CN111905527A

CN111905527A - 废气处理系统及其处理方法

Info

Publication number: CN111905527A
Application number: CN202010646206.7A
Authority: CN
Inventors: 李艳; 刘纳新; 常春报; 叶建刚; 郝俊杰; 黄超; 马跃文; 曹晓东
Original assignee: Shanxi Gangke Carbon Materials Co Ltd
Current assignee: Shanxi Gangke Carbon Materials Co Ltd
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2020-11-10

Abstract

本申请提供一种废气处理系统，废气包括丙烯腈和二甲基亚砜，包括：第一处理装置和第二处理装置，第一处理装置用于吸收丙烯腈；第二处理装置用于吸收二甲基亚砜。根据本申请的废气处理系统及其处理方法，能有效吸收丙烯腈和二甲基亚砜、且不造成空气污染。

Description

废气处理系统及其处理方法

技术领域

本申请属于废气处理技术领域，具体涉及一种废气处理系统及其处理方法。

背景技术

目前，聚丙烯腈纤维生产过程包括丙烯腈溶液聚合，溶剂为二甲基亚砜，在原料储存、聚合过程、溶剂回收过程等各个环节产生含少量丙烯腈和二甲基亚砜的废气，丙烯腈为有害物质，不能直接排放，需经处理后达标排放。

但是，现有技术中一般采用废气焚烧处理的方法，废气焚烧产生二氧化碳、氮化物、硫化物等，也会造成一定的空气污染。

因此，如何提供一种能有效吸收丙烯腈和二甲基亚砜、且不造成空气污染的废气处理系统及其处理方法成为本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种废气处理系统及其处理方法，能有效吸收丙烯腈和二甲基亚砜、且不造成空气污染。

