CN109985503A - 一种沥青烟废气净化处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环境工程之废气处理技术领域，具体涉及一种沥青烟废气净化处理工艺。具体步骤包括：在引风机的作用下，将沥青烟废气以低气速输送进入逆流式雾化碱喷淋塔内，用碱性水对沥青烟废气进行第一步处理，再输送进入逆流式净化洗涤塔进行水洗净化，最后输送进入三相多介质催化氧化塔，由下而上经过塔内的填料层，塔外的加药罐向塔内液相喷淋双氧水和硫酸亚铁，并调节pH值，使最终气体得到净化并高空排放。本发明采用水汽交换、湿法处理的方法，工艺简单，运行安全，对沥青烟废气中的有害物质去除率高，具有较高的环保意义。

Description

一种沥青烟废气净化处理工艺
技术领域
本发明属于环境工程之废气处理技术领域，具体涉及一种沥青烟废气净化处理工艺。
背景技术
沥青烟是沥青加热和含沥青物质的燃烧产生的气溶胶和蒸气，沥青烟中的挥发物排放到大气中，便成为大气污染物之一。沥青烟废气一般夹杂着一定浓度的烟尘，呈棕褐色或黑色，有强烈的刺激作用。含6个碳原子以上的化合物对皮肤和呼吸系统有致癌作用，经研究和动物实验证实，从煤焦油、沥青和有机溶剂中提炼出来的苯并芘是强致癌物质。
目前在沥青烟气的处理上主要有等离子法、uv光解法、燃烧法等处理方法，等离子法和uv光解法都是采用电与光来对沥青烟气进行处理，存在着燃烧爆炸的安全隐患，此前在某石化企业已发生设备燃烧事故，给企业造成了很大的损失。燃烧法是将沥青烟中含有的可燃物质在一定温度下与空气接触并燃烧，中国专利CN101776273B公开了一种高效处理沥青烟气的方法，该方法采用回转窑后燃烧室的煅后烟气，使生阳极制造所产生的沥青烟气通过回转窑后燃烧室，在回转窑后燃烧室内沥青烟气中的焦油、多环芳烃进行分解、燃烧，有效去除苯并芘有害物质，但缺点在于能耗高、不太经济并且存在着二次污染的问题，不利于环境保护。
发明内容
为解决现有技术中净化处理沥青烟废气存在燃烧爆炸、二次污染的问题，本发明提供一种利用水汽交换、湿法处理的沥青烟废气净化处理工艺。
本发明提供一种沥青烟废气净化处理工艺，包括以下步骤：
A．在引风机的作用下，将沥青储罐或沥青装车平台上的呼气阀或输油鹤管内的沥青烟废气以低气速输送进入逆流式雾化碱喷淋塔内，塔内填料层装填有pp填料，塔底水箱里的碱性水经循环水泵增压后在塔顶通过超细雾化喷嘴喷淋而下、与由下而上的沥青烟废气接触进行气液传质，雾化后的碱性水对沥青烟废气中的焦油细雾粒子进行软化并吸收，吸收下来的焦油细雾粒子浮于水表面进入循环水箱；
B．将经过逆流式雾化碱喷淋塔的沥青烟废气输送进入逆流式净化洗涤塔内，塔内填料层装填有pp填料，塔底水箱里的纯净水经循环水泵增压后在塔顶通过超细雾化喷嘴喷淋而下，沥青烟废气由下而上通过水洗净化、填料过滤，进一步去除逆流式雾化碱喷淋塔未处理净的焦油细雾粒子和碱性水；
C．将经过逆流式净化洗涤塔的沥青烟废气输送进入三相多介质催化氧化塔，塔外加药罐中的双氧水和硫酸亚铁经水泵增压后在塔顶通过超细雾化喷嘴对塔内进行液相雾化喷淋，调节pH值，沥青烟废气由下而上经过塔内填料层进行催化过滤，使气体得到净化处理；
D．将所述净化处理后的气体经由引风机从15m高的排气筒进行排放。
进一步地，所述沥青烟废气来源于沥青储罐装车时挥发产生的废气，主要成分为苯并芘、苯并蒽、咔唑和焦油细雾粒子。
进一步地，所述的低气速为0.2～0.5m/s。
进一步地，步骤A中所述的碱性水为质量百分比为10%的碱液或片碱溶液，雾化后的碱性水覆盖率为250%。
进一步地，步骤C中所述的填料层中装填有作为反应接触基质的固态填料，所述固态填料为陶土和竹炭。
