CN115196765A - 一种乙炔脱除与回收的装置系统及方法 - Google Patents
一种乙炔脱除与回收的装置系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115196765A CN115196765A CN202210556774.7A CN202210556774A CN115196765A CN 115196765 A CN115196765 A CN 115196765A CN 202210556774 A CN202210556774 A CN 202210556774A CN 115196765 A CN115196765 A CN 115196765A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acetylene
- carbide slag
- water source
- micro
- vacuum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 137
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 title claims abstract description 137
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims description 51
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 111
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 claims abstract description 60
- 239000002101 nanobubble Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000004537 pulping Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 74
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 48
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 24
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 21
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 9
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 10
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 building blocks Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/30—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/30—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
- B09B3/38—Stirring or kneading
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/005—Processes comprising at least two steps in series
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/12—Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
- C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/06—Pressure conditions
- C02F2301/063—Underpressure, vacuum
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Abstract
本发明提供了一种乙炔脱除与回收的装置系统及方法,所述装置系统包括沿物料流向依次连接的制浆单元、微纳米气泡发生装置、真空脱气单元以及乙炔回收单元;所述真空脱气单元排出的滤液返回制浆单元。本发明采用微纳米气泡耦合真空脱气,有利于电石渣团聚颗粒的破碎以及加快乙炔气的挥发速度,从而实现电石渣浆中乙炔的快速脱除;本发明将乙炔吸附回收处理,避免乙炔直接排放污染环境,有利于实现乙炔的资源化回收利用。
Description
技术领域
本发明涉及资源与环境技术领域,具体涉及一种乙炔脱除与回收的装置系统及方法。
背景技术
电石渣是电石水解制备乙炔过程中形成的工业废弃物,主要成分为氢氧化钙,含量通常在80%-90%,可用于胶凝材料、建筑砌块以及氧化钙等化工产品的制备。由于电石渣中会夹带少量未反应完全的电石乙炔以及吸附态乙炔,在电石渣资源化利用过程中,乙炔会逸出并富集,存在较大的安全隐患以及环境污染问题。