为了解决上述问题，本申请提供一种废气处理系统，废气包括丙烯腈和二甲基亚砜，包括：

第一处理装置，第一处理装置用于吸收丙烯腈；

和第二处理装置，第二处理装置用于吸收二甲基亚砜。

优选地，第一处理装置包括第一吸收塔；第一吸收塔内设置有第一吸收液；和/或，第一吸收塔内填充有第一填料；

和/或，第二处理装置包括第二吸收塔；第二吸收塔内设置有第二吸收液；和/或，第二吸收塔内填充有第二填料；

和/或，第一处理装置包括第一排气口；第二处理装置包括第二进气口；第一排气口与第二进气口相连通；

和/或，废气处理系统包括风机；第一处理装置包括第一进气口，风机设置于第一进气口处；

和/或，废气为聚丙烯腈纤维生产过程中产生的废气。

优选地，第一处理装置还包括第一循环泵，第一吸收塔上设置有第一出液口和第一进液口；第一循环泵连通第一出液口和第一进液口；

和/或，第二处理装置还包括第二循环泵，第二吸收塔上设置有第二出液口和第二进液口；第二循环泵连通第二出液口和第二进液口；

和/或，第一吸收塔上设置有第一加液口，第一加液口用于向第一吸收塔内添加第一吸收液；

和/或，第二吸收塔上设置有第二加液口，第二加液口用于向第二吸收塔内添加第二吸收液；

和/或，废气处理系统还包括集液装置，集液装置用于收集吸收废气后的第一吸收液和第二吸收液。

优选地，第一处理装置还包括第一温控器，第一温控器设置于第一循环泵与第一进液口之间；

和/或，第二处理装置还包括第二温控器，第二温控器设置于第二循环泵与第二进液口之间；

和/或，第一吸收塔内还设置有第一雾化器，第一雾化器安装于第一进液口处；

和/或，第二吸收塔内还设置有第二雾化器，第二雾化器安装于第二进液口处；

和/或，第一循环泵上还设置有第一循环排液口；第一循环排液口连通至集液装置；

和/或，第二循环泵上还设置有第二循环排液口；第二循环排液口连通至集液装置。

优选地，第一吸收塔包括自上而下依次设置的第一上部、第一中部和第一下部；第二吸收塔包括自上而下依次设置的第二上部、第二中部和第二下部；

第一加液口位于第一中部；

和/或，第二加液口位于第二中部；

和/或，第一进气口位于第一下部；

和/或，第二进气口位于第二下部；

和/或，第一出气口位于第一吸收塔的顶部；

和/或，第二出气口位于第二吸收塔的顶部；

和/或，第一填料位于第一中部；

和/或，第二填料位于第二中部；

和/或，第一填料为不锈钢材料316L或304；

和/或，第二填料为不锈钢材料316L或304；

和/或，第一吸收液为去离子水和二甲基亚砜的混合物或者液态二甲基亚砜；

和/或，第二吸收液为去离子水或液态二甲基亚砜。

优选地，当第一吸收液为去离子水和二甲基亚砜的混合物时，二甲基亚砜在混合物中的含量为15～35％；和/或，第一吸收液的温度为5～20℃。

优选地，当第一吸收液为液态二甲基亚砜时，第一吸收液的温度为20～30℃；

和/或，当第二吸收液为液态二甲基亚砜时，第二吸收液的温度为20～30℃；

和/或，当第二吸收液为去离子水时，第二吸收液的温度为5～20℃。

优选地，第一温控器为第一冷却器；和/或，第二温控器为第二冷却器。

根据本申请的再一方面，提供了一种采用如上述的废气处理系统的处理方法，包括如下步骤：

将废气依次通入第一处理装置和第二处理装置。

优选地，当废气处理系统包括风机时，将废气依次通入第一处理装置和第二处理装置包括如下步骤：

采用风机将废气通入第一处理装置；

废气经过第一处理装置处理后，通入第二处理装置。

本申请提供的废气处理系统及其处理方法，能有效吸收丙烯腈和二甲基亚砜、且不造成空气污染。

附图说明

图1为本申请实施例的废气处理系统的结构示意图。

附图标记表示为：

1、第一吸收塔；2、第二吸收塔；3、风机；4、第一循环泵；5、第二循环泵；6、第一温控器；7、第二温控器；81、第一雾化器；82、第二雾化器；9、集液装置；10、第一加液口；11、第二加液口。

具体实施方式

结合参见图1所示，根据本申请的实施例，一种废气处理系统，废气包括丙烯腈和二甲基亚砜，包括：第一处理装置和第二处理装置，第一处理装置用于吸收丙烯腈；第二处理装置用于吸收二甲基亚砜，能有效吸收丙烯腈和二甲基亚砜、且不造成空气污染。

进一步地，第一处理装置包括第一吸收塔1；第一吸收塔1内设置有第一吸收液；和/或，第一吸收塔1内填充有第一填料；

和/或，第二处理装置包括第二吸收塔2；第二吸收塔2内设置有第二吸收液；和/或，第二吸收塔2内填充有第二填料，填料是有一定孔隙和密度的，是可以让液体和气体通过的，填料可以增大吸收液和废气的接触时间和接触面积；

和/或，废气处理系统包括风机3；第一处理装置包括第一进气口，风机3设置于第一进气口处；

和/或，废气为聚丙烯腈纤维生产过程中产生的废气，回收聚丙烯腈纤维生产过程中在原料储存、聚合、溶剂回收等各环节产生的废气中的丙烯腈和二甲基亚砜。废气中主要成分为丙烯腈、二甲基亚砜、氮气、氧气等，废气经过风机3进入第一吸收塔1，第一吸收塔1内的吸收液通过第一吸收塔1塔釜循环泵在塔内循环，废气与吸收液逆向接触，吸收液将废气中的丙烯腈溶解吸收，第一吸收塔1塔顶气相出口与第二吸收塔2塔釜气相进口相连，未被吸收的废气进入第二吸收塔2，第二吸收塔2吸收液通过第二吸收塔2塔釜循环泵在塔内循环，未被吸收的废气在第二吸收塔2内与吸收液逆向接触，吸收液将废气中的二甲基亚砜进行溶解吸收。第二吸收塔2塔顶排出的废气几乎不含丙烯腈和二甲基亚砜，可达标排放。第一、第二吸收塔塔釜的吸收液送入集液装置9，进行水、丙烯腈、二甲基亚砜分离提纯或丙烯腈、二甲基亚砜的混合液作为丙烯腈聚合原料使用。在吸收液中，二甲基亚砜为液态二甲基亚砜，吸收原理是二甲基亚砜可以吸收二甲基亚砜气体，控制二甲基亚砜液体的温度，可以实现塔顶无废气排放或达标排放，且去离子水也可以吸收二甲基亚砜气体。

