CN107824009A - 一种非水溶性VOCs废气的处理回收工艺 - Google Patents

一种非水溶性VOCs废气的处理回收工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种非水溶性VOCs废气的处理回收工艺,包括至少两个串联设置的废气吸收单元,废气进入废气吸收单元并与吸收剂进行接触后,将产生的吸附有非水溶性VOCs的吸收液一部分循环回本废气吸收单元作为吸收剂使用,其余循环回前一废气吸收单元,作为前一废气吸收单元的吸收剂使用,本工艺同时具有提高VOCs的净化效率、降低吸收剂的用量且实现了对非水溶性VOCs进行回收再利用的优势,可通过调节废气吸收单元的数量来尽可能的降低外排至大气中的VOCs尾气量。

Description

一种非水溶性VOCs废气的处理回收工艺
技术领域
[0001] 本发明属于废气处理技术领域,具体涉及一种非水溶性VOCs废气的处理回收工 〇
背景技术
[0002] 挥发性有机物(简称VOCs)属于空气污染物,具体是指在常温常压下饱和蒸气压超 过70.91Pa、沸点小于26(TC的有机化合物,其主要成分为烃类、氧烃类、含卤烃类、氮烃及硫 烃类等。一方面,多数VOCs具有毒性,其对人体具有致癌、致畸、致突变性和干扰人体分泌系 统的危害,且多数VOCs易与大气中的一些氧化剂发生光化学反应,生成光化学烟雾,严重影 响农作物生长且会危害人体健康;另一方面,一些VOCs会破快臭氧层,例如氯氟碳化物和氯 氟烃;此外,多数VOCs属于易燃、易爆类化合物,给企业生产造成较大安全隐患。因此,VOCs 废气的治理显的尤为重要。
[0003] 目前处理VOCs废气的主要方法为吸附法、冷凝法、膜分离法、氧化破坏法和吸收 法。吸附法主要以活性炭为吸附剂,当吸附达到VOCs饱和后,活性炭需采用热风、蒸汽或变 压的方法进行脱附,脱附后含VOCs的蒸汽或热风再进行精馏、萃取或渗透汽化操作,一方 面,该工艺路线较长,运行费用较大,且上述工艺中使用的吸附床易产生高温热点,存在安 全隐患;另一方面,上述活性炭吸附剂易失活,且失活后的活性炭存在二次污染问题,特别 是高浓度的V0CS废气,脱附频繁,采用活性炭进行吸附时,能耗极高。冷凝法工艺技术成熟, 可直观的看到液态的回收油品,系统配套简单且自动化水平高,但能耗较高,排放难以达 标,不适合工业化应用。膜分离法气态膜尚未实现完全的国产化,需进口且价格昂贵。氧化 破坏法根据破坏方式的不同,可分为直接燃烧、蓄热燃烧和催化燃烧等,采用氧化破坏法 时,最终使VOCs转换成二氧化碳排放,会引发温室效应,且氧化破坏法投资较高、占地面积 较大、需要预热,另外还会产生二次污染。吸收法具有投资少、运行成本低且安全有效等特 点,且吸收法可以实现资源的回收利用,经济性能良好,因此成为人们关注的热点。
[0004] 现有的利用吸收法处理非水溶性VOCs废气的工艺主要有三种方法:(1)将含有 VOCs的废气直接输送至吸收塔并在吸收塔内与吸收剂进行逆向接触,然后将经过处理后的 废气直接外排至大气中,并将吸附有VOCs的吸收剂从吸收塔底部直接排出,上述处理方法 存在VOCs的净化效率低、吸收剂用量大、损耗大,造成外排至大气中的VOCs尾气不达标且严 重浪费吸收剂的缺陷;(2)将含有VOCs的废气输送至吸收塔并在吸收塔内与吸收剂进行逆 向接触,然后将经过处理后的废气输送至第二吸收塔并在第二吸收塔内与吸收剂再次进行 逆向接触,而后再外排至大气中,上述处理方法将VOCs尾气连续经过两个吸收塔,在一定程 度上增加了 VOCs的净化效率,减少了排放至大气中的VOCs尾气量,但上述处理方法仍在存 在吸收剂用量大、损耗大,造成浪费吸收剂的缺陷;(3)将含有VOCs的废气直接输送至吸收 塔并在吸收塔内与吸收剂进行逆向接触,然后将经过处理后的废气直接外排至大气中,并 将吸附有VOCs的吸收剂从吸收塔底部直接排出并由循环泵再次输送至上述吸收塔,上述处 理方法在一定程度上减少了吸收剂的用量,但是经上述处理方法外排至大气中的VOCs尾气 仍在存在排放不达标的缺陷。
