CN110813068A - 一种酚类废气的处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种酚类废气的处理工艺，具体过程为：冷凝回收→碱液吸收→气水分离→原位吸附→脉冲分解氧化→水洗处理→风机排放，本发明所公开的处理工艺，针对气源特性经过多级治理，工艺稳定性高且处理效果好高，更便于管理，相比于传统的RTO催化燃烧，运行成本有效降低，并且，不会产生二次污染，降低了后期运行成本，也减少了劳动强度。

Description

一种酚类废气的处理工艺
技术领域
本发明涉及一种处理工艺，尤其涉及一种酚类废气的处理工艺。
背景技术
焦化公司在生产过程中，会产生众多的污染气体，若不及时进行处理，会对环境造成严重的危害。对于一些不具备废气处理能力的公司，通常会将污染废气分类存储到压缩罐内，再送到废气处理公司进行集中处理。以焦化生产过程中产生的酚类废气为例，其是焦化生产中最主要的污染废气之一，通常包括重质酚、轻质酚、混酚等。目前，对废气的处理最常采用RTO催化燃烧技术，即借助催化剂使废气在较低的温度下发生无氧燃烧，分解成CO2和H2O；然而，此种处理方式需使用大量的催化剂，导致运行成本高，并且催化剂不稳定，处理效果存在不稳定性，且催化剂三至五年便需要更换，进一步提升了运行成本；同时，RTO催化燃烧处理后，气体氮氧化合物含量容易超标，不但容易造成二次污染，还需对超标的氮氧化合物进行处理，导致工作量的加大。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种酚类废气的处理工艺。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种酚类废气的处理工艺，具体操作步骤如下：
步骤一、冷凝回收：将收集的酚类废气通入到冷凝回收系统中进行分离回收；
步骤二、碱液吸收：经冷凝回收处理后，逃逸的酚类废气进入到动力波吸收塔中，利用动力波吸收塔喷淋的碱液对酚类废气进行碱液吸收处理；同时，动力波吸收塔连接有加药系统，由加药系统保持喷淋的碱液Ph维持在10～12；
步骤三、气水分离：经动力波吸收塔处理后，逃逸的酚类废气为含水的蒸汽，含水蒸汽进入到气水分离器中进行气水分离处理；被分离出的液体留在塔内，气体则从气水分离器的出口进入到下一级处理；
步骤四、原位吸附：气水分离器将分离出的气体送入到原位吸附塔内，由原位吸附塔内的吸附剂将气体中的污染物浓集在吸附剂表面，吸附完成后的废气体则进入到下一级处理；
步骤五、脉冲分解氧化：吸附完成后的废气被通入到脉冲分解氧化仪中，由脉冲分解氧化仪将酚类废气分解为水和二氧化碳；同时，产生少量的小分子污染物，如臭氧、氢氧根离子；
步骤六、水洗处理：将脉冲分解氧化处理后的产物送入到水洗塔中，水在水洗塔内一层一层的喷雾器的作用下，成为雾状液滴，易溶于水的小分子污染物与雾化后的水粘接在一起，下落到塔底，并被送回到动力波吸收塔内作为碱液，以循环利用；
步骤七、风机排放：经水洗处理后，洁净的二氧化碳气体最终由风机排放。
进一步地，步骤二中，动力波吸收塔喷淋的碱液为氢氧化钠。
进一步地，步骤二中，加药系统通过向动力波吸收塔中添加碳酸氢钠，实现Ph的调节。
进一步地，步骤四中，原位吸附塔内的吸附剂为活性炭或沸石分子筛。
进一步地，步骤四中，在原位吸附塔内，吸附剂的吸附达到或接近饱和时，需进行脱附再生的二次回收处理。
进一步地，冷凝回收系统中的集风管连通有凝水导流管，凝水导流管与动力波吸收塔相连通。
进一步地，在水洗塔与风机之间隔离有安全墙，安全墙采用活性炭墙体，起到保险作用。
