CN114288839A - 一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，包括冷凝器、碱液喷淋塔、除甲醛吸附喷淋塔和排空塔，本发明通过针对萘系减水剂磺化缩合尾气的特性，对尾气进行冷却、吸附、碱液喷淋、除甲醛喷淋和阻制同时进行的方式，对气体进行充分的吸附及收集，通过监控及检测处理后的尾气完全达到排放标准；本发明在除甲醛吸附喷淋塔的中下部放置的规整波纹填料可吸附和阻制流动的气体；除甲醛吸附喷淋塔下部注入一定体积的水，水经过泵和喷头，雾化前经过冷凝器本水的温度降下来，降低水中甲醛液体和甲醛气体的挥发，增大了甲醛的溶水性。
Description
技术领域
本发明涉及生产尾气处理回收领域，具体地说是一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺。
背景技术
萘系减水剂生产工艺通常是由工业萘经浓硫酸高温磺化、水解后与甲醛缩合，再以碱中和而成，因此，萘系减水剂在生产过程中，会产生升华萘、硫酸和甲醛挥发物等尾气，其中磺化工序生产的尾气由升华萘和硫酸挥发物组成，缩合工序产生的尾气由升华萘和甲醛挥发物组成，中和工序产生的尾气由甲醛挥发物和水蒸气组成。在尾气中，工业萘作为萘系减水剂生产的主要原料，不仅用量最大，而且价格昂贵，硫酸挥发物酸性较强，会腐蚀生产设备，甲醛具有特殊的刺激性气味，对人眼、鼻等有刺激作用，因此，如果尾气不经过处理直接排放，会造成环境污染和原料损失，增加生产成本。
萘系减水剂在磺化、缩合工艺阶段，因反应温度较高（90-165℃）会产生一定数量的含有硫酸、甲醛和水蒸气的混合气体，这种气体具有腐蚀性强、水分含量大、刺鼻等特性，并且污染环境。这些废气主要包括熔萘工段产生的萘蒸汽以及合成工段产生的甲醛和酸雾，传统的减水剂废气处理装置主要用于处理酸雾，不能有效回收萘蒸汽，导致萘的损失较大。
发明内容
为了克服现有技术中减水剂废气处理装置主要用于处理酸雾，不能有效回收萘蒸汽，导致萘的损失较大的问题，本发明提供一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，本发明针对萘系减水剂磺化缩合尾气的特性，采用冷却、吸附、喷淋、阻制同时进行的方式对尾气进行处理，能够有效将尾气处理至达到安全排放的标准。
本发明为了解决上述技术问题采用如下技术方案：一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，包括冷凝器、碱液喷淋塔、除甲醛吸附喷淋塔和排空塔，回收工艺包括以下步骤：
a、将混合气体进入冷凝器一中，对混合气体进行冷却；
b、冷却后的气体依次进入碱液喷淋塔一和碱液喷淋塔二，所述碱液喷淋塔一和碱液喷淋塔二内均安装除雾器，分别向所述碱液喷淋塔一和碱液喷淋塔二内注入碱液，对气体进行除酸；
c、除酸后的气体进入冷凝器二再次进行冷却；
d、冷却后的气体进入除甲醛吸附喷淋塔，去除甲醛；除甲醛吸附喷淋塔的内安装有除雾器，除雾器下方安装有喷头，所述除甲醛吸附喷淋塔内设置有位于喷头下方的波纹填料，除甲醛吸附喷淋塔底部注入水；
e、气体最后一步经过排空塔，所述排空塔中设置有活性炭，所述排空塔的顶部设置有排空烟筒。
本发明首先对气体进行冷却，使得部分气体遇冷变成液体，减轻了后面气体处理的难度；用碱液在高压作用下雾化喷淋气体和气体中的硫酸充分反应，达到有效清除气体中硫酸的目的。
进一步，所述碱液喷淋塔一和碱液喷淋塔二的塔中部均安装高压喷头，所述喷头通过管道与塔底部的碱液相连，通过泵将碱液送至喷头处；通过泵实现对碱液的喷洒，增大碱液与气体中的硫酸的接触面积，进而使二者充分反应。
进一步，所述碱液喷淋塔一和碱液喷淋塔二底部注入碱液浓度为9%-12%。
进一步，所述除甲醛吸附喷淋塔设置有两组，除甲醛吸附喷淋塔一和除甲醛吸附喷淋塔二，除甲醛吸附喷淋塔一和除甲醛吸附喷淋塔二之间设置有冷凝器三，所述冷凝器三的底部通过导管分别与两组除甲醛吸附喷淋塔的底部连接，冷凝器降低水的温度，降低水中甲醛的挥发，增大甲醛的溶水性。
进一步，所述冷凝器三的顶部通过管路与喷头连接。
进一步，所述除甲醛吸附喷淋塔内设置有筛网，所述规整波纹填料设置于筛网的上表面，筛网对规整波纹填料起到固定的作用。
进一步，所述排空塔的中部设置有筛网，所述活性炭设置于筛网的上表面，筛网对活性炭起到固定的作用。
进一步，所述排空烟筒为直筒型，便于气体的顺利排放。
