气的处理方法，主要通过自动除毛装置，气水换热或气气换热、除蜡装置、喷淋除味、除雾、静电吸附等装置。其中介绍的气水换热、气气换热装置，存在换热效率低，设备占地面积大，容易堵塞、投资成本高等缺点，同时换热后的温度不高，热利用率低。
发明内容
本发明提供了一种工艺简单，可降低干燥成本和减少污染物排放的靛蓝烧碱的天然气燃烧后尾气用于染料喷雾干燥的方法。
本发明技术方案如下：
本发明提供一种在靛蓝生产中天然气燃烧后的尾气利用方法，其特征在于用所述尾气进行染料的喷雾干燥。
上述所述的方法，其包括将靛蓝烧碱时天然气燃烧产生的尾气通过管道接入喷塔干燥的前热风系统的步骤。
优选地，上述所述的方法，其包括将靛蓝烧碱时天然气燃烧产生的尾气通过管道接入喷塔干燥的前热风系统，与空气混合后，再接入蒸汽换热器、天然气燃烧器或者加热炉生成的热空气，用于喷塔干燥。
优选地，上述所述的方法，其包括将靛蓝烧碱时天然气燃烧产生的尾气通过管道接入喷塔干燥的前热风系统，再直接接入蒸汽换热器、天然气燃烧器或者加热炉生成的热空气，用于喷塔干燥。
优选地，上述所述的方法，其中控制烧碱时天然气燃烧尾气进入喷塔的温度为250℃以上。
作为具体实施方式之一，上述所述的方法，其中将靛蓝烧碱时天然气燃烧产生的尾气通过管道接入喷塔干燥的前热风系统，任选地与空气混合后，接入蒸汽换热器、天然气燃烧器或燃料加热炉生成的热空气，当塔顶温度达到一定温度后，与经微粒化的染料微粒接触，使染料干燥成粉末或颗粒，通过重力作用，经旋风除尘和/或布袋除尘得到染料产品。
上述所述的方法，其中所述染料为分散染料、硫化染料、还原染料(例如靛蓝染料)、活性染料或酸性染料。
优选地，上述所述的方法，其中，分散染料干燥塔顶温度控制在110-170℃，硫化染料干燥塔顶温度控制在200-350℃，活性染料干燥塔顶温度控制在150-300℃，还原染料干燥塔顶温度控制在200-350℃。
本发明另一目的是提供一种靛蓝染料的生产方法，其特征在于包括用按照上述所述的在靛蓝生产中天然气燃烧后的尾气进行染料的喷雾干燥的步骤。
优选地，上述所述的靛蓝染料的生产方法，其中所述的染料为分散染料、硫化染料、靛蓝染料、活性染料或酸性染料。
作为本发明一具体实施方式，首先将靛蓝烧碱时天然气燃烧产生的尾气(热空气)，通过管道，接入喷塔干燥的前热风系统，可与空气混合后，再接入蒸汽换热器或天然气燃烧器，或燃料加热炉生成的热空气等，也可以直接接入用于喷塔干燥，当塔顶温度达到一定温度后，与经微粒化的染料微粒的接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末或颗粒，通过重力作用，经旋风除尘、布袋除尘得到染料产品。
靛蓝烧碱天然气燃烧后的尾气用于染料喷雾干燥的方法，干燥的染料包括分散染料、硫化染料、靛蓝染料、活性染料、酸性染料等。
其中，为保证产品质量，提高热能的利用率，分散染料干燥塔顶温度控制为110-170℃，硫化染料干燥塔顶温度控制在200-350℃，活性染料干燥塔顶温度控制在150-300℃，还原染料干燥塔顶温度控制在200-350℃。
为提高靛蓝烧碱天然气燃烧后尾气的热能利用率，控制烧碱时天然气燃烧尾气进入喷塔的温度为250℃以上。
本发明干燥染料，可以综合利用靛蓝尾气的热能的85％以上，减少染料干燥所需的热能，减少生产成本约20％。同时减少产品干燥的燃料燃烧所产生的污染物约20％，实现了节能减排和清洁生产的效果。
本发明是对天然气燃烧后的尾气直接用于染料的喷雾干燥的方法，是热能的综合利用。而且，本发明方法不需要额外的设备投资，不用任何预处理，直接用管道输送至喷塔热风进口，燃烧后的尾气温度为300℃以上，热利用率达到95％以上，不用进行设备维护，具有投资省，操作方便，热利用率高等优点。
