CN110523219B - 一种含乙二醇的工业尾气的处理系统及其使用方法 - Google Patents

一种含乙二醇的工业尾气的处理系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于工业尾气的处理领域，更具体地涉及一种含乙二醇的工业尾气的处理系统及其使用方法,该处理系统包括乙二醇储罐、第一循环泵、第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器、淋洗塔和吸附装置，所述第一冷凝器、第一循环泵和乙二醇储罐相导通，所述乙二醇储罐顶端开设出气口、第二冷凝器液相回流口、第二冷凝器气相出口、第三冷凝器液相回流口，所述出气口、第二冷凝器和第二冷凝器液相回流口相导通，且所述第二冷凝器气相出口、第三冷凝器和第三冷凝器液相回流口相导通，所述第三冷凝器与淋洗塔和吸附装置依序接通。

Description

一种含乙二醇的工业尾气的处理系统及其使用方法
技术领域
本发明属于工业尾气的处理领域，更具体地涉及一种含乙二醇的工业尾气的处理系统及其使用方法落。
背景技术
聚酯(PET)是由精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)经过酯化、缩聚反应制备而成的一种高分子化合物，其广泛应用于纺织、包装、电子、电器、医疗器械、建筑、汽车等领域。然而其生产过程中产生大量尾气，对环境影响很大，特别是含乙二醇的尾气，乙二醇导致废水COD很高，尾气中不凝气体醛类对大气污染严重，尾气中微小粒子是影响PM2.5的重要因子。目前大多聚酯工厂对尾气处理都采用了喷淋、燃烧等处理措施，但因直接喷淋后造成废水COD高达20000～30000mg/L，后期不仅废水处理成本高，对于可以回收再利用的重要化工原料乙二醇也是一种极大的损耗，目前大部分工厂都采用的进热煤炉燃烧法，由于燃烧温度低，不能达到彻底无害化处理，且尾气中的所含乙二醇成分不能再利用于聚酯生产，对企业来说也是一种巨大浪费。
发明内容
鉴于背景技术中存在的技术问题，需要提供一种含乙二醇的工业尾气的处理系统及其使用方法，该系统需要兼具净化处理含乙二醇的工业尾气和有效回收利用乙二醇（EG）的功能。
为实现上述目的，本发明提供了一种含乙二醇的工业尾气的处理系统，包括乙二醇喷射收集器、乙二醇储罐、第一循环泵、第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器、淋洗塔和吸附装置，所述乙二醇喷射收集器设置在乙二醇储罐顶部，并与第一冷凝器、第一循环泵和乙二醇储罐相导通，所述乙二醇储罐顶端开设出气口、第二冷凝器液相回流口、第三冷凝器液相回流口，所述出气口、第二冷凝器和第二冷凝器液相回流口相导通，且所述第二冷凝器气相出口、第三冷凝器和第三冷凝器液相回流口相导通，所述第三冷凝器与淋洗塔和吸附装置依序接通。
在本发明的第二方面，本发明提供所述的处理系统处理含乙二醇的工业尾气的方法，包括以下步骤：
将含乙二醇的工业尾气送入乙二醇喷射收集器，同乙二醇喷射收集器循环的乙二醇进行接触，得到预降温的、且含凝结乙二醇的工业尾气；
将所述预降温的、且含凝结乙二醇的工业尾气进行冷却，所述冷却为依次送入第二冷凝器、第三冷凝器，得到低温含乙二醇的工业尾气；
将所述低温含乙二醇的工业尾气送入淋洗塔淋洗，得到喷淋塔尾气；
将所述喷淋塔尾气送入吸附装置进一步吸附除杂后通过导热油炉燃烧排放。
区别于现有技术，上述技术方案至少存在以下有益效果：
1、通过第一冷凝器、第二冷凝器以及第三冷凝器的降温，尾气中98%以上的乙二醇被捕捉、回收进入乙二醇储罐再利用，大大减少了原料的浪费、降低了成本；
2、经过降温的低温工业尾气通过淋洗塔的水喷淋，能够去除含乙二醇在内的可溶于水的各类有机物，降低了淋洗塔出口处尾气中的有机物含量，降低了废水中COD含量；
3、尾气通过活性炭吸附装置吸附，进一步捕捉了尾气中的有机物和微小颗粒，使得尾气中杂质成分更低。
附图说明
图1为本发明具体实施方式所述一种含乙二醇的工业尾气的处理系统示意图。
附图标记说明：
10、乙二醇储罐；
11、第一循环泵；
12、第一冷凝器；
101、乙二醇喷射收集器；
102、第二冷凝器液相回流口；
103、第三冷凝器液相回流口；
104、出气口；
21、第二冷凝器；
22、第三冷凝器；
30、淋洗塔；
31、第二循环泵；
40、活性炭吸附器。
具体实施方式
下面详细说明本发明的一种含乙二醇的工业尾气的处理系统及其使用方法。
