CN205235705U - 一种苯乙烯废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种苯乙烯废气处理装置，包括吸收塔，在吸收塔的内部设置有填料层，所述吸收塔的底部连接有苯乙烯废气输入管道，在废气输入管道上设置有高压引风机，所述吸收塔的顶部连接有尾气排放管道，在吸收塔的下方设置有吸收液贮槽，吸收塔的底部与吸收液贮槽连通，吸收液贮槽通过吸收液循环管道连接吸收塔的顶部，在吸收液循环管道上设置有循环泵。本实用新型采用高锰酸钾溶液喷淋吸收苯乙烯的方式，能够同时处理炼化企业的苯乙烯物料在公路装车、码头装船以及储罐呼吸等多种场所产生的含苯乙烯废气，具有较高的处理效率，同时流程简单、占地面积小、能耗低，能够达到国家最新环保标准对苯乙烯排放限值的要求。

Description

一种苯乙烯废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种苯乙烯废气处理装置，用于处理炼化企业的苯乙烯物料在公路装车、码头装船以及储罐呼吸过程中产生的含苯乙烯废气。

背景技术

苯乙烯是塑胶生产等行业的重要化工单体，其应用范围和用量越来越大。炼化企业在苯乙烯的公路装车、码头装船及罐区储罐的呼吸过程中会产生大量的含苯乙烯废气，这些含苯乙烯废气的排出对生态环境及人体健康都存在着巨大的安全隐患。国家最新颁发的GB31571《石油化学工业污染物排放标准》中规定，废气中苯乙烯排放限值为50mg/m³。然而目前国内对苯乙烯废气的有效治理大多处于实验室研究阶段，有效的处理方法见诸报道的很少，由于这些方法存在一定的适用范围和局限性，因此很难全面适用于炼化企业苯乙烯在装车、装船及储罐呼吸产生的苯乙烯废气处理。

实用新型专利CN201520185793.9涉及一种苯乙烯回收系统，通过设置冷凝器来对尾气进行液化以方便对苯乙烯进行分离，液化后的尾气收集在脱气收集槽中，待收集到一定的量后再将液化尾气通入油水分离器中，实现苯乙烯与水分离，并实现苯乙烯的提纯，分离后的苯乙烯被通入收集罐中进行储存。该实用新型涉及的苯乙烯处理系统，专门用于回收脱气釜内流出的尾气中的苯乙烯，适用范围有限，且流程较为复杂。

发明专利CN201210028722.9公开了一种由改性海泡石吸附苯乙烯废气的方法，吸附塔中的改性海泡石在0～80℃可吸附含有苯乙烯的恶臭废气，吸附饱和的改性海泡石在150～350℃原位脱附苯乙烯，高浓度的苯乙烯冷凝回收，海泡石再生后循环利用。但该方法改性泡石的制备较为复杂，且其脱附温度较高，存在一定安全隐患。

除了上述专利公开的苯乙烯废气处理方法之外，目前苯乙烯废气的处理方法主要有冷凝法和吸附法。冷凝法可直接回收液态苯乙烯，但冷凝法达到环保标准需要降到很低的温度，能耗较高，且装置配置复杂，维护困难。吸附法处理苯乙烯废气大多采用活性炭吸附剂，但苯乙烯具有易聚合、聚合热效应和吸附热效应较大的问题，因此长期使用活性炭吸附易造成活性炭失活无法再生并有火灾风险。

实用新型内容

基于上述技术问题，本实用新型提供一种苯乙烯废气处理装置。

本实用新型所采用的技术解决方案是：

一种苯乙烯废气处理装置，包括吸收塔，在吸收塔的内部设置有填料层，所述吸收塔的底部连接有苯乙烯废气输入管道，在废气输入管道上设置有高压引风机，所述吸收塔的顶部连接有尾气排放管道，在吸收塔的下方设置有吸收液贮槽，吸收塔的底部与吸收液贮槽连通，吸收液贮槽通过吸收液循环管道连接吸收塔的顶部，在吸收液循环管道上设置有循环泵。

优选的，在废气输入管道上设置有入口苯乙烯浓度分析仪和入口流量计，在尾气排放管道上设置有出口苯乙烯浓度分析仪和出口流量计。

优选的，所述入口苯乙烯浓度分析仪、入口流量计、出口苯乙烯浓度分析仪和出口流量计均与控制装置连接，所述控制装置还与用于为吸收液贮槽补加高锰酸钾和氢氧化钠的加药装置连接。

