CN109731436A - 一种二氯甲烷废气治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二氯甲烷废气治理方法，涉及制药化工行业废气处理技术领域。采用的装置包括：三个吸附罐和一个冷凝罐，三个吸附罐共用吸附、脱附和冷却工艺的进气和排气管道；三个吸附罐中均装填有芳香族大孔吸附树脂，填装高度为400‑500mm，过流面积为管道直径的5‑10倍；待吸附的二氯甲烷的温度≯40℃、浓度≯1000mg/m³。采用本发明提供的方法，对二氯甲烷吸附能力强，无二次污染、脱附效果较好、可实现工艺的连续使用，利用冷凝回收工艺进行回收，利用沸点、溶解度的特点，回收率相对较高；设备运行压力损失低，配套动力设备成本低、电能消耗低。

Description

一种二氯甲烷废气治理方法

技术领域

本发明涉及制药化工行业废气处理技术领域，尤其涉及一种二氯甲烷废气治理方法。

背景技术

近年来，制药、化工行业蓬勃发展的同时带来的大气污染也日益严峻，其中，二氯甲烷因其低可燃性、高溶解性等优点，广泛用于制药生产中。但二氯甲烷毒性大、难降解，对大气环境、人类健康的危害极大，已被美国EPA列入129种优先控制的有毒污染物名单，因此快速有效治理二氯甲烷的方法变得更加迫切。

目前，废气的治理方法主要有：冷凝法、吸收法、焚烧法、生物降解和吸附法。冷凝法适用于低风量、高浓度的二氯甲烷废气，且冷凝温度为-70℃，较不经济。吸收法适用于水溶性高的物质，而二氯甲烷是一种水溶性极差、挥发性较强的污染物，吸收法处理效率很低；若采用其他有机溶剂进行吸收处理，吸收剂的消耗量大、吸收后的成分分离困难，整体造价极高。焚烧法是目前有机废气处理中很有潜力的处理方法，但二氯甲烷中的氯元素，高温焚烧过程很有可能产生危害性高于二氯甲烷的二噁英等物质。根据二氯甲烷不易被降解的性质特点，生物降解法亦不适用。吸附法主要是针对不同物质选择合适的吸附剂，去除效率较高，适用性较高，是目前最适合的二氯甲烷废气处理技术，常用的吸附剂有活性炭和分子筛，其中活性炭使用寿命短、再生效果差回收率低、易产生二次污染；而分子筛对于极性差的物质吸附效果较差。

因此，虽然用于废气治理的成熟技术很多，但在二氯甲烷处理方面局限较大。所以，需要开发一种适用于二氯甲烷的处理方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二氯甲烷废气治理方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种二氯甲烷废气治理方法，采用的装置包括：三个吸附罐和一个冷凝罐，三个吸附罐共用吸附、脱附和冷却工艺的进气和排气管道，每个吸附罐根据工艺流程切换到对应工艺的进气和排气管道，完成吸附、脱附和冷却的功能，其中，脱附气排气管道与所述冷凝罐连接；三个吸附罐中均装填有芳香族大孔吸附树脂，填装高度为400-500mm，过流面积为管道直径的5-10倍；待吸附的二氯甲烷的温度≯40℃、浓度≯1000mg/m³。

优选地，采用热空气进行脱附，采用常温干燥空气进行冷却。

优选地，芳香族大孔吸附树脂的上部与下部均设有气体分布器。

本发明的有益效果是：本发明实施例提供的二氯甲烷废气治理方法，采用的装置包括：三个吸附罐和一个冷凝罐，三个吸附罐共用吸附、脱附和冷却工艺的进气和排气管道；三个吸附罐中均装填有芳香族大孔吸附树脂，填装高度为400-500mm，过流面积为管道直径的5-10倍；待吸附的二氯甲烷的温度≯40℃、浓度≯1000mg/m³。采用本发明提供的方法，具有如下的运行效果：采用芳香族大孔吸附树脂吸附二氯甲烷效果佳，吸附能力强；热风脱附无二次污染、脱附效果较好、可实现工艺的连续使用；脱附的高浓度二氯甲烷气体利用冷凝回收工艺进行回收，利用沸点、溶解度的特点，回收率相对较高；罐体中设有的气体分布器可更好的提高吸附、脱附、冷却的效果，促使整个工艺的更好的连续运行，是一种可靠、安全的二氯甲烷处理系统；以及如下的经济效果：二氯甲烷回收率高，可再利用，降低溶剂成本；设备运行压力损失低，配套动力设备成本低、电能消耗低。