进一步，碱液喷淋塔一、碱液喷淋塔二和除甲醛吸附喷淋塔的底部均设有管路与储水罐连接，且每条管路上均设置有水泵，储水罐用于回收碱液和水，碱液喷淋塔底部的碱液和除甲醛吸附喷淋塔底部的水通过水泵的控制进行排放，并在储水罐中进行收集。
进一步，冷凝器、碱液喷淋塔、除甲醛吸附喷淋塔、和排空塔之间通过管路连接，排空塔与除甲醛吸附喷淋塔连接的管道上安装有风机，风机吸引上一步的气体，同时给气体排空时一个推力，通过装置间的管路将各装置连接起来，保证该工艺的顺利进行。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1、本发明用碱液在高压作用下雾化喷淋气体和气体中的硫酸充分反应，且本发明设置了两组碱液喷淋塔能够达到完全清除气体中硫酸的目的，避免气体中的硫酸排入空气中污染大气，达到保护环境的目的。
2、本发明在除甲醛吸附喷淋塔的中下部放置的规整波纹填料可吸附和阻制流动的气体；除甲醛吸附喷淋塔下部注入一定体积的水，水经过泵和喷头，雾化前经过冷凝器本水的温度降下来，降低水中甲醛液体和甲醛气体的挥发，增大了甲醛的溶水性。
3、本发明在排空塔的中部设置有活性炭，对气体进行最后的清洁，保证气体符合排放标准。
4、本发明在冷凝器三和除甲醛吸附喷淋塔底部设置了回流装置，便于及时回收和补加碱液。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1本发明的结构示意图；
图2本发明除甲醛吸附喷淋塔内筛网的局部放大图；
图3本发明排空塔内筛网的局部放大图。
图中：1、冷凝器一；2、碱液喷淋塔一；3、碱液喷淋塔二；4、冷凝器二；5、除甲醛吸附喷淋塔一；6、除甲醛吸附喷淋塔二；7、冷凝器三；8、排空塔；801、排空烟筒；9、除雾器；10、喷头；11、碱液；12、水；13、筛网；1301、规整波纹填料；1302、活性炭；14、储水罐；15、风机。
具体实施方式
为了本发明的技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合具体实施例对本发明进行进一步的详细说明。
实施例1
参考图1，一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，其特征在于，包括冷凝器、碱液喷淋塔、除甲醛吸附喷淋塔、和排空塔8；冷凝器、碱液喷淋塔、除甲醛吸附喷淋塔和排空塔8之间通过管路连接，气体均从各个装置的底部进入，从装置上部排出，排空塔8与除甲醛吸附喷淋塔连接的管道上安装有风机15，风机15吸引上一步的气体，同时给气体排空时一个推力，体回收工艺包括以下步骤：
a、首先，将混合气体进入冷凝器一1中，对气体进行冷却；
b、冷却后的气体依次进入碱液喷淋塔一2和碱液喷淋塔二3，所述碱液喷淋塔一2和碱液喷淋塔二3的中上部均安装除雾器9，塔底部注入碱液11，碱液喷淋塔一2和碱液喷淋塔二3的塔中部均安装高压喷头10，所述喷头10通过管道与塔底部的碱液11相连，通过泵将碱液11送至喷头10处，对气体进行除酸，使用碱液11的浓度为9%；
c、除酸后的气体，因硫酸与碱反应产生热量，使气体温度上升，所以气体又经过冷凝器二4，再次进行冷却把气体温度降下来；
d、冷却后的气体进入除甲醛吸附喷淋塔，去除甲醛；除甲醛吸附喷淋塔设置有两组，除甲醛吸附喷淋塔一5和除甲醛吸附喷淋塔二6，除甲醛吸附喷淋塔的中上部安装有除雾器9，除雾器9下方安装有喷头10，所述除甲醛吸附喷淋塔中下部设置有筛网13，筛网13上铺满规整波纹填料1301，除甲醛吸附喷淋塔底部注入水12，除甲醛吸附喷淋塔一5和除甲醛吸附喷淋塔二6之间设置有冷凝器三7，所述冷凝器三7的底部通过导管分别与两组除甲醛吸附喷淋塔的底部连接，冷凝器三7的顶部通过管路与两组除甲醛吸附喷淋塔的喷头10连接，通过泵将水12送至喷头10处，冷凝器三7和除甲醛吸附喷淋塔底部设置了回流装置，便于及时回收和补加水；
e、气体最后一步经过排空塔8，活性炭1302放置在筛网13表面，筛网13对活性炭1302起到固定的作用，所述排空塔8的顶部设置有排空烟筒801，排空烟筒801为直筒型，便于气体的顺利排放。
碱液喷淋塔一2、碱液喷淋塔二3和除甲醛吸附喷淋塔的底部均设有管路与储水罐14连接，且每条管路上均设置有水泵，储水罐14用于回收碱液和水，碱液喷淋塔底部的碱液和除甲醛吸附喷淋塔底部的水通过水泵进行排放，并在储水罐14中进行收集，便于再次回收利用。
实施例2
