CN109764345B - 一种废橡胶再生反应釜废汽处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于废气处理设备技术领域，公开一种废橡胶再生反应釜废汽处理装置，包括除水装置、水处理装置、第一过滤器、焚烧器和末端处理装置；除水装置包括分离器、冷凝器、汇集分离器、冷凝水汇集器和负压吸引塔，分离器进料口与反应釜相连，分离器出气口与冷凝器进口相连，分离器出液口与冷凝水汇集器进口相连，冷凝器出口与汇集分离器进口相连，汇集分离器出气口经负压吸引塔与第一过滤器进料口相连，第一过滤器进料口与反应釜相连，第一过滤器出气口与焚烧器相连，焚烧器通过风机与末端处理装置相连。该废汽处理装置将高温高浓度有机废气直接进行焚烧，避免对高浓度有机废水的处理，低有机物含量的废气采取冷凝后处理，减少能源消耗。

Description

一种废橡胶再生反应釜废汽处理装置

技术领域

本发明属于废气处理设备技术领域，具体涉及一种废橡胶再生反应釜废汽处理装置。

背景技术

工业生产过程中，常常需要将相关物料在高温高压反应釜中进行加热反应，如：橡胶硫化罐、废橡胶再生罐、食品蒸煮罐等。废橡胶再生时，需要将废橡胶及助剂在高温高压反应釜中进行加热反应，反应结束后要泄压放汽，放出的汽体会夹带有一定量的挥发性有机物，会对环境产生污染，当加热介质为水蒸汽，冷凝处理时会产高浓度有机废水，处理不当也会对环境产生污染。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种废橡胶再生反应釜废汽处理装置。采用该处理装置可将高温高浓度有机废气在不冷凝的情况下，直接进行焚烧处理，避免了对高浓度有机废水的处理，而对于低有机物含量的废气采取冷凝后处理，减少能源消耗。

本发明提供了一种废橡胶再生反应釜废汽处理装置，包括除水装置、水处理装置、第一过滤器、焚烧器和末端处理装置；所述除水装置包括分离器、冷凝器、汇集分离器、冷凝水汇集器和负压吸引塔，分离器的进料口与反应釜通过第一减压阀相连，分离器的出气口与冷凝器的进口相连，分离器的出液口通过第二过滤器与冷凝水汇集器的进口相连，冷凝器出口与汇集分离器的进口相连，汇集分离器的出气口依次通过负压吸引塔、水封斗与第一过滤器的进料口相连，汇集分离器的出液口通过第一水封与冷凝水汇集器的进口相连，负压吸引塔的中下部与冷凝水汇集器进口通过第二水封相连，第一过滤器的进料口与反应釜通过第二减压阀相连，第一过滤器的出气口与焚烧器相连，第一过滤器的出液口通过第三水封与冷凝水汇集器的进口相连，焚烧器通过风机与末端处理装置相连；所述水处理装置包括曝气吹脱池和汇集罐，冷凝水汇集器出口与曝气吹脱池的进口相连，曝气吹脱池的出气口与焚烧器进口相连，曝气吹脱池的出液口与汇集罐进口相连。

为了避免燃烧后的废汽中含有二氧化硫、氮氧化合物等，污染空气，在焚烧器后增设末端处理装置。优选地，所述末端处理装置为具有脱硫脱硝功能的气体处理装置。该气体处理装置可选用本领域常规使用的脱硫脱硝塔等。

本发明中，通过设置负压吸引塔对反应釜进行负压抽吸，减少反应釜内的余汽，负压吸引采用水力文丘里喷射实现，具体地，在所述负压吸引塔内中部安装有水力喷射器，水力喷射器通过水泵与负压吸引塔底部相连，负压吸引塔在水泵产生的高压循环水作用下产生真空，对不冷凝汽及反应釜进行负压抽吸。

优选地，所述焚烧器包括第一换热器、第二换热器、加热室和燃烧室，第一换热器设有管外空气进口、管外空气出口，管外空气出口通过热空气出口管与第二换热器的管外腔室进口相连，焚烧器的进料管线连接于热空气出口管上，第二换热器的管外腔室出口与加热室进口相连，加热室出口与燃烧室进口相连，燃烧室出口与第二换热器的内管进口相连，第二换热器的内管出口与第一换热器的内管进口相连，第一换热器的内管出口通过风机与末端处理装置相连。