进一步地，第一处理装置还包括第一循环泵4，第一吸收塔1上设置有第一出液口和第一进液口；第一循环泵4连通第一出液口和第一进液口；

和/或，第二处理装置还包括第二循环泵5，第二吸收塔2上设置有第二出液口和第二进液口；第二循环泵5连通第二出液口和第二进液口；

和/或，第一吸收塔1上设置有第一加液口10，第一加液口10用于向第一吸收塔1内添加第一吸收液；

和/或，第二吸收塔2上设置有第二加液口11，第二加液口11用于向第二吸收塔2内添加第二吸收液；

和/或，废气处理系统还包括集液装置9，集液装置9用于收集吸收废气后的第一吸收液和第二吸收液。

进一步地，第一处理装置还包括第一温控器6，第一温控器6设置于第一循环泵4与第一进液口之间；

和/或，第二处理装置还包括第二温控器7，第二温控器7设置于第二循环泵5与第二进液口之间；

和/或，第一吸收塔1内还设置有第一雾化器81，第一雾化器81安装于第一进液口处；

和/或，第二吸收塔2内还设置有第二雾化器82，第二雾化器82安装于第二进液口处，所述的雾化器有利于将吸收液在填料上均匀分散开，与废气充分接触，提高吸收效果。

和/或，第一循环泵4上还设置有第一循环排液口；第一循环排液口连通至集液装置9；

和/或，第二循环泵5上还设置有第二循环排液口；第二循环排液口连通至集液装置9，可以使得废气经过回收利用处理达标排放，避免废气焚烧处理带来的碳排放增加；降低生产成本，实现资源的循环利用。

进一步地，第一吸收塔1包括自上而下依次设置的第一上部、第一中部和第一下部；第二吸收塔2包括自上而下依次设置的第二上部、第二中部和第二下部；

第一加液口10位于第一中部；

和/或，第二加液口11位于第二中部；

和/或，第一进气口位于第一下部；

和/或，第二进气口位于第二下部；

和/或，第一出气口位于第一吸收塔1的顶部；

和/或，第二出气口位于第二吸收塔2的顶部；

和/或，第一填料位于第一中部；

和/或，第二填料位于第二中部，在处理的过程中，吸收液从塔顶由上而下经过填料流到塔釜，废气通过风机3压力从塔釜由下而上从塔顶排出，两相在填料层逆向接触；吸收液通过塔釜循环泵在塔内循环，废气通过废气风机3送入塔内；第一吸收塔1主要吸收废气中的丙烯腈，第二吸收塔2吸收第一吸收塔1吸收液挥发的二甲基亚砜和废气中的二甲基亚砜。

和/或，第一填料为不锈钢材料316L或304，防止吸收液对填料的腐蚀；

和/或，第二填料为不锈钢材料316L或304，防止吸收液对填料的腐蚀；

和/或，第二吸收液为去离子水或液态二甲基亚砜。

进一步地，当第一吸收液为去离子水和二甲基亚砜的混合物时，二甲基亚砜在混合物中的含量为15～35％；和/或，第一吸收液的温度为5～20℃。

进一步地，当第一吸收液为液态二甲基亚砜时，第一吸收液的温度为20～30℃；

和/或，当第二吸收液为去离子水时，第二吸收液的温度为5～20℃。在这个温度下气体不易挥发，容易吸收，且二甲基亚砜吸收液不容易结晶；可以通过第一温控器6和第二温控器7调节第一吸收液和第二吸收液的温度。

进一步地，第一温控器6为第一冷却器；和/或，第二温控器7为第二冷却器。

根据本申请的实施例，一种采用如上述的废气处理系统的处理方法，包括如下步骤：

将废气依次通入第一处理装置和第二处理装置。

进一步地，当废气处理系统包括风机3时，将废气依次通入第一处理装置和第二处理装置包括如下步骤：

采用风机3将废气通入第一处理装置；

废气经过第一处理装置处理后，通入第二处理装置。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims

1.一种废气处理系统，所述废气包括丙烯腈和二甲基亚砜，其特征在于，包括：

第一处理装置，所述第一处理装置用于吸收所述丙烯腈；

和第二处理装置，所述第二处理装置用于吸收所述二甲基亚砜。

2.根据权利要求1中所述的废气处理系统，其特征在于，所述第一处理装置包括第一吸收塔(1)；所述第一吸收塔(1)内设置有第一吸收液；和/或，所述第一吸收塔(1)内填充有第一填料；