[0005] 综上,现有技术处理非水溶性V0CS废气的方法存在当V0CS废气排放达标时吸收剂 中V0CS含量低造成吸收剂用量大、减少吸收剂用量时VOCs废气排放不达标的缺陷;此外,上 述三种吸收法均未对吸附有V0CS的吸收剂进行回收再利用,无法实现真正意义上的零排 放。因此,如何对现有的非水溶性VOCs废气的处理方法进行改进以同时实现提高VOCs的净 化效率、降低吸收剂的用量、对吸附有VOCs的吸收剂进行回收再利用,使得外排至大气中的 VOCs尾气达标、降低处理工艺成本且实现零排放,这对于本领域技术人员而言是一个亟待 解决的技术难题。
发明内容
[0006] 因此,本发明所要解决的技术问题在于克服现有的非水溶性VOCs废气处理方法所 存在的VOCs净化效率低、吸收剂用量大、损耗大且未对吸附有VOCs的吸收剂进行回收再利 用的缺陷,造成外排至大气中的VOCs尾气不达标、严重浪费吸收剂且无法实现零排放的缺 陷,进而提供一种非水溶性VOCs废气的处理回收工艺。
[0007] 为此,本申请采取的技术方案为,
[0008] 一种非水溶性VOCs废气的处理回收工艺,包括,至少两个串联设置的废气吸收单 元,
[0009] 废气由首端废气吸收单元进入,经前一废气吸收单元处理后的废气作为后一废气 吸收单元的预处理废气,末端废气吸收单元处理后得到的净化气直接外排;
[0010] 吸收剂由末端废气吸收单元进入,废气进入废气吸收单元并与吸收剂进行接触 后,将产生的吸附有非水溶性VOCs的吸收液一部分循环回本废气吸收单元作为吸收剂使 用,其余循环回前一废气吸收单元,作为前一废气吸收单元的吸收剂使用,其中,首端废气 吸收单元中产生的吸附有非水溶性VOCs的吸收液一部分循环回所述首端废气吸收单元,其 余吸收液进行分离并得到非水溶性VOCs和吸收剂,并将所述分离得到的吸收剂循环至末端 废气吸收单元;
[0011] 废气吸收单元中废气与吸收剂错流接触,其中,末端废气吸收单元中废气与吸收 剂逆流接触。
[0012] 循环回本废气吸收单元的吸收液与循环回前一废气吸收单元的吸收液的质量比 为(10〜250) :1;
[0013]在首端废气吸收单元产生的吸收液中,循环回首端废气吸收单元的吸收液与进行 分离的吸收液的质量比为(10〜200) :1。
[0014] 所述吸附有非水溶性VOCs的吸收液在循环回废气吸收单元前还包括降温至-15〜 25 °C的步骤。
[0015]所述首端废气吸收单元中其余吸收液分离得到的吸收剂在循环至末端废气吸收 单元前还包括降温至-15〜25°C的步骤。
[0016] 在废气吸收单元中由本废弃吸收单元循环回的吸收液与后一废气吸收单兀循环 回的吸收液混合后进入本废弃吸收单元作为吸收剂使用。
[0017]在废气吸收单元中由本废弃吸收单元循环回的吸收液与后一废气吸收单元循环 回的吸收液分别进入本废弃吸收单元作为吸收剂使用。
[0018] 所述串联设置的废气吸收单元为2〜10个。
[0019] 所述串联设置的废气吸收单元为3〜6个。
[0020]其余吸收液送入精馈塔中进行分离得到非水溶性VOCs和吸收剂,所述精馏塔的压 力为20〜l2〇Kpa,塔釜温度为80〜210°C。
[0021] 所述吸收剂为N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮或Y -丁内酯中的一种或多种。
[0022] 本发明技术方案,具有如下优点:
[0023] 1 •本发明提供的非水溶性VOCs废气的处理回收工艺,在本工艺中,一则,将非水溶 性VOCs废气至少经过两个串联设置的废气吸收单元,使得吸收剂与非水溶性VOCs废气充分 接触,这样可最大化的除去废气中的非水溶性VOCs,提高了非水溶性VOCs废气的净化效率, 减少了排放至大气中的非水溶性VOCs尾气量;二则,本工艺将产生的吸附有非水溶性VOCs 的吸收液一部分循环回废气吸收单元,其余循环回前一个废气吸收单元,由此实现了吸收 剂的循环利用,降低了吸收剂的用量,减少了处理工艺的运行成本,由于每个废气吸收单元 中的吸收液均实现了循环再利用,由此使得吸收塔可达到最小液气比;三则,本工艺将吸收 剂连续不断的输入至末端废气吸收单元,来补充整个处理工艺中的吸收剂,实现了非水溶 性VOCs的最大化吸收;四则,本工艺中,废气吸收单元中废气与吸收剂错流接触,仅将末端 废气吸收单元中废气与吸收剂逆流接触,将废气与吸收剂错流接触相比现有技术中的逆流 接触,可减小VOCs废气在吸收塔内的气流阻力,降低压降,可对整体工艺减少能耗,与此同 时,通过将吸收液与废气进行错流设置,减少了吸收塔的高度,利于工业化放大生产;五则, 本工艺将首端废气吸收单元中产生的吸附有非水溶性VOCs的吸收液一部分循环回所述首 端废气吸收单元,其余吸收液进行分离并得到非水溶性VOCs和吸收剂,并将分离得到的吸 收剂循环至末端废气吸收单元,由此实现了非水溶性VOCs回收再利用,同时也实现了将分 离得到的吸收剂进行循环再利用,本工艺最大程度的减少了吸收剂的用量。在本工艺中,吸 收剂一直在循环再利用,且无含有非水溶性VOCs的吸收液的外排,实现了真正意义上的零 排放。
[0024]综上,本工艺同时具有提高VOCs的净化效率、降低吸收剂的用量、减少能耗和降低 了吸收塔高度的优势,且实现了对非水溶性VOCs进行回收再利用的优势,可通过调节废气 吸收单元的数量来尽可能的降低外排至大气中的VOCs尾气量,使得VOCs废气的排放达标。
[0025] 2.本发明提供的非水溶性VOCs废气的处理回收工艺,根据需要在废气吸收单元中 可将由本废弃吸收单元循环回的吸收液与后一废气吸收单元循环回的吸收液混合后进入 本废弃吸收单元作为吸收剂使用,也可将由本废弃吸收单元循环回的吸收液与后一废气吸 收单元循环回的吸收液分别进入本废弃吸收单元作为吸收剂使用。
[0026] 3.本发明提供的非水溶性VOCs废气的处理工艺,为了同时达到废气排放标准和节 约处理的工艺成本,本工艺中串联设置的废气吸收单元为2〜10个,优选为3〜6个,对非水 溶性VOCs废气的排放浓度要求越低,废气吸收单元的个数越多,当废气吸收单元的个数足 够多时,经处理后外排至大气的净化气中的非水溶性VOCs的含量可趋近于零。
附图说明
[0027] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体 实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的 附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前 提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028] 图1是本发明实施例1中非水溶性VOCs废气的处理回收工艺流程图;
[0029] 图2是本发明实施例2中非水溶性VOCs废气的处理回收工艺流程图;
[0030] 图3是本发明实施例3中非水溶性VOCs废气的处理回收工艺流程图;
[0031] 图4是本发明对比例1中非水溶性VOCs废气的处理回收工艺流程图;
[0032] 图5是本发明对比例2中非水溶性VOCs废气的处理回收工艺流程图;
[0033] 其中,附图标记如下:
[0034] 1-循环栗;2-换热器;3-精馏塔;4-首端吸收塔;5-二级吸收塔;6-三级吸收塔;7_ 四级吸收塔。
具体实施方式