采用上述结构的焚烧器，可实现焚烧后高温气中的热量进行充分回收，具体过程包括：经第一过滤器过滤后的废气进入热空气出口管与来自第一换热器的热空气混合，然后再进行入第二换热器，进一步预热升温后，进入加热室，用外部能源(电或燃料)加热升温到700℃以上，再进入燃烧室进行燃烧，废汽中的有机物被氧化成水和二氧化碳，燃烧后的高温气体再依次通过第二换热器、第一换热器，对混合气和空气进行预热以回收热量。回收热量后的气体用风机抽送，同时燃烧过程需要的空气也被吸进来，并根据需要量自动调整进汽量。

为了增加换热效率，所述第一换热器的管外空气进口与内管进口分别设置于第一换热器的两端，使空气与燃烧后的高温气体对流换热。

同样地，所述第二换热器的管外腔室进口与内管进口分别设置于第二换热器的两端。

优选地，所述曝气吹脱池内底部设有多个曝气头，曝气头与曝气吹脱池外的风机相连。冷凝水汇集器中收集的冷凝水用水泵送入到曝气吹脱池内，在曝气吹脱池内，从池底用风机吹入空气，经曝气头对废水进行鼓泡曝气吹脱，废水中的挥发性有机物被吹出，经管道送入焚烧器中进行焚烧处理。

优选地，所述汇集罐通过水泵与反应釜相连。经吹脱后冷凝水收集到汇集罐内，可通过水泵送回反应釜中回用，节约水资源。

本发明中还包括能够使该废橡胶再生反应釜废汽处理装置正常使用的其它组件，均属于本领域的常规选择。另外，本发明中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规手段。

采用本发明的处理装置进行反应釜泄压废汽处理时，可采用如下方法：

1、处理高温高浓度有机废汽时：反应釜排汽泄压时，先通过第二减压阀，控制排汽速度，排出的气体，通过管道送入第一过滤器，过滤后再进入焚烧器的第一级换热器的热空气出口管，与热空气混合后再进行入第二换热器，进一步预热升温后，进入加热室，用外部能源(电或燃料)加热升温到700℃以上，然后进入燃烧室，废汽中的有机物被氧化成水和二氧化碳，燃烧后的高温气体再依次通过第二换热器、第一换热器，对混合气和空气进行预热以回收热量，回收热量后的气体用风机抽送，同时燃烧过程需要的空气也被吸进来，并根据需要量自动调整进汽量，燃烧后的废汽中有二氧化硫、氮氧化合物时，将其通过具有脱硫脱硝功能的末端处理装置。

2、对于以用水蒸汽为加热介质的低浓度有机废汽：反应釜排汽初期废气中的可燃物较多，在焚烧处理时，有机物氧化时放出的热量就能满足燃烧需要的能量，可以基本不用外部能源，但随着反应釜内温度和压力的降低，排出汽体中的有机物大为降低，氧化时放出的热量减少，为维持氧化温度，就需要更多的外部能源，能耗增加，因此，可将排出汽先经除水工序，再进行燃烧，具体操作为：打开反应釜的第一减压阀，水蒸汽通过分离器分离出固体杂质后，通过冷凝器冷凝为液体，经过汇集分离器分离出油水后，少量不冷凝汽体通过负压吸引塔吸引后，依次经过水封斗、第一过滤器，再进入焚烧器的第一级换热器的热空气出口管与热空气混合后焚烧处理。负压吸引塔内安装有水力喷射器，在水泵产生的高压循环水作用下产生真空，对不冷凝汽及反应釜进行负压抽吸。冷凝器产生的冷凝水经汇集分离器分离出油污后再经过第一水封进入冷凝水汇集器，负压吸引塔的富裕水经过第二水封进入冷凝水汇集器，第一过滤器产生的冷凝水经过第三水封进入冷凝水汇集器，分离器产生的冷凝水经第二过滤器过滤后用水泵也送入到冷凝水汇集器内，收集后冷凝水用水泵送入到曝气吹脱池内，在曝气吹脱池内，从池底用风机吹入空气，经曝气头对废水进行鼓泡曝气吹脱，废水中的挥发性有机物被吹出，经管道送入焚烧器中焚烧处理。吹脱后的冷凝水收集到汇集罐内，用水泵送回反应釜回用。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和积极效果：