优选的，所述吸收液贮槽的底部通过废水排出管道与旋流器连接，在废水排出管道上设置有污泥泵。

优选的，所述吸收塔共设置四个，分别为一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔和四级吸收塔，一级吸收塔的底部连接苯乙烯废气输入管道，一级吸收塔的顶部通过第一废气输送管道连接二级吸收塔的底部，二级吸收塔的顶部通过第二废气输送管道连接三级吸收塔的底部，三级吸收塔的顶部通过第三废气输送管道连接四级吸收塔的底部，四级吸收塔的顶部连接尾气排放管道；所述吸收液贮槽通过第一吸收液循环管道连接一级吸收塔的顶部，在第一吸收液循环管道上设置有一级循环泵，吸收液贮槽通过第二吸收液循环管道连接二级吸收塔的顶部，在第二吸收液循环管道上设置有二级循环泵，吸收液贮槽通过第三吸收液循环管道连接三级吸收塔的顶部，在第三吸收液循环管道上设置有三级循环泵，吸收液贮槽通过第四吸收液循环管道连接四级吸收塔的顶部，在第四吸收液循环管道上设置有四级循环泵。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型采用高锰酸钾溶液喷淋吸收苯乙烯的方式，能够同时处理炼化企业的苯乙烯物料在公路装车、码头装船以及储罐呼吸等多种场所产生的含苯乙烯废气，具有较高的处理效率，同时流程简单、占地面积小、能耗低，能够达到国家最新环保标准对苯乙烯排放限值的要求，有效减少苯乙烯排放，消除炼化企业苯乙烯作业场所的环境风险和安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-一级吸收塔，2-二级吸收塔，3-三级吸收塔，4-四级吸收塔，5-一级循环泵，6-二级循环泵，7-三级循环泵，8-四级循环泵，9-入口苯乙烯浓度分析仪，10-出口苯乙烯浓度分析仪，11-高压引风机，12-吸收液贮槽，13-污泥泵，14-旋流器，15-入口流量计，16-出口流量计。

具体实施方式

结合附图，一种苯乙烯废气处理装置，包括一级吸收塔1、二级吸收塔2、三级吸收塔3和四级吸收塔4。一级吸收塔1的底部连接苯乙烯废气输入管道，苯乙烯废气输入管道上设置有高压引风机11、入口苯乙烯浓度分析仪9和入口流量计15。一级吸收塔1的顶部通过第一废气输送管道连接二级吸收塔2的底部，二级吸收塔2的顶部通过第二废气输送管道连接三级吸收塔3的底部，三级吸收塔3的顶部通过第三废气输送管道连接四级吸收塔4的底部，四级吸收塔4的顶部连接尾气排放管道，在尾气排放管道上设置有出口苯乙烯浓度分析仪10和出口流量计16。在一级吸收塔1、二级吸收塔2、三级吸收塔3和四级吸收塔4的下方设置有吸收液贮槽12。吸收液贮槽12通过第一吸收液循环管道连接一级吸收塔1的顶部，在第一吸收液循环管道上设置有一级循环泵5。吸收液贮槽12通过第二吸收液循环管道连接二级吸收塔2的顶部，在第二吸收液循环管道上设置有二级循环泵6。吸收液贮槽12通过第三吸收液循环管道连接三级吸收塔3的顶部，在第三吸收液循环管道上设置有三级循环泵7。吸收液贮槽12通过第四吸收液循环管道连接四级吸收塔4的顶部，在第四吸收液循环管道上设置有四级循环泵8。吸收液贮槽12的底部通过废水排出管道与旋流器14连接，在废水排出管道上设置有污泥泵13。

上述入口苯乙烯浓度分析仪9、入口流量计15、出口苯乙烯浓度分析仪10和出口流量计16均与PLC控制装置连接，所述PLC控制装置还与用于为吸收液贮槽补加高锰酸钾和氢氧化钠的加药装置连接。

苯乙烯废气处理方法能够用于对苯乙烯的公路装车、码头装船、储罐呼吸所产生的含苯乙烯废气进行处理。

本实用新型的工作过程大致如下：

装车、装船或储罐呼吸过程中产生的苯乙烯废气通过一台高压引风机11送入四级吸收装置。苯乙烯废气首先从一级吸收塔1底部进入到吸收塔中，而一级循环泵5将吸收液贮槽12中的高锰酸钾碱性溶液送入一级吸收塔1的塔顶，在一级吸收塔1中的填料层中，苯乙烯废气与高锰酸钾碱性溶液进行逆流接触，同时进行氧化吸收反应，吸收了苯乙烯的溶液贮存在吸收液贮槽12中，而未被吸收完全的含少量苯乙烯的废气继续进入二级吸收塔2。如一级吸收塔一样，与高锰酸钾碱性溶液进行氧化吸收反应。如此，含苯乙烯废气共经过四级吸收塔的氧化吸收反应后，达标尾气通过第四级吸收塔4的顶部直接排入大气中。

吸收液贮槽12中会生成苯甲酸钠和二氧化锰废水，这部分废水定期由污泥泵13送入旋流器14，通过旋流器14后，实现二氧化锰固体和苯甲酸钠水溶液的分离，二氧化锰可作为资源出售，苯甲酸钠进入后续污水处理系统进行处理。

