CN207849405U - 用于净化石油化工工业有机废气的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于净化石油化工工业有机废气的装置，包括通入有机废气的进气管，进气管的出气端连通有缓冲器，缓冲器连通有换热器A，换热器A连通有催化燃烧器A，催化燃烧器A连通有换热器B，换热器B连通有直燃炉，换热器B与直燃炉之间的连通管路为循环回路，换热器B还连通有催化燃烧器B，催化燃烧器B连通至换热器A，换热器A连通有烟囱。本实用新型结合直接燃烧与催化燃烧，能高效稳定的净化石油化工工业产生的工业有机废气，净化效率高，能够充分满足更高标准的排放要求。

Description

用于净化石油化工工业有机废气的装置

技术领域

本实用新型涉及一种废气处理装置，具体涉及用于净化石油化工工业有机废气的装置。

背景技术

石油化工工业作为我国的支柱产业之一，近年来得到迅猛发展，但行业污染控制和环境管理情况却没有得到同步发展。石油炼制废气主要来自燃烧烟气和工艺尾气，主要是经常性的固定排放源，如：焦化放空气、氧化沥青尾气、硫回收尾气等。石油化工行业排放的大气污染物主要有SOx、NOx、TSP、烃类、恶臭物质以及CO、VOC等。氮氧化物和烃类气体是参与大气光化学反应，造成光化学烟雾污染的主要一次污染物，当非甲烷总烃与氮氧化物浓度比例较大时，氮氧化物是光化学烟雾生成的敏感物质。

为此国家近年来出台了一系列相关的产业政策及环保要求，如《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015)和《石油化学工业污染物排放标准》(GB13571-2015)都对现有石化企业的有机废气排口的有机废气去除率要求>97％；目前，大多数有机废气的处理装置净化效率低，有机废气的去除率无法满足要求，反复处理有机废气，不仅耗能多，还会影响装置的使用安全。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是目前有机废气的处理装置净化效率低，有机废气的去除率无法满足要求，目的在于提供用于净化石油化工工业有机废气的装置，解决如何提高有机废气的净化率，满足有机废气去除率的要求问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

用于净化石油化工工业有机废气的装置，包括通入有机废气的进气管，进气管的出气端连通有缓冲器，缓冲器连通有换热器A，换热器A连通有催化燃烧器A，催化燃烧器A连通有换热器B，换热器B连通有直燃炉，换热器B与直燃炉之间的连通管路为循环回路，换热器B还连通有催化燃烧器B，催化燃烧器B连通至换热器A，换热器A连通有烟囱。

本实用新型改变了传统有机废气处理装置的结构，传统有机废气处理装置一般直接采用活性炭吸附装置或是光催化氧化装置来处理有机废气，净化效率低，无法达到净化要求；本实用新型结合了催化燃烧与直接燃烧，大幅度提高有机废气的净化率，同时使装置的安全隐患降到最低，节能环保；本实用新型采用催化燃烧净化装置作为一级处理设备，将部分高浓度有机废气分解为CO₂和H₂O，再采用直燃炉将未完全分解或未分解的有机成分做进一步分解，最后再经过一层催化燃烧净化装置，彻底将未分解或部分分解的有机成分分解掉，最终达到气体无害化排放的目的；

本实用新型的实现原理为：进气管将有机废气收集起来并将收集的有机废气通入缓冲器内，有机废气经缓冲器缓冲后输送给换热器A，由换热器A将有机物废气预热，预热后的有机物废气输送到催化燃烧器A，由催化燃烧器A将机物废气中部分有机物部分分解，有机废气再经过换热器B，将机物废气再次预热后经过直燃炉，直燃炉将未分解的有机物分解，直燃炉分解后的有机废气再一次经过换热器B，换热器B将高温废气降温，最后经过催化燃烧器B，将有机成分彻底分解，最后经过换热器A后通过烟囱高空排放。催化燃烧器A中的有机废气经换热器A预热升温后，催化燃烧器A将有机物废气碳化、氧化，其中的催化剂起到降低VOCs分子与氧分子反应的活化能，改变反应途径的作用；从直燃炉出来的有机废气经过换热器B换热，换热后的有机废气直接进入催化燃烧器B，通过催化燃烧器B将有机废气进一步氧化分解，从而达到更高的排放标准。