[0035] 下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发 明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没 有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。此外,下面 所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互 结合。
[0036]为便于比较,本申请下述实施例中采用的废气吸收单元为吸收塔,具体为重力式 吸收塔或者折流式超重力吸收塔,在其它实施方式中,也可以采用其它的装置只要能实现 其功能即可,此外,下述实施例中利用换热器对所述吸收液进行降温;利用循环栗对所述吸 收液进行循环处理。
[0037] 为了节约处理的工艺成本,优选废气吸收单元的个数为3〜6个,更优选废气吸收 单元的个数为3〜5个。废气吸收单元的数量越多,排放的净化气中VOCs含量越低,新鲜吸收 剂用量越少,此时成本和运行能耗将提高。
[0038] 所述串联设置的废气吸收单元可以为各个吸收塔单独布置,也可以将吸收塔按照 从低到高的顺序集成于一个整体空间中放置,节约装置空间。
[0039]本发明中的错流流动是指废气和吸收剂的流动方向角度不等于0也不等于180度, 而是呈现一定的夹角,在本发明中,优选夹角为60-120度,更优选为80-100度。本发明中的 错流流动可降低多塔吸收过程中压降损失过大的问题,同时还可大幅节约设备空间。
[0040] 实施例i
[0041] 采用如图1所示的非水溶性VOCs废气处理工艺对某化工企业的含有浓度为 l2〇OOmg/m3的二氯甲烷的废气(风量为800m3/h)进行处理,具体过程如下:
[0042] 在本实施例中,非水溶性VOCs具体指二氯甲烷。
[0043]本实施例含二氯甲烷的废气处理工艺包括串联设置的两个废气吸收单元,即首端 吸收塔4和二级吸收塔5。吸收剂进入二级吸收塔5,含有二氯甲烷的废气从首端吸收塔4进 入,并与首端吸收塔4内的吸收剂错流接触,首端吸收塔4内的吸收剂与含有二氯甲烷的废 气的体积比为1:55,使得二氯甲烷被富集在吸收剂中,在本实施例中,吸收剂具体为N-甲基 吡咯烷酮和Y-丁内酯的混合物,且上述吸收剂中N-甲基吡咯烷酮与y-丁内酯的质量比为 1:1,然后将经首端吸收塔4处理后的废气作为二级吸收塔5的预处理废气输送至二级吸收 塔5内,在首端吸收塔4中产生的吸附有二氯甲烷的吸收液一部分由循环泵1输送至换热器 2,并在换热器2中降温至1(TC,然后将在换热器2中降温后的吸收液循环回首端吸收塔4作 为吸收剂使用,其余吸收液送入精馏塔3中进行分离得到非水溶性VOCs和吸收剂,该精馏塔 3的压力为107Kpa,塔釜温度为180°C,再将从精馏塔3中分离得到的吸收剂利用循环栗1输 送至换热器2,并在换热器2中降温至10°C后输送至二级吸收塔5,作为二级吸收塔5的吸收 剂。在首端废气吸收单元产生的吸收液中,循环回首端废气吸收单元的吸收液与进行分离 的吸收液的质量比为60:1。
[0044]将经首端吸收塔4处理后的废气输送至二级吸收塔5内,并与二级吸收塔5内的N-甲基吡咯烷酮和y - 丁内酯的混合物逆流接触,在二级吸收塔5内的吸收剂与含有二氯甲烷 的废气的体积比为1:60,将产生的吸附有二氯甲烷的吸收液经过循环泵1输送至换热器2降 温至l〇°C,并将降温后的吸收液一部分循环回二级吸收塔5作为吸收剂使用,其余循环回首 端吸收塔4作为首端吸收塔4的吸收剂使用,在本实施例中,循环回二级吸收塔5的吸收液与 循环回首端吸收塔4的吸收液的质量比为60:1。
