CN114405251A - 一种糖精生产中胺化中和反应工段甲苯废气的深度处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机废气治理领域，公开了一种糖精生产中胺化中和反应工段产生的甲苯废气的深度处理方法。该方法利用空气中O2，通过高功率电源技术，并以水为载体，产生含有大量羟基的氧化液，然后通过螺旋喷嘴在氧化塔内形成雾滴，对经过预处理后的胺化中和反应工段甲苯废气进行喷淋，通过凝并、吸附、超临界裂解等复合作用，常温下实现对甲苯废气的氧化降解。甲苯废气被氧化分解为CO2和水，实现甲苯废气的深度净化处理。该方法所用的设备和材料均无毒、无害、不含危险化学物质。通过该方法对胺化中和反应工段甲苯废气进行深度处理后，甲苯废气满足达标排放标准。
Description
技术领域
本发明属于有机废气治理领域，公开了一种胺化中和反应工段中有机废气污染物因子甲苯的深度处理方法。
背景技术
糖精是一种人工合成的非营养型甜味剂，化学名称为邻磺酰苯酰亚胺。“苯酐法”合成糖精的生产工艺，以苯酐为原料，经过酰胺化、酯化、重氮、置换、氯化、胺化、中和、酸析、结晶脱水等化学反应制成。在糖精生产工艺中，完成胺化中和阶段反应后，从反应釜内挥发出的气体是一种苯环类有机废气污染物。由于是间歇反应，具有瞬时风量大、浓度高的特点，其中废气量为1500～7500m3/h，废气温度为65～88℃，浓度为400～4200mg/m3。废气呈青蓝色，带有强烈的刺鼻性苯样气味，以甲苯含量为主。该分子中化学键除了C-C、C-H之间形成的σ键，还有C原子间的大π键连接，键能较大，分子稳定。采用国内常规废气处理方式难以高效处理此类甲苯废气。
目前，国内为数不多的几家糖精生产企业由于甲苯等废气不能达标排放，都面临巨大的生存压力，部分企业已经被政府部门叫停，或面临关门停产，环保形势极为严峻，急需寻求一种新的方法解决。
发明内容
为解决现有的糖精生产中胺化中和反应工段甲苯废气治理困难的问题，本发明提供一种糖精生产中胺化中和反应工段甲苯废气的深度处理新方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
所述糖精生产中胺化中和反应工段甲苯废气的深度处理方法，步骤如下：
(1)将胺化中和反应工段产生的废气通过降温、除尘处理，将尾气温度降至10℃～60℃；再通过酸洗等预处理，去除废气中碱性气体和水溶性气体，使甲苯废气PH值为6～9，废气浓度优选100～2900mg/m3。
(2)采用羟基自由基发生器，利用空气中O2，采用高压电离技术，并以水为载体，产生以强氧化性的羟基自由基为主的羟基氧化液。通过螺旋喷嘴形成超细水雾，在氧化塔内与通入的甲苯废气进行并行、逆行喷淋，气液充分接触，进行凝并、吸附和超临界裂解作用。自由基在临界状态下，打破甲苯分子间的化学键，对其进行氧化分解，实现甲苯废气的深度处理。最终使甲苯废气的达标排放。
本发明创新点在于：
(1)以羟基自由基(·OH)为氧化剂，利用其极高的氧化电位(2.80V)和强氧化性，将甲苯废气彻底氧化分解为CO2和水。
(2)通过微电荷载技术，使喷淋的雾化液滴带有负电荷。
(3)采用本方法实现了对糖精生产中胺化中和反应工段中甲苯废气的深度处理。设备简便，运维成本低。为同行业、同领域的甲苯废气深度治理提供了新的技术支撑。
(4)无其它化学药剂的添加，无二次污染物产生。
(5)该深度处理过程在常温、湿式环境下进行，不涉及易燃易爆环境，尤其对于有机化工行业，安全系数高。
附图说明
图1为本发明工艺流程图；
图2为本发明原理图。
具体实施方式
为对本发明进行更好的说明，举实例如下：
实施例1
糖精生产中胺化中和反应工段产生的甲苯废气，首先被引送至降温除尘塔和车间原有预处理吸收塔。经过预处理后，从原输气管道引出少部分风量为1000～1300m3/h，浓度为100～2000mg/m3的甲苯废气，输送至羟基氧化塔内。经羟基发生主机系统产生的羟基氧化液从氧化塔顶均匀喷出，在氧化塔内形成雾化喷淋，循环喷淋量为5.0～7.0m3/h；甲苯废气在氧化塔内保持0.2～2.2s的停留时间，与雾化液滴并向、逆向碰撞接触，对甲苯分子进行快速捕集和消减，使甲苯气体分子最终被氧化分解为CO2和水。随着喷淋量的的加大，废气处理甲苯的平均去除效率从62.2％增加到98.76％，最终实现甲苯废气的达标排放。
实施例2
在某糖精生产胺化中和甲苯废气治理项目中，糖精生产中胺化中和反应工段产生的甲苯废气，经过预处理后，废气从原排放口直接输送至羟基氧化塔内，风量为1600～3000m 3/h，浓度为500～2000mg/m3。经羟基发生主机系统产生的羟基氧化液从氧化塔顶均匀喷出，循环喷淋量为22.0～30.0m3/h；甲苯废气在氧化塔内保持0.2～2.2s的停留时间，与雾化液滴并向、逆向碰撞接触，对甲苯分子进行快速捕集和氧化分解。深度处理后废气，经第三方机构检测，甲苯废气达标排放。
检测数据如下：
注：排气筒高度为25m，出口内径为30cm，生产车间为满负荷生产。
Claims (3)
1.一种胺化中和反应工段甲苯废气的深度处理方法，其特征在于，通过如下步骤实现：
（1）将胺化中和反应工段产生的废气通过降温、除尘处理，将废气温度降至10~60℃以下；再通过酸洗预处理，去除废气中碱性气体和水溶性气体，使甲苯废气PH值为6~9；
（2）利用羟基自由基发生器以水为载体，在有氧条件下，持续产生羟基氧化液；将产生的羟基氧化液通入氧化塔内，进行雾化喷淋；
（3）将步骤（1）的甲苯废气通入氧化塔内，保持甲苯废气在氧化塔内的停留时间，使气液接触反应；经测定后排放。
2.如权利要求1所述的胺化中和反应工段甲苯废气的深度处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述废气浓度为100~2900mg/m³。
3.如权利要求1或2所述的胺化中和反应工段甲苯废气的深度处理方法，其特征在于，通过微电荷载技术，使喷淋的雾化液滴带有负电荷。
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