有机物催化燃烧的催化剂主要为贵金属(以铂、钯为主)，催化燃烧是借助催化剂在低温(200～400℃)下，实现对有机物的完全氧化，具有能耗少、操作简单、安全、净化效率高等特点。直燃炉由排风机、燃烧室、全自动点火器及控制系统组成，经排风机引来的废气直接通过管道进入燃烧室，由全自动点火器将喷入燃烧室的柴油点燃，所有废气在燃烧室里被加热到大约850℃，有害气体在燃烧室里被高温焚烧掉。

由于废气浓度不稳定，为了防止瞬时浓度过高而引起安全隐患，收集后的废气先通过缓冲器，在缓冲器内部加入一定量的活性炭，利用吸附剂的特性，使废气的浓度可以一直保持在较为稳定的范围内。

所述直燃炉至少设置有两台，两台直燃炉分别与换热器B循环连通。所述直燃炉可设置两台或两台以上，当其中一台设备需要更换或检修的时候，使用另一台设备进行工作以保证系统的连续运作。

缓冲器与换热器A之间的管道上开设有补风口，补风口连通有氧气发生器，补风口与氧气发生器之间的连通管道内安装有氧分压传感器，氧分压传感器与氧气发生器的控制阀连接，氧气发生器的控制阀控制氧气发生器的气体流量，氧分压传感器控制氧气发生器的控制阀的开度。石化行业的生产过程中利用氮气进行充氮保护，因此废气中的含氧量低；废气中的含氧量低，不利于燃烧，需要对有机废气进行补氧燃烧，通过氧分压传感器来控制氧气发生器的控制阀的开度，调节补氧量，达到最佳的燃烧效果，提高有机废气净化率。

缓冲器还连通有活性炭吸附器，活性炭吸附器的进气口与缓冲器的出气口连通，活性炭吸附器的出气口直接与烟囱连通。活性炭吸附器与缓冲器之间的连通管道内安装有控制管道导通的应急阀门。当有机废气浓度高于设定的爆炸下限浓度的25％时，自动启动应急排放系统，通过打开应急阀门，利用活性炭吸附器吸附后应急排放。

缓冲器与换热器A之间的连通管道上、换热器B与催化燃烧器B之间的连通管道上均设置有气阀。气阀控制对应管道的导通与闭合。

烟囱上设置有有机废气浓度检测装置。有机废气浓度检测装置用于检测经净化后的出气成分及浓度。

换热器A、催化燃烧器A、换热器B、催化燃烧器B上均设置有温度传感器。温度传感器用于实时监测对应装置内部及内部气体的温度。

催化燃烧器A、催化燃烧器B均采用固定床催化反应器。固定床催化反应器便于装卸催化剂。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型用于净化石油化工工业有机废气的装置结合直接燃烧与催化燃烧，能高效稳定的净化石油化工工业产生的工业有机废气，净化效率高，能够充分满足更高标准的排放要求；

