CN113941241A - 一种黑药生产中废气的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种黑药生产中废气的处理方法，属于废气处理技术领域。解决了传统黑药生产过程中产生的废气处理效率低下的问题。其包括以下步骤：步骤一：将废气收集混合经过吸尘罩和缓冲罐通入n级碱液喷淋吸收塔内利用碱液对废气中的H2S及粉尘进行吸收处理，所述废气与碱液逆流接触；步骤二：对步骤一中逸出的气体H2S、NH3和C7H8O采用UV光解设备进行氧化降解处理，配套离心风机，处理废气经过15‑25m的烟囱高空排放。本发明以n级碱液喷淋吸收和UV光解协同氧化降解相结合的方法去除黑药生产过程中产生的污染物质，无需添加其他物质参与化学反应，无需预处理，设备简单运行成本低，处理效率高，适用范围广且工艺安全、稳定、可靠。

Description

一种黑药生产中废气的处理方法
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，具体涉及一种黑药生产中废气的处理方法。
背景技术
黑药(black catching agent)的品种很多，常用的有丁基胺黑药(以丁醇，五硫化二磷和氨水为原料合成)，丁钠黑药(以丁醇，五硫化二磷和氢氧化钠为原料合成)及25#黑药(以甲酚和五硫化二磷为原料合成)。丁铵黑药自1969年研制成功并投入生产已经很多年了，丁铵黑药可用作铜、铅、锌、镍等硫化矿的捕收剂，并具有一定的起泡性能，对某些难选矿石如墨铜矿等有较强的捕收能力，在酸性介质中较为稳定，当介质不宜使用黄药时，可用黑药替代。
丁铵黑药传统生产工艺需要合成、中和、干燥几个步骤，目前国内很多企业采用直干法生产，即合成、干燥两步即可完成。无论是丁铵黑药，丁钠黑药还是25#黑药的生产，都会产生副产物H2S气体及原料的挥发物NH3及C7H8O等污染物，严重污染环境，必须对其进行治理。
传统的废气处理方法有焚烧法，化学试剂吸收法及碱液吸收法，UV光解等，焚烧法设备投资大、运行成本高，且焚烧产物硫化物，氮化物及碳化物如不进行二次处理等会造成新的污染。目前，国内大部分黑药生产企业对H2S的处理采用的或是氨水吸收，或是氢氧化钠溶液吸收法处理，且大部分都停留在2级搅拌吸收，该方式吸收效果差，气体逸出口排出的废气浓度超标，并且在进气口端硫化氢气体会与溶液中生成的硫化钠再次发生反应生成硫氢化钠，导致硫化钠/硫化铵溶液品质差，并且进气端产生的过饱和现象析出结晶会堵塞进气管口，清理难度大，不能解决实际问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种黑药生产中废气的处理方法，其以n级碱液喷淋吸收和UV光解协同氧化降解相结合的方法去除黑药生产过程中产生的污染物质，无需添加其他物质参与化学反应，无需预处理，设备简单运行成本低，处理效率高，适用范围广且工艺安全、稳定、可靠，已解决背景技术中的问题。
一种黑药生产中废气的处理方法，包括以下步骤：
步骤一：将黑药生产中的废气收集混合经过吸尘罩和缓冲罐通入n级碱液喷淋吸收塔内利用碱液对废气中的H2S及粉尘进行吸收处理，所述废气与碱液逆流接触；所述n级碱液喷淋塔内的碱液为质量浓度为10-28％的氨水或者30-48％的氢氧化钠溶液；n级碱液喷淋塔内安装有防爆耐酸碱腐蚀的泵，所述泵将碱液由塔底送至塔上部的喷淋管，经喷嘴雾化之后形成微小的液滴喷洒而下，与上升气流逆流接触反应，在吸收塔顶安装有丝网除沫器；
步骤二：对步骤一中逸出的气体H2S、NH3和C7H8O采用UV光解设备进行氧化降解处理，在光氧催化设备中利用臭氧、催化剂及紫外线光束作用下将C7H8O裂解为CO2和H2O，将H2S裂解为H2O和SO2，将NH3裂解为H2O和NOX，配套离心风机，处理废气经过15-25m的烟囱高空排放。
所述步骤二中废气排放之前经过在线监测仪监测H2S，NH3，SO2，NOX的浓度。
所述步骤一中采用2-4级碱液喷淋吸收塔，在吸收处理废气中过程中将后一级吸收塔内的碱液输送到前一级吸收塔，在最后一级吸收塔补充新鲜的碱液。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明的碱液喷淋塔内吸收介质是氨水和氢氧化钠溶液中的一种，并且碱液喷淋塔内碱液与气体之间是逆流接触，产品不会堵塞进气口，吸收效率高，第一级碱液喷淋塔内的硫化铵或硫化钠产品浓度进行在线监测，待达到市售要求立即导出，并将后一级碱液喷淋塔内碱液输送至前一级碱液喷淋塔内，在最后一级吸收塔补充新鲜的碱液；