首先说明本发明第一方面，即一种含乙二醇的工业尾气的处理系统，包括乙二醇喷射收集器、乙二醇储罐、第一循环泵、第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器、淋洗塔和吸附装置，所述乙二醇喷射收集器设置在乙二醇储罐顶部，并与第一冷凝器、第一循环泵和乙二醇储罐相导通，所述乙二醇储罐顶端开设出气口、第二冷凝器液相回流口、第三冷凝器液相回流口，所述出气口、第二冷凝器和第二冷凝器液相回流口相导通，且所述第二冷凝器气相出口、第三冷凝器和第三冷凝器液相回流口相导通，所述第三冷凝器与淋洗塔和吸附装置依序接通。
所述含有乙二醇的工业尾气直接送到乙二醇储罐顶端的乙二醇喷射收集器，同乙二醇喷射收集器循环的乙二醇进行接触，并与喷射的乙二醇一同进入所述乙二醇储罐，所述乙二醇储罐、第一循环泵及第一冷凝器之间由管道相连接导通，尾气中的乙二醇被喷射的乙二醇降温冷凝回收到乙二醇储罐中，未凝结的尾气从出气口进入第二冷凝器，尾气中的乙二醇在第二冷凝器又得到进一步冷凝回收，经第二冷凝器液相回流口流入乙二醇储罐，在第二冷凝器中不凝结的尾气继续进入第三冷凝器，得到进一步降温冷凝回收，从第三冷凝器出来的尾气进入淋洗塔，在淋洗塔内进行水喷淋，以捕捉有机物和微小颗粒，从淋洗塔出口出来的尾气进入吸附装置进行进一步吸附除杂。
优选地，所述第二冷凝器采用循环冷却水降温，所述循环冷却水的水温≤32℃。
优选地，所述第三冷凝器采用冷冻水降温，所述冷冻水水温为7-12℃。
进一步地，淋洗塔底部排出的淋洗液可以重新回到淋洗塔参与淋洗过程，达到节约使用喷淋水的目的，同时根据废水中有机物含量定期排除污水进入污水处理系统进行处理，喷淋水排除污水后用新鲜工业水进行补充，从而提高处理效果和降低运行成本。
优选地，所述淋洗塔的出口还通过第二循环泵接通至淋洗塔喷淋入口。
进一步地，为使排入油炉焚烧的含乙二醇的工业尾气的有机物浓度和成分降到最低，选择对有机物吸附效果较好的吸附装置。
优选地，所述吸附装置为活性炭吸附器。
其次说明本发明第二方面，即采用本发明第一方面所述的处理系统处理含乙二醇的工业尾气的方法，其中，包括以下步骤：
将含乙二醇的工业尾气送入乙二醇喷射收集器，同乙二醇喷射收集器循环的乙二醇进行接触，得到预降温的、且含凝结乙二醇的工业尾气；
将所述预降温的、且含凝结乙二醇的工业尾气进行冷却，所述冷却为依次送入第二冷凝器、第三冷凝器，得到低温含乙二醇的工业尾气；
将所述低温含乙二醇的工业尾气送入淋洗塔淋洗，得到喷淋塔尾气；
将所述喷淋塔尾气送入吸附装置进一步吸附除杂后通过导热油炉燃烧排放。
乙二醇喷射收集器循环的乙二醇可冷凝回收部分工业尾气中的乙二醇，第二冷凝器和第三冷凝器为不同温度梯度范围的冷凝处理，淋洗塔内采用水进行淋洗，吸附装置内吸附之后所述含乙二醇的工业尾气中的乙二醇已得到充分的冷凝回收，并且可溶有机物也已基本去除，导热油炉燃烧排放的方法是化工领域常见的工业尾气处理处置方法之一，在此处理工艺中为无害化处理方式。
优选地，所述第二冷凝器采用循环冷却水降温，所述冷却水水温≤32℃。
更加优选地，所述第三冷凝器采用冷冻水降温，所述冷冻水的水温为7-12℃。
优选地，所述淋洗塔采用3层以上的水淋洗，优选为3-9层。
优选地，所述吸附装置为活性炭吸附器。
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例详予说明。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
请参阅图1，本实施例提供一种含乙二醇的工业尾气的精馏系统，包括乙二醇储罐10、乙二醇喷射收集器101、第一循环泵11、第一冷凝器12、第二冷凝器21、第三冷凝器22、淋洗塔30、第二循环泵31和活性炭吸附器40。所述乙二醇喷射收集器101设置在乙二醇储罐10顶部，所述第一冷凝器12、第一循环泵11和乙二醇储罐10、乙二醇喷射收集器101相导通。所述乙二醇储罐10顶端开设有第二冷凝器液相回流口102、第三冷凝器液相回流口103、和出气口104。所述出气口104、第二冷凝器21和第二冷凝器液相回流口102相导通，且所述第二冷凝器气相出口（图中未标注）、第三冷凝器22和第三冷凝器液相回流口103相导通，所述第三冷凝器22与淋洗塔30和活性炭吸附器40依序接通。
