CN115463517A - 治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理方法及系统，该处理方法包括以下步骤：将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入溶剂中溶解，得到预设浓度的环氧乙烷溶液和未溶解的低浓度环氧乙烷废气；将所述环氧乙烷溶液通过汽提法提馏，得到高浓度环氧乙烷废气；将所述低浓度环氧乙烷废气和所述高浓度环氧乙烷废气与空气混合稀释，得到预计浓度的混合废气；将所述混合废气充分燃烧，燃烧后排入大气。本发明的处理方法及处理系统可获得流量和浓度均稳定的环氧乙烷废气，再将稳定的废气通过燃烧系统燃烧，可避免燃烧爆炸，安全性较高，又由于使燃烧系统的进气浓度稳定，使得燃烧系统的辅助加热量也大幅降低，更加节能、环保。
Description
技术领域
本发明涉及环氧乙烷废气治理技术领域，尤其涉及一种治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理方法，以及一种治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理系统。
背景技术
环氧乙烷是一种活泼的化学物质，其易爆(爆炸范围：3％-100％)、易聚合、易分解，是一种危险、有毒的化学物质。其沸点为10.7℃，易挥发。部分石化企业会产生、排放含有环氧乙烷的工业废气，该类废气存在易爆、浓度波动极大(最高浓度与最低浓度之间可能差200倍)、流量波动大(最大流量是最小流量的10倍以上)等不利于废气治理的特点。因此，环氧乙烷废气治理工艺一直存在着处理后不达标、治理过程能耗高等问题。
目前，环氧乙烷废气一般采用水洗、碱洗、酸洗等不同类型的喷淋塔方式净化，喷淋塔雾化水、碱液、酸液提高吸附溶剂的表面积，增大了气液传质的“滞留膜”总面积，增强气态的环氧乙烷分子通过气液传质达到物理溶解、化学吸附效果，从而降低了废气中环氧乙烷的浓度。但由于在喷淋塔中单位时间内喷出的溶剂体积是有限的，雾化提高的液体溶剂的表面积也是有限的，所以环氧乙烷在液态溶剂中的溶解量也是有限的。高浓度环氧乙烷废气经过喷淋塔处理后，环氧乙烷的浓度依旧较高，故一般情况下高浓度环氧乙烷废气经过喷淋塔处理后排放依旧不达标。
燃烧技术能达到很好的处理率，但是该技术需要环氧乙烷浓度控制在25％LEL的浓度以下，且为了维持整个系统的燃烧热平衡，需要辅助加热，确保燃烧炉燃烧的持续。环氧乙烷浓度的大幅波动，为了确保系统的安全性，避免燃烧炉燃爆，燃烧技术通常是基于环氧乙烷最高排放浓度进行混风稀释，使得环氧乙烷在混风后的废气中的浓度低于15g/m3。但是废气中的环氧乙烷的浓度存在波动性，绝大部分时间内环氧乙烷的浓度都较低，经过混风处理后，绝大部分时间内，废气中的环氧乙烷的浓度远达不到自持燃烧的浓度，这时就需要电辅助加热或者燃料辅助加热，确保低浓度环氧乙烷废气得到燃烧处理，因此机械的混风降浓会使得环氧乙烷处理系统产生较大的能耗，既不经济也不环保。
因此，受限于环氧乙烷的易爆性以及环氧乙烷废气的浓度不稳定、流量不稳定，目前还缺乏有效、经济、安全的环氧乙烷废气处理工艺。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理方法及系统。
本发明提出的一种治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理方法，该处理方法包括以下步骤：
将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入溶剂中溶解，得到预设浓度的环氧乙烷溶液和未溶解的低浓度环氧乙烷废气；
将所述环氧乙烷溶液通过汽提法提馏，得到高浓度环氧乙烷废气；
将所述低浓度环氧乙烷废气和所述高浓度环氧乙烷废气与空气混合稀释，得到预计浓度的混合废气；
将所述混合废气充分燃烧，燃烧后排入大气。
优选地，所述将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入溶剂中溶解的步骤具体包括：
将所述溶剂分池储存，预留一池作为备用池，将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入除备用池以外的池内；
当其中一池中的环氧乙烷溶液达到预设浓度时，停止向该池中通入环氧乙烷废气，并且启用备用池；
将所述池中达到预设浓度的环氧乙烷溶液转移并储存，重新向该池中注入溶剂，将该池作为新的备用池。
优选地，所述预计浓度的混合废气是指能够使混合废气自持燃烧的浓度。
优选地，在将所述混合废气充分燃烧后还包括：将燃烧后排放的热气作为汽提法使用的汽提剂。
优选地，将所述混合废气充分燃烧是通过蓄热式燃烧、蓄热式催化燃烧、直燃式燃烧中的任意一种方式进行的。
本发明提出的一种治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理系统，该处理系统包括：进气系统、吸附溶解系统、脱附系统、混风系统和燃烧系统，其中：
进风系统用于将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入吸附溶解系统的溶剂中溶解，以得到预设浓度的环氧乙烷溶液和未溶解的低浓度环氧乙烷废气；
脱附系统用于将所述环氧乙烷溶液通过汽提法提馏，以得到高浓度环氧乙烷废气；
混风系统用于将所述低浓度环氧乙烷废气和所述高浓度环氧乙烷废气与空气混合稀释，以得到预计浓度的混合废气；
燃烧系统用于将所述混合废气充分燃烧，燃烧后排入大气。
优选地，进气系统包括进气管，吸附溶解系统包括稳定池和储存池，脱附系统包括汽提塔，混风系统包括混风箱，燃烧系统包括燃烧炉；
进气管与稳定池连通，稳定池通过气管与混风箱的第一进气端连通，稳定池通过水泵和水管连接储存池，储存池通过水泵和水管连接汽提塔的进液端，汽提塔通过气管与混风箱的第二进气端连通，混风箱还设有用于引入空气的第三进气端，混风箱的出气端通过气管与燃烧炉连接。
优选地，稳定池包括多个用于储存环氧乙烷溶剂的单元池，将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入稳定池的溶剂中溶解时，预留一个单元池作为备用池，当其中一个单元池中的环氧乙烷溶液达到预设浓度时，停止向该单元池中通入环氧乙烷废气，并且启用备用池；
将所述单元池中达到预设浓度的环氧乙烷溶液转移至储存池储存，重新向该单元池中注入溶剂，该单元池作为新的备用池。
优选地，燃烧炉的排气口通过气管与汽提塔的进气端连通，用以将燃烧后排放的热气作为汽提法使用的汽提剂。
优选地，燃烧炉为蓄热式燃烧炉、蓄热式催化燃烧炉、直燃式燃烧炉中的任意一种。
本发明具有以下有益效果：
本发明的处理方法及处理系统将浓度、流量波动环氧乙烷废气经过溶剂溶解，再通过气提法提馏，分别可以得到低浓度环氧乙烷废气和稳定的高浓度环氧乙烷废气，再经过与空气混合合理稀释后可获得流量和浓度均稳定的环氧乙烷废气，最后将稳定的废气通过燃烧系统燃烧，可避免燃烧爆炸，安全性较高。同时，由于使燃烧系统的进气浓度稳定，使得燃烧系统的辅助加热量也大幅降低，更加节能、环保。
附图说明
图1为实施例中提出的一种治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理系统的流程图。
具体实施方式
请参照图1所示，本发明实施例提供了一种治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理方法，该处理方法包括以下步骤：
将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入溶剂中溶解，得到预设浓度的环氧乙烷溶液和未溶解的低浓度环氧乙烷废气；
将所述环氧乙烷溶液通过汽提法提馏，得到高浓度环氧乙烷废气；
将所述低浓度环氧乙烷废气和所述高浓度环氧乙烷废气与空气混合稀释，得到预计浓度的混合废气，所述预计浓度的混合废气是指能够使混合废气自持燃烧的浓度；
将所述混合废气充分燃烧，燃烧后排入大气。
作为本实施例进一步地改进，所述将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入溶剂中溶解的步骤具体包括：
将所述溶剂分池储存，预留一池作为备用池，将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入除备用池以外的池内；
当其中一池中的环氧乙烷溶液达到预设浓度时，停止向该池中通入环氧乙烷废气，并且启用备用池；
将所述池中达到预设浓度的环氧乙烷溶液转移并储存，重新向该池中注入溶剂，将该池作为新的备用池。
作为本实施例进一步地改进，在将所述混合废气充分燃烧后还包括：将燃烧后排放的热气作为汽提法使用的汽提剂。
在本实施例中，将所述混合废气充分燃烧是通过蓄热式燃烧、蓄热式催化燃烧、直燃式燃烧中的任意一种方式进行的。
基于上述的治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理方法，本发明实施例还提供了一种治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理系统，该处理系统包括：进气系统、吸附溶解系统、脱附系统、混风系统和燃烧系统，其中：
进风系统用于将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入吸附溶解系统的溶剂中溶解，以得到预设浓度的环氧乙烷溶液和未溶解的低浓度环氧乙烷废气；
脱附系统用于将所述环氧乙烷溶液通过汽提法提馏，以得到高浓度环氧乙烷废气；
混风系统用于将所述低浓度环氧乙烷废气和所述高浓度环氧乙烷废气与空气混合稀释，以得到预计浓度的混合废气；
燃烧系统用于将所述混合废气充分燃烧，燃烧后排入大气。
在具体的实施例中，参照图1，进气系统包括进气管，吸附溶解系统包括稳定池和储存池，脱附系统包括汽提塔，混风系统包括混风箱，燃烧系统包括燃烧炉；
进气管与稳定池连通，稳定池通过气管与混风箱的第一进气端连通，稳定池通过水泵和水管连接储存池，储存池通过水泵和水管连接汽提塔的进液端，汽提塔通过气管与混风箱的第二进气端连通，混风箱还设有用于引入空气的第三进气端，混风箱的出气端通过气管与燃烧炉连接。
在进一步地实施例中，稳定池包括多个用于储存环氧乙烷溶剂的单元池，将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入稳定池的溶剂中溶解时，预留一个单元池作为备用池，当其中一个单元池中的环氧乙烷溶液达到预设浓度时，停止向该单元池中通入环氧乙烷废气，并且启用备用池；
将所述单元池中达到预设浓度的环氧乙烷溶液转移至储存池储存，重新向该单元池中注入溶剂，该单元池作为新的备用池。
在进一步地实施例中，燃烧炉的排气口通过气管与汽提塔的进气端连通，用以将燃烧后排放的热气作为汽提法使用的汽提剂。由于汽提塔使用的是燃烧炉排放的高温热气，实现了环氧乙烷燃烧热的回收利用，进一步减少了废气处理的能耗。
在具体的实施例中，燃烧炉为蓄热式燃烧炉、蓄热式催化燃烧炉、直燃式燃烧炉中的任意一种。燃烧炉可以结合小型热力发电机，回收利用燃烧炉的热能，进一步实现降低整个废气处理系统的能耗。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理方法，其特征在于，该处理方法包括以下步骤：
将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入溶剂中溶解，得到预设浓度的环氧乙烷溶液和未溶解的低浓度环氧乙烷废气；
将所述环氧乙烷溶液通过汽提法提馏，得到高浓度环氧乙烷废气；
将所述低浓度环氧乙烷废气和所述高浓度环氧乙烷废气与空气混合稀释，得到预计浓度的混合废气；
将所述混合废气充分燃烧，燃烧后排入大气。
2.根据权利要求1所述的治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理方法，其特征在于，所述将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入溶剂中溶解的步骤具体包括：
将所述溶剂分池储存，预留一池作为备用池，将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入除备用池以外的池内；
当其中一池中的环氧乙烷溶液达到预设浓度时，停止向该池中通入环氧乙烷废气，并且启用备用池；
将所述池中达到预设浓度的环氧乙烷溶液转移并储存，重新向该池中注入溶剂，将该池作为新的备用池。
3.根据权利要求1所述的治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理方法，其特征在于，所述预计浓度的混合废气是指能够使混合废气自持燃烧的浓度。
4.根据权利要求1所述的治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理方法，其特征在于，在将所述混合废气充分燃烧后还包括：将燃烧后排放的热气作为汽提法使用的汽提剂。
5.根据权利要求1所述的治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理方法，其特征在于，将所述混合废气充分燃烧是通过蓄热式燃烧、蓄热式催化燃烧、直燃式燃烧中的任意一种方式进行的。
6.一种治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理系统，其特征在于，该处理系统包括：进气系统、吸附溶解系统、脱附系统、混风系统和燃烧系统，其中：
进风系统用于将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入吸附溶解系统的溶剂中溶解，以得到预设浓度的环氧乙烷溶液和未溶解的低浓度环氧乙烷废气；
脱附系统用于将所述环氧乙烷溶液通过汽提法提馏，以得到高浓度环氧乙烷废气；
混风系统用于将所述低浓度环氧乙烷废气和所述高浓度环氧乙烷废气与空气混合稀释，以得到预计浓度的混合废气；
燃烧系统用于将所述混合废气充分燃烧，燃烧后排入大气。
7.根据权利要求6所述的治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理系统，其特征在于，进气系统包括进气管，吸附溶解系统包括稳定池和储存池，脱附系统包括汽提塔，混风系统包括混风箱，燃烧系统包括燃烧炉；
进气管与稳定池连通，稳定池通过气管与混风箱的第一进气端连通，稳定池通过水泵和水管连接储存池，储存池通过水泵和水管连接汽提塔的进液端，汽提塔通过气管与混风箱的第二进气端连通，混风箱还设有用于引入空气的第三进气端，混风箱的出气端通过气管与燃烧炉连接。
8.根据权利要求7所述的治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理系统，其特征在于，稳定池包括多个用于储存环氧乙烷溶剂的单元池，将浓度、流量波动的环氧乙烷废气通入稳定池的溶剂中溶解时，预留一个单元池作为备用池，当其中一个单元池中的环氧乙烷溶液达到预设浓度时，停止向该单元池中通入环氧乙烷废气，并且启用备用池；
将所述单元池中达到预设浓度的环氧乙烷溶液转移至储存池储存，重新向该单元池中注入溶剂，该单元池作为新的备用池。
9.根据权利要求7所述的治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理系统，其特征在于，燃烧炉的排气口通过气管与汽提塔的进气端连通，用以将燃烧后排放的热气作为汽提法使用的汽提剂。
10.根据权利要求7所述的治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理系统，其特征在于，燃烧炉为蓄热式燃烧炉、蓄热式催化燃烧炉、直燃式燃烧炉中的任意一种。
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2022
- 2022-08-09 CN CN202210949817.8A patent/CN115463517A/zh active Pending
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