1、高温高浓度有机废汽不经过冷凝处理，经过滤后，与热空气混合直接进行焚烧处理，避免了对高浓度有机废水的处理。

2、低有机物含量的废汽冷凝后焚烧处理，减少能源消耗。

3、本发明设置负压吸引塔对反应釜进行负压抽吸，减少反应釜内的余汽，负压吸引采用水力文丘里喷射实现。

4、本发明设置水处理装置对废汽处理装置中的冷凝水曝气吹脱处理，吹脱出来的挥发性有机物送入焚烧器的热空气出口管内，与热空气混合后再经预热和加热进入燃烧室进行焚烧处理，使废汽中的有机气体燃烧更充分。

5、本发明设置了末端处理装置，必要时，焚烧后气体进行脱硫脱硝处理，降低环境污染。

6、焚烧器采用多级换热器的结构设置，可充分进行热量回收；冷凝器、负压吸引塔、第一过滤器产生的冷凝水经水封隔离后输送至冷凝水汇集器。

附图说明

图1为实施例的废橡胶再生反应釜废汽处理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例

如图1所示，一种废橡胶再生反应釜废汽处理装置，包括除水装置、水处理装置、第一过滤器13、焚烧器14和末端处理装置16；所述除水装置包括分离器4、冷凝器5、汇集分离器6、冷凝水汇集器8和负压吸引塔10，分离器4的进料口与反应釜1通过第一减压阀3相连，分离器4的出气口与冷凝器5的进口相连，分离器4的出液口依次通过第二过滤器20、水泵19与冷凝水汇集器8的进口相连，冷凝器5(通过冷却水a进行降温)出口与汇集分离器6的进口相连，汇集分离器6的出气口依次通过负压吸引塔10、水封斗12与第一过滤器13的进料口相连，汇集分离器6的出液口通过第一水封7与冷凝水汇集器8的进口相连，负压吸引塔10的中下部与冷凝水汇集器8进口通过第二水封9相连，第一过滤器13的进料口与反应釜1通过第二减压阀2相连，第一过滤器13的出气口与焚烧器14相连，第一过滤器13的出液口通过第三水封13.1与冷凝水汇集器8的进口相连，焚烧器14通过风机15与末端处理装置16相连；所述水处理装置包括曝气吹脱池21和汇集罐23，冷凝水汇集器8出口与曝气吹脱池21的进口相连，曝气吹脱池21的出气口与焚烧器14进口相连，曝气吹脱池21的出液口与汇集罐23进口相连。

为了避免燃烧后的废汽中含有二氧化硫、氮氧化合物等，污染空气，在焚烧器14后增设末端处理装置16。所述末端处理装置16为具有脱硫脱硝功能的气体处理装置。该气体处理装置选用本领域常规使用的脱硫脱硝塔。

通过设置负压吸引塔10对反应釜1进行负压抽吸，减少反应釜1内的余汽，负压吸引采用水力文丘里喷射实现，具体地，在所述负压吸引塔10内中部安装有水力喷射器10.1，水力喷射器10.1通过水泵17与负压吸引塔10底部相连，负压吸引塔10在水泵17产生的高压循环水作用下产生真空，对不冷凝汽及反应釜1进行负压抽吸。

所述焚烧器14包括第一换热器14.1、第二换热器14.2、加热室14.3和燃烧室14.4，第一换热器14.1设有管外空气进口、管外空气出口，管外空气出口通过热空气出口管与第二换热器14.2的管外腔室进口相连，焚烧器14的进料管线连接于热空气出口管上，第二换热器14.2的管外腔室出口与加热室14.3进口相连，加热室14.3出口与燃烧室14.4进口相连，燃烧室14.4出口与第二换热器14.2的内管进口相连，第二换热器14.2的内管出口与第一换热器14.1的内管进口相连，第一换热器14.1的内管出口通过风机15与末端处理装置16相连。