所述含有乙二醇的工业尾气直接送到乙二醇储罐10顶端的乙二醇喷射收集器101，同乙二醇喷射收集器10循环的乙二醇进行接触，并与喷射的乙二醇一同进入乙二醇储罐10，所述乙二醇储罐10、第一循环泵11及第一冷凝器12之间由管道相连接导通，尾气中的乙二醇被第一冷凝器内循环喷射的乙二醇降温冷凝回收到乙二醇储罐10中，未凝结的尾气从乙二醇储罐10顶端的出气口104进入第二冷凝器21，尾气中的乙二醇在第二冷凝器21又得到进一步冷凝回收，经第二冷凝器液相回流口102流入乙二醇储罐10，在第二冷凝器21中不凝结的尾气继续进入第三冷凝器22，进一步降温冷凝回收，从第三冷凝器22出来的尾气进入淋洗塔30，在淋洗塔30内进行水喷淋，以捕捉有机物和微小颗粒，从淋洗塔30出口出来的尾气进入活性炭吸附器40进行进一步吸附除杂。淋洗塔30出口还通过第二循环泵31接通至淋洗塔30喷淋入口。
采用上述技术方案提供的含乙二醇的工业尾气的处理系统对含乙二醇的工业尾气进行净化处理的方法，步骤如下：
（1）所述含有乙二醇的工业尾气直接送到乙二醇储罐顶端的乙二醇喷射收集器，同乙二醇喷射收集器循环的乙二醇进行接触，并与喷射的乙二醇一同进入乙二醇储罐。
此时，含有乙二醇的工业尾气温度能从上一个工艺环节出口的150℃以上下降到40-70℃，且尾气中90%的乙二醇会被喷淋捕捉进入乙二醇储罐，40-70℃的乙二醇通过第一循环泵11打入第一冷凝器12降温到20-35℃（得到预降温含乙二醇的工业尾气）进入下一个“喷射-喷淋捕捉”的循环使用。
（2）预降温含乙二醇的工业尾气进入第二冷凝器，然后进入第三冷凝器，工业尾气中的乙二醇被冷凝回收。第二冷凝器用32℃循环冷却水冷却，第三冷凝器用7℃冷冻水冷却。至此，预降温含乙二醇的工业尾气依次经冷却水、冷冻水换热后分级降温到30-45℃、10-30℃，经过这个过程，预降温含乙二醇的工业尾气中又有部分乙二醇被冷凝回收到乙二醇储罐。
（3）第三冷凝器的尾气进入淋洗塔，进行水喷淋捕捉。淋洗塔上部设有3-9层水喷淋头，水通过第二循环泵实现水的循环喷淋。尾气中有机物被水捕捉。淋洗塔出口污水的有机物浓度较高时进行定期排放。
（4）淋洗塔出来的尾气进入活性炭吸附装置进行吸附除杂。
（5）吸附除杂处理后的尾气按现有方法排入导热油炉焚烧处理。
采用本发明技术方案提供的上述处理系统处理含乙二醇的工业尾气，能将尾气中的有机物浓度降低到5%以下，乙二醇回收利用率为98%以上。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种含乙二醇的工业尾气的处理系统，其特征在于，包括乙二醇喷射收集器、乙二醇储罐、第一循环泵、第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器、淋洗塔和吸附装置，所述乙二醇喷射收集器设置在乙二醇储罐顶部，并与第一冷凝器、第一循环泵和乙二醇储罐相导通，所述乙二醇储罐顶端开设出气口、第二冷凝器液相回流口、第三冷凝器液相回流口，所述出气口、第二冷凝器和第二冷凝器液相回流口相导通，且所述第二冷凝器气相出口、第三冷凝器和第三冷凝器液相回流口相导通，所述第三冷凝器与淋洗塔和吸附装置依序接通；所述第二冷凝器采用循环冷却水降温，所述循环冷却水的水温≤32℃；
所述第三冷凝器采用冷冻水降温，所述冷冻水水温为7-12℃。
2.根据权利要求1所述的含乙二醇的工业尾气的处理系统，其特征在于，所述淋洗塔的出口还通过第二循环泵接通至淋洗塔喷淋入口。
3.根据权利要求1所述的含乙二醇的工业尾气的处理系统，其特征在于，所述吸附装置为活性炭吸附器。
4.一种用权利要求1所述的处理系统处理含乙二醇的工业尾气的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将含乙二醇的工业尾气送入乙二醇喷射收集器，同乙二醇喷射收集器循环的乙二醇进行接触，得到预降温的、且含凝结乙二醇的工业尾气；
将所述预降温的、且含凝结乙二醇的工业尾气进行冷却，所述冷却为依次送入第二冷凝器、第三冷凝器，得到低温含乙二醇的工业尾气；
将所述低温含乙二醇的工业尾气送入淋洗塔淋洗，得到喷淋塔尾气；
将所述喷淋塔尾气送入吸附装置进一步吸附除杂后通过导热油炉燃烧排放；
所述第二冷凝器采用循环冷却水降温，所述冷却水水温≤32℃；
所述第三冷凝器采用冷冻水降温，所述冷冻水的水温为7-12℃。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述淋洗塔采用3层以上的水淋洗。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述淋洗塔采用3-9层的水淋洗。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述吸附装置为活性炭吸附器。
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