CN109925867A - 一种多级喷射式水溶性废气回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多级喷射式水溶性废气回收系统，主要包括吸收塔A、吸收塔B和吸收塔C这三个吸收塔，吸收塔之间的连接方式根据处理量可以是串联，可以是并联，也可以串并联结合，来达到治理废气的工艺最佳化，既经济又环保；同时，本发明所用的吸收液为根据废气性质的不同配置的不同吸收液，可有针对性解决甲醇、乙醇、乙酸等水溶性物质废气回收过程中能源消耗大、处理不达标等问题，可操作性强、能耗低且适用性广。
Description
技术领域
本发明属于水溶性废气治理技术领域，具体地涉及一种水溶性废气回收系统，特别涉及一种多级喷射式高效吸收废气的回收装置。
背景技术
甲醇、乙醇、乙酸、二氧化碳、氧化硫等水溶性废气（下文简称“废气”）装车放空气时，会排放出大量的废气。该废气若直接排放到大气中，不仅会造成环境污染和能源浪费，还可能带来火灾隐患，给工作人员及周围人民的生命财产安全造成威胁。采取废气回收措施后，95％以上的废气被治理和回收，大大降低了废气外逸，很好地改善了装车场所的作业环境，并克服了废气排放带来的安全隐患。而且，回收后的废气可直接输送给用户或装桶，经济效益显著。
中国专利CN200910075020.4公开一种维生素C生产中甲醇废气的回收工艺，提到利用吸收法回收维生素C生产过程中释放的甲醇废气，吸收剂为水、醇类化合物的混配物，该工艺的不足之处在于：利用该方法回收后的尾气含甲醇浓度高；中国专利CN206996204 U公开一种冷凝回收工业甲醇废气的处理系统，该处理系统的不足之处在于：该专利公开的冷凝回收工艺中制冷机制较复杂，能耗大，而且不利于间断操作。
发明内容
针对废气回收系统中能源消耗大、回收率低等问题，本发明提供一种多级喷射式水溶性废气回收系统，并且提出通过调节pH值来针对性地配制不同的吸收液以更为高效地吸收废气。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种多级喷射式水溶性废气回收系统，包括三个吸收塔，分别为吸收塔A、吸收塔B和吸收塔C，在每个吸收塔内上方均设有一个喷淋装置，废气进管与阻火器进气口连接，阻火器出气口与紧急排放管线和喷射器进口并联连接，在阻火器与喷射器的连接管路上设有流量计一，吸收塔A底部左侧与离心泵进气口连接，离心泵出气口与喷射器进气口相连，喷射器出口与吸收塔A进口相连，吸收塔A顶部的排气口与紧急排放管线和吸收塔B进口并联连接，吸收塔B顶部的排气口与紧急排放管线和吸收塔C进口并联连接，吸收塔C顶部的排气口与紧急排放管线连接，在吸收塔A、吸收塔B和吸收塔C的右侧底部分别与循环水泵一、循环水泵二、循环水泵三的进口连接，循环水泵的出口通过控制阀与相应连接的吸收塔的内部的喷淋装置连接，在三个吸收塔的底部均通过控制阀与废液排放管线连接，吸收塔A与离心水泵的连接管路上也分出支管通过控制阀与废液排放管线连接。
进一步地，该废气回收系统还设有吸收液补给支线，所述吸收液补给支线通过流量计二分别与三个吸收塔内部的喷淋装置并联连接，吸收塔A的补给液还可从吸收塔B和吸收塔C分别经过与其对应连接的循环水泵一、循环水泵二和控制阀到达吸收塔A的补给管线，吸收塔B的补给液还可从吸收塔C经过与其连接的循环水泵三和控制阀到达吸收塔B的补给管线。
进一步地，在废气进管上及三个吸收塔的塔身上分别设有压力传感器和温度传感器。
进一步地，在吸收塔A、吸收塔B和吸收塔C的顶部的排气管线上分别设有自吸式浓度取气口一，自吸式浓度取气口二和自吸式浓度取气口三。
进一步地，在三个吸收塔本体上分别设有一个pH测试仪和一个液位计。
进一步地，三个吸收塔的高度为1~15 m，直径为0.5~4 m，三个吸收塔主体内均可布置管式分布器、槽式分布器或管槽式分布器。
进一步地，所述离心泵为变频防爆防腐离心泵，用于吸收塔A的循环吸收，进气压力不低于-500pa。
进一步地，吸收塔内的吸收液根据废气的不同针对性的调配，吸收液通过加不同量的NaOH、NaHCO3或者Na2CO3来调节pH值；吸收液流量为1~500 t/h，喷淋密度为0.3~50 m3/(m2·h)。