参考图1，一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，其特征在于，包括冷凝器、碱液喷淋塔、除甲醛吸附喷淋塔、和排空塔8；冷凝器、碱液喷淋塔、除甲醛吸附喷淋塔和排空塔8之间通过管路连接，气体均从各个装置的底部进入，从装置上部排出，排空塔8与除甲醛吸附喷淋塔连接的管道上安装有风机15，风机15吸引上一步的气体，同时给气体排空时一个推力，体回收工艺包括以下步骤：
a、首先，将混合气体进入冷凝器一1中，对气体进行冷却；
b、冷却后的气体依次进入碱液喷淋塔一2和碱液喷淋塔二3，所述碱液喷淋塔一2和碱液喷淋塔二3的中上部均安装除雾器9，塔底部注入碱液11，碱液喷淋塔一2和碱液喷淋塔二3的塔中部均安装高压喷头10，所述喷头10通过管道与塔底部的碱液11相连，通过泵将碱液11送至喷头10处，对气体进行除酸，使用碱液11的浓度为10%；
c、除酸后的气体，因硫酸与碱反应产生热量，使气体温度上升，所以气体又经过冷凝器二4，再次进行冷却把气体温度降下来；
d、冷却后的气体进入除甲醛吸附喷淋塔，去除甲醛；除甲醛吸附喷淋塔设置有两组，除甲醛吸附喷淋塔一5和除甲醛吸附喷淋塔二6，除甲醛吸附喷淋塔的中上部安装有除雾器9，除雾器9下方安装有喷头10，所述除甲醛吸附喷淋塔中下部设置有筛网13，筛网13上铺满规整波纹填料1301，除甲醛吸附喷淋塔底部注入水12，除甲醛吸附喷淋塔一5和除甲醛吸附喷淋塔二6之间设置有冷凝器三7，所述冷凝器三7的底部通过导管分别与两组除甲醛吸附喷淋塔的底部连接，冷凝器三7的顶部通过管路与两组除甲醛吸附喷淋塔的喷头10连接，通过泵将水12送至喷头10处，冷凝器三7和除甲醛吸附喷淋塔底部设置了回流装置，便于及时回收和补加水；
e、气体最后一步经过排空塔8，活性炭1302放置在筛网13表面，筛网13对活性炭1302起到固定的作用，所述排空塔8的顶部设置有排空烟筒801，排空烟筒801为直筒型，便于气体的顺利排放。
碱液喷淋塔一2、碱液喷淋塔二3和除甲醛吸附喷淋塔的底部均设有管路与储水罐14连接，且每条管路上均设置有水泵，储水罐14用于回收碱液和水，碱液喷淋塔底部的碱液和除甲醛吸附喷淋塔底部的水通过水泵进行排放，并在储水罐14中进行收集，便于再次回收利用。
实施例3
参考图1，一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，其特征在于，包括冷凝器、碱液喷淋塔、除甲醛吸附喷淋塔、和排空塔8；冷凝器、碱液喷淋塔、除甲醛吸附喷淋塔和排空塔8之间通过管路连接，气体均从各个装置的底部进入，从装置上部排出，排空塔8与除甲醛吸附喷淋塔连接的管道上安装有风机15，风机15吸引上一步的气体，同时给气体排空时一个推力，体回收工艺包括以下步骤：
a、首先，将混合气体进入冷凝器一1中，对气体进行冷却；
b、冷却后的气体依次进入碱液喷淋塔一2和碱液喷淋塔二3，所述碱液喷淋塔一2和碱液喷淋塔二3的中上部均安装除雾器9，塔底部注入碱液11，碱液喷淋塔一2和碱液喷淋塔二3的塔中部均安装高压喷头10，所述喷头10通过管道与塔底部的碱液11相连，通过泵将碱液11送至喷头10处，对气体进行除酸，使用碱液11的浓度为12%；
c、除酸后的气体，因硫酸与碱反应产生热量，使气体温度上升，所以气体又经过冷凝器二4，再次进行冷却把气体温度降下来；
d、冷却后的气体进入除甲醛吸附喷淋塔，去除甲醛；除甲醛吸附喷淋塔设置有两组，除甲醛吸附喷淋塔一5和除甲醛吸附喷淋塔二6，除甲醛吸附喷淋塔的中上部安装有除雾器9，除雾器9下方安装有喷头10，所述除甲醛吸附喷淋塔中下部设置有筛网13，筛网13上铺满规整波纹填料1301，除甲醛吸附喷淋塔底部注入水12，除甲醛吸附喷淋塔一5和除甲醛吸附喷淋塔二6之间设置有冷凝器三7，所述冷凝器三7的底部通过导管分别与两组除甲醛吸附喷淋塔的底部连接，冷凝器三7的顶部通过管路与两组除甲醛吸附喷淋塔的喷头10连接，通过泵将水12送至喷头10处，冷凝器三7和除甲醛吸附喷淋塔底部设置了回流装置，便于及时回收和补加水；
e、气体最后一步经过排空塔8，活性炭1302放置在筛网13表面，筛网13对活性炭1302起到固定的作用，所述排空塔8的顶部设置有排空烟筒801，排空烟筒801为直筒型，便于气体的顺利排放。
碱液喷淋塔一2、碱液喷淋塔二3和除甲醛吸附喷淋塔的底部均设有管路与储水罐14连接，且每条管路上均设置有水泵，储水罐14用于回收碱液和水，碱液喷淋塔底部的碱液和除甲醛吸附喷淋塔底部的水通过水泵进行排放，并在储水罐14中进行收集，便于再次回收利用。