CN 109609188A公开了一种湿法乙炔电石渣处理工艺,将电石渣浆进行初步沉降分离,并通过渣浆泵将电石渣浆喷入脱气塔内,同时采用真空泵从脱气塔顶部抽气,电石渣浆经压滤以及干燥,送至固体粉料分级器进行粗细电石渣分离,完成对电石渣的处理。
CN 207958262U公开了一种电石渣回收乙炔气装置,其包括设于发生器底部的螺旋输送机,所述螺旋输送机的出料端设有卸料器,所述卸料器连接固液输送器,所述固液输送器的固体出料端通过固渣输送器连接渣浆乙炔发生器,所述固液输送器的浆液出口通过渣浆泵连接渣浆乙炔发生器,所述渣浆乙炔发生器的乙炔排出口、固渣口和渣浆口分别连接缓冲罐、固渣回收线和乙炔脱析器。
CN 111912936A公开了一种基于高粉尘环境中乙炔气实时监测的应急充氮-强制通风组合防爆系统及方法,通过分级除尘系统对气体中包含的粉尘进行过滤分离,采用气体在线分析检测装置实时检测乙炔气浓度,根据乙炔气浓度变化,分别采用应急充氮及强制通风的方法使体系中的乙炔气浓度迅速降低并保持在所要求的范围之内。
上述研究中针对湿电石渣主要考虑回收电石渣浆中的乙炔,处理后的电石渣浆中残留的乙炔量仍然较高;针对干电石渣主要采用应急充氮及强制通风的方法降低体系乙炔浓度,未对电石渣中残留乙炔进行处理,后续利用过程中仍存在安全问题。
针对现有技术的不足,亟需提供一种能够实现电石渣中的乙炔快速脱除以及回收的装置系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种乙炔脱除与回收的装置系统及方法,利用微纳米气泡耦合真空脱气条件,促进电石渣团聚颗粒的破碎以及乙炔的挥发,实现电石渣浆中乙炔的快速脱除与回收利用,具有乙炔脱除速度快、安全环保等优点。
为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种乙炔脱除与回收的装置系统,所述装置系统包括沿物料流向依次连接的制浆单元、微纳米气泡发生装置、真空脱气单元以及乙炔回收单元;
所述真空脱气单元排出的滤液返回制浆单元。
本发明提供的乙炔脱除与回收的装置系统,通过设置微纳米气泡发生装置,同时利用真空脱气单元创造快速真空条件,从而实现电石渣浆中乙炔的快速脱除;通过设置乙炔回收单元,避免了低浓度乙炔直接排放污染环境的问题,有利于实现乙炔的资源化回收利用。
优选地,所述制浆单元包括壳体以及设置于所述壳体内部的搅拌装置。
优选地,所述搅拌装置包括搅拌扇叶、转动连杆以及搅拌电机。
优选地,所述微纳米气泡发生装置与所述制浆单元的水源出口连接。
优选地,所述微纳米气泡发生装置设置有气源进口。
优选地,所述真空脱气单元包括脱气装置、真空抽气装置、出料装置以及过滤装置。
所述脱气装置包括罐体,所述罐体的内部设置有搅拌装置,所述罐体的顶部设置有进气口以及出气口,所述罐体的底部设置有出料口。
所述出气口与真空抽气装置连接。
所述出料口与出料装置连接。
所述过滤装置与出料装置的出料口连接。
所述过滤装置将出料装置排出的电石渣浆固液分离,得到净化电石渣与滤液,所得滤液返回搅拌槽制浆。
优选地,所述进气口通入的气源包括惰性气体、氮气或二氧化碳中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制性的组合包括包括惰性气体与氮气的组合,氮气与二氧化碳的组合,惰性气体与二氧化碳的组合,或惰性气体、氮气与二氧化碳的组合。
优选地,所述真空抽气装置包括真空泵。
优选地,所述出料装置包括出料泵。
优选地,所述脱气装置与所述微纳米气泡发生装置的水源出口连接。
优选地,所述脱气装置包括2-5个脱气罐,所述脱气罐并联设置,用于交替进行真空脱气。
所述脱气装置包括2-5个脱气罐,例如可以是2个、3个、4个或5个。
优选地,所述真空抽气装置设置旁路,使所述并联设置的脱气装置可以同时进行真空脱气与氮气吹扫。
优选地,所述滤液由所述真空脱气单元的过滤装置排出。
优选地,所述乙炔回收单元包括沿尾气流向依次连接的冷凝装置、吸附回收装置以及引风装置。
优选地,所述冷凝装置包括冷凝器。
优选地,所述吸附回收装置包括吸附塔。
优选地,所述引风装置包括引风机。
优选地,所述冷凝装置与所述真空抽气装置的出气口连接。
优选地,所述吸附回收装置包括并联设置的第一吸附器与第二吸附器。
所述第一吸附器与第二吸附器交替进行尾气吸附以及乙炔的浓缩回收。
第二方面,本发明提供了应用第一方面所述乙炔脱除与回收的装置系统的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)电石渣与溶剂混合作为水源,所述水源与气源进入微纳米气泡发生装置形成含微纳米气泡的电石渣浆;
(2)步骤(1)所述含微纳米气泡的电石渣浆经真空脱气,得到含乙炔尾气,冷凝后进行吸附回收处理;
(3)步骤(2)所述经真空脱气的电石渣浆,经固液分离得到净化电石渣与滤液,所得滤液返回步骤(1)作为水源重复利用。
本发明提供的应用乙炔脱除与回收的装置系统的方法,利用微纳米气泡耦合真空脱气条件,使微纳米气泡快速爆裂形成较大冲击力的微射流以及局部的超高温,有利于电石渣颗粒破碎并进一步细化,促进电石渣中包裹电石乙炔以及溶液中吸附态乙炔的释放,同时有利于加快气体的传质速率,加快乙炔的挥发速度,从而实现电石渣浆中乙炔的快速脱除;真空脱出的尾气经冷凝去除水蒸气,再进行乙炔的吸附回收,有利于实现乙炔的资源化利用。
本发明所述“电石渣”是指,通过干法电石制备乙炔过程产生的干电石渣,或通过湿法电石制备乙炔过程产生的电石渣浆。