根据入口苯乙烯浓度分析仪9、出口苯乙烯浓度分析仪10、入口流量计15和出口流量计16可由系统配置的PLC控制装置算出吸收塔吸收的苯乙烯质量，从而根据化学反应式计算出参与氧化吸收反应的高锰酸钾量和氢氧化钠量，设定参与吸收反应的高锰酸钾浓度上、下限值从而算出反应过程中需要补加的高锰酸钾和氢氧化钠量。具体实施过程如下：

(1)设定参与反应的吸收液高锰酸钾和氢氧化钠浓度上限值和下限值。上限值用于计算补加高锰酸钾的体积流量，下限值为补加高锰酸钾溶液的最低溶液限值。

(2)由PLC控制装置自动检测进、出吸收塔的苯乙烯浓度和累计流量。通过PLC控制装置计算被吸收塔消耗的苯乙烯量。

(3)通过苯乙烯的消耗量，可以算出高锰酸钾和氢氧化钠的消耗量。由PLC控制装置计算出溶液的高锰酸钾浓度，当溶液的高锰酸钾浓度达设计下限值时，开启自动加药系统。

(4)计算出需要投加的高锰酸钾的质量，并给出信号给加药装置。

(5)如此循环直至吸收液贮槽液位达最高设计液位上限时，启动旋流器，排空吸收液贮槽至设计最低液位。

(6)重新投加高锰酸钾和氢氧化钠吸收液，重复上述过程。

本实用新型采用了多级高锰酸钾溶液吸收氧化处理苯乙烯废气的方式，由于高锰酸钾溶液与苯乙烯的反应速率快、转化率高，因此采用四级吸收后排放的尾气中苯乙烯接近零排放，与现有技术相比，本实用新型具有苯乙烯处理效率高的特点。其次，由于苯乙烯装车及装船产生的苯乙烯废气浓度变化范围较大，装载作业开始时苯乙烯挥发量较低，排出的苯乙烯废气浓度较低，而在装载中后期，气相空间越来越小，苯乙烯浓度会逐渐增大至接近饱和浓度，本实用新型中采用的高锰酸钾溶液留有较大余量且采用四级连续吸收流程，能够适应苯乙烯浓度从零到饱和蒸气浓度的工况。另外，由于采用简单的多级吸收流程，所用静设备只有四个填料吸收塔，所用动设备仅有风机和管道泵，因此与同样的处理量及进气浓度的技术相比具有流程简易、操作方便、耗电低的优点。

上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。

需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员还可以做出这样或那样的容易变化方式，诸如等同方式，或明显变形方式。上述的变化方式均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种苯乙烯废气处理装置，其特征在于：包括吸收塔，在吸收塔的内部设置有填料层，所述吸收塔的底部连接有苯乙烯废气输入管道，在废气输入管道上设置有高压引风机，所述吸收塔的顶部连接有尾气排放管道，在吸收塔的下方设置有吸收液贮槽，吸收塔的底部与吸收液贮槽连通，吸收液贮槽通过吸收液循环管道连接吸收塔的顶部，在吸收液循环管道上设置有循环泵。

2.根据权利要求1所述的一种苯乙烯废气处理装置，其特征在于：在废气输入管道上设置有入口苯乙烯浓度分析仪和入口流量计，在尾气排放管道上设置有出口苯乙烯浓度分析仪和出口流量计。

3.根据权利要求2所述的一种苯乙烯废气处理装置，其特征在于：所述入口苯乙烯浓度分析仪、入口流量计、出口苯乙烯浓度分析仪和出口流量计均与控制装置连接，所述控制装置还与用于为吸收液贮槽补加高锰酸钾和氢氧化钠的加药装置连接。

4.根据权利要求1所述的一种苯乙烯废气处理装置，其特征在于：所述吸收液贮槽的底部通过废水排出管道与旋流器连接，在废水排出管道上设置有污泥泵。

5.根据权利要求1所述的一种苯乙烯废气处理装置，其特征在于：所述吸收塔共设置四个，分别为一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔和四级吸收塔，一级吸收塔的底部连接苯乙烯废气输入管道，一级吸收塔的顶部通过第一废气输送管道连接二级吸收塔的底部，二级吸收塔的顶部通过第二废气输送管道连接三级吸收塔的底部，三级吸收塔的顶部通过第三废气输送管道连接四级吸收塔的底部，四级吸收塔的顶部连接尾气排放管道；所述吸收液贮槽通过第一吸收液循环管道连接一级吸收塔的顶部，在第一吸收液循环管道上设置有一级循环泵，吸收液贮槽通过第二吸收液循环管道连接二级吸收塔的顶部，在第二吸收液循环管道上设置有二级循环泵，吸收液贮槽通过第三吸收液循环管道连接三级吸收塔的顶部，在第三吸收液循环管道上设置有三级循环泵，吸收液贮槽通过第四吸收液循环管道连接四级吸收塔的顶部，在第四吸收液循环管道上设置有四级循环泵。