2.本发明的UV光解催化设备起到裂解从碱液喷淋塔逸出的恶臭气体H2S、NH3，C7H8O的作用，在光氧催化设备中可将C7H8O裂解为CO2和H2O，可将H2S裂解为H2O和SO2，可将NH3裂解为H2O和NOX，实现了污染气体毒性及臭味的降低；
3.本发明的废气首先通过碱液喷淋塔主要对副产物H2S气体进行吸收，吸收率≥95％，再通过UV光解催化装置对恶臭气体H2S、NH3和C7H8O的去除效率为96-99.7％，最后通过高空烟囱排放出的H2S、NH3浓度符合《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)，SO2、NOX浓度符合《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)；
综上，本发明以n级碱液喷淋吸收和UV光解协同氧化降解相结合的方法去除黑药生产过程中产生的污染物质，无需添加其他物质参与化学反应，无需预处理，设备简单运行成本低，处理效率高，适用范围广且工艺安全、稳定、可靠。
附图说明
图1为本发明的废气处理流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例
A选矿药剂厂黑药产品的产能为5000吨/年，其中包括丁胺黑药固体3000吨，丁胺黑药液体1000吨及25#黑药1000吨。三种产品经过合成，干燥工序会产生部分恶臭废气：H2S、NH3和C7H8O等。针对上述黑药生产过程中产生的废气,本实施例提供了一种黑药生产中废气的处理方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
步骤一：将黑药生产中的废气收集混合经过吸尘罩和缓冲罐通入2-4级碱液喷淋吸收塔内利用碱液对废气中的H2S及粉尘进行吸收处理，废气与碱液逆流接触，将后一级吸收塔内的碱液输送到前一级吸收塔，在最后一级吸收塔补充新鲜的碱液，碱液为质量浓度为10-28％的氨水或者30-48％的氢氧化钠溶液；2-4级碱液喷淋塔内安装有防爆耐酸碱腐蚀的泵，该泵将碱液由塔底送至塔上部的喷淋管，经喷嘴雾化之后形成微小的液滴喷洒而下，与上升气流逆流接触反应，在吸收塔顶安装有丝网除沫器。
步骤二：对步骤一中逸出的气体H2S、NH3和C7H8O采用UV光解设备进行氧化降解处理，在光氧催化设备中利用臭氧、催化剂及紫外线光束作用下将C7H8O裂解为CO2和H2O，将H2S裂解为H2O和SO2，将NH3裂解为H2O和NOX，配套离心风机，处理废气经过15-25m的烟囱高空排放。废气排放之前经过在线监测仪监测H2S，NH3，SO2，NOX的浓度。
实施例1
在步骤一中采用2级碱液喷淋吸收塔，在塔内利用质量分数为10％的氨水溶液对废气中的H2S及粉尘进行吸收处理，废气排放之前在线监测仪的监测结果如下表：
表1处理前后数据对比
Figure BDA0003371177570000041
由表1的数据可以看出，当使用两级氨水(wt10％)吸收联合UV光催化降解处理废气，各组分浓度明显减少，出口处酚类的浓度虽然下降明显，但仍然超出排放限值，说明两级氨水(wt10％)吸收联合UV光催化降解处理废气处理能力还是不够。
实施例2
在步骤一中采用3级碱液喷淋吸收塔，在塔内利用质量分数为28％的氨水溶液对废气中的H2S及粉尘进行吸收处理，废气排放之前在线监测仪的监测结果如下表：
表2处理前后数据对比
Figure BDA0003371177570000051
由表2的数据可以看出，当使用增加一级喷淋吸收塔的同时将氨水浓度调整为wt28％联合UV光催化降解处理废气，各组分浓度明显减少，出口处酚类的去除率提高了1.8个百分点，但仍然超出排放限值，说明三级氨水(wt28％)吸收联合UV光催化降解处理废气处理能力还是不够。
实施例3
在步骤一中采用4级碱液喷淋吸收塔，在塔内利用质量分数为28％的氨水溶液对废气中的H2S及粉尘进行吸收处理，废气排放之前在线监测仪的监测结果如下表：
表3处理前后数据对比
Figure BDA0003371177570000052
由表3的数据可以看出，当喷淋吸收塔增加到四级时，氨水浓度保持在wt28％联合UV光催化降解处理废气，各组分去除率得到提高，出口处酚类的浓度达到排放限值，说明四级氨水(wt28％)吸收联合UV光催化降解处理废气可以满足生产的需求。