和/或，所述第二处理装置包括第二吸收塔(2)；所述第二吸收塔(2)内设置有第二吸收液；和/或，所述第二吸收塔(2)内填充有第二填料；

和/或，所述第一处理装置包括第一排气口；所述第二处理装置包括第二进气口；所述第一排气口与所述第二进气口相连通；

和/或，所述废气处理系统包括风机(3)；所述第一处理装置包括第一进气口，所述风机(3)设置于所述第一进气口处；

和/或，所述废气为聚丙烯腈纤维生产过程中产生的废气。

3.根据权利要求2中所述的废气处理系统，其特征在于，所述第一处理装置还包括第一循环泵(4)，所述第一吸收塔(1)上设置有第一出液口和第一进液口；所述第一循环泵(4)连通所述第一出液口和所述第一进液口；

和/或，所述第二处理装置还包括第二循环泵(5)，所述第二吸收塔(2)上设置有第二出液口和第二进液口；所述第二循环泵(5)连通所述第二出液口和所述第二进液口；

和/或，所述第一吸收塔(1)上设置有第一加液口(10)，所述第一加液口(10)用于向所述第一吸收塔(1)内添加所述第一吸收液；

和/或，所述第二吸收塔(2)上设置有第二加液口(11)，所述第二加液口(11)用于向所述第二吸收塔(2)内添加所述第二吸收液；

和/或，所述废气处理系统还包括集液装置(9)，所述集液装置(9)用于收集吸收所述废气后的第一吸收液和所述第二吸收液。

4.根据权利要求3中所述的废气处理系统，其特征在于，所述第一处理装置还包括第一温控器(6)，所述第一温控器(6)设置于所述第一循环泵(4)与所述第一进液口之间；

和/或，所述第二处理装置还包括第二温控器(7)，所述第二温控器(7)设置于所述第二循环泵(5)与所述第二进液口之间；

和/或，所述第一吸收塔(1)内还设置有第一雾化器(81)，所述第一雾化器(81)安装于所述第一进液口处；

和/或，所述第二吸收塔(2)内还设置有第二雾化器(82)，所述第二雾化器(82)安装于所述第二进液口处；

和/或，所述第一循环泵(4)上还设置有第一循环排液口；所述第一循环排液口连通至所述集液装置(9)；

和/或，所述第二循环泵(5)上还设置有第二循环排液口；所述第二循环排液口连通至所述集液装置(9)。

5.根据权利要求4中所述的废气处理系统，其特征在于，所述第一吸收塔(1)包括自上而下依次设置的第一上部、第一中部和第一下部；所述第二吸收塔(2)包括自上而下依次设置的第二上部、第二中部和第二下部；

所述第一加液口(10)位于所述第一中部；

和/或，所述第二加液口(11)位于所述第二中部；

和/或，所述第一进气口位于所述第一下部；

和/或，所述第二进气口位于所述第二下部；

和/或，所述第一出气口位于所述第一吸收塔(1)的顶部；

和/或，所述第二出气口位于所述第二吸收塔(2)的顶部；

和/或，所述第一填料位于所述第一中部；

和/或，所述第二填料位于所述第二中部；

和/或，所述第一填料为不锈钢材料316L或304；

和/或，所述第二填料为不锈钢材料316L或304；

和/或，所述第一吸收液为去离子水和二甲基亚砜的混合物或者液态二甲基亚砜；

和/或，所述第二吸收液为去离子水或液态二甲基亚砜。

6.根据权利要求5中所述的废气处理系统，其特征在于，当所述第一吸收液为去离子水和二甲基亚砜的混合物时，所述二甲基亚砜在所述混合物中的含量为15～35％；和/或，所述第一吸收液的温度为5～20℃。

7.根据权利要求5中所述的废气处理系统，其特征在于，当所述第一吸收液为液态二甲基亚砜时，所述第一吸收液的温度为20～30℃；

和/或，当所述第二吸收液为液态二甲基亚砜时，所述第二吸收液的温度为20～30℃；

和/或，当所述第二吸收液为去离子水时，所述第二吸收液的温度为5～20℃。

8.根据权利要求4中所述的废气处理系统，其特征在于，所述第一温控器(6)为第一冷却器；和/或，所述第二温控器(7)为第二冷却器。

9.一种采用如权利要求1-8中任一项所述的废气处理系统的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

将废气依次通入第一处理装置和第二处理装置。

10.根据权利要求9中所述的处理方法，其特征在于，当所述废气处理系统包括风机(3)时，将所述废气依次通入第一处理装置和第二处理装置包括如下步骤：

采用所述风机(3)将所述废气通入第一处理装置；

所述废气经过第一处理装置处理后，通入所述第二处理装置。