具体实施方式
实施例1
开启靛蓝烧碱锅的天然气燃烧器，天然气经燃烧后，天然气燃烧温度达到800-1000℃，其中一部分热量传热给烧碱锅，通过传导给碱液，碱液达到一定温度后，蒸发碱液中的水分，待碱液温度为450℃，碱液中水分充分蒸完，这时的烧碱用于靛蓝碱熔反应，其余的热量(天然气燃烧的尾气)通过管道用风机输送至喷塔干燥的前热风系统，天然气燃烧尾气的温度为376℃，与空气混合后的温度为85℃，混合后热风通过蒸汽换热器把温度升至150℃，再将150℃的热风接入喷塔天然气燃烧器，将温度提高至280℃，通过风机引入喷塔干燥系统。
开启硫化黑浆料喷干的高压泵，通过雾化装置，在干燥室中微粒化的染料微粒与上述制备的热空气充分接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末或颗粒，通过重力作用，经旋风除尘、布袋除尘得到染料产品。得到的硫化黑产品强度200％，水分5.8％，色光为微艳红。产品质量符合硫化黑3B、4B、3BR、2RB GB/T 1655-2006国家标准要求。
实施例2
开启靛蓝烧碱锅的天然气燃烧器，天然气经燃烧后，天然气燃烧温度达到800-1000℃，其中一部分热量传热给烧碱锅，通过传导给碱液，碱液达到一定温度后，蒸发碱液中的水分，待碱液温度为455℃，碱液中水分充分蒸完，这时的烧碱用于靛蓝碱熔反应，其余的热量(天然气燃烧的尾气)通过管道用风机输送至喷塔干燥的前热风系统，天然气燃烧尾气的温度为385℃。
空气通过蒸汽换热器把温度升至150℃，将150℃的热风接入喷塔天然气燃烧器，同时将上述靛蓝烧碱天然气燃烧尾气也接入喷塔天然气燃烧器，通过喷塔天然气燃烧器加热，将温度提高至300℃，通过风机引入喷塔干燥系统。
开启硫化黑浆料喷干的高压泵，通过雾化装置，在干燥室中微粒化的染料微粒与上述制备的热空气充分接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末或颗粒，通过重力作用，经旋风除尘、布袋除尘得到染料产品。得到的硫化黑产品强度200％，水分5.6％，色光为微艳红。产品质量符合硫化黑3B、4B、3BR、2RB GB/T 1655-2006国家标准要求。
实施例3
开启靛蓝烧碱锅的天然气燃烧器，天然气经燃烧后，天然气燃烧温度达到800-1000℃，其中一部分热量传热给烧碱锅，通过传导给碱液，碱液达到一定温度后，蒸发碱液中的水分，待碱液温度为455℃，碱液中水分充分蒸完，这时的烧碱用于靛蓝碱熔反应，其余的热量(天然气燃烧的尾气)通过管道用风机输送至喷塔干燥的前热风系统，天然气燃烧尾气的温度为360℃。
空气通过蒸汽换热器把温度升至150℃，将150℃的热风接入喷塔天然气燃烧器，同时将上述靛蓝烧碱天然气燃烧尾气也接入喷塔天然气燃烧器，通过喷塔天然气燃烧器加热，将温度提高至320℃，通过风机引入喷塔干燥系统。
开启靛蓝浆料喷干的高压泵，通过雾化装置，在干燥室中微粒化的染料微粒与上述制备的热空气充分接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末或颗粒，通过重力作用，经旋风除尘、布袋除尘得到染料产品。得到的靛蓝产品含量94.2％，水分0.6％，Fe离子含量146ppm。产品质量符合《靛蓝(HG/T 2570-2012)》化工行业标准要求。
实施例4
开启靛蓝烧碱锅的天然气燃烧器，天然气经燃烧后，天然气燃烧温度达到800-1000℃，其中一部分热量传热给烧碱锅，通过传导给碱液，碱液达到一定温度后，蒸发碱液中的水分，待碱液温度为465℃，碱液中水分充分蒸完，这时的烧碱用于靛蓝碱熔反应，其余的热量(天然气燃烧的尾气)通过管道用风机输送至喷塔干燥的前热风系统，天然气燃烧尾气的温度为385℃，与空气混合后的温度为90℃，混合后热风通过蒸汽换热器把温度升至130℃，通过风机引入喷塔干燥系统。