优选地,步骤(1)所述电石渣的粒度范围≤600μm,例如可以是600μm、500μm、400μm、300μm、200μm、100μm或50μm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述水源中电石渣的质量百分数为1-30wt%,例如可以是1wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%或30wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述水源的温度为50-90℃,例如可以是50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃或90℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述溶剂包括水。
优选地,步骤(1)所述气源流量为水源流量的2-10%,例如可以是2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述气源包括惰性气体、氮气或二氧化碳中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制性的组合包括包括惰性气体与氮气的组合,氮气与二氧化碳的组合,惰性气体与二氧化碳的组合,或惰性气体、氮气与二氧化碳的组合。
优选地,步骤(2)所述真空脱气中搅拌的转速为50-200rpm,例如可以是50rpm、100rpm、120rpm、150rpm或200rpm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述真空脱气的时间为0.1-5min,例如可以是0.1min、0.5min、1min、2min、3min、4min或5min,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述真空脱气的真空度为1-50KPa,例如可以是1KPa、5KPa、10KPa、20KPa、30KPa、40KPa或50KPa,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述真空脱气中达到预期真空度的时间为5-90s,例如可以是5s、10s、20s、30s、40s、50s、60s、70s、80s或90s,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述吸附回收处理的后端设置有引风装置。
优选地,所述引风装置的风量为1000-5000m3/h,例如可以是1000m3/h、1500m3/h、2000m3/h、2500m3/h、3000m3/h、3500m3/h、4000m3/h或5000m3/h,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,所述引风装置的风压为100-1000Pa,例如可以是100Pa、200Pa、300Pa、400Pa、500Pa、600Pa、700Pa、800Pa、900Pa或1000Pa,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明第二方面提供的方法的优选技术方案,所述方法包括如下步骤:
(1)电石渣与溶剂混合作为水源,所述水源与气源进入微纳米气泡发生装置形成含微纳米气泡的电石渣浆;
所述电石渣的粒度范围≤600μm;所述水源中电石渣的质量百分数为1-30wt%;所述水源的温度为50-90℃;所述气源流量为水源流量的2-10%;
(2)步骤(1)所述含微纳米气泡的电石渣浆在50-200rpm转速下真空脱气0.1-5min,得到含乙炔尾气,冷凝后在风量1000-5000m3/h以及风压100-1000Pa的引风装置驱动下进行吸附回收处理;
所述真空脱气的真空度为1-50KPa,达到预期真空度的时间为5-90s;
(3)步骤(2)所述经真空脱气的电石渣浆,经固液分离得到净化电石渣与滤液,所得滤液返回步骤(1)作为水源重复利用。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明提供的乙炔脱除与回收的装置系统及方法,采用微纳米气泡耦合真空脱气,有利于电石渣团聚颗粒的破碎以及加快乙炔气挥发速度,从而实现电石渣浆中乙炔的快速脱除,乙炔脱除率可达99.0%;本发明将乙炔吸附回收处理,回收率可达96.5%,避免乙炔直接排放污染环境,有利于实现乙炔的资源化回收利用。
附图说明
图1是本发明提供的乙炔脱除与回收的装置系统的结构示意图。
其中:1,壳体;2,搅拌装置;3,过滤装置;4,微纳米气泡发生装置;5,脱气罐;6,罐体;7,真空泵;8,出料泵;9,冷凝器;10,第一吸附塔;11,第二吸附塔;12,引风机。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
以下实施例提供的乙炔脱除与回收的方法采用的装置系统如图1所示。
所述乙炔脱除与回收的装置系统包括沿物料流向依次连接的制浆单元、微纳米气泡发生装置、真空脱气单元以及乙炔回收单元;所述真空脱气单元排出的滤液返回制浆单元;
所述制浆单元包括壳体1以及设置于所述壳体1内部的搅拌装置2;
所述微纳米气泡发生装置4与所述制浆单元的水源出口连接;所述微纳米气泡发生装置4设置有气源进口;
