CN108815996A - 一种含氢氟烃废气处理系统及其使用方法 - Google Patents

一种含氢氟烃废气处理系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含氢氟烃废气处理系统，包括气体预热室、催化燃烧室、余热回收系统、冷却系统、HF吸收系统和气水分离排空系统，所述催化燃烧室内填充有催化剂，所述HF吸收系统包括两个吸附塔。本发明的优点是：相较于传统的处理方法，本方法中的处理系统结构简单、所用物料成本低、所需能耗低且处理彻底，同时能很好地吸收HF，适于工业应用。

Description

一种含氢氟烃废气处理系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及废气处理领域，具体涉及一种含氢氟烃废气处理系统。
背景技术
自上世纪80年代全球开始淘汰氯氟烃化合物等破坏臭氧层的物质，氢氟烃（HFCs）作为替代品开始广泛用于制冷和化工行业。虽然氢氟烃对臭氧层破坏潜能为零，但其具有性质稳定，大气停留时间较长（如R134a约为15年），同时温室效应潜值较高（如R134a 为1430），大量排放会引起全球气候变暖现象。因此需要对含有氢氟烃的气体进行处理后，才能安全排放。而目前对于含有氢氟烃的气体主要有吸附法、深冷法和热力燃烧法。吸附法主要使用选择一些特殊溶剂作吸收剂，吸附废气中，然后分离提纯得到HFCs，但一般废气中的HFCs含量低且吸附剂价格高，所以只适用于HFCs含量较高的废气处理；深冷法是含HFCs气体进行深度冷凝，然后进行分馏，将所要的HFCs分别回收，此法设备多，能耗高，操作麻烦，回收成本很高，所以对于HFCs含量低的气体处理；热力燃烧法是将废气通入到焚烧炉中进行焚烧，然而由于C-F键的键能较高，所以要使HFCs分解完全一般需要在1300-1400 ℃，通常需要向焚烧炉中通入氧气和低压燃气，这大大增加了HFCs废气处理的成本。因此亟需一种低能耗、简便的方法来处理HFCs废气。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种含氢氟烃废气处理系统及其使用方法，可低能耗、低成本且高效地处理含氢氟烃气体，并能回收含氢氟烃分解的HF。
本发明采用以下技术方案：
一种含氢氟烃废气处理系统，包括气体预热室、催化燃烧室、余热回收系统、冷却系统、HF吸收系统和气水分离排空系统，所述催化燃烧室内填充有催化剂，所述HF吸收系统包括两个吸附塔。
进一步的，所述两个吸附塔内分别填充有HF溶液和水。
进一步的，所述催化燃烧室内的催化剂为金属磷酸盐，选自Al3+PO4、Mn3+ PO4、 Fe3+PO4、 Cr3+PO4、Y3+PO4、La3+PO4、Ce3+PO4和 Nd3+PO4中的一种或几种。
一种含氢氟烃废气处理系统的使用方法，包括以下操作步骤：
a、将含氢氟烃废气、空气和水蒸气在预热室中按一定比例进行混合，并加热至250~350℃；
b、将上述加热后的混合气体通入催化燃烧室进行反应，反应温度为350~450℃，空速15000-25000 h-1；
c、反应后的气体通过余热回收系统，回收热量，其热量可以用于气体预热室；
d、回收热量后的气体进入冷却系统，冷却至100℃以下；
e、冷却后的气体进入HF吸收系统，先通过第一个吸附塔用循环HF溶液吸附其中大部分的HF，然后再通过第二个吸附塔，用水再次吸收气体中HF；
f、最后气体通过气水分离排空系统，将气体中的水滴和颗粒分离后，经检测合格后，排入大气。
本发明的有益效果是：相较于传统的处理方法，本方法中的处理系统结构简单、所用物料成本低、所需能耗低且处理彻底，同时能很好地回收HF，适于工业应用。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
图2为本发明中各组分的转换率示意图。
其中：1、气体预热室，2、催化燃烧室，3、余热回收系统，4、冷却系统，5、HF吸收系统，6、气水分离排空系统。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
如图1所示，一种含氢氟烃废气处理系统，包括气体预热室1、催化燃烧室2、余热回收系统3、冷却系统4、HF吸收系统5和气水分离排空系统6，催化燃烧室2填充有催化剂，为金属磷酸盐，选自Al3+PO4、Mn3+ PO4、 Fe3+PO4、 Cr3+PO4、Y3+PO4、La3+PO4、Ce3+PO4和 Nd3+PO4中的一种或几种，HF吸收系统5包括两个吸附塔，分别填充有HF溶液和水，该系统的使用方法包括以下操作步骤：
实施例1
将主要成分为二氟甲烷的HFCs废气与空气和水蒸气以1:10:2的比例通入预热室混合，预热室温度为250℃。预热好的气体进入催化燃烧室，催化燃烧室温度为350℃，其空速为20000 h-1，催化剂为Cr0.1Al0.9PO4。经预热回收、HF和气水分离后的气体，用GC检测，其二氟甲烷的转换率为99.3%，气体主要成分为N2、O2、CO2、H2O，未检出NOx，其HF含量为0.3 mg/m3。
实施例2
将主要成分为三氟甲烷的HFCs废气与空气和水蒸气以1:40:6的比例通入预热室混合，预热室温度为350℃。预热好的气体进入催化燃烧室，催化燃烧室温度为400℃，其空速为15000 h-1，催化剂为Mn0.1Fe0.9PO4，经预热回收、HF和气水分离后的气体，用GC检测，其二氟甲烷的转换率为99.3%，气体主要成分为N2、O2、CO2、H2O，未检出NOx，其HF含量为 0.2 mg/m3。
实施例3
将主要成分为三氟乙烷的HFCs废气与空气和水蒸气以1:30:4的比例通入预热室混合，预热室温度为300℃。预热好的气体进入催化燃烧室，催化燃烧室温度为350℃，其空速为15000 h-1，催化剂为La0.1Fe0.1Cr0.8PO4，经预热回收、HF和气水分离后的气体，用GC检测，其二氟甲烷的转换率为99.3%，气体主要成分为N2、O2、CO2、H2O，未检出NOx，其HF含量为 0.5mg/m3。
实施例4
将主要成分为四氟乙烷的HFCs废气与空气和水蒸气以1:50:10的比例通入预热室混合，预热室温度为300℃。预热好的气体进入催化燃烧室，催化燃烧室温度为400℃，其空速为15000 h-1，催化剂为Ce0.1Al0.9PO4，经预热回收、HF和气水分离后的气体，用GC检测，其四氟乙烷的转换率为99.7%，气体主要成分为N2、O2、CO2、H2O，未检出NOx，其HF含量为 0.4 mg/m3。
实施例5
将含量为1000 mg/m3四氟乙烷的废气与空气和水蒸气以1:10:1的比例通入预热室混合，预热室温度为350℃。预热好的气体进入催化燃烧室，催化燃烧室温度为400℃，其空速为25000 h-1，催化剂为Fe0.1Y0.9PO4，经预热回收、HF和气水分离后的气体，用GC检测，其二氟甲烷的转换率为99.3%，气体主要成分为N2、O2、CO2、H2O，未检出NOx和HF。
根据上述实施例1-5得出的各组分的转换率与温度的关系如图2所示。

Claims (4)

1.一种含氢氟烃废气处理系统，其特征在于，包括气体预热室、催化燃烧室、余热回收系统、冷却系统、HF吸收系统和气水分离排空系统，所述催化燃烧室内填充有催化剂，所述HF吸收系统包括两个吸附塔。
2.根据权利要求1所述的一种含氢氟烃废气处理系统，其特征在于，所述两个吸附塔内分别填充有HF溶液和水。
3. 根据权利要求1所述的一种含氢氟烃废气处理系统，其特征在于，所述催化燃烧室内的催化剂为金属磷酸盐，选自Al3+PO4、Mn3+ PO4、 Fe3+PO4、 Cr3+PO4、Y3+PO4、La3+PO4、Ce3+PO4和 Nd3+PO4中的一种或几种。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种含氢氟烃废气处理系统的使用方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
a、将含氢氟烃废气、空气和水蒸气在预热室中按一定比例进行混合，并加热至250~350℃；
b、将上述加热后的混合气体通入催化燃烧室进行反应，反应温度为350~450℃，空速15000-25000 h-1；
c、反应后的气体通过余热回收系统，回收热量，其热量可以用于气体预热室；
d、回收热量后的气体进入冷却系统，冷却至100℃以下；
e、冷却后的气体进入HF吸收系统，先通过第一个吸附塔用循环HF溶液吸附其中大部分的HF，然后再通过第二个吸附塔，用水再次吸附气体中HF；
f、最后气体通过气水分离排空系统，将气体中的水滴和颗粒分离后，经检测合格后，排入大气。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113880048A (zh) * 2021-09-30 2022-01-04 中化蓝天霍尼韦尔新材料有限公司 一种氢氟酸高效回收系统及方法

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1736566A (zh) * 2004-08-19 2006-02-22 慧群环境科技股份有限公司 处理含全氟化合物及/或含氢氟烃废气的方法
CN101185796A (zh) * 2007-12-11 2008-05-28 华东理工大学 一种氯代芳香烃废气催化净化方法
US7435394B2 (en) * 2002-08-28 2008-10-14 Hitachi, Ltd. Treatment method for decomposing perfluorocompound, decomposing catalyst and treatment apparatus
CN101601957A (zh) * 2008-12-23 2009-12-16 匡优新 一种改良的酸性废气的回收处理循环装置
CN101829488A (zh) * 2010-06-11 2010-09-15 天津市环境保护科学研究院 感应加热消解氟利昂的无害化处理方法及热解感应加热炉
CN102895868A (zh) * 2011-07-28 2013-01-30 深圳市格林美高新技术股份有限公司 一种催化水解氟利昂的方法以及设备
CN203336608U (zh) * 2013-06-04 2013-12-11 江阴陆臣科技有限公司 低浓度voc气体处理装置
US20150259603A1 (en) * 2014-03-12 2015-09-17 Jeffrey R. Hallowell Combined Heat, Power, and Biochar with Ventilator
CN105351949A (zh) * 2015-11-24 2016-02-24 中冶南方工程技术有限公司 一种低浓度有机废气处理系统及其处理工艺
CN105371286A (zh) * 2015-11-10 2016-03-02 重庆科蓝环保实业有限公司 一种净化挥发性有机废气的预热式催化燃烧系统
CN106076101A (zh) * 2016-08-15 2016-11-09 浙江康峰化工有限公司 一种尾气脱氟吸收装置及其实现方法
CN205746912U (zh) * 2016-06-28 2016-11-30 江苏莱仕达环保成套设备有限公司 一种VOCs有机废气处理设备
CN106524191A (zh) * 2016-10-31 2017-03-22 江苏优瑞德环境科技有限公司 含氟烷烃废气焚烧处理工艺及装置
CN206168167U (zh) * 2016-08-31 2017-05-17 广东汕樟轻工机械股份有限公司 包装印刷业VOCs工艺废气的处理设备
WO2018026134A1 (ko) * 2016-08-02 2018-02-08 주식회사 에코프로 질소산화물, 염화불화탄소류, 수소염화불화탄소류, 수소불화탄소류 및 과불화화합물을 포함하는 복합 폐가스의 통합 처리 시스템

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7435394B2 (en) * 2002-08-28 2008-10-14 Hitachi, Ltd. Treatment method for decomposing perfluorocompound, decomposing catalyst and treatment apparatus
CN1736566A (zh) * 2004-08-19 2006-02-22 慧群环境科技股份有限公司 处理含全氟化合物及/或含氢氟烃废气的方法
CN101185796A (zh) * 2007-12-11 2008-05-28 华东理工大学 一种氯代芳香烃废气催化净化方法
CN101601957A (zh) * 2008-12-23 2009-12-16 匡优新 一种改良的酸性废气的回收处理循环装置
CN101829488A (zh) * 2010-06-11 2010-09-15 天津市环境保护科学研究院 感应加热消解氟利昂的无害化处理方法及热解感应加热炉
CN102895868A (zh) * 2011-07-28 2013-01-30 深圳市格林美高新技术股份有限公司 一种催化水解氟利昂的方法以及设备
CN203336608U (zh) * 2013-06-04 2013-12-11 江阴陆臣科技有限公司 低浓度voc气体处理装置
US20150259603A1 (en) * 2014-03-12 2015-09-17 Jeffrey R. Hallowell Combined Heat, Power, and Biochar with Ventilator
CN105371286A (zh) * 2015-11-10 2016-03-02 重庆科蓝环保实业有限公司 一种净化挥发性有机废气的预热式催化燃烧系统
CN105351949A (zh) * 2015-11-24 2016-02-24 中冶南方工程技术有限公司 一种低浓度有机废气处理系统及其处理工艺
CN205746912U (zh) * 2016-06-28 2016-11-30 江苏莱仕达环保成套设备有限公司 一种VOCs有机废气处理设备
WO2018026134A1 (ko) * 2016-08-02 2018-02-08 주식회사 에코프로 질소산화물, 염화불화탄소류, 수소염화불화탄소류, 수소불화탄소류 및 과불화화합물을 포함하는 복합 폐가스의 통합 처리 시스템
CN106076101A (zh) * 2016-08-15 2016-11-09 浙江康峰化工有限公司 一种尾气脱氟吸收装置及其实现方法
CN206168167U (zh) * 2016-08-31 2017-05-17 广东汕樟轻工机械股份有限公司 包装印刷业VOCs工艺废气的处理设备
CN106524191A (zh) * 2016-10-31 2017-03-22 江苏优瑞德环境科技有限公司 含氟烷烃废气焚烧处理工艺及装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《空气和废气监测分析方法指南》编委会编: "《空气和废气监测分析方法指南 下册》", 31 July 2014, 北京：中国环境出版社 *
冶金工业出版社编: "《炼铝氟化盐的酸法制造》", 31 October 1958, 北京：冶金工业出版社 *
牛茜等: "催化燃烧法处理挥发性有机化合物研究进展", 《现代化工》 *
贾文志等: "温室气体氢氟烃的处理与利用", 《化工生产与技术》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113880048A (zh) * 2021-09-30 2022-01-04 中化蓝天霍尼韦尔新材料有限公司 一种氢氟酸高效回收系统及方法

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