CN110585844A - 一种塑料造粒废气处理系统及废气处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种塑料造粒废气处理系统及废气处理工艺，包括冷凝器、喷淋填料塔、高速离心机和引风机，所述冷凝器通过输气管道依次与两级喷淋填料塔、高速离心机和引风机连通，所述冷凝器内设有冷凝管对高温气体进行降温成低温气体，两级喷淋填料塔均包括塔体，所述塔体内设有进气端口、填料层、喷淋层、除雾层、出气端口和加药口，进行废气中的粉尘颗粒、除油脂和异味气体的去除，去除效果好。本发明一种塑料造粒废气处理系统及废气处理工艺，废气处理过程简单，废气处理效果好，安全性高，维护方便，使用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及废气油脂处理的技术领域，特别涉及一种塑料造粒废气处理系统及废气处理工艺。
背景技术
现代生活对塑料的需求越来越大，废旧塑料的再生利用也成为趋势，将废旧塑料回收洗涤造粒是一种变废为宝、资源重新利用的做法，但再生造粒过程中产生的废气一般超过400℃，400℃的废气里会产生大量的油脂类污染物、非甲烷总烃等，废气的臭气成分复杂多变，这些有害气体具有污染性，如果直接排放到空气中不仅会对工作人员造成身体伤害，同时还会污染环境。
废气中VOC浓度约为约200mg/m 3，臭气浓度10000(无量纲)左右。
废气排放执行GB16297-96 《大气污染物综合排放标准》和GB14554-93 《恶臭污染物排放标准》。
现有的对塑料造粒生产线废气处理的工艺中，通常采用的是首先对废气进行喷淋去除粉尘颗粒，然后再采用等离子、光催化、活性炭过滤降低VOC等方法，对气态污染物进行处理，这样采用将高温废气直接喷淋的方式对废气中的粉尘颗粒进行过滤除尘，存在的问题为：当高温废气进入喷淋塔降温后，喷淋塔内的温度瞬间升高，产生高压，喷淋塔有爆炸的危险，需要对喷淋塔设置防爆炸处理装置，增加了设备成本，而且喷淋塔内的温度高，高温废气降温的效果有限，水液均衡性不足，导致废气中的部分粉尘颗粒、油脂类污染物依然以气态的形式存在，产生的结果是喷淋塔的除尘效果一般，需要进一步改善。
另一方面废气中的油脂去除方式，一般是利用水和脂类的密度不同，脂类会漂浮在水面上，而采用隔油板或油水分离箱对废气中的脂类进行去除，具体的处理工艺为高温废气进入喷淋隔油塔内，对废气进行降温，废气内的粉尘一级油脂在水汽的带动下汇入喷淋隔油塔底端，喷淋隔油塔底端的油水混合物流入到隔油池内，汇入隔油池的油水混合物由于密度差会产生分离，分离的油脂漂在水的上层，最后经由泄油口排出，但是该种方法去除油脂类的效果较差，而且需要专门的装置对油脂进行去除，这种去油脂的方式成本较高，工艺过程较长，不利于提高废气处理的效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种塑料造粒废气处理系统及废气处理工艺，废气处理过程简单，处理效果好，安全性高，维护方便，使用范围广。
为实现上述目的，本发明提出了一种塑料造粒废气处理系统，包括冷凝器、喷淋填料塔、高速离心机和引风机，所述冷凝器通过输气管道依次与两级喷淋填料塔、高速离心机和引风机连通，所述冷凝器内设有进水管和出水管，所述进水管和出水管之间设有若干个冷凝管，所述冷凝器的上端设有进气口，所述冷凝器的右下端设有出气口，所述冷凝器的下端设有液体流出口，所述喷淋填料塔包括第一级喷淋填料塔和第二级喷淋填料塔，所述第一级喷淋填料塔和第二级喷淋填料塔均包括塔体，所述塔体内设有进气端口、填料层、喷淋层、除雾层、出气端口和加药口，所述第一级喷淋填料塔的进气端口通过进气管道外接冷凝器的出气口，所