所述真空脱气单元包括并联设置的脱气罐5、真空泵7、出料泵8以及过滤装置3;所述脱气罐5包括罐体6,所述罐体6的内部设置有搅拌装置,所述罐体6的顶部设置有进气口以及出气口,所述罐体6的底部设置有出料口;所述出气口与真空泵7连接;所述出料口与出料泵8连接;所述过滤装置3与出料泵8的出料口连接;所述脱气罐5与所述微纳米气泡发生装置4的水源出口连接;所述真空泵7设置旁路,使所述并联设置的脱气罐5可以同时进行真空脱气与氮气吹扫;所述滤液由所述真空脱气单元的过滤装置3排出;
所述乙炔回收单元包括沿尾气流向依次连接的冷凝器9、并联设置的第一吸附塔10与第二吸附塔11以及引风机12;所述冷凝器9与所述真空泵7的出气口连接。
实施例1
本实施例提供了一种应用所述乙炔脱除与回收的装置系统进行乙炔脱除与回收的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)电石渣与水混合作为水源,所述水源与氮气进入微纳米气泡发生装置形成含微纳米气泡的电石渣浆;
所述电石渣的粒度范围≤300μm;所述水源中电石渣的质量百分数为15wt%;所述水源的温度为70℃;所述氮气流量为水源流量的6%;
(2)步骤(1)所述含微纳米气泡的电石渣浆在100rpm转速下真空脱气2min,得到含乙炔尾气,冷凝后在风量3000m3/h以及风压500Pa的引风机驱动下进行吸附回收处理;
所述真空脱气的真空度为20KPa,达到预期真空度的时间为50s;
(3)步骤(2)所述经真空脱气的电石渣浆,经固液分离得到净化电石渣与滤液,所得滤液返回步骤(1)作为水源重复利用。
实施例2
本实施例提供了一种应用所述乙炔脱除与回收的装置系统进行乙炔脱除与回收的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)电石渣与水混合作为水源,所述水源与氮气进入微纳米气泡发生装置形成含微纳米气泡的电石渣浆;
所述电石渣的粒度范围≤200μm;所述水源中电石渣的质量百分数为10wt%;所述水源的温度为60℃;所述氮气流量为水源流量的6%;
(2)步骤(1)所述含微纳米气泡的电石渣浆在80rpm转速下真空脱气3.5min,得到含乙炔尾气,冷凝后在风量2000m3/h以及风压300Pa的引风机驱动下进行吸附回收处理;
所述真空脱气的真空度为10KPa,达到预期真空度的时间为25s;
(3)步骤(2)所述经真空脱气的电石渣浆,经固液分离得到净化电石渣与滤液,所得滤液返回步骤(1)作为水源重复利用。
实施例3
本实施例提供了一种应用所述乙炔脱除与回收的装置系统进行乙炔脱除与回收的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)电石渣与水混合作为水源,所述水源与氮气进入微纳米气泡发生装置形成含微纳米气泡的电石渣浆;
所述电石渣的粒度范围≤450μm;所述水源中电石渣的质量百分数为20wt%;所述水源的温度为80℃;所述氮气流量为水源流量的6%;
(2)步骤(1)所述含微纳米气泡的电石渣浆在150rpm转速下真空脱气1min,得到含乙炔尾气,冷凝后在风量4000m3/h以及风压700Pa的引风机驱动下进行吸附回收处理;
所述真空脱气的真空度为35KPa,达到预期真空度的时间为70s;
(3)步骤(2)所述经真空脱气的电石渣浆,经固液分离得到净化电石渣与滤液,所得滤液返回步骤(1)作为水源重复利用。
实施例4
本实施例提供了一种应用所述乙炔脱除与回收的装置系统进行乙炔脱除与回收的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)电石渣与水混合作为水源,所述水源与氮气进入微纳米气泡发生装置形成含微纳米气泡的电石渣浆;
所述电石渣的粒度范围≤100μm;所述水源中电石渣的质量百分数为1wt%;所述水源的温度为50℃;所述氮气流量为水源流量的6%;
(2)步骤(1)所述含微纳米气泡的电石渣浆在50rpm转速下真空脱气5min,得到含乙炔尾气,冷凝后在风量1000m3/h以及风压100Pa的引风机驱动下进行吸附回收处理;
所述真空脱气的真空度为1KPa,达到预期真空度的时间为5s;
(3)步骤(2)所述经真空脱气的电石渣浆,经固液分离得到净化电石渣与滤液,所得滤液返回步骤(1)作为水源重复利用。
实施例5
本实施例提供了一种应用所述乙炔脱除与回收的装置系统进行乙炔脱除与回收的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)电石渣与水混合作为水源,所述水源与氮气进入微纳米气泡发生装置形成含微纳米气泡的电石渣浆;
所述电石渣的粒度范围≤600μm;所述水源中电石渣的质量百分数为30wt%;所述水源的温度为90℃;所述氮气流量为水源流量的6%;
(2)步骤(1)所述含微纳米气泡的电石渣浆在200rpm转速下真空脱气0.1min,得到含乙炔尾气,冷凝后在风量5000m3/h以及风压1000Pa的引风机驱动下进行吸附回收处理;
所述真空脱气的真空度为50KPa,达到预期真空度的时间为90s;
(3)步骤(2)所述经真空脱气的电石渣浆,经固液分离得到净化电石渣与滤液,所得滤液返回步骤(1)作为水源重复利用。
实施例6