进一步地，所述废气回收系统的动力设备均由控制系统进行自动控制，以适时进行集气和吸收操作，数据采集处理及气体分析工作站通过自吸式浓度取气口在线监测三个吸收塔排气口的废气浓度数据来确定采用几级吸收操作和三个吸收塔之间的连接方式。
有益效果是：
1. 本发明采用多级喷射式水溶性废气回收方法，彻底解决了尾气排放浓度不达标的关键问题；
2. 本发明所用的吸收液为根据废气性质的不同来配置的不同吸收液，可针对性地用于吸收甲醇、乙酸等废气，可操作性强、能耗低且适用性广；
3. 本发明中吸收塔之间的连接方式根据处理量可以是串联，可以是并联，也可以串并联结合，来达到治理废气的工艺最佳化，既经济又环保。
附图说明
图1是本发明公开的一种多级喷射式水溶性废气回收系统流程图；
其中，1-吸收塔A，2-吸收塔B，3-吸收塔C，4-喷淋装置，5-废气进管，6-阻火器，7-紧急排放管线，8-喷射器，9-流量计一，10-离心泵，11-1-循环水泵一，11-2-循环水泵二，11-3-循环水泵三，12-废液排放管线，13-吸收液补给支线，14-流量计二，15-压力传感器，16-温度传感器，17-1-自吸式浓度取气口一，17-2-自吸式浓度取气口二，17-3-自吸式浓度取气口三，18-pH测试仪，19-液位计，20-控制系统，21-数据采集处理及气体分析工作站。
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图1和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
需要说明的是本发明所提供的实施例仅是为了对本发明的技术特征进行有效的说明，所述的左侧、右侧、上端、下端等定位词仅是为了对本发明实施例进行更好的描述，不能看作是对本发明技术方案的限制。
为了达到对甲醇、乙醇、乙酸、二氧化碳、硫的氧化物等水溶性物质高效回收处理的目的，本发明公开一种多级喷射式水溶性废气回收系统，包括2~4个吸收塔，吸收塔的数量根据废气浓度和处理量而定，吸收塔之间的连接方式可以是串联，可以是并联，也可以是串并联结合，进而达到治理废气的工艺最佳化，更加环保经济。
本实施例中以三个吸收塔为例进行结构详述，主要用于回收甲醇气体，现场来气(来自槽罐车或汽车槽车装车放空等过程产生的甲醇-空气混合气，气体流量为900 Nm3/h，混合气体甲醇浓度为100 g/m3) 被回收后，要求尾气浓度＜50 mg/m3，三个吸收塔分别为吸收塔A 1、吸收塔B 2和吸收塔C 3，在每个吸收塔内上方均设有一个喷淋装置4，废气进管5与阻火器6进气口连接，阻火器6出气口与紧急排放管线7和喷射器8进口并联连接，在阻火器6与喷射器8的连接管路上设有流量计一9，吸收塔A 1底部左侧与离心泵10进气口连接，离心泵10出气口与喷射器8进气口相连，喷射器8出口与吸收塔A 1进口相连，喷射器8的高度根据现场废气浓度和离心泵10流量而定，一般为1~12 m，离心泵10的流量越大，被带过来的系统气体流量也就越大，从而喷射器8的高度也需要适当提高，吸收塔A 1顶部的排气口与紧急排放管线7和吸收塔B2进口并联连接，吸收塔B 2顶部的排气口与紧急排放管线7和吸收塔C 3进口并联连接，吸收塔C 3顶部的排气口与紧急排放管线7连接，在吸收塔A 1、吸收塔B 2和吸收塔C 3的右侧底部分别与循环水泵一11-1、循环水泵二11-2和循环水泵三11-3的进口连接，循环水泵的出口通过控制阀与相应连接的吸收塔的内部的喷淋装置4连接，在三个吸收塔的底部均通过控制阀与废液排放管线12连接，吸收塔A 1与离心泵10的连接管路上也分出支管通过控制阀与废液排放管线7连接。
该废气回收系统还设有吸收液补给支线13，所述吸收液补给支线13通过流量计二14分别与三个吸收塔内部的喷淋装置4并联连接，根据液位计二14的液位来控制补给液补给的流量，从而保证喷淋适中，吸收塔A 1的补给液还可从吸收塔B 2和吸收塔C 3分别经过与其对应连接的循环水泵一11-1、循环水泵二11-2和控制阀到达吸收塔A 1的补给管线进行补给，吸收塔B 2的补给液还可从吸收塔C 3经过与其连接的循环水泵三11-3和控制阀到达吸收塔B 2的补给管线进行补给。
在废气进管5上及三个吸收塔的塔身上分别设有压力传感器15和温度传感器16。