述填料层和喷淋层间隔设置，所述喷淋层上设置有多个喷淋头，所述喷淋头与循环水泵连接，所述循环水泵的右下端设有加药口，所述除雾层位于喷淋层的上方，所述第一级喷淋填料塔的出气端口与第二级喷淋填料塔的进气端口相连通，所述第二级喷淋填料塔的出气端口与高速离心机的进气端口连接用于高速气液分离，所述高速离心机包括离心桶、离心风机和电机，所述第二级喷淋填料塔的出气端口与离心桶的进气端口连接用于接收净化后的气体，所述离心风机位于离心桶内，电机与离心风机连接实现气液的高速分离，所述离心桶的下方设有离心出气口，所述离心出气口与引风机连接。
本发明的创新点主要表现为如下方面：与传统的去除废气方法不同的是，本发明在喷淋的步骤之前增设冷凝的步骤，设置冷凝器首先对高温废气进行冷凝形成低温废气，此时废气中的大颗粒粉尘和脂类物质降温后形成液体流出，废气降温过程中一方面为后续喷淋步骤增加安全性，另一方面对废气进行一定程度的净化作用，残渣过滤后的废气再次进行喷淋净化作用，本发明的喷淋塔为喷淋填料塔，并加设有加药口，喷淋时第一级喷淋填料塔的加药口加入石油类乳化剂，第二级喷淋填料塔的加药口加入氧化剂，对喷淋用水进行调配混合，调配好的喷淋水经过循环水泵的作用首先进入填料层加大水的喷淋面积，更好的对废气进行喷淋，一方面进一步将废气中的水溶性尘埃颗粒物去除，另一方面通过石油类乳化剂将第一级喷淋填料塔内中废气的油脂溶解与水中直接排出塔外，通过氧化剂的作用将第二级喷淋填料塔内中的异味气体溶解与水中直接排除塔外，最后通过高速离心机将微小的分成颗粒与气体分离，得到符合环保要求的气体，本发明通过冷凝器、二级喷淋填料塔和高速离心机的相互配合作用，其废气中的有害颗粒、油脂类物质和异味气体去除效果明显，去除过程简单，成本低，也提高了除废气的安全性。
作为优选，所述冷凝器为立管式冷凝器，所述液体流出口上设有阀门。立管式冷凝器的设置以及在液体流出口上设置阀门，方便对液体流出口进行定期清理，提高液体流出口的通畅性，防止液体流出口出现堵塞的情形。
作为优选，所述填料层为网格式空心塑料球填料层。网格式空心塑料球填料层不仅能够调节喷淋溶液的水液均衡性，还能够对废气进行打散，使废气分布均匀，提高废气喷淋效果。
作为优选，所述除雾层为丝网除雾层。丝网除雾层结构简单，能够方便的设置在喷淋填料塔的上方，对喷淋后的废气进行除雾处理，除雾效果好，压损小。
作为优选，所述喷淋填料塔的左下端设有排污管道，所述喷淋填料塔的下方设有循环水箱，所述循环水箱的右侧设有调配箱，所述循环水泵抽取调配箱内的调配水后进入喷淋层内，所述调配箱的右上端设有加药口，所述加药口的上方设有密封盖。通过将循环水箱和调配箱分开设置，调配箱上设置加药口，不仅能够对喷淋层提供不间断的水源，也利于溶剂的调配，提高废气中油脂类物质和异味气体的去除。
作为优选，所述离心桶的右下端设有排污口，便于离心后的废渣流出。
一种塑料造粒废气处理工艺，该工艺包括以下步骤：
1）高温废气首先进入冷凝器内，经过冷凝管的冷凝作用后成为低温废气从冷凝器的出气端口流出，进入第一级喷淋填料塔内，同时废气中的部分残渣由气体变为液体，从液体流出口流出，
2）往第一级喷淋填料塔的加药口内加入石油类乳化剂，将调制好的液体通过循环水泵送入喷淋层，低温废气进入第一级喷淋填料塔，依次经过填料层和喷淋层，喷淋层的喷淋头对低温废气进行喷淋，将低温废气中的油脂类物质溶解于水中，填料层对喷淋头内的水液进行均衡且将废气中的泡沫进行阻挡，净化后的废气进入除雾层，干燥喷淋夹带的水雾，
3）往第二级喷淋填料塔内的加药口内加入氧化剂，将调制好的溶液通过循环水泵送入喷淋层，同时经过第一级喷淋填料塔处理的废气进入第二级喷淋填料塔内进行废气的异味处理，