[0045] 在本实施例中,由首端吸收塔4循环回首端吸收塔4的吸收液与二级吸收塔循5环 回首端吸收塔4的吸收液分别从首端吸收塔4的两侧进入首端吸收塔4作为吸收剂使用。 [0046] 将经过二级吸收塔5处理后的含有二氯甲烷的废气直接外排,经测定,外排废气中 二氯甲烷的含量为9mg/m3,符合排放标准;且本实施例废气处理工艺中从二级吸收塔5进入 的吸收剂与含有二氯甲烷的废气的液气比为〇.29L/m3,精馏后得到的二氯甲烷含量 97•5wt%。本实施例尾气的总压力降为2•8kpa。
[0047]在本实施例中,也可将经过二级吸收塔5处理后的含有二氯甲烷的废气外排至活 性炭吸附-脱附装置,可将废气中的二氯甲烷进一步脱除,在其他实施例中,也可将经过二 级吸收塔5处理后的含有二氯甲烷的废气直接外排至光催化剂氧化装置、等离子废气分解 装置,来将废气中的二氯甲烷进一步脱除。
[0048]本实施例,一方面将含有二氯甲烷的废气经过两个串联设置的吸收塔,由此增加 了二氯甲烷的净化效率,减少了排放至大气中的二氯甲烷量;另一方面,本实施例实现了吸 收剂的循环利用,降低了从二级吸收塔补充的吸收剂的用量,减少了工艺的运行成本;此 夕卜,本实施例将吸收剂输入至末端吸收塔,来补充整个处理工艺中的吸收剂,实现了二氯甲 烷的最大化吸收;与此同时,首端吸收塔中废气与吸收剂错流接触,将废气与吸收剂错流接 触相比现有技术中的逆流接触,可减小VOCs废气在吸收塔内的气流阻力,降低压降,可对整 体工艺减少能耗,还可减少吸收塔的高度;在本工艺中,吸收剂一直在循环再利用,且无含 有非水溶性VOCs的吸收液的外排,实现了真正意义上的零排放。因此,本实施例同时具有提 高VOCs的净化效率、降低吸收剂的用量的优势。
[0049] 实施例2
[0050]采用如图2所示的非水溶性VOCs废气处理工艺对某化工企业的含有浓度为 81000mg/m3苯乙烯的废气(风量为1200m3/h)进行处理,具体过程如下:
[0051] 在本实施例中,非水溶性VOCs具体指苯乙烯。
[0052]本实施例含苯乙烯的废气处理工艺包括串联设置的三个废气吸收单元,即首端吸 收塔4、二级吸收塔5和三级吸收塔6。吸收剂进入三级吸收塔6,含有苯乙烯的废气从首端吸 收塔4进入,并与首端吸收塔4内的吸收剂错流接触,使得苯乙烯被富集在吸收剂中,在本实 施例中,吸收剂具体为N_乙基吡咯烷酮,首端吸收塔4内的吸收剂与含有苯乙烯的废气的体 积比为1:50,然后将经首端吸收塔4处理后的废气作为二级吸收塔5的预处理废气输送至二 级吸收塔5内,在首端吸收塔4中产生的吸附有苯乙稀的吸收液一部分由循环栗1输送至换 热器2,并在换热器2中降温至25°C,然后将在换热器2中降温后的吸收液循环回首端吸收塔 4作为吸收剂使用,其余吸收液送入精馈塔3中进行分离得到非水溶性州&和吸收剂,该精 馈塔3的压力为20Kpa,塔釜温度为90°C,将从精馏塔3中分离得到的吸收剂利用循环栗1输 送至换热器2,并在换热器2中降温至_15°C后输送至三级吸收塔6,作为三级吸收塔6的吸收 剂。在首端废气吸收单元产生的吸收液中,循环回首端废气吸收单元的吸收液与进行分离 的吸收液的质量比为1〇:1。
[0053] 将经首端吸收塔4处理后的废气输送至二级吸收塔5内,并与二级吸收塔5内的N-乙基吡咯烷酮错流接触,在二级吸收塔5内的吸收剂与含有苯乙烯的废气的体积比为1:9〇, 将产生的吸附有苯乙烯的吸收液经过循环泵1输送至换热器2降温至5°C,并将降温后的吸 收液一部分循环回二级吸收塔5作为吸收剂使用,其余循环回首端吸收塔4作为首端吸收塔 4的吸收剂使用,在本实施例中,循环回二级吸收塔5的吸收液与循环回首端吸收塔4的吸收 液的质量比为10:1。
[0054] 将经二级吸收塔5处理后的废气输送至三级吸收塔6内,并与三级吸收塔6内的N-乙基吡咯烷酮逆流接触,在三级吸收塔内6的吸收剂与含有苯乙烯的废气的体积比为1:5〇, 将产生的吸附有苯乙烯的吸收液经过循环泵1输送至换热器2降温至5°C,并将降温后的吸 收液一部分循环回三级吸收塔6作为吸收剂使用,其余循环回二级吸收塔5作为二级吸收塔 5的吸收剂使用,在本实施例中,循环回三级吸收塔6的吸收液与循环回二级吸收塔5的吸收 液的质量比为90:1。