本实施例提供了一种应用所述乙炔脱除与回收的装置系统进行乙炔脱除与回收的方法,与实施例1的区别在于,除所述氮气流量为水源流量的2%外,其余均与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供了一种应用所述乙炔脱除与回收的装置系统进行乙炔脱除与回收的方法,与实施例1的区别在于,除所述氮气流量为水源流量的10%外,其余均与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供了一种应用所述乙炔脱除与回收的装置系统进行乙炔脱除与回收的方法,与实施例1的区别在于,除所述氮气流量为水源流量的1%外,其余均与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供了一种应用所述乙炔脱除与回收的装置系统进行乙炔脱除与回收的方法,与实施例1的区别在于,除所述氮气流量为水源流量的15%外,其余均与实施例1相同。
实施例10
本实施例提供了一种应用所述乙炔脱除与回收的装置系统进行乙炔脱除与回收的方法,与实施例1的区别在于,除真空脱气的真空度为60KPa外,其余均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供了一种应用所述乙炔脱除与回收的装置系统进行乙炔脱除与回收的方法,与实施例1的区别在于,除所述真空脱气替换为无真空条件脱气外,其余均与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供了一种应用所述乙炔脱除与回收的装置系统进行乙炔脱除与回收的方法,与实施例1的区别在于,将步骤(1)所述微纳米气泡发生装置替换为鼓泡装置,氮气替换为相同流量的空气,其余均与实施例1相同。
电石渣的乙炔释放量的测试方法:将电石渣浆或净化电石渣与水混合配置为与原电石渣浆浓度相同的浆液加入密封的圆底烧瓶中,在40℃条件下搅拌6h,检测圆底烧瓶中释放的乙炔浓度,以此计算电石渣释放的乙炔量(mL),再根据电石渣浆中的电石渣质量(g),可以计算得到电石渣的乙炔释放量(mL/g)。乙炔脱除率(%)=(处理前电石渣的乙炔释放量-处理后电石渣的乙炔释放量)/处理前电石渣的乙炔释放量×100;乙炔回收率(%)=(脱气罐出口乙炔浓度-吸附塔出口乙炔浓度)×引风机风量/(处理前电石渣的乙炔释放量×电石渣浆液质量流量)×100。
将以上实施例1-10以及对比例1-2中的原电石渣浆和净化电石渣进行取样测试,测试结果如表1所示。
表1
乙炔脱除率(%) | 乙炔回收率(%) | |
实施例1 | 99.0 | 96.5 |
实施例2 | 96.5 | 95.0 |
实施例3 | 95.0 | 93.5 |
实施例4 | 93.5 | 93.0 |
实施例5 | 93.0 | 92.0 |
实施例6 | 75.5 | 74.5 |
实施例7 | 88.5 | 87.0 |
实施例8 | 40.0 | 39.5 |
实施例9 | 56.5 | 55.0 |
实施例10 | 69.5 | 68.0 |
对比例1 | 55.0 | 53.5 |
对比例2 | 20.0 | 19.0 |
通过表1可以看出,由实施例1与实施例2-5对比可知,本发明提供的乙炔脱除与回收的装置系统,利用微纳米气泡技术耦合真空条件脱气进行乙炔的脱除与回收,配合合理的工艺参数,实现了电石渣浆中乙炔的高效脱除与回收利用;由实施例1与实施例6-9对比可知,微纳米气泡发生装置中气源与水源的比例对乙炔的脱除与回收具有一定影响,气源占比过低,形成的微纳米气泡量较少,气源占比过高,微纳米气泡聚合形成的气泡过大,乙炔的脱除率与回收率下降;由实施例1与实施例10对比可知,所述真空脱气的真空度过高,乙炔的脱除率与回收率有所下降;
由实施例1与对比例1对比可知,无真空条件下进行电石浆中的乙炔脱除,所述电石颗粒包裹的乙炔释放量降低,所得乙炔脱除率与回收率显著下降;由实施例1与对比例2对比可知,采用空气鼓泡处理电石渣浆,乙炔的释放效果降低,所得乙炔脱除率与回收率显著下降。
综上所述,本发明提供的乙炔脱除与回收的装置系统及方法,采用微纳米气泡耦合真空脱气,有利于电石渣团聚颗粒的破碎以及加快乙炔气挥发速度,从而实现电石渣浆中乙炔的快速脱除,乙炔脱除率可达99.0%;本发明将乙炔吸附回收处理,回收率可达96.5%,避免乙炔直接排放污染环境,有利于实现乙炔的资源化回收利用。
以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种乙炔脱除与回收的装置系统,其特征在于,所述装置系统包括沿物料流向依次连接的制浆单元、微纳米气泡发生装置、真空脱气单元以及乙炔回收单元;
所述真空脱气单元排出的滤液返回制浆单元。
2.根据权利要求1所述的装置系统,其特征在于,所述制浆单元包括壳体以及设置于所述壳体内部的搅拌装置;
优选地,所述微纳米气泡发生装置与所述制浆单元的水源出口连接;
优选地,所述微纳米气泡发生装置设置有气源进口。
3.根据权利要求1或2所述的装置系统,其特征在于,所述真空脱气单元包括脱气装置、真空抽气装置、出料装置以及过滤装置;
所述脱气装置包括罐体,所述罐体的内部设置有搅拌装置,所述罐体的顶部设置有进气口以及出气口,所述罐体的底部设置有出料口;
所述出气口与真空抽气装置连接;
所述出料口与出料装置连接;
所述过滤装置与出料装置的出料口连接;
优选地,所述脱气装置与所述微纳米气泡发生装置的水源出口连接。
4.根据权利要求3所述的装置系统,其特征在于,所述脱气装置包括2-5个脱气罐,所述脱气罐并联设置;
优选地,所述真空抽气装置设置旁路,使所述并联设置的脱气罐可以同时进行真空脱气与氮气吹扫;
优选地,所述滤液由所述真空脱气单元的过滤装置排出。