开启分散红FB浆料喷干的高压泵，通过雾化装置，在干燥室中微粒化的染料微粒与上述制备的热空气充分接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末或颗粒，通过重力作用，经旋风除尘、布袋除尘得到染料产品。得到的分散红FB产品强度200％，水分8.8％，色光为微艳黄。产品质量符合HG/T 2667-2014分散红FB 200％化工行业标准要求。
实施例5
开启靛蓝烧碱锅的天然气燃烧器，天然气经燃烧后，天然气燃烧温度达到800-1000℃，其中一部分热量传热给烧碱锅，通过传导给碱液，碱液达到一定温度后，蒸发碱液中的水分，待碱液温度为458℃，碱液中水分充分蒸完，这时的烧碱用于靛蓝碱熔反应，其余的热量(天然气燃烧的尾气)通过管道用风机输送至喷塔干燥的前热风系统，天然气燃烧尾气的温度为376℃，与空气混合后的温度为90℃，接入导热油炉的热风系统，将温度提高至220℃，通过风机引入喷塔干燥系统。
开启活性黑KN-B浆料喷干的高压泵，通过雾化装置，在干燥室中微粒化的染料微粒与上述制备的热空气充分接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末或颗粒，通过重力作用，经旋风除尘、布袋除尘得到染料产品。得到的活性黑KN-B产品强度200％，水分5.3％，色光为微艳绿。
Claims (10)
1.一种在靛蓝生产中天然气燃烧后的尾气利用方法，其特征在于用所述尾气进行染料的喷雾干燥。
2.根据权利要求1所述的方法，其包括将靛蓝烧碱时天然气燃烧产生的尾气通过管道接入喷塔干燥的前热风系统的步骤。
3.根据权利要求1－2所述的方法，其包括将靛蓝烧碱时天然气燃烧产生的尾气通过管道接入喷塔干燥的前热风系统，与空气混合后，再接入蒸汽换热器、天然气燃烧器或者加热炉生成的热空气，用于喷塔干燥。
4.根据权利要求1－3所述的方法，其包括将靛蓝烧碱时天然气燃烧产生的尾气通过管道接入喷塔干燥的前热风系统，再直接接入蒸汽换热器、天然气燃烧器或者加热炉生成的热空气，用于喷塔干燥。
5.根据权利要求1－4所述的方法，其中控制烧碱时天然气燃烧尾气进入喷塔的温度为250℃以上。
6.根据权利要求1－5所述的方法，其中将靛蓝烧碱时天然气燃烧产生的尾气通过管道接入喷塔干燥的前热风系统，任选地与空气混合后，接入蒸汽换热器、天然气燃烧器或燃料加热炉生成的热空气，当塔顶温度达到一定温度后，与经微粒化的染料微粒接触，使染料干燥成粉末或颗粒，通过重力作用，经旋风除尘和/或布袋除尘得到染料产品。
7.根据权利要求1－6所述的方法，其中所述染料为分散染料、硫化染料、还原染料(例如靛蓝染料)、活性染料或酸性染料。
8.根据权利要求1－7所述的方法，其中，分散染料干燥塔顶温度控制在110-170℃，硫化染料干燥塔顶温度控制在200-350℃，活性染料干燥塔顶温度控制在150-300℃，还原染料干燥塔顶温度控制在200-350℃。
9.一种靛蓝染料的生产方法，其特征在于包括用根据权利要求1－8所述的方法在靛蓝生产中天然气燃烧后的尾气进行染料的喷雾干燥的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述的染料为分散染料、硫化染料、靛蓝染料、活性染料或酸性染料。
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