采用上述结构的焚烧器14，可实现焚烧后高温气中的热量进行充分回收，具体过程包括：经第一过滤器13过滤后的废气进入热空气出口管与来自第一换热器14.1的热空气混合，然后再进行入第二换热器14.2，进一步预热升温后，进入加热室14.3，用外部能源(电或燃料)加热升温到700℃以上，再进入燃烧室14.4进行燃烧，废汽中的有机物被氧化成水和二氧化碳，燃烧后的高温气体再依次通过第二换热器14.2、第一换热器14.1，对混合气和空气进行预热以回收热量。回收热量后的气体用风机15抽送，同时燃烧过程需要的空气b也被吸进来，并根据需要量自动调整进汽量。

为了增加换热效率，所述第一换热器14.1的管外空气进口与内管进口分别设置于第一换热器14.1的两端，使空气b与燃烧后的高温气体对流换热。

同样地，所述第二换热器14.2的管外腔室进口与内管进口分别设置于第二换热器14.2的两端。

所述曝气吹脱池21内底部设有多个曝气头21.1，曝气头21.1与曝气吹脱池21外的风机22相连。冷凝水汇集器8中收集的冷凝水用水泵18送入到曝气吹脱池21内，在曝气吹脱池21内，从池底用风机22吹入空气，经曝气头21.1对废水进行鼓泡曝气吹脱，废水中的挥发性有机物被吹出，经管道11送入焚烧器14中进行焚烧处理。

所述汇集罐23可通过水泵24与反应釜1相连。经吹脱后冷凝水c收集到汇集罐23内，可通过水泵24送回反应釜1中回用，节约水资源。

采用本发明的处理装置进行反应釜泄压废汽处理时，可采用如下方法：

1、处理高温高浓度有机废汽时：反应釜1排汽泄压时，先通过第二减压阀2，控制排汽速度，排出的气体，通过管道送入第一过滤器13，过滤后再进入焚烧器14的第一级换热器14.1的热空气出口管，与热空气混合后再进行入第二换热器14.2，进一步预热升温后，进入加热室14.3，用外部能源(电或燃料)加热升温到700℃以上，然后进入燃烧室14.4，废汽中的有机物被氧化成水和二氧化碳，燃烧后的高温气体再依次通过第二换热器14.2、第一换热器14.1，对混合气和空气进行预热以回收热量，回收热量后的气体用风机15抽送，同时燃烧过程需要的空气也被吸进来，并根据需要量自动调整进汽量，燃烧后的废汽中有二氧化硫、氮氧化合物时，将其通过具有脱硫脱硝功能的末端处理装置16。

2、对于以用水蒸汽为加热介质的低浓度有机废汽：反应釜1排汽初期废气中的可燃物较多，在焚烧处理时，有机物氧化时放出的热量就能满足燃烧需要的能量，可以基本不用外部能源，但随着反应釜1内温度和压力的降低，排出汽体中的有机物大为降低，氧化时放出的热量减少，为维持氧化温度，就需要更多的外部能源，能耗增加，因此，可将排出汽先经除水工序，再进行燃烧，具体操作为：打开反应釜1的第一减压阀3，水蒸汽通过分离器4分离出固体杂质后，通过冷凝器5冷凝为液体，经过汇集分离器6分离出油水后，少量不冷凝汽体通过负压吸引塔10吸引后，依次经过水封斗12、第一过滤器13，再进入焚烧器14的第一级换热器14.1的热空气出口管与热空气混合后焚烧处理。负压吸引塔10内安装有水力喷射器10.1，在水泵17产生的高压循环水作用下产生真空，对不冷凝汽及反应釜1进行负压抽吸。冷凝器5产生的冷凝水经汇集分离器6分离出油污后再经过第一水封7进入冷凝水汇集器8，负压吸引塔10的富裕水经过第二水封9进入冷凝水汇集器8，第一过滤器13产生的冷凝水经过第三水封13.1进入冷凝水汇集器8，分离器4产生的冷凝水经第二过滤器20过滤后用水泵19也送入到冷凝水汇集器8内，收集后冷凝水用水泵18送入到曝气吹脱池21内，在曝气吹脱池21内，从池底用风机22吹入空气，经曝气头21.1对废水进行鼓泡曝气吹脱，废水中的挥发性有机物被吹出，经管道11送入焚烧器14中焚烧处理。吹脱后的冷凝水收集到汇集罐23内，用水泵24送回反应釜1回用。