在吸收塔A、吸收塔B和吸收塔C的顶部的排气管线上分别设有自吸式浓度取气口一17-1，自吸式浓度取气口二17-2和自吸式浓度取气口三17-3。
在三个吸收塔本体上分别设有一个pH测试仪18和一个液位计19，可根据pH测试仪18的读数来考虑是否更换吸收液，从而保证喷淋吸收的效果，液位计19用于控制对应连接的吸收塔上连接的循环水泵的流量。
三个吸收塔的高度为8 m，直径为4 m，喷淋装置4的高度为4 m，三个吸收塔主体内均可布置管式分布器、槽式分布器或管槽式分布器。
所述离心泵10为变频防爆防腐离心泵，用于吸收塔A 1的循环吸收，进气压力不低于-500pa。
吸收塔内的吸收液根据废气的不同针对性的调配，吸收液通过加0.3%的NaOH来调节pH值；吸收液流量为300 t/h，喷淋密度为15 m3/(m2·h)。
所述废气回收系统的动力设备均由控制系统20进行自动控制，以适时进行集气和吸收操作，数据采集处理及气体分析工作站21通过自吸式浓度取气口17在线监测三个吸收塔排气口的废气浓度数据来确定采用几级吸收操作和三个吸收塔之间的连接方式。
水溶性废气通过上述多级喷射式水溶性废气回收系统可以实现废气达标排放（如《石油化学工业污染物排放标准》GB31571-2015要求尾气甲醇浓度＜50mg/m3，二氧化硫浓度<50mg/m3等等）。
利用该多级喷射式水溶性废气回收系统进行废气回收的具体回收步骤为：
①现场来气（来自槽罐车或汽车槽车装车放空等过程产生的混合废气）利用喷射器8引到集气管道；
②混合废气经过阻火器6、流量计一9，从吸收塔A 1主体下的混合气进口通过喷射器8进入；该混合气体在吸收塔A 1中自下而上流动；同时，吸收液通过喷淋装置4从吸收塔A 1顶部喷淋，逆向完成吸收，离心泵10抽取吸收塔A 1内的废气经喷射器8进行二次吸收，此时大部分（70％～90％）的废气被吸收液所吸收；若废气浓度过高，吸收塔A 1需进行多次循环吸收时，吸收液达到饱和，可以打开吸收塔A 1与吸收液补给支线13连接管路上的控制阀，通过吸收液补给支线进行吸收液补给，还可以利用吸收塔B 2经过与其连接的循环水泵二11-2到达吸收塔A进行吸收液的补给；
③如果从吸收塔A 1出来的废气经过对其出气管线上的自吸式浓度取气口17-1取气检测达到排放标准，则通入紧急排放管线7进行尾气排放；如果此时未达到排放标准，则打开吸收塔A1顶部的排气口与吸收塔B2进口连接管线上的控制阀使废气进入吸收塔B 2；该混合气体在吸收塔B 2中自下而上流动；同时，吸收塔B 2内的喷淋装置4进行吸收液从上而下的喷淋完成废气吸收，此时大部分（95％以上）的废气被吸收液所收；若废气浓度仍然过高，吸收塔B 2内的吸收液达到饱和，可以打开吸收塔B 2与吸收液补给支线13连接管路上的控制阀，通过吸收液补给支线进行吸收液补给，还可利用吸收塔C 3经过与其连接的循环水泵三11-3到达吸收塔B进行吸收液的补给；
④如果从吸收塔B 2出来的废气经过对其出气管线上的自吸式浓度取气口17-2取气检测达到排放标准，则通入紧急排放管线7进行尾气排放；如果此时未达到排放标准，则打开吸收塔B2顶部的排气口与吸收塔C 3进口连接管线上的控制阀使废气进入吸收塔C 3；该混合气体在吸收塔C 3中自下而上流动；吸收塔C 3内的喷淋装置4进行吸收液从上而下的喷淋完成废气吸收，此时大部分（99％以上）的废气被吸收液所吸收，出来的尾气进行排放；若废气浓度仍然过高，吸收塔C 3内的吸收液达到饱和，可以通过打开与吸收液补给支线13连接管路上的控制阀，通过吸收液补给支线进行吸收液补给；
⑤若废气处理量很大，往吸收塔A 1喷射废气达到最大值仍然不能完成一级吸收，还可将吸收塔A 1和吸收塔B 2并联连接，分别进行一级吸收，然后再通过吸收塔C 3进行二次吸收，吸收步骤按②、③、④依次进行。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。但是以上所述仅为本发明的具体实施例，本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式均应涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (9)