进一步地，步骤C中所述的pH调整至1～5，双氧水的质量百分比为8～10%，硫酸亚铁的质量百分比为10%，雾化后的液相覆盖率为300%。
本发明的有益效果如下：
1．本发明采用水汽交换、湿法处理技术，可处理含爆炸组分的废气，对进气条件无严格限制，危险性小，运行安全，适用性广；气速低，沥青烟废气在塔内停留时间长，对沥青烟废气中的污染成分的去除率均能达到国家排效标准。
2．本发明采用超细雾化喷嘴，液体喷淋均匀，雾化覆盖率为250～300%，雾化效果好，不同塔内选用不同类型的填料摆放或堆填，获得最佳液膜在填料表面及空隙内的分布效果，强化了气液传质能力。
附图说明
图1为沥青烟废气净化处理工艺的流程示意图。
附图中标记：1为逆流式雾化碱喷淋塔，2为逆流式净化喷雾塔，3为三相多介质催化氧化塔，4为排气筒，5为水箱，6为循环水泵，7为加药罐，8为引风机。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限定本发明的保护范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。下述实施例中的试验方法，如无特别说明，均为常规方法。
本发明提供一种沥青烟废气净化处理工艺，工艺流程如图1所示，包括以下步骤：
A．在引风机8的作用下，将沥青储罐或沥青装车平台上的呼气阀或输油鹤管内的沥青烟废气以0.2m/s的气速输送进入逆流式雾化碱喷淋塔1内，塔内填料层装填有pp填料，该填料具有比表面积大、孔隙率高、阻力小、润湿性能好等优点，能够为气液传质过程提供充分接触界面，提高传质效率。塔底水箱5里的碱性水经循环水泵6增压后在塔顶通过超细雾化喷嘴喷淋在固相填料上，雾化覆盖率为250%，所述碱性水为质量百分比为10%的片碱溶液，片碱溶液由上而下在pp填料的空隙中流过，润湿pp填料表面形成流动的液膜，沥青烟废气由下而上穿过填料层，与液膜逆向接触进行气液传质，沥青烟废气中的污染物质被吸收、裹挟、夹带进入液相中，初步净化后的沥青烟废气从塔顶排出，吸收了污染物质的液相在塔底水箱5汇集，经循环水泵6进行循环利用。逆流式雾化碱喷淋塔1内的主要工作原理如下：
a．酸碱中和原理，利用酸碱反应将沥青烟废气中的酸性气体转化为盐类，溶于水中从而得以去除；
b．利用碱性水对油类物质的破乳促溶的原理将沥青烟废气中的焦油细雾粒子捕捉下来。
B．将经过逆流式雾化碱喷淋塔1的沥青烟废气输送进入逆流式净化洗涤塔2内，塔内填料层装填有pp填料，塔底水箱5里的纯净水经循环水泵6增压后在塔顶通过超细雾化喷嘴喷淋在固相填料上，雾化覆盖率为250%，沥青烟废气由下而上通过水洗净化、填料过滤，进一步去除逆流式雾化碱喷淋塔1未处理净的焦油细雾粒子和残留的碱性水，经过逆流式净化洗涤塔的沥青烟废气从塔顶排出，吸收了污染物质的液相在塔底水箱5汇集，经循环水泵6进行循环利用；
C．将经过逆流式净化洗涤塔2的沥青烟废气输送进入三相多介质催化氧化塔3，塔内装填有陶土和竹碳组合式的固态填料作为反应接触基质，同时塔外加药罐7中的质量百分比为8%的双氧水和10%的硫酸亚铁经循环水泵6增压后在塔顶通过超细雾化喷嘴对塔内进行液相雾化喷淋，并调节pH=2，液相的喷淋覆盖率为300%、由上而下在填料的空隙中流过，润湿填料表面形成流动的液膜；沥青烟废气由下而上经过塔内填料层，与液膜逆向接触进行气液传质。净化后的沥青烟废气从塔顶排出，吸收了污染物质的液相在塔底水箱5汇集，经循环水泵6进行循环利用。三相多介质催化氧化塔3内的主要工作原理如下：
a．双氧水在硫酸亚铁和填料中金属物质的催化作用下产生大量羟基自由基，羟基自由基的氧化能力高达2.8eV，能够对苯丙芘等污染物分子进行断键裂解，该反应为链式反应，使污染物逐级矿化。