附图说明

图1是本发明提供的二氯甲烷废气治理装置结构示意图。

图中，各符号的含义如下：

1-二氯甲烷废气，2-废气进气管道，3-吸附罐/脱附罐/冷却罐，4-吸附风机，5-脱附气管道，6-脱附风机，7-冷凝罐，8-冷却风机，9-冷却管路。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提供了一种二氯甲烷废气治理方法，采用的装置包括：三个吸附罐3和一个冷凝罐7，三个吸附罐3共用吸附、脱附和冷却工艺的进气和排气管道，每个吸附罐根据工艺流程切换到对应工艺的进气和排气管道，完成吸附、脱附和冷却的功能，其中，脱附气排气管道与所述冷凝罐7连接；三个吸附罐3中均装填有芳香族大孔吸附树脂，填装高度为400-500mm，过流面积为管道直径的5-10倍；待吸附的二氯甲烷的温度≯40℃、浓度≯1000mg/m³。

大孔树脂吸附材料，在干燥状态下其内部具有较高的孔隙率，且孔径较大，在100～1000nm之间；理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，不受无机盐类及强离子低分子化合物的影响；比表面积大1000-2000m²/g，孔容大≥0.85ml/g。大孔吸附树脂工作原理是依靠它和被吸附的分子(吸附质)之间的范德华引力；同时由于大孔吸附树脂的多孔性结构使其对分子大小不同的物质具有筛选作用。本发明采用的大孔吸附树脂是芳香族大孔吸附树脂，该类吸附剂属非极性，对极性差的二氯甲烷吸附效果较佳。

大孔树脂在吸附二氯甲烷时受以下因素影响较大：第一，温度，大孔树脂在≯40℃条件下吸附二氯甲烷效果最佳，温度升高分子与吸附材料间的吸附力瞬间下降；第二，浓度，废气浓度严重影响穿透时间；第三，吸附气速，气体流速越快，穿透时间越短；第四，树脂填充高度，合理的填充高度不仅实现经济价值也可满足较高的吸附效率。

针对大孔树脂对二氯甲烷吸附的特征，本发明给出一种二氯甲烷废气吸附回收工艺。一定温度(≯40℃)、浓度(≯1000mg/m³)的二氯甲烷废气经管道进入大孔树脂吸附罐，合理的树脂材料填装高度(400-500mm)与过流面积(管道直径的5-10倍)保证二氯甲烷的较高去除效率，吸附后的气体直接排放；

本发明中，选择芳香族大孔吸附树脂，可以在上述的最适条件下，吸附量达到最大，即吸附效果达到最好。

本发明的工艺步骤如下：

原始排放的二氯甲烷废气，经过预处理后，使得进入处理工艺的随后通过风管进入大孔树脂吸附罐，气流方向自下至上，二氯甲烷分子与大孔树脂在范德华力的作用下被吸附，达标气体在吸附风机的输送下直接排放。二氯甲烷废气脱附气为热空气利用脱附风机进行输送，随后携带高浓度二氯甲烷的脱附出气进入冷凝回收模块，利用冷却水进行冷却、分离回收；该工艺的冷却气为常温干燥空气，由冷却风机送入，由于冷却风温度较低，不会使得二氯甲烷脱附下来，气体较为洁净，因此冷却风经过罐体后排入排气管道。整个系统吸附、脱附、冷却可以通过三个并列的吸附罐同时进行，且每个罐体按照吸附-脱附-冷却循环运行，利用阀门进行切换。