本发明的工作原理：本发明通过针对萘系减水剂磺化缩合尾气的特性，对尾气进行冷却、吸附、碱液喷淋、除甲醛喷淋和阻制同时进行的方式，对气体进行充分的吸附及收集，通过监控及检测处理后的尾气完全达到排放标准。
应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用于理解本发明，并不用于限定本发明，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，其特征在于，包括冷凝器、碱液喷淋塔、除雾器（9）和排空塔（8），回收工艺包括以下步骤：
a、将混合气体进入冷凝器一（1）中，对混合气体进行冷却；
b、冷却后的气体依次进入碱液喷淋塔一（2）和碱液喷淋塔二（3），所述碱液喷淋塔一（2）和碱液喷淋塔二（3）内均安装除雾器（9），分别向所述碱液喷淋塔一（2）和碱液喷淋塔二（3）内注入碱液（11），对气体进行除酸；
c、除酸后的气体进入冷凝器二（4）再次进行冷却；
d、冷却后的气体进入除甲醛吸附喷淋塔，去除甲醛；除甲醛吸附喷淋塔的内安装有除雾器（9），除雾器（9）下方安装有喷头（10），所述除甲醛吸附喷淋塔内设置有位于喷头下方的波纹填料（1301），除甲醛吸附喷淋塔底部注入水（12）；
e、气体最后一步经过排空塔（8），所述排空塔（8）中设置有活性炭（1302），所述排空塔（8）的顶部设置有排空烟筒（801）。
2.根据权利要求1所述的一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，其特征在于，所述碱液喷淋塔一（2）和碱液喷淋塔二（3）的塔中部均安装高压喷头（10），所述喷头（10）通过管道与塔底部的碱液（11）相连，通过泵将碱液（11）送至喷头（10）处。
3.根据权利要求1或2所述的一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，其特征在于，所述碱液喷淋塔一（2）和碱液喷淋塔二（3）底部注入碱液（11）浓度为9%-12%。
4.根据权利要求1所述的一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，其特征在于，所述除甲醛吸附喷淋塔设置有两组，除甲醛吸附喷淋塔一（5）和除甲醛吸附喷淋塔二（6），除甲醛吸附喷淋塔一（5）和除甲醛吸附喷淋塔二（6）之间设置有冷凝器三（7），所述冷凝器三（7）的底部通过导管分别与两组除甲醛吸附喷淋塔的底部连接。
5.根据权利要求4所述的一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，其特征在于，所述冷凝器三（7）的顶部通过管路与喷头（10）连接。
6.根据权利要求1所述的一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，其特征在于，所述除甲醛吸附喷淋塔内设置有筛网（13），所述规整波纹填料（1301）设置于筛网（13）的上表面。
7.根据权利要求1所述的一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，其特征在于，所述排空塔（8）的中部设置有筛网（13），所述活性炭（1302）设置于筛网（13）的上表面。
8.根据权利要求1所述的一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，其特征在于，所述排空烟筒（801）为直筒型。
9.根据权利要求1所述的一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，其特征在于，碱液喷淋塔一（2）、碱液喷淋塔二（3）和除甲醛吸附喷淋塔的底部均设有管路与储水罐（14）连接，且每条管路上均设置有水泵。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的一种萘系减水剂磺化缩合尾气回收工艺，其特征在于，冷凝器、碱液喷淋塔、除甲醛吸附喷淋塔、和排空塔（8）之间通过管路连接，排空塔（8）与除甲醛吸附喷淋塔连接的管道上安装有风机（15）。
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