[0055] 在本实施例中,由首端吸收塔4循环回首端吸收塔4的吸收液与二级吸收塔5循环 回首端吸收塔4的吸收液分别从首端吸收塔4的两侧进入,作为首端吸收塔4的吸收剂使用; 由二级吸收塔5循环回二级吸收塔5的吸收液与三级吸收塔6循环回二级吸收塔5的吸收液 分别从二级吸收塔5的两侧进入,作为二级吸收塔5的吸收剂使用;
[0056] 将经过三级吸收塔6处理后的含有苯乙烯的废气直接外排,经测定,外排废气中苯 乙烯的含量为12mg/m3,符合排放标准;且本实施例废气处理工艺中从三级吸收塔6进入的 吸收剂与含有苯乙烯的废气的液气比为〇.20L/m3,精馏后得到的苯乙烯含量98.6wt%。本 实施例的尾气压力降之和4.2KPa。
[0057]本实施例,一方面将含有苯乙烯的废气经过三个串联设置的吸收塔,由此增加了 苯乙烯的净化效率,减少了排放至大气中的苯乙烯量;另一方面,本实施例实现了吸收剂的 循环利用,降低了从三级吸收塔补充的吸收剂的用量,减少了工艺的运行成本;此外,本实 施例将N-乙基吡咯烷酮输入至末端吸收塔,来补充整个处理工艺中的吸收剂,实现了苯乙 烯的最大化吸收。因此,本实施例同时具有提高VOCs的净化效率、降低吸收剂的用量的优 势。
[0058] 实施例3
[0059] 采用如图3所示的非水溶性VOCs废气处理工艺对某化工企业的含有浓度为 22000mg/m3丁酸丁酯的废气(风量为200m3/h)进行处理,具体过程如下:
[0060] 在本实施例中,非水溶性VOCs具体指丁酸丁酯。
[0061] 本实施例含丁酸丁酯的废气处理工艺包括串联设置的四个废气吸收单元,即首_ 吸收塔4、二级吸收塔5、三级吸收塔6和四级吸收塔7。吸收剂进入四级吸收塔7,含有丁酸丁 酯的废气从首端吸收塔4进入,并与首端吸收塔4内的吸收剂错流接触,首端吸收塔4内的吸 收剂与含有丁酸丁酯的废气的体积比为1:50,使得丁酸丁酯被富集在吸收剂中,在本实施 例中,吸收剂具体为y - 丁内酯,然后将经首端吸收塔4处理后的废气作为二级吸收塔5的预 处理废气输送至二级吸收塔5内,在首端吸收塔4中产生的吸附有丁酸丁酯的吸收液一部分 由循环泵输1送至换热器2,并在换热器2中降温至-15°C,然后将在换热器2中降温后的吸收 液循环回首端吸收塔4作为吸收剂使用,其余吸收液送入精馏塔3中进行分离得到^水溶性 VOCs和吸收剂,该精馏塔3的压力为l2〇Kpa,塔釜温度为80°C。再将从精馏塔3中分离得到的 吸收剂利用循环栗1输送至换热器2,并在换热器2中降温至25°C后输送至四级吸收塔7,作 为四级吸收塔7的吸收剂。在首端废气吸收单元产生的吸收液中,循环回首端废气吸收单元 的吸收液与进行分离的吸收液的质量比为2〇〇: 1。
[0062] 将经首端吸收塔4处理后的废气输送至二级吸收塔5内,并与二级吸收塔5内的y -丁内酯错流接触,二级吸收塔5内的吸收剂与含有丁酸丁酯的废气的体积比为1:5〇,将产生 的吸附有丁酸丁酯的吸收液经过循环泵1输送至换热器2降温至_15°C,并将降温后的吸收 液一部分循环回二级吸收塔5作为吸收剂使用,其余循环回首端吸收塔4作为首端吸收塔4 的吸收剂使用,在本实施例中,循环回二级吸收塔5的吸收液与循环回首端吸收塔4的吸收 液的质量比为250:1。
[0063] 将经二级吸收塔5处理后的废气输送至三级吸收塔6内,并与三级吸收塔6内的Y -丁内酯错流接触,三级吸收塔6内的吸收剂与含有丁酸丁酯的废气的体积比为1:50,将产生 的吸附有丁酸丁酯的吸收液经过循环泵1输送至换热器2降温至_l〇°C,并将降温后的吸收 液一部分循环回三级吸收塔6作为吸收剂使用,其余循环回二级吸收塔5作为二级吸收塔5 的吸收剂使用,在本实施例中,循环回三级吸收塔6的吸收液与循环回二级吸收塔5的吸收 液的质量比为200:1。