另外，为了保证二氯甲烷的更高去除效率，大孔吸附树脂上部与下部均设有气体分布器，确保无论是自上而下还是自下而上的气流，都能均匀的进入大孔树脂吸附剂，使得吸附剂得到充分利用，提高整个工艺的吸附、脱附、冷却效率。

效果分析：芳香族大孔吸附树脂吸附二氯甲烷效果佳，吸附能力强；热风脱附无二次污染、脱附效果较好、可实现工艺的连续使用；脱附的高浓度二氯甲烷气体利用冷凝回收工艺进行回收，利用沸点、溶解度的特点，回收率相对较高；罐体中设有的气体分布器可更好的提高吸附、脱附、冷却的效果，促使整个工艺的更好的连续运行。

本发明提供的方法具有如下的特点：①采用的装置系统设计新颖，采用大孔树脂作为吸附剂。②净化效率高，大孔树脂吸附二氯甲烷能力强。③物料回用节约成本，采用热风脱附、冷凝回收。④占地面积小。

本实施例中，采用热空气进行脱附，采用常温干燥空气进行冷却。

介于大孔树脂高温吸附力降低的特点，温度升高易被脱附，因此本发明采用热空气进行吹脱，得到高浓度、低风量的二氯甲烷气体，完全适用于后续冷凝回收系统，并降低回收成本；冷却风采用常温干燥空气。

本发明实施例中，芳香族大孔吸附树脂的上部与下部均设有气体分布器。

采用上述结构，可以使得气体能够均布，加速气体的吸附、脱附和冷却等过程，进而提高效率。

在实际处理有机废气的案例中，制药、化工行业二氯甲烷的处理通常浓度较高且具有回收价值，吸附法常规的吸附剂有活性炭和分子筛，而活性炭使用寿命短、相对大孔树脂比表面积小、处理效果较低、再生效果差、回收率低、易产生二次污染；分子筛对于极性差的物质(二氯甲烷极性差)吸附效果较差。因此，大孔树脂-芳香族吸附剂对极性差的物质吸附效果较好，且良好的吸附、脱附性能在处理二氯甲烷废气中具有显著优势。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本发明实施例提供的二氯甲烷废气治理方法，采用的装置包括：三个吸附罐和一个冷凝罐，三个吸附罐共用吸附、脱附和冷却工艺的进气和排气管道，；三个吸附罐中均装填有芳香族大孔吸附树脂，填装高度为400-500mm，过流面积为管道直径的5-10倍；待吸附的二氯甲烷的温度≯40℃、浓度≯1000mg/m³。采用本发明提供的方法，具有如下的运行效果：采用芳香族大孔吸附树脂吸附二氯甲烷效果佳，吸附能力强；热风脱附无二次污染、脱附效果较好、可实现工艺的连续使用；脱附的高浓度二氯甲烷气体利用冷凝回收工艺进行回收，利用沸点、溶解度的特点，回收率相对较高；罐体中设有的气体分布器可更好的提高吸附、脱附、冷却的效果，促使整个工艺的更好的连续运行，是一种可靠、安全的二氯甲烷处理系统；以及如下的经济效果：二氯甲烷回收率高，可再利用，降低溶剂成本；设备运行压力损失低，配套动力设备成本低、电能消耗低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种二氯甲烷废气治理方法，其特征在于，采用的装置包括：三个吸附罐和一个冷凝罐，三个吸附罐共用吸附、脱附和冷却工艺的进气和排气管道，每个吸附罐根据工艺流程切换到对应工艺的进气和排气管道，完成吸附、脱附和冷却的功能，其中，脱附气排气管道与所述冷凝罐连接；三个吸附罐中均装填有芳香族大孔吸附树脂，填装高度为400-500mm，过流面积为管道直径的5-10倍；待吸附的二氯甲烷的温度≯40℃、浓度≯1000mg/m³。

2.根据权利要求1所述的二氯甲烷废气治理方法，其特征在于，采用热空气进行脱附，采用常温干燥空气进行冷却。

3.根据权利要求1所述的二氯甲烷废气治理方法，其特征在于，芳香族大孔吸附树脂的上部与下部均设有气体分布器。