5.根据权利要求1-4任一项所述的装置系统,其特征在于,所述乙炔回收单元包括沿尾气流向依次连接的冷凝装置、吸附回收装置以及引风装置;
优选地,所述冷凝装置与所述真空抽气装置的出气口连接;
优选地,所述吸附回收装置包括并联设置的第一吸附器与第二吸附器。
6.一种应用权利要求1-5任一项所述装置系统的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)电石渣与溶剂混合作为水源,所述水源与气源进入微纳米气泡发生装置形成含微纳米气泡的电石渣浆;
(2)步骤(1)所述含微纳米气泡的电石渣浆经真空脱气,得到含乙炔尾气,冷凝后进行吸附回收处理;
(3)步骤(2)所述经真空脱气的电石渣浆,经固液分离得到净化电石渣与滤液,所得滤液返回步骤(1)作为水源重复利用。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述电石渣的粒度范围≤600μm;
优选地,步骤(1)所述水源中电石渣的质量百分数为1-30wt%;
优选地,步骤(1)所述水源的温度为50-90℃;
优选地,步骤(1)所述溶剂包括水;
优选地,步骤(1)所述气源流量为水源流量的2-10%;
优选地,步骤(1)所述气源包括惰性气体、氮气或二氧化碳中的任意一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述真空脱气中搅拌的转速为50-200rpm;
优选地,步骤(2)所述真空脱气的时间为0.1-5min;
优选地,步骤(2)所述真空脱气的真空度为1-50KPa;
优选地,步骤(2)所述真空脱气中达到预期真空度的时间为5-90s。
9.根据权利要求6-8任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述吸附回收处理的后端设置有引风装置;
优选地,所述引风装置的风量为1000-5000m3/h;
优选地,所述引风装置的风压为100-1000Pa。
10.根据权利要求6-9任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)电石渣与溶剂混合作为水源,所述水源与气源进入微纳米气泡发生装置形成含微纳米气泡的电石渣浆;
所述电石渣的粒度范围≤600μm;所述水源中电石渣的质量百分数为1-30wt%;所述水源的温度为50-90℃;所述气源流量为水源流量的2-10%;
(2)步骤(1)所述含微纳米气泡的电石渣浆在50-200rpm转速下真空脱气0.1-5min,得到含乙炔尾气,冷凝后在风量1000-5000m3/h以及风压100-1000Pa的引风装置驱动下进行吸附回收处理;
所述真空脱气的真空度为1-50KPa,达到预期真空度的时间为5-90s;
(3)步骤(2)所述经真空脱气的电石渣浆,经固液分离得到净化电石渣与滤液,所得滤液返回步骤(1)作为水源重复利用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210556774.7A CN115196765A (zh) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | 一种乙炔脱除与回收的装置系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210556774.7A CN115196765A (zh) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | 一种乙炔脱除与回收的装置系统及方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115196765A true CN115196765A (zh) | 2022-10-18 |
Family
ID=83574411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210556774.7A Pending CN115196765A (zh) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | 一种乙炔脱除与回收的装置系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115196765A (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011107629A1 (es) * | 2010-05-04 | 2011-09-09 | Trenzametal, S.L. | Aglomerante captador de co2, método de fabricación mediante selección, purificación y optimización de la cal de carburo y aglomerados de actividad medioambiental |
CN203333536U (zh) * | 2013-07-08 | 2013-12-11 | 广西德陆科技有限公司 | 电石渣浆回收乙炔气体装置 |
CN207047168U (zh) * | 2017-08-18 | 2018-02-27 | 吉木萨尔县德惠来工贸有限公司 | 一种乙炔回收装置 |