[0064] 将经三级吸收塔6处理后的废气输送至四级吸收塔7内,并与四级吸收塔7内的Y-丁内酯逆流接触,四级吸收塔7内的吸收剂与含有丁酸丁酯的废气的体积比为1:50,将产生 的吸附有丁酸丁酯的吸收液经过循环栗1输送至换热器2降温至20°C,并将降温后的吸收液 一部分循环回四级吸收塔7作为吸收剂使用,其余循环回三级吸收塔6作为三级吸收塔6的 吸收剂使用,在本实施例中,循环回四级吸收塔7的吸收液与循环回三级吸收塔6的吸收液 的质量比为80:1。
[0065] 在本实施例中,由首端吸收塔4循环回首端吸收塔4的吸收液与二级吸收塔5循环 回首端吸收塔4的吸收液混合后进入首端吸收塔4,作为首端吸收塔4的吸收剂使用;由二级 吸收塔5循环回二级吸收塔5的吸收液与三级吸收塔6循环回二级吸收塔5的吸收液混合后 进入二级吸收塔5,作为二级吸收塔5的吸收剂使用;由三级吸收塔6循环回三级吸收塔6的 吸收液与四级吸收塔7循环回三级吸收塔6的吸收液混合后进入三级吸收塔6,作为三级吸 收塔6的吸收剂使用。
[0066] 将经过四级吸收塔7处理后的含有丁酸丁酯的废气直接外排,经测定,外排废气中 丁酸丁酯的含量为4mg/m3,符合排放标准;且本实施例废气处理工艺中从四级吸收塔7进入 的吸收剂与含有丁酸丁酯的废气的液气比为〇.13L/m3,精馏后得到的丁酸丁酯含量 97_6wt% 〇
[0067]本实施例,一方面将含有丁酸丁酯的废气经过三个串联设置的吸收塔,由此增加 了丁酸丁酯的净化效率,减少了排放至大气中的丁酸丁酯量;另一方面,本实施例实现了吸 收剂的循环利用,降低了吸收剂的用量,减少了工艺的运行成本;此外,本实施例将吸收剂 输入至末端吸收塔,来补充整个处理工艺中的吸收剂,实现了丁酸丁酯的最大化吸收。因 此,本实施例同时具有提高VOCs的净化效率、降低吸收剂的用量的优势。
[0068] 对比例1
[0069] 采用如图4所示的非水溶性VOCs废气处理工艺对某制药企业的含有浓度为 12000mg/m3二氯甲烷的废气(风量为800m3/h)进行处理,具体过程如下:
[0070] 在本对比例中,非水溶性VOCs具体指二氯甲烷。
[0071] 本对比例含二氯甲烷的废气处理工艺包括串联设置的首端吸收塔和二级吸收塔。 [0072]吸收剂分别加入至首端吸收塔和二级吸收塔,含有二氯甲烷的废气从首端吸收塔 进入,并与首端吸收塔内的吸收剂逆流接触,首端吸收塔内的吸收剂与二氯甲烷的质量比 为1:55,使得二氯甲烷被富集在吸收剂中,在本实施例中,吸收剂具体为N-甲基吡咯烷酮和 y-丁内酯的混合物,且上述吸收剂中N-甲基吡咯烷酮与y-丁内酯的质量比为1:1,然后将 经首端吸收塔处理后的废气作为二级吸收塔的预处理废气输送至二级吸收塔内,与二级吸 收塔内的吸收剂进行逆流接触,在二级吸收塔内的吸收剂与二氯甲烷的质量比为1:60,将 经过二级吸收塔处理后的含有二氯甲烷的废气直接外排,经测定,外排废气中二氯甲烷的 含量为20mg/m3,符合排放标准,本对比例废气处理工艺中吸收剂与含有二氯甲烷的废气的 液气比为40L/m3。
[0073] 对比例2
[0074] 采用如图5所示的非水溶性VOCs废气处理工艺对某制药企业的含有浓度为 12000mg/m3二氯甲烷的废气(M量为800m3/h)进行处理,具体过程如下:
[0075] 在本对比例中,非水溶性VOCs具体指二氯甲烷。
[0076] 在本对比例中,吸收剂进入吸收塔,并与废气逆向接触,然后将吸收塔中产生的吸 附有二氯甲烷的吸收液输送至换热器,并在换热器中降温至10°c,然后将在换热器中降温 后的吸收液利用循环泵循环回吸收塔作为吸收剂使用。
