CN107617294A - 一种含十氢萘废气的预处理方法 - Google Patents

Abstract

一种含十氢萘废气的预处理方法，采用水洗‑吸附‑膜过滤的方式，脱除废气中灰尘的同时回收部分十氢萘，降低废气温度，属于环境保护技术领域。含十氢萘废气直接进入水洗塔底部的气体分布器，在水洗塔中部的填料层中与自吸收塔上部来的洗涤水逆流接触传质，废气中的灰尘和部分十氢萘被捕集到洗涤水中进入水洗塔下部，净化后的气体先由丝网除沫器除去大液滴，再送往膜过滤系统脱除几乎全部的液态水，后送回收工序。预处理后的气体干净，可提高十氢萘进一步的处理效率，延长吸附剂或膜的使用寿命，特别适合于纺丝车间采用风机收集的含十氢萘空气中十氢萘的预处理。

Description

一种含十氢萘废气的预处理方法

技术领域

一种十氢萘废气预处理方法，属于环境保护技术领域，主要是针对含有不同组成和浓度的十氢萘混合气体。

背景技术

高性能聚乙烯纤维是发展国防军工、航空航天、新能源及高科技产业的基础原料，同时在建筑、通信、机械、环保等国民经济领域具有广泛用途。随着高性能聚乙烯纤维性能的不断提升以及应用领域的不断拓展，高性能聚乙烯纤维纺丝技术不断受到重视。在聚乙烯纤维干法纺丝过程中，普遍使用的溶胀溶剂为十氢萘，然而在后续的纺丝、水洗牵伸、干燥等工序中，十氢萘的挥发问题严重。由于十氢萘属于易燃易爆物质，系统运行对氧含量有一定要求，无法将挥发的溶剂直接纳入系统中进行处理，因此十氢萘气体必须采用回收处理。由于有机废气对环境的危害性及其较高的经济价值，世界各国均高度重视有机废气的处理及有机物的回收。十氢萘溶剂的回收循环利用已经成为制约其干法技术的关键。

十氢萘的回收技术主要有吸附法、冷凝法以及膜分离法等。针对中高浓度十氢萘有机废气，通常采用压缩冷凝的方式进行回收，对于中低浓度(100mg/m³~2000mg/m³)十氢萘有机废气，吸附法和膜法是经济而有效的回收技术。CN02137836公布的混合气体中挥发性有机物的回收技术，综合了压缩、冷凝、膜分离、吸附等方法，十氢萘的回收率可达95%~99%，在此基础上CN201210441822.4加以改进，将纺丝出来的物流经冷凝分离后，分成两个回路，回路1直接进入纺丝系统，回路2经压缩-冷凝-膜分离-吸附后再进入纺丝系统或部分放空；CN200710132050.5与CN201310422368.2采取了类似的方法，CN201110279300.4公布的则是溶剂闪蒸回收方法。对于吸附法和膜分离法，对气源的要求较高，灰尘和油雾均会堵塞吸附床层或污染膜表面，导致系统寿命缩短。采用抽风机收集的含十氢萘废气中含有大量灰尘、氧气，不仅堵塞吸附系统，而且由于氧气的存在使吸附效率降低，因此需开发新型十氢萘废气预处理工艺技术。

针对当前高性能聚乙烯纤维干法纺丝过程中，在纺丝车间收集的十氢萘废气的气源特征，很有必要开发出一套工艺简单、处理效率高的含十氢萘废气预处理工艺，以解决现有回收技术中存在的灰尘堵塞、材料污染等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含十氢萘废气的预处理方法，采用水洗、吸附与膜过滤相结合的方式，除去废气中的灰尘同时回收部分十氢萘，以解决现有纺丝车间收集的十氢萘废气回收中存在的吸附床或膜污染，氧气干扰等问题。

本发明是这样实现的：一种含十氢萘废气预处理方法，该方法以水洗-吸附和膜过滤相结合，对十氢萘废气进行预处理的同时回收部分十氢萘。从纺丝车间收集的含十氢萘废气直接进入水洗塔底部的气体分布器，在水洗塔中部的填料层中与来自吸收塔上部的洗涤水逆流接触传质，气体中的灰尘和部分十氢萘被捕集进入洗涤水，净化后的气体经丝网除沫器除去部分液滴后进入膜过滤器，在膜过滤器中大部分的液滴被脱除，干净的气体再送界外进一步回收十氢萘。捕集到水中的十氢萘通过循环水泵注入吸附塔，十氢萘被吸附剂吸附后，洗涤水循环至水洗塔再次利用，吸附饱和的吸附剂再生得到液体十氢萘。