1.一种多级喷射式水溶性废气回收系统，其特征在于，包括三个吸收塔，分别为吸收塔A（1）、吸收塔B（2）和吸收塔C（3），在每个吸收塔内上方均设有一个喷淋装置（4），废气进管（5）与阻火器（6）进气口连接，阻火器（6）出气口与紧急排放管线（7）和喷射器（8）进口并联连接，在阻火器（6）与喷射器（8）的连接管路上设有流量计一（9），吸收塔A（1）底部左侧与离心泵（10）进气口连接，离心泵（10）出气口与喷射器（8）进气口相连，喷射器（8）出口与吸收塔A（1）进口相连，吸收塔A（1）顶部的排气口与紧急排放管线（7）和吸收塔B（2）进口并联连接，吸收塔B（2）顶部的排气口与紧急排放管线（7）和吸收塔C（3）进口并联连接，吸收塔C（3）顶部的排气口与紧急排放管线（7）连接，在吸收塔A（1）、吸收塔B（2）和吸收塔C（3）的右侧底部分别与循环水泵一（11-1）、循环水泵二（11-2）和循环水泵三（11-3）的进口连接，循环水泵的出口通过控制阀与相应连接的吸收塔的内部的喷淋装置（4）连接，在三个吸收塔的底部均通过控制阀与废液排放管线（12）连接，吸收塔A（1）与离心泵（10）的连接管路上也分出支管通过控制阀与废液排放管线（7）连接。
2.如权利要求1所述的一种多级喷射式水溶性废气回收系统，其特征在于，该废气回收系统还设有吸收液补给支线（13），所述吸收液补给支线（13）通过流量计二（14）分别与三个吸收塔内部的喷淋装置（4）并联连接，吸收塔A（1）的补给液还可从吸收塔B（2）和吸收塔C（3）分别经过与其对应连接的循环水泵一（11-1）、循环水泵二（11-2）和控制阀到达吸收塔A（1）的补给管线进行补给，吸收塔B（2）的补给液还可从吸收塔C（3）经过与其连接的循环水泵三（11-3）和控制阀到达吸收塔B（2）的补给管线进行补给。
3.如权利要求2所述的一种多级喷射式水溶性废气回收系统，其特征在于，在废气进管（5）上及三个吸收塔的塔身上分别设有压力传感器（15）和温度传感器（16）。
4.如权利要求3所述的一种多级喷射式水溶性废气回收系统，其特征在于，在吸收塔A（1）、吸收塔B（2）和吸收塔C（3）的顶部的排气管线上分别设有自吸式浓度取气口一（17-1），自吸式浓度取气口二（17-2），自吸式浓度取气口三（17-3）。
5.如权利要求4所述的一种多级喷射式水溶性废气回收系统，其特征在于，在三个吸收塔本体上分别设有一个pH测试仪（18）和一个液位计（19）。
6. 如权利要求5所述的一种多级喷射式水溶性废气回收系统，其特征在于，三个吸收塔的高度为1~15 m，直径为0.5~4 m，三个吸收塔主体内均可布置管式分布器、槽式分布器或管槽式分布器。
7. 如权利要求6所述的一种多级喷射式水溶性废气回收系统，其特征在于，所述离心泵（10）为变频防爆防腐离心泵，用于吸收塔A（1）的循环吸收，进气压力不低于-500 pa。
8. 如权利要求7所述的一种多级喷射式水溶性废气回收系统，其特征在于，吸收塔内的吸收液根据废气的不同针对性的调配，吸收液通过加不同量的NaOH、NaHCO3或者Na2CO3来调节pH值；吸收液流量为1~500 t/h，喷淋密度为0.3~50 m3/(m2·h)。
9.如权利要求8任一项所述的一种多级喷射式水溶性废气回收系统，其特征在于，所述废气回收系统的动力设备均由控制系统（20）进行自动控制，以适时进行集气和吸收操作，数据采集处理及气体分析工作站（21）通过自吸式浓度取气口一（17-1），自吸式浓度取气口二（17-2），自吸式浓度取气口三（17-3）在线监测三个吸收塔排气口的废气浓度数据来确定采用几级吸收操作和三个吸收塔之间的连接方式。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Huang Weiqiu Inventor after: Fang Jie Inventor after: Huang Zhoule Inventor before: Huang Wei Inventor before: Fang Jie Inventor before: Huang Zhoule |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190625 |