[0077]将经过吸收塔的处理后的含有二氯甲烷的废气直接外排,经测定,外排废气中二 氯甲烷的含量为2600mg/m3,不符合排放标准。
[0078] 综上,与对比例1相比,本发明实施例1处理工艺中从二级吸收塔进入的吸收剂与 含有二氯甲烷的废气的液气比为〇 • 29L/m3,而对比例1中液气比为40L/m3,可见应用本发明 处理工艺可以减少吸收剂的用量,从而降低工业成本;与对比例2相比,经本发明实施例1中 处理后的含有二氯甲烷的废气经测定符合排放标准,而经对比例2处理工艺处理后的含有 二氯甲烷的废气经测定,其废气中二氯甲烷的含量为2600mg/m3,严重超出排放标准。
[0079]显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1. 一种非水溶性VOCs废气的处理回收工艺,包括,至少两个串联设置的废气吸收单元, 其特征在于, 废气由首端废气吸收单元进入,经前一废气吸收单元处理后的废气作为后一废气吸收 单元的预处理废气,末端废气吸收单元处理后得到的净化气直接外排; 吸收剂由末端废气吸收单元进入,废气进入废气吸收单元并与吸收剂进行接触后,将 产生的吸附有非水溶性VOCs的吸收液一部分循环回本废气吸收单元作为吸收剂使用,其余 循环回前一废气吸收单元,作为前一废气吸收单元的吸收剂使用,其中,首端废气吸收单元 中产生的吸附有非水溶性VOCs的吸收液一部分循环回所述首端废气吸收单元,其余吸收液 进行分离并得到非水溶性VOCs和吸收剂,并将所述分离得到的吸收剂循环至末端废气吸收 单元; 废气吸收单元中废气与吸收剂错流接触,其中,末端废气吸收单元中废气与吸收剂逆 流接触。
2. 根据权利要求1所述的非水溶性VOCs废气的处理回收工艺,其特征在于,循环回本废 气吸收单元的吸收液与循环回前一废气吸收单元的吸收液的质量比为(10〜250) : 1; 在首端废气吸收单元产生的吸收液中,循环回首端废气吸收单元的吸收液与进行分离 的吸收液的质量比为(10〜200) :1。
3. 根据权利要求1或2所述的非水溶性VOCs废气的处理回收工艺,其特征在于,所述吸 附有非水溶性VOCs的吸收液在循环回废气吸收单元前还包括降温至-15〜25°C的步骤。
4.根据权利要求1-3任一项所述的非水溶性VOCs废气的处理回收工艺,其特征在于,所 述首端废气吸收单元中其余吸收液分离得到的吸收剂在循环至末端废气吸收单元前还包 括降温至-15〜25 °C的步骤。
5.根据权利要求1-4任一项所述的非水溶性VOCs废气的处理回收工艺,其特征在于,在 废气吸收单元中由本废弃吸收单元循环回的吸收液与后一废气吸收单元循环回的吸收液 混合后进入本废弃吸收单元作为吸收剂使用。
6. 根据权利要求1-4任一项所述的非水溶性VOCs废气的处理回收工艺,其特征在于,在 废气吸收单元中由本废弃吸收单元循环回的吸收液与后一废气吸收单元循环回的吸收液 分别进入本废弃吸收单元作为吸收剂使用。
7. 根据权利要求5或6所述的非水溶性VOCs废气的处理回收工艺,其特征在于,所述串 联设置的废气吸收单元为2〜10个。
8.根据权利要求7所述的非水溶性VOCs废气的处理回收工艺,其特征在于,所述串联设 置的废气吸收单元为3〜6个。
9.根据权利要求1-8任一项所述的非水溶性VOCs废气的处理回收工艺,其特征在于,其 余吸收液送入精馈塔中进行分离得到非水溶性VOCs和吸收剂,所述精镏塔的压力为20〜 l2〇Kpa,塔釜温度为80〜21(TC。
10.根据权利要求1-9任一项所述的非水溶性VOCs废气的处理回收工艺,其特征在于, 所述吸收剂为N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮或丫-丁内酯中的一种或多种。
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