进一步地，步骤二中，所使用的动力波吸收塔包括塔体，塔体的一侧连通有气体通道，塔体的顶端设置为气体排出口，塔体在靠近底端的位置处连通有抽水泵，塔体内设置有除雾器，除雾器位于塔体的上半部；气体通道处设置有反向喷嘴并与加药系统通过管道相连，气体通道的顶端设置为废气进入口。
进一步地，动力波吸收塔对废气的处理过程具体为：经冷凝回收后的酚类废气从废气进入口处进入到气体通道内，与此同时，在反向喷嘴通入碱液，碱液向上喷射并与向下流动的废气相遇；碱液与废气逆向接触并碰撞产生湍流区，在该区域废气/液体表面进行快速、连续交换；当废气和液体达到动量平衡时，液体逆向落下至容器底部，即为底液；废气转向，由下往上通过塔体内的除雾器，以去除遗留的酸滴；最终，气体从气体排出口处排出动力波吸收塔，以进入下一级处理。
本发明公开了一种酚类废气的处理工艺，针对气源特性经过多级治理，工艺稳定性高且处理效果好高，更便于管理，相比于传统的RTO催化燃烧，运行成本有效降低，并且，不会产生二次污染，降低了后期运行成本，也减少了劳动强度。
附图说明
图1为本发明的处理工艺的流程图。
图2为本发明动力波吸收塔的结构示意视图。
图中：1、塔体；2、气体通道；3、废气进入口；4、气体排出口；5、除雾器；6、反向喷嘴；7、抽水泵；8、底液；9、湍流区。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种酚类废气的处理工艺，如图1所示，其具体的操作步骤如下：
步骤一、冷凝回收：将收集的酚类废气通入到冷凝回收系统中进行分离回收；酚类气体是极易挥发的，因此，第一级处理选择冷凝回收处理，首先对需要集中处理的酚类废气进行冷凝，以将酚类废气集中回收。回收的液体酚类废气可用于酚类物质的再生产。
同时，冷凝回收系统中的集风管连通有凝水导流管，凝水导流管与动力波吸收塔相连通，在冷凝处理过程中，集风管前端会因为温度降低而产生冷凝水，为及时导出冷凝水避免二次污染和对气体流通产生影响，设置凝水导流管，将凝水导入动力波吸收塔。
步骤二、碱液吸收：经冷凝回收处理后，并不能确保酚类废气处理完全，因此，经前一级处理后逃逸的酚类废气进入到动力波吸收塔中，利用动力波吸收塔喷淋的碱液对酚类废气进行碱液吸收处理，以对废气进行第二级处理；
由于酚类废气易溶于氢氧化钠溶液，因此，选择氢氧化钠溶液作为喷淋的碱液，吸收前级未处理完的废气，通过动力波吸收塔，在吸收酚类废气的同时，还可将废气中的颗粒物、硫化氢、氨等易溶于水的污染物基本去除，采用氢氧化钠进行酚类废气的吸收，其污染物去除率可达到90％；
同时，为保证吸收效率，动力波吸收塔连接有加药系统，即加药系统通过管道连接动力波吸收塔的气体通道，由加药系统保持喷淋的碱液Ph维持在10～12，加药系统采用向动力波吸收塔中添加碳酸氢钠的方式，实现Ph的调节。
在碱液吸收处理过程中，所使用的动力波吸收塔的结构如图2所示，动力波吸收塔包括塔体1，塔体1的一侧连通有气体通道2，气体通道2的顶端设置为废气进入口3，废气从废气入口3进入，同时，气体通道2处设置有反向喷嘴6，喷淋的碱液由反向喷嘴6处进入；从而，废气能够与碱液接触，实现碱液吸收处理。吸收了废气的液体则下落到塔体1底端，形成底液8，在塔体1在靠近底端的位置处连通有抽水泵7，从而底液8通过抽水泵7排出，以便底液的集中处理；或者为提高碱液的利用率，将底液8再次从反向喷嘴6处送回到气体通道2内，实现碱液的多次使用，只需定期更换碱液即可。对于未被碱液吸收的气体，则转向向上运动，在塔体1内设置有除雾器5，除雾器5位于塔体1的上半部，由除雾器5对气体进行处理，最终，塔体1的顶端设置为气体排出口4，由气体排出口4连接下一级处理装置，从而气体从气体排出口4处进入到下一级进行处理。
对于动力波吸收塔，其对废气的处理过程具体为：经冷凝回收后的酚类废气从废气进入口3处进入到气体通道2内，与此同时，在反向喷嘴6通入碱液，碱液向上喷射并与向下流动的废气相遇；碱液与废气逆向接触并碰撞产生湍流区9，在该区域废气/液体表面进行快速、连续交换；当废气和液体达到动量平衡时，液体逆向落下至容器底部，即为底液8；废气转向，由下往上通过塔体1内的除雾器5，去除遗留的酸滴；最终，气体从气体排出口4处排出动力波吸收塔，以进入下一级处理。
步骤三、气水分离：经动力波吸收塔处理后，酚类废气虽已经基本被处理干净，但仍有部分废气逃逸，并且，经动力波吸收塔处理后逃逸出来的酚类废气为含水的蒸汽，因此，利用气水分离器对含水蒸汽进行分离；
含水蒸汽进入到气水分离器内，在其中以离心向下倾斜式运动；夹带的水份由于速度降低而被分离出来，被分离出的液体留在塔内，最终经由气水分离器上的疏水阀排出，排出的液体可用于酚类物质的再生产；气体则从气水分离器的出口进入到下一级处理；
步骤四、原位吸附：气水分离器中分离出的气体继续进入到原位吸附塔内，由原位吸附塔内的吸附剂对废气进行第三级处理；利用具有吸附能力的物质，如活性炭、沸石分子筛等，将废体中的污染物浓集在吸附剂表面，未被吸附的气体则进入到下一级处理；在原位吸附塔内，吸附剂的吸附达到或接近饱和时，需进行脱附再生的二次回收处理，既能实现吸附剂的循环利用，降低处理成本，还能将吸附在吸附剂上具有回收价值的物质回收；
步骤五、脉冲分解氧化：由于酚类废气具有易氧化的特性，选择脉冲分解氧化的方式对废气进行第四级处理；即：吸附完成后的废气被通入到脉冲分解氧化仪中，由脉冲分解氧化仪将酚类废气分解为水和二氧化碳；同时，在氧化分解过程中会不可避免的产生少量的小分子污染物，如臭氧、氢氧根离子等；
经过前三级处理后，酚类废气的剩余量已明显减少，相比于传统的RTO催化燃烧，本发明的处理工艺只是将剩余的酚类废气分解，产生的CO2大大减少，明显降低了对环境的影响，并且，通过本发明的处理工艺，不会生产氮氧化合物，避免了对环境的二次污染。
在脉冲分解氧化仪中，当外加脉冲电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体；脉冲分解氧化仪就是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到分解氧化污染物的目的。
步骤六、水洗处理：由于脉冲分解氧化过程中，仍残留有小分子污染物，为实现彻底的处理，将脉冲分解氧化处理后的产物送入到水洗塔中进行水洗处理，对废气进行第五级处理；其中，水在水洗塔内一层一层的喷雾器的作用下，成为雾状液滴，同时，臭氧、氢氧根离子等小分子污染物易溶于水，与雾化后的水粘接在一起，下落到塔底，形成碱性液体，为提高利用率，将小分子污染物形成的碱液送回到动力波吸收塔内作为喷淋碱液，以循环利用。
步骤七、风机排放：经水洗处理后，洁净的二氧化碳气体最终由风机排放。同时，在水洗塔与风机之间隔离有安全墙，安全墙采用活性炭墙体，以将上述步骤中未处理干净的小分子进行隔离，或者上述步骤中的装置出现问题时，能够起到保险作用。
本发明所公开的酚类废气的处理工艺，根据废气实际废气的性质以及结合实际生产工艺制定，合理的选择吸收溶剂，形成资源回收利用；并对废气进行多级处理，处理效果好，且处理效果稳定；同时，无需使用催化剂，解决了RTO催化燃烧运行成本高、催化剂不稳定且需频繁更换的问题；并且，不会产生二次污染，降低后期运行的成本，也减少了劳动强度。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种酚类废气的处理工艺，其特征在于：所述处理工艺的具体操作步骤如下：
步骤一、冷凝回收：将收集的酚类废气通入到冷凝回收系统中进行分离回收；
步骤二、碱液吸收：经冷凝回收处理后，逃逸的酚类废气进入到动力波吸收塔中，利用动力波吸收塔喷淋的碱液对酚类废气进行碱液吸收处理；同时，动力波吸收塔连接有加药系统，由加药系统保持喷淋的碱液Ph维持在10～12；
步骤三、气水分离：经动力波吸收塔处理后，逃逸的酚类废气为含水的蒸汽，含水蒸汽进入到气水分离器中进行气水分离处理；被分离出的液体留在塔内，气体则从气水分离器的出口进入到下一级处理；
步骤四、原位吸附：气水分离器将分离出的气体送入到原位吸附塔内，由原位吸附塔内的吸附剂将气体中的污染物浓集在吸附剂表面，吸附完成后的废气体则进入到下一级处理；
步骤五、脉冲分解氧化：吸附完成后的废气被通入到脉冲分解氧化仪中，由脉冲分解氧化仪将酚类废气分解为水和二氧化碳；同时，产生少量的小分子污染物，如臭氧、氢氧根离子；
步骤六、水洗处理：将脉冲分解氧化处理后的产物送入到水洗塔中，水在水洗塔内一层一层的喷雾器的作用下，成为雾状液滴，易溶于水的小分子污染物与雾化后的水粘接在一起，下落到塔底，并被送回到动力波吸收塔内作为碱液，以循环利用；
步骤七、风机排放：经水洗处理后，洁净的二氧化碳气体最终由风机排放。
2.根据权利要求1所述的酚类废气的处理工艺，其特征在于：步骤二中，动力波吸收塔喷淋的碱液为氢氧化钠。
3.根据权利要求2所述的酚类废气的处理工艺，其特征在于：步骤二中，加药系统通过向动力波吸收塔中添加碳酸氢钠，实现Ph的调节。
4.根据权利要求1所述的酚类废气的处理工艺，其特征在于：步骤四中，原位吸附塔内的吸附剂为活性炭或沸石分子筛。
5.根据权利要求4所述的酚类废气的处理工艺，其特征在于：步骤四中，在原位吸附塔内，吸附剂的吸附达到或接近饱和时，需进行脱附再生的二次回收处理。
6.根据权利要求1所述的酚类废气的处理工艺，其特征在于：冷凝回收系统中的集风管连通有凝水导流管，凝水导流管与动力波吸收塔相连通。
7.根据权利要求1所述的酚类废气的处理工艺，其特征在于：在水洗塔与风机之间隔离有安全墙，安全墙采用活性炭墙体，起到保险作用。
8.根据权利要求1～7任一项所述的酚类废气的处理工艺，其特征在于：步骤二中，所使用的动力波吸收塔包括塔体(1)，塔体(1)的一侧连通有气体通道(2)，塔体(1)的顶端设置为气体排出口(4)，塔体在靠近底端的位置处连通有抽水泵(7)，所述塔体(1)内设置有除雾器(5)，除雾器(5)位于塔体(1)的上半部；所述气体通道(2)处设置有反向喷嘴(6)并与加药系统通过管道相连，气体通道(2)的顶端设置为废气进入口(3)。
9.根据权利要求8所述的酚类废气的处理工艺，其特征在于：所述动力波吸收塔对废气的处理过程具体为：经冷凝回收后的酚类废气从废气进入口(3)处进入到气体通道(2)内，与此同时，在反向喷嘴(6)通入碱液，碱液向上喷射并与向下流动的废气相遇；碱液与废气逆向接触并碰撞产生湍流区(9)，在该区域废气/液体表面进行快速、连续交换；当废气和液体达到动量平衡时，液体逆向落下至容器底部，即为底液(8)；废气转向，由下往上通过塔体(1)内的除雾器(5)，以去除遗留的酸滴；最终，气体从气体排出口(4)处排出动力波吸收塔，以进入下一级处理。
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