CN109609188A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-12 | 中国成达工程有限公司 | 湿法乙炔电石渣处理工艺 |
CN113171632A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-07-27 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种微纳米气泡去除电石渣浆中杂质气体的方法 |
-
2022
- 2022-05-19 CN CN202210556774.7A patent/CN115196765A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011107629A1 (es) * | 2010-05-04 | 2011-09-09 | Trenzametal, S.L. | Aglomerante captador de co2, método de fabricación mediante selección, purificación y optimización de la cal de carburo y aglomerados de actividad medioambiental |
CN203333536U (zh) * | 2013-07-08 | 2013-12-11 | 广西德陆科技有限公司 | 电石渣浆回收乙炔气体装置 |
CN207047168U (zh) * | 2017-08-18 | 2018-02-27 | 吉木萨尔县德惠来工贸有限公司 | 一种乙炔回收装置 |
CN109609188A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-12 | 中国成达工程有限公司 | 湿法乙炔电石渣处理工艺 |
CN113171632A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-07-27 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种微纳米气泡去除电石渣浆中杂质气体的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
北京能源学会编: "《工业节能手册 2》", 31 January 1984, 麻省理工学院出版社, pages: 71 - 72 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113171632B (zh) | 一种微纳米气泡去除电石渣浆中杂质气体的方法 | |
CN103736353A (zh) | 一种喷漆有机溶剂废气净化装置及溶剂回收方法 | |
JP2014069157A (ja) | 汚染土壌の減容化処理方法 | |
CN103787542B (zh) | 一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收处理工艺及装置 | |
JPH0564718A (ja) | 濃縮方法および装置 | |
CN115196765A (zh) | 一种乙炔脱除与回收的装置系统及方法 | |
KR101663469B1 (ko) | 수은함유 폐기물 처리시스템을 이용한 수은 제거방법 | |
CN105084316B (zh) | 一种hf回收系统 | |
CN1170774C (zh) | 氨络合液喷雾热解制备碱式碳酸盐纳米粒子的方法与设备 | |
KR101954629B1 (ko) | 배기 가스 처리 방법 및 배기 가스 처리 장치 | |
CN105482152B (zh) | 硅片切割废砂浆水洗回收系统及方法 | |
KR101794623B1 (ko) | 안수 중에 함유된 타르 에멀전 제거방법 및 장치 | |
JP2013133544A (ja) | 廃蛍光管の中の廃蛍光粉から水銀を蒸留する水銀蒸留装置および水銀蒸留方法。 | |
JPH05212724A (ja) | 高分子発泡から発泡剤を抽出回収する方法及びその装置 | |
CN105480980B (zh) | 一种三氯氢硅生产得到的渣浆处理方法和装置 | |
CN110397414A (zh) | 一种钻井液有效固相颗粒回收再利用装置及回收方法 | |
CN208372666U (zh) | 油气处理系统 | |
WO2007119308A1 (ja) | シリコン含有材料の回収方法 | |
JP2014130081A (ja) | 粘土やシルトを含む土壌を含み、放射性物質を取り込んだ被処理物の放射性物質を生活環境において安全レベルにまで低減する処理方法 | |
CN105396438B (zh) | 涂装废气的综合治理工艺及其装置 | |
CN109502580B (zh) | 一种氧化石墨烯的纯化装置 | |
JP2001232356A (ja) | ダイオキシン類含有液の処理方法及び処理装置 | |
CN207694549U (zh) | 一种挥发性溶剂尾气回收系统 | |
CN220424912U (zh) | 活性炭高温尾气处理装置 | |
CN106422655A (zh) | 一种粉尘回收处理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |