CN108514809A - 一种焦化粗苯深加工尾气治理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种焦化粗苯深加工尾气治理装置及方法，采用风机负压收集+缓冲罐+洗涤+安全水封罐+阻火器+蓄热式热氧化的工艺，将废气中的有毒有害组分变成二氧化碳和水等无害物质，净化效率达到99%以上，实现达标排放，同时极大改善环境空气质量。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁、煤化工行业焦化粗苯精制领域的尾气治理装置及方法。
背景技术
在焦化厂，炼焦煤通过炼焦过程，产生焦炭、煤焦油、焦炉煤气和粗苯等化学产品。焦化厂粗苯精制过程中的尾气主要包括：粗苯深加工过程中工艺装置废气、产品储存中槽罐区废气以及装卸过程中的废气。其尾气组分复杂，既含有苯、甲苯、二甲苯、沥青烟、苯并芘等有毒致癌物，还含有硫化氢、氨等恶臭物。目前国内在该领域的废气治理技术主要有：煤气负压吸收；冷凝+负压吸收；吸收洗涤+负压进煤气管网。
“煤气负压吸收”：这种方法只是将废气采用负压搜集，然后吸收处理。但吸收后的尾气仍然含有较多有毒有害物质，净化效率低于70%，不能达标排放；
“冷凝+负压吸收”：此方法是先将废气经过冷凝回收处理，然后再负压搜集、吸收处理，仍然存在吸收后的尾气不能达标排放，净化效率低于80%；
“吸收洗涤+负压进煤气管网”：该方法是将废气先用吸收剂进行洗涤，脱除大部分组分，然后再通过负压收集，送往煤气管网。虽然可以不直接排放废气，但存在将空气吸入煤气管网的安全隐患，且会降低煤气的热值。
如图1所示为我国现有的尾气治理装置示意图，包括风机A、吸收塔B和排放筒C，焦化厂粗苯精制过程中的尾气，首先被风机抽吸至吸收塔下部，废气中含有的大部分苯类物质被吸收剂吸收。未被吸收的尾气从吸收塔顶部出来，经过排放筒达标排放。
我国对各行业VOCs废气排放提出了明确的治理要求，实施了更严格的排放标准，而现有的几种工艺技术均不能满足相关净化要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术问题，根据废气的具体组分及浓度特点，提出一种新型的废气治理深度净化方法及装置，将废气中的有毒有害组分变成二氧化碳和水等无害物质，净化效率达到99%以上，实现达标排放，同时极大改善环境空气质量。
为实现上述发明目的，本发明具体采用如下技术方案：
本发明首先提供了一种焦化粗苯深加工尾气治理装置，其特征在于所述装置包括至少一风机、一缓冲罐、一洗涤塔、一安全水封罐、一阻火器和一蓄热式热氧化炉，所述风机与缓冲罐的进气口连接，将待治理尾气抽吸进缓冲罐，所述缓冲罐的出气口连接至洗涤塔下部设置的进气口，所述洗涤塔上部设置有洗涤剂入口，底部设置有洗涤剂出口，所述洗涤塔经其顶部设置的出气口依次连接安全水封罐、阻火器、蓄热式热氧化炉，所述蓄热式热氧化炉的出气口连接至净化气排放筒。
本发明还提供了一种焦化粗苯深加工尾气治理方法，其特征在于：
用风机将待治理尾气抽吸至缓冲罐中混合，压力得到平衡稳定，浓度均匀化；废气从缓冲罐出气口出来后进入洗涤塔下部，自下而上通过洗涤塔填料，洗涤剂从洗涤塔上部喷入，自上而下流过洗涤塔填料，废气与洗涤剂充分接触、传质传热，废气中含有的大部分苯类物质被洗涤剂吸收从洗涤塔底部流出，未被吸收的尾气从洗涤塔顶部出来，依次经过安全水封罐、阻火器，然后进入蓄热式热氧化炉；在蓄热式氧化炉内，废气中的有机组分在高温下全部氧化，得到净化气，净化气经蓄热式氧化炉的蓄热体回收热量后，经过排放筒排放。
本发明提出的焦化粗苯深加工尾气治理装置采用“风机负压收集+缓冲罐+洗油洗涤+安全水封罐+阻火器+蓄热式热氧化”的工艺技术，有益效果如下：
风机出口设置缓冲罐，用于废气的缓冲、混合、均质，有利于后工序工况的稳定。
缓冲罐出口的废气经过洗涤塔洗涤，回收其中含有的苯类等有用组分，吸收剂采用焦化厂的洗油，富油可送回洗油罐，节省资源。
洗涤塔顶部出来的尾气，在进入蓄热式热氧化炉之前，再经过安全水封罐、阻火器，确保系统的安全。
采用风机负压收集废气，风机采用变频调节控制，使风机入口保持一定负压。
废气进入蓄热式热氧化炉进行高温氧化处理，废气中的有机组分在760～870℃左右的高温下，与废气中所含的氧气发生氧化反应，最终生成二氧化碳、水等。氧化炉热回收效率≥95%，净化效率≥99%，实现达标排放，同时极大改善环境空气质量。
蓄热式热氧化炉采用焦化厂的焦炉煤气作为燃料补充，可以节省燃料费用。
附图说明
图1为国内现有的尾气治理装置示意图。
图2为本发明的尾气治理装置示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明的焦化粗苯深加工尾气治理装置包括一风机1、一缓冲罐2、一洗涤塔3、一安全水封罐4、一阻火器5和一蓄热式热氧化炉6。风机1与缓冲罐2的进气口连接，将待治理尾气抽吸进缓冲罐2，缓冲罐2的出气口连接至洗涤塔3下部设置的进气口。洗涤塔3上部设置有洗涤剂入口，底部设置有洗涤剂出口，顶部设置有出气口。洗涤塔3经其出气口依次连接安全水封罐4、阻火器5、蓄热式热氧化炉6，蓄热式热氧化炉6的出气口连接至净化气排放筒7。
采用风机负压收集废气，风机采用变频调节控制，使风机入口保持一定负压。为了确保连续运行，风机可以采用一开一备。焦化厂粗苯精制过程中的尾气首先被变频风机抽吸至缓冲罐2，然后在缓冲罐2中混合，压力得到平衡稳定，浓度均匀化，有利于后工序工况的稳定。缓冲罐2出气口出来的废气从洗涤塔3下部进入，自下而上通过洗涤塔填料。洗涤剂采用焦化厂的洗油，从洗涤塔3上部喷入，自上而下通过洗涤塔填料，流向塔底。废气与洗油充分接触、传质传热，废气中含有的大部分苯类物质被洗油吸收，富油从洗涤塔底部流出，可送回洗油罐。未被吸收的尾气从洗涤塔3顶部出来，依次经过安全水封罐4、阻火器5，然后进入蓄热式热氧化炉6。蓄热式热氧化炉6采用蜂窝陶瓷作为蓄热体，保证热回收效率≥95%。同时为了确保净化效率≥99%，蓄热式热氧化炉6采用三床或以上结构，其中：至少一个蓄热床处于进气状态，至少一个蓄热床处于排气状态，有一个蓄热床处于吹扫状态。在蓄热式热氧化炉6，采用焦化厂的焦炉煤气作为补充燃料来提供初始高温环境，在760～870℃左右的高温下，废气中的有机组分全部氧化为二氧化碳和水等，从而得以净化。被氧化炉蓄热体回收了热量的净化气，再经过排放筒7达标排放。
Claims (10)
1.一种焦化粗苯深加工尾气治理装置，其特征在于所述装置包括至少一风机、一缓冲罐、一洗涤塔、一安全水封罐、一阻火器和一蓄热式热氧化炉，所述风机与缓冲罐的进气口连接，将待治理尾气抽吸进缓冲罐，所述缓冲罐的出气口连接至洗涤塔下部设置的进气口，所述洗涤塔上部设置有洗涤剂入口，底部设置有洗涤剂出口，所述洗涤塔经其顶部设置的出气口依次连接安全水封罐、阻火器、蓄热式热氧化炉，所述蓄热式热氧化炉的出气口连接至净化气排放筒。
2.如权利要求1所述的焦化粗苯深加工尾气治理装置，其特征在于所述蓄热式热氧化炉采用三床或以上结构，其中：至少一个蓄热床处于进气状态，至少一个蓄热床处于排气状态，有一个蓄热床处于吹扫状态。
3.如权利要求1所述的焦化粗苯深加工尾气治理装置，其特征在于阻火器采用阻爆轰型阻火器。
4.如权利要求1所述的焦化粗苯深加工尾气治理装置，其特征在于蓄热式氧化炉采用蜂窝陶瓷作为蓄热体。
5.如权利要求1所述的焦化粗苯深加工尾气治理装置，其特征在于洗涤塔采用焦化厂现有的洗油作为洗涤剂，蓄热式氧化炉采用焦化厂现有的焦炉煤气作为燃料。
6.如权利要求1所述的焦化粗苯深加工尾气治理装置，其特征在于采用变频风机，风机入口保持一定负压。
7.一种焦化粗苯深加工尾气治理方法，其特征在于：用风机将待治理尾气抽吸至缓冲罐中混合，使压力平衡稳定，浓度均匀化；废气从缓冲罐出气口出来后进入洗涤塔下部，自下而上通过洗涤塔填料，洗涤剂从洗涤塔上部喷入，自上而下流过洗涤塔填料，废气与洗涤剂充分接触、传质传热，废气中含有的大部分苯类物质被洗涤剂吸收从洗涤塔底部流出，未被吸收的尾气从洗涤塔顶部出来，依次经过安全水封罐、阻火器，然后进入蓄热式热氧化炉；在蓄热式氧化炉内，废气中的有机组分在高温下全部氧化，得到净化气，净化气经蓄热式氧化炉的蓄热体回收热量后，经过排放筒排放。
8.如权利要求7所述的焦化粗苯深加工尾气治理方法，其特征在于洗涤塔采用焦化厂现有的洗油作为洗涤剂，蓄热式氧化炉采用焦化厂现有的焦炉煤气作为燃料。
9.如权利要求7所述的焦化粗苯深加工尾气治理方法，其特征在于所述蓄热式热氧化炉采用三床或以上结构，其中：至少一个蓄热床处于进气状态，至少一个蓄热床处于排气状态，有一个蓄热床处于吹扫状态。
10.如权利要求7所述的焦化粗苯深加工尾气治理方法，其特征在于蓄热式热氧化炉提供760～870℃的氧化反应温度，净化效率≥99%。
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