实施例4
在步骤一中采用3级碱液喷淋吸收塔，在塔内利用质量分数为30％的氢氧化钠溶液对废气中的H2S及粉尘进行吸收处理，废气排放之前在线监测仪的监测结果如下表：
表4处理前后数据对比
Figure BDA0003371177570000061
由表4的数据可以看出，当喷淋吸收塔设为三级，工作介质为wt30％的氢氧化钠溶液联合UV光催化降解处理废气，各组分去出口浓度明显下降，出口处酚类的浓度达到排放限值，说明三级wt30％的氢氧化钠溶液联合UV光催化降解处理废气也可以满足生产的需求。
实施例5
在步骤一中采用4级碱液喷淋吸收塔，在塔内利用质量分数为48％的氢氧化钠溶液对废气中的H2S及粉尘进行吸收处理，废气排放之前在线监测仪的监测结果如下表：
表5处理前后数据对比
Figure BDA0003371177570000062
Figure BDA0003371177570000071
由表5的数据可以看出，当喷淋吸收塔设为四级，工作介质为wt48％的氢氧化钠溶液联合UV光催化降解处理废气，各组分的去除率得到提高，出口处酚类的浓度明显下降，说明四级wt48％的氢氧化钠溶液联合UV光催化降解处理废气完全可以满足生产的需求，实际生产过程中，可根据生产需要，关闭一级喷淋塔或者调整工作介质氢氧化钠溶液浓度。
对比例1
该对比例与实施例5进行对比，处理流程和实施例5相同，区别在于，UV光解设备未工作，监测结果如下表：
表6处理前后数据对比
Figure BDA0003371177570000072
由表6的数据可以看出，当仅使用四级喷淋吸收塔，工作介质为wt48％的氢氧化钠溶液单独处理废气，各组分的去除效果不佳，恶臭气体NH3的去除率仅为42.22％，H2S和酚类出口处的浓度远远超出排放限值，SO2、NOx未检出，说明单独使用四级wt48％的氢氧化钠溶液处理废气可以降低部分气体的浓度，但是不能满足环保排放要求。
对比例2
该对比例与实施例5进行对比，处理流程和实施例5相同，区别在于，四级喷淋吸收塔装置未工作，监测结果如下表：
表7处理前后数据对比
Figure BDA0003371177570000081
由表7的数据可以看出，当仅使用UV光解设备处理废气，各组分的去除效果不佳，恶臭气体NH3的去除率仅为61.30％，较对比例1有所提高，H2S和酚类出口处的浓度仍然远远超出《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)排放限值，SO2和NOx出口浓度也超出了《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)的排放限值，说明单独使用UV光解设备处理废气，其处理能力还是不能满足环保排放要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种黑药生产中废气的处理方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将黑药生产中的废气收集混合经过吸尘罩和缓冲罐通入n级碱液喷淋吸收塔内利用碱液对废气中的H2S及粉尘进行吸收处理，所述废气与碱液逆流接触；所述n级碱液喷淋塔内的碱液为质量浓度为10-28％的氨水或者30-48％的氢氧化钠溶液；n级碱液喷淋塔内安装有防爆耐酸碱腐蚀的泵，所述泵将碱液由塔底送至塔上部的喷淋管，经喷嘴雾化之后形成微小的液滴喷洒而下，与上升气流逆流接触反应，在吸收塔顶安装有丝网除沫器；
步骤二：对步骤一中逸出的气体H2S、NH3和C7H8O采用UV光解设备进行氧化降解处理，在光氧催化设备中利用臭氧、催化剂及紫外线光束作用下将C7H8O裂解为CO2和H2O，将H2S裂解为H2O和SO2，将NH3裂解为H2O和NOX，配套离心风机，处理废气经过15-25m的烟囱高空排放。
2.根据权利要求1所述的一种黑药生产中废气的处理方法，其特征在于：所述步骤二中废气排放之前经过在线监测仪监测H2S，NH3，SO2，NOX的浓度。
3.根据权利要求1所述的一种黑药生产中废气的处理方法，其特征在于：所述步骤一中采用2-4级碱液喷淋吸收塔，在吸收处理废气中过程中将后一级吸收塔内的碱液输送到前一级吸收塔，在最后一级吸收塔补充新鲜的碱液。
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