4）经过第二级喷淋填料塔处理的废气进入高速离心机，进一步去除遗漏的液体残渣小分子，液体残渣小分子经过离心的作用从排污口排出，经过离心作用后的废气最终净化为无污染的废气，通过引风机的作用排出至室外。
造粒塑料产生的废气为高温废气，高温废气首先进入冷凝器冷凝成低温废气，将废气中的部分残渣过滤，然后经过加入有石油类乳化剂的第一级喷淋填料塔和加入有氧化剂的二级喷淋填料塔的作用，喷淋水液均匀，废气分布均匀，有效去除废气中的油脂类物质、异味气体并进行除雾的处理，最后经高速离心机的作用对废气进行最后的净化，排出净化效果好，环保性高的气体，整个工艺流程短，安全性高，操作方便。
作为优选，所述步骤2）中石油类乳化剂为硫酸钠溶液。将用作合成洗涤剂的硫酸钠加入水内，形成硫酸钠溶液进入喷淋层内，能够有效的将废气中的油脂类物质溶解于水中，去脂效果好。
作为优选，所述步骤3）中的氧化剂为次氯酸钠溶液、双氧水溶液、二氧化氯溶液中的一种。选用环保性较好的次氯酸钠溶液、双氧水溶液、二氧化氯溶液，对废气中的异味气体进行氧化，有效去除废气中的异味，去异味效果好。
本发明的有益效果：
1.高温气体首先经过冷凝器降温为低温气体，与传统的高温气体直接进入喷淋塔内喷淋不同，先过滤颗粒大的残渣和油脂，并且过滤安全性高，同时也为低温气体进入喷淋塔提供了一定的安全保障；
2.喷淋填料层内喷淋时水液均衡，废气分布均匀，油脂和异味气体去除效果好，过程简单，无需增加附加部件；
3.整体方案布置合理，结构简单，利用范围广，废气除杂效率高，环保性能好，维护方便。
附图说明
图1是本发明实施例的工艺流程图。
图2是本发明实施例的结构示意图。
图3是列管式冷凝器的结构示意图。
图4是喷淋填料塔的结构示意图。
图中：1-列管式冷凝器、2-高速离心机、3-引风机、4-第一级喷淋填料塔、5-第二级喷淋填料塔、6-塔体、10-输气管、11-进水管、12-出水管、13-冷凝管、14-进气口、15-出气口、16-液体流出口、21-离心桶、22-离心风机、23-电机、61-进气端口、62-填料层、63-喷淋层、64-除雾层、65-出气端口、66-加药口、67-调配箱、161-阀门、211-离心出气口、212-排污口、631-喷淋头、632-循环水泵、661-密封盖。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1至图4所示，本发明一种塑料造粒废气处理系统，包括列管式冷凝器1、喷淋填料塔、高速离心机2和引风机3，所述列管式冷凝器1通过输气管道10依次与两级喷淋填料塔、高速离心机2和引风机3连通，
所述列管式冷凝器1内设有进水管11和出水管12，所述进水管11和出水管12之间设有若干个冷凝管13，所述列管式冷凝器1的上端设有进气口14，所述列管式冷凝器1的右下端设有出气口15，所述列管式冷凝器1的下端设有液体流出口16，所述液体流出口16上设有阀门161，
所述喷淋填料塔包括第一级喷淋填料塔4和第二级喷淋填料塔5，所述第一级喷淋填料塔4和第二级喷淋填料塔5均包括塔体6，所述塔体6内设有进气端口61、填料层62、喷淋层63、除雾层64、出气端口65和加药口66，所述第一级喷淋填料塔4的进气端口61通过进气管道外接列管式冷凝器1的出气口15，所述填料层62和喷淋层63均设有两层且间隔设置，填料层62为网格式空心塑料球填料层且厚度一般为45-55cm，
所述喷淋层63上设置有多个喷淋头631，所述喷淋头631与循环水泵632连接，循环水泵632与调配箱67连接用于抽取调配箱67内调配好的溶剂，调配箱67的右上端设置加药口66，用于加入需要的溶剂，加药口66上设置密封盖661，防止未加药时加药口66的污染，循环水箱69与调配箱67连接为调配箱67提供调配所需的水源，