b．在酸性环境下，双氧水氧化硫酸亚铁生成氢氧化铁，氢氧化铁呈胶体状态均匀分散，与沥青烟废气接触过程中，增加了对气相污染物分子的捕捉能力。
综上所述，沥青烟废气中的污染物被捕捉、氧化、裂解后进入液相中，从而使沥青烟废气得到净化。
D．将所述净化后的气体经由引风机8从15m高的排气筒4进行排放。
实施例2
本实施例与实施例1大致相同，相同之处不再赘述，不同之处在于：步骤A中的气速为5m/s；所述碱性水为质量百分比为10%的碱液溶液；步骤C中调节pH=1。
实施例3
本实施例与实施例1大致相同，相同之处不再赘述，不同之处在于：步骤A中的气速为3m/s；步骤C中双氧水的质量百分比为10%，调节pH=5。
经本发明处理净化后的沥青烟废气主要检测结果如下：硫化氢＜1.6 kg/h，氨＜20kg/h，臭气浓度＜1800（无量纲），非甲烷总烃＜100mg/m³，含量均低于国家排放标准。
以上内容使结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，便于该技术领域的技术人员能理解和应用本发明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下还可以做出若干简单推演或替换，而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本发明的揭示，对本发明做出的简单改进都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种沥青烟废气净化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A．在引风机的作用下，将沥青储罐或沥青装车平台上的呼气阀或输油鹤管内的沥青烟废气以低气速输送进入逆流式雾化碱喷淋塔内，塔内填料层装填有pp填料，塔底水箱里的碱性水经循环水泵增压后在塔顶通过超细雾化喷嘴喷淋而下、与由下而上的沥青烟废气接触进行气液传质，雾化后的碱性水对沥青烟废气中的焦油细雾粒子进行软化并吸收，吸收下来的焦油细雾粒子浮于水表面进入循环水箱；
B．将经过逆流式雾化碱喷淋塔的沥青烟废气输送进入逆流式净化洗涤塔内，塔内填料层装填有pp填料，塔底水箱里的纯净水经循环水泵增压后在塔顶通过超细雾化喷嘴喷淋而下，沥青烟废气由下而上通过水洗净化、填料过滤，进一步去除逆流式雾化碱喷淋塔未处理净的焦油细雾粒子和碱性水；
C．将经过逆流式净化洗涤塔的沥青烟废气输送进入三相多介质催化氧化塔，塔外加药罐中的双氧水和硫酸亚铁经水泵增压后在塔顶通过超细雾化喷嘴对塔内进行液相雾化喷淋，调节pH值，沥青烟废气由下而上经过塔内填料层进行催化过滤，使气体得到净化处理；
D．将所述净化处理后的气体经由引风机从15m高的排气筒进行排放。
2.根据权利要求1所述的一种沥青烟废气净化处理工艺，其特征在于，所述沥青烟废气来源于沥青储罐装车时挥发产生的废气，主要成分为苯并芘、苯并蒽、咔唑和焦油细雾粒子。
3.根据权利要求1所述的一种沥青烟废气净化处理工艺，其特征在于，所述的低气速为0.2～0.5m/s。
4.根据权利要求1所述的一种沥青烟废气净化处理工艺，其特征在于，步骤A中所述的碱性水为质量百分比为10%的碱液或片碱溶液，雾化后的碱性水覆盖率为250%。
5.根据权利要求1所述的一种沥青烟废气净化处理工艺，其特征在于，步骤C中所述的填料层中装填有作为反应接触基质的固态填料，所述固态填料为陶土和竹炭。
6.根据权利要求1所述的一种沥青烟废气净化处理工艺，其特征在于，步骤C中所述的pH调整至1～5，双氧水的质量百分比为8～10%，硫酸亚铁的质量百分比为10%，雾化后的液相覆盖率为300%。
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