采用本发明的处理装置，高温高浓度有机废汽不经过冷凝处理，经过滤后，与热空气混合直接进行焚烧处理，避免了对高浓度有机废水的处理；低有机物含量的废汽冷凝后焚烧处理，减少能源消耗；设置负压吸引塔10对反应釜1进行负压抽吸，减少反应釜1内的余汽，负压吸引采用水力文丘里喷射实现；设置水处理装置对废汽处理装置中的冷凝水曝气吹脱处理，吹脱出来的挥发性有机物送入焚烧器14进行焚烧处理，使废汽中的有机气体燃烧更充分；必要时，焚烧后气体通过末端处理装置16进行脱硫脱硝处理，降低环境污染；焚烧器14采用多级换热器的结构设置，可充分进行热量回收。

以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (5)

1.一种废橡胶再生反应釜废汽处理装置，其特征在于：包括除水装置、水处理装置、第一过滤器、焚烧器和末端处理装置；所述除水装置包括分离器、冷凝器、汇集分离器、冷凝水汇集器和负压吸引塔，分离器的进料口与反应釜通过第一减压阀相连，分离器的出气口与冷凝器的进口相连，分离器的出液口通过第二过滤器与冷凝水汇集器的进口相连，冷凝器出口与汇集分离器的进口相连，汇集分离器的出气口依次通过负压吸引塔、水封斗与第一过滤器的进料口相连，汇集分离器的出液口通过第一水封与冷凝水汇集器的进口相连，负压吸引塔的中下部与冷凝水汇集器进口通过第二水封相连，第一过滤器的进料口与反应釜通过第二减压阀相连，第一过滤器的出气口与焚烧器相连，第一过滤器的出液口通过第三水封与冷凝水汇集器的进口相连，焚烧器通过风机与末端处理装置相连；所述水处理装置包括曝气吹脱池和汇集罐，冷凝水汇集器出口与曝气吹脱池的进口相连，曝气吹脱池的出气口与焚烧器进口相连，曝气吹脱池的出液口与汇集罐进口相连；所述末端处理装置为具有脱硫脱硝功能的气体处理装置，所述负压吸引塔内中部安装有水力喷射器，水力喷射器通过水泵与负压吸引塔底部相连，所述焚烧器包括第一换热器、第二换热器、加热室和燃烧室，第一换热器设有管外空气进口、管外空气出口，管外空气出口通过热空气出口管与第二换热器的管外腔室进口相连，焚烧器的进料管线连接于热空气出口管上，第二换热器的管外腔室出口与加热室进口相连，加热室出口与燃烧室进口相连，燃烧室出口与第二换热器的内管进口相连，第二换热器的内管出口与第一换热器的内管进口相连，第一换热器的内管出口通过风机与末端处理装置相连。

2.根据权利要求1所述的废橡胶再生反应釜废汽处理装置，其特征在于：所述第一换热器的管外空气进口与内管进口分别设置于第一换热器的两端。

3.根据权利要求1所述的废橡胶再生反应釜废汽处理装置，其特征在于：所述第二换热器的管外腔室进口与内管进口分别设置于第二换热器的两端。

4.根据权利要求1所述的废橡胶再生反应釜废汽处理装置，其特征在于：所述曝气吹脱池内底部设有多个曝气头，曝气头与曝气吹脱池外的风机相连。

5.根据权利要求1所述的废橡胶再生反应釜废汽处理装置，其特征在于：所述汇集罐通过水泵与反应釜相连。