所述除雾层64为丝网除雾层，位于喷淋层63的上方，所述第一级喷淋填料塔4的出气端口65与第二级喷淋填料塔5的进气端口61相连通，所述第二级喷淋填料塔5的出气端口65与高速离心机2的进气端口连接用于高速气液分离，
所述高速离心机2包括离心桶21、离心风机22和电机23，所述第二级喷淋填料塔5的出气端口65与离心桶21的进气端口连接用于接收净化后的气体，所述离心风机22位于离心桶21内，电机23与离心风机22连接实现气液的高速分离，所述离心桶21的下方设有离心出气口211，右下端设置排污口212，将高速离心后的液体通过排污口212排出，所述离心出气口211与引风机3连接，净化后的气体通过引风机3排出室外。
一种塑料造粒废气处理工艺，该工艺包括以下步骤：
1）混合废塑料造粒产生的高温废气温度一般为400℃，400℃的高温废气首先进入冷凝器内，经过冷凝管13的冷凝作用后成为50℃左右的低温废气从冷凝器的出气端口65流出，进入第一级喷淋填料塔4内，同时废气中的部分残渣如大颗粒粉尘和脂类物质由气体变为液体，从液体流出口16流出，此时能够净化废气中的60%左右的有害物质，从液体流出口16流出的废水流入为危废处理池进行统一处理，
2）往第一级喷淋填料塔4的加药口66内加入石油类乳化剂进入调配箱67内，进行乳化剂的调配，石油类乳化剂如硫酸钠溶液，硫酸钠成分为60%-70% ，将调制好的溶液通过循环水泵632送入喷淋层63，低温废气进入第一级喷淋填料塔4，依次经过网格式空心塑料球填料层62和喷淋层63，喷淋层63的喷淋头631对低温废气进行喷淋，填料层62对喷淋头631内的水液进行均衡且将废气中的泡沫进行阻挡，废气分布均匀，能够有效的将低温废气中的油脂类物质溶解于水中，净化后的废气进入除雾层64，干燥喷淋夹带的水雾，
3）往第二级喷淋填料塔5内的加药口66内加入氧化剂，进入调配箱67内进行氧化剂的调配，氧化剂的成分为27-30%，如次氯酸钠溶液、双氧水溶液、二氧化氯溶液中的一种，将调制好的溶液通过循环水泵632送入喷淋层63，同时经过第一级喷淋填料塔4处理的废气进入第二级喷淋填料塔5内进行废气的异味处理，净化后的废气进入除雾层64，干燥喷淋夹带的水雾，
4）经过第二级喷淋填料塔5处理的废气进入高速离心机2，进一步去除遗漏的液体残渣小分子，液体残渣小分子经过离心的作用从排污口排出，经过离心作用后的废气最终净化为无污染的废气，通过引风机3的作用排出至室外。
经过测试最终排放的有组织废气中，测点废气温度为17.0℃，废气含湿量为3.7%，测点废气流速9.30m/s，实测废气量9.47×103，臭气排放浓度的排放浓度为232无量纲，非甲烷总烃的排放浓度为2.28mg/N.d.m3，排放速率为1.96×10-2Kg/h，氨的排放浓度为0.45mg/N.d.m3，排放速率为3.86×10-3Kg/h，硫化氢的排放浓度为0.008 mg/N.d.m3，排放速率为6.87×10-5Kg/h，
经过测试最终排放的无组织废气中，臭气排放浓度的排放浓度为15-18无量纲，氨的排放浓度为0.017-0.13mg/m3，硫化氢的排放浓度为0.004-0.007mg/m3，非甲烷总烃的排放浓度为0.627-0.804mg/m3，
结果表明，采用本方案处理废气中非甲烷总烃的排放浓度、排放速率符合GB16297-1996《大气污染综合排放标准》中二级限值要求；无组织非甲烷总烃的排放浓度符合GB16297-1996《大气污染综合排放标准》的限值要求，有组织臭气浓度、硫化氢、氨的排放速率符合GB14554-1993《恶臭污染物排放标准》中限值要求，无组织臭气浓度、硫化氢氨的浓度符合GB14554-1993《恶臭污染物排放标准》中二级标准限值要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种塑料造粒废气处理系统，其特征在于：包括冷凝器、喷淋填料塔、高速离心机和引风机，所述冷凝器通过输气管道依次与两级喷淋填料塔、高速离心机和引风机连通，