进一步地，所述十氢萘废气是从干法纺丝车间的收集的混合气体，废气中除十氢萘外，还含有空气或者氮气。

所述十氢萘废气中含有一定量的粉尘，温度范围为0~150℃，优选25~100℃，特别优选45~85℃。

所述十氢萘废气，十氢萘浓度为25ppm~3000ppm，优选25ppm~1000ppm，特别优选100ppm~800ppm。

所述吸附塔中，吸附剂类型为活性炭、活性炭纤维、吸油棉、膨胀石墨中的一种或几种，吸附剂再生方法为挤压再生或蒸汽吹扫-冷凝再生。

所述水洗塔为填料塔或筛板塔，在水洗塔底部设置有气体分布器，在水洗塔顶部设置有丝网除沫器，并在水洗塔底部的洗涤水层设置有污水排放口和循环水出口。

所述膜过滤装置，膜材料类型为聚偏氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、陶瓷中的一种。

所述的膜过滤装置，过滤膜孔经为0.1μm ~1.0μm，优选为0.1~0.5μm，特别优选0.1μm ~0.2μm。

所述的膜过滤装置，其再生方法为氮气或空气吹扫再生。

所述膜过滤装置，膜组件为单个或多个，连接方式为并联或串联。

本发明的优点和达到的效果是：一种十氢萘废气预处理方法，采用水洗-吸附-膜过滤的方式，将十氢萘废气中的灰尘、部分十氢萘选择性脱除，同时为气体降温，使气体得到净化的同时，可回收部分十氢萘，与传统无预处理的回收方法吸附、膜分离技术相比，预处理后的气体干净，可提高十氢萘进一步的处理效率，延长吸附剂或膜的使用寿命，特别适合于纺丝车间采用风机收集的含十氢萘空气中十氢萘的预处理。

附图说明

图1是实施例十氢萘废气预处理方法的工艺流程简图。

图中，1、水洗塔；2、吸附塔；3、膜过滤器；4、循环泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。

以下实施例的工艺过程参见附图1。

实施例1

某纺丝车间采用抽风机从甬道出口抽出含有十氢萘的废气，其中十氢萘浓度为1000ppm，此外还有大量扬尘。将混合气体通过轴流风机直接送入水洗塔，经洗涤水洗涤、丝网除沫器除去液滴后，直接送入陶瓷膜过滤系统，经膜过滤后的净化气送往吸附回收工序。经检测水洗后的混合气中灰尘的脱除率99.5%以上，气体中十氢萘的浓度降至400ppm，吸附塔采用膨胀石墨为吸附剂，吸附饱和后的吸附剂取出，采用挤压的方法将其中的油分挤出，再将其重新装入吸附塔循环使用，挤出的十氢萘纯度可达99%以上。

实施例2

某纺丝车间采用抽风机从甬道出口抽出含有十氢萘的空气，其中十氢萘浓度为500ppm，此外还有大量扬尘。将混合气体通过轴流风机直接送入水洗塔，经洗涤水洗涤、丝网除沫器除去液滴后，直接送入聚砜膜过滤系统，经膜过滤后的净化气送往膜分离回收工序。经检测水洗后的混合气中灰尘的脱除率99%以上，气体中十氢萘的浓度降至200ppm，吸附塔采用活性炭纤维为吸附剂，吸附饱和后的吸附剂采用低压蒸汽吹扫-冷凝-油水分离的方式再生，得到的十氢萘纯度高达99.5%以上。

实施例3

某纺丝车间采用抽风机从甬道出口抽出含有十氢萘的空气，其中十氢萘浓度为250ppm，此外还有大量扬尘。将混合气体通过轴流风机直接送入水洗塔，经洗涤水洗涤、丝网除沫器除去液滴后，直接送入聚四氟乙烯膜过滤系统，经膜过滤后的净化气送往膜分离回收工序。经检测水洗后的混合气中灰尘的脱除率99%以上，气体中十氢萘的浓度降至50ppm，吸附塔采用活性炭为吸附剂，吸附饱和后的吸附剂采用低压蒸汽吹扫-冷凝-油水分离的方式再生，得到的十氢萘纯度高达99.5%以上。

实施例4

某纺丝车间采用抽风机从甬道出口抽出含有十氢萘的空气，其中十氢萘浓度为25ppm，此外还有大量扬尘。将混合气体通过轴流风机直接送入水洗塔，经洗涤水洗涤、丝网除沫器除去液滴后，直接送入聚偏氟乙烯膜过滤系统，经膜过滤后的净化气送往膜分离回收工序。经检测水洗后的混合气中灰尘的脱除率99.9%以上，气体中十氢萘的浓度降至20ppm，吸附塔采用吸油棉为吸附剂，吸附饱和后的吸附剂采用低压蒸汽吹扫-冷凝-油水分离的方式再生，得到的十氢萘纯度高达99.5%以上。

Claims (8)

1.一种含十氢萘废气的预处理方法，其特征是含十氢萘和粉尘的废气首先进入水洗塔底部的气体分布器，与水洗塔顶部加入的洗涤水在水洗塔中部的填料层中逆流接触，水洗后的气体经水洗塔上部的丝网分离器除去部分液滴后，进入膜过滤器，在膜过滤作用下大部分小液滴被脱除，出膜过滤器的气体去吸附塔进一步吸附处理，水洗后的洗涤水上部的含油部分由循环水泵打入吸附塔，回收其中的十氢萘，同时从水洗塔底部间歇排出部分含尘水分。

2.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于含十氢萘与粉尘的废气含有氮气或者空气。

3.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于十氢萘废气中十氢萘的浓度为25ppm~1000ppm，温度为25~100℃。

4.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于吸附塔内吸附剂类型为活性炭、活性炭纤维、吸油棉、膨胀石墨中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的预处理方法，其特征在于吸附剂的再生方法为挤压再生或蒸汽吹扫-冷凝再生。

6.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于膜过滤器的膜材料类型为聚偏氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、陶瓷中的一种。

7.根据权利要求1或7所述的预处理方法，其特征在于膜过滤器的膜材料孔经为0.1μm~1.0μm。

8.根据权利要求1或7所述的预处理方法，其特征在于膜过滤器的再生方法为氮气或空气吹扫再生。