所述冷凝器内设有进水管和出水管，所述进水管和出水管之间设有若干个冷凝管，所述冷凝器的上端设有进气口，所述冷凝器的右下端设有出气口，所述冷凝器的下端设有液体流出口，
所述喷淋填料塔包括第一级喷淋填料塔和第二级喷淋填料塔，所述第一级喷淋填料塔和第二级喷淋填料塔均包括塔体，所述塔体内设有进气端口、填料层、喷淋层、除雾层、出气端口和加药口，所述第一级喷淋填料塔的进气端口通过进气管道外接冷凝器的出气口，所述填料层和喷淋层间隔设置，所述喷淋层上设置有多个喷淋头，所述喷淋头与循环水泵连接，所述循环水泵的右下端设有加药口，所述除雾层位于喷淋层的上方，所述第一级喷淋填料塔的出气端口与第二级喷淋填料塔的进气端口相连通，所述第二级喷淋填料塔的出气端口与高速离心机的进气端口连接用于高速气液分离，
所述高速离心机包括离心桶、离心风机和电机，所述第二级喷淋填料塔的出气端口与离心桶的进气端口连接用于接收净化后的气体，所述离心风机位于离心桶内，电机与离心风机连接实现气液的高速分离，所述离心桶的下方设有离心出气口，所述离心出气口与引风机连接。
2.如权利要求1所述的塑料造粒废气处理系统，其特征在于：所述冷凝器为立管式冷凝器，所述液体流出口上设有阀门。
3.如权利要求1所述的塑料造粒废气处理系统，其特征在于：所述填料层为网格式空心塑料球填料层。
4.如权利要求1所述的塑料造粒废气处理系统，其特征在于：所述除雾层为丝网除雾层。
5.如权利要求1所述的塑料造粒废气处理系统，其特征在于：所述喷淋填料塔的左下端设有排污管道，所述喷淋填料塔的下方设有循环水箱，所述循环水箱的右侧设有调配箱，所述循环水泵抽取调配箱内的调配水后进入喷淋层内，所述调配箱的右上端设有加药口，所述加药口的上方设有密封盖。
6.如权利要求1所述的塑料造粒废气处理系统，其特征在于：所述离心桶的右下端设有排污口。
7.一种如权利要求1所述的塑料造粒废气处理工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
1）高温废气首先进入冷凝器内，经过冷凝管的冷凝作用后成为低温废气从冷凝器的出气端口流出，进入第一级喷淋填料塔内，同时废气中的部分残渣由气体变为液体，从液体流出口流出，
2）往第一级喷淋填料塔的加药口内加入石油类乳化剂，将调制好的液体通过循环水泵送入喷淋层，低温废气进入第一级喷淋填料塔，依次经过填料层和喷淋层，喷淋层的喷淋头对低温废气进行喷淋，将低温废气中的油脂类物质溶解于水中，填料层对喷淋头内的水液进行均衡且将废气中的泡沫进行阻挡，净化后的废气进入除雾层，干燥喷淋夹带的水雾，
3）往第二级喷淋填料塔内的加药口内加入氧化剂，将调制好的溶液通过循环水泵送入喷淋层，同时经过第一级喷淋填料塔处理的废气进入第二级喷淋填料塔内进行废气的异味处理，
4）经过第二级喷淋填料塔处理的废气进入高速离心机，进一步去除遗漏的液体残渣小分子，液体残渣小分子经过离心的作用从排污口排出，经过离心作用后的废气最终净化为无污染的废气，通过引风机的作用排出至室外。
8.如权利要求7所述的塑料造粒废气处理工艺，其特征在于：所述步骤2）中石油类乳化剂为硫酸钠溶液。
9.如权利要求7所述的塑料造粒废气处理工艺，其特征在于：所述步骤3）中的氧化剂为次氯酸钠溶液、双氧水溶液、二氧化氯溶液中的一种。
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