2、本实用新型用于净化石油化工工业有机废气的装置借助催化剂在低温(200℃～400℃)下，实现对有机物完全氧化的，因此，能耗少，操作简单，安全；

3、本实用新型用于净化石油化工工业有机废气的装置中直燃炉工艺过程简单，生产运行平稳，进入直燃炉之前通过了热交换器，能够利用尾气的余热对烟气进行预热，节省了能源；

4、本实用新型用于净化石油化工工业有机废气的装置运行连续性强，可实现一定时间内不间断稳定运行，且保证稳定的净化效率；

5、本实用新型用于净化石油化工工业有机废气的装置使用安全，对高浓度有机废气具备应急排放功能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-缓冲器，2-换热器A，3-催化燃烧器A，4-换热器B，5-直燃炉，6-催化燃烧器B，7-烟囱，8-氧分压传感器，9-活性炭吸附器，10-应急阀门，11-气阀，12-机废气浓度检测装置，13-温度传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示，本实用新型用于净化石油化工工业有机废气的装置，包括通入有机废气的进气管，进气管的出气端连通有缓冲器1，缓冲器1连通有换热器A2，换热器A2连通有催化燃烧器A3，催化燃烧器A3连通有换热器B4，换热器B4连通有直燃炉5，换热器B4与直燃炉5之间的连通管路为循环回路，换热器B4还连通有催化燃烧器B6，催化燃烧器B6连通至换热器A2，换热器A2连通有烟囱7。所述直燃炉5至少设置有两台，两台直燃炉5分别与换热器B4循环连通。缓冲器1与换热器A2之间的连通管道上、换热器B4与催化燃烧器B6之间的连通管道上均设置有气阀11。烟囱7上设置有有机废气浓度检测装置12。换热器A2、催化燃烧器A3、换热器B4、催化燃烧器B6上均设置有温度传感器13。催化燃烧器A3、催化燃烧器B6均采用固定床催化反应器。

本实用新型的实现原理为：进气管将有机废气收集起来并将收集的有机废气通入缓冲器内，有机废气经缓冲器缓冲后输送给换热器A，由换热器A将有机物废气预热，预热后的有机物废气输送到催化燃烧器A，由催化燃烧器A将机物废气中部分有机物部分分解，有机废气再经过换热器B，将机物废气再次预热后经过直燃炉，直燃炉将未分解的有机物分解，直燃炉分解后的有机废气再一次经过换热器B，换热器B将高温废气降温，最后经过催化燃烧器B，将有机成分彻底分解，最后经过换热器A后通过烟囱高空排放。催化燃烧器A中的有机废气经换热器A预热升温后，催化燃烧器A将有机物废气碳化、氧化，其中的催化剂起到降低VOCs分子与氧分子反应的活化能，改变反应途径的作用；从直燃炉出来的有机废气经过换热器B换热，换热后的有机废气直接进入催化燃烧器B，通过催化燃烧器B将有机废气进一步氧化分解，从而达到更高的排放标准。

实施例2

基于实施例1，缓冲器1与换热器A2之间的管道上开设有补风口，补风口连通有氧气发生器，补风口与氧气发生器之间的连通管道内安装有氧分压传感器8，氧分压传感器8与氧气发生器的控制阀连接，氧气发生器的控制阀控制氧气发生器的气体流量，氧分压传感器8控制氧气发生器的控制阀的开度。石化行业的生产过程中利用氮气进行充氮保护，因此废气中的含氧量低；废气中的含氧量低，不利于燃烧，需要对有机废气进行补氧燃烧，通过氧分压传感器来控制氧气发生器的控制阀的开度，调节补氧量，达到最佳的燃烧效果，提高有机废气净化率。

实施例3

基于上述实施例，缓冲器1还连通有活性炭吸附器9，活性炭吸附器9的进气口与缓冲器1的出气口连通，活性炭吸附器9的出气口直接与烟囱7连通。活性炭吸附器9与缓冲器1之间的连通管道内安装有控制管道导通的应急阀门10。活性炭吸附器与缓冲器之间的连通管道内安装有控制管道导通的应急阀门。当有机废气浓度高于设定的爆炸下限浓度的25％时，自动启动应急排放系统，通过打开应急阀门，利用活性炭吸附器吸附后应急排放，提高了有机废气净化的安全性能。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.用于净化石油化工工业有机废气的装置，包括通入有机废气的进气管，其特征在于，进气管的出气端连通有缓冲器(1)，缓冲器(1)连通有换热器A(2)，换热器A(2)连通有催化燃烧器A(3)，催化燃烧器A(3)连通有换热器B(4)，换热器B(4)连通有直燃炉(5)，换热器B(4)与直燃炉(5)之间的连通管路为循环回路，换热器B(4)还连通有催化燃烧器B(6)，催化燃烧器B(6)连通至换热器A(2)，换热器A(2)连通有烟囱(7)。

2.根据权利要求1所述的用于净化石油化工工业有机废气的装置，其特征在于，所述直燃炉(5)至少设置有两台，两台直燃炉(5)分别与换热器B(4)循环连通。

3.根据权利要求1所述的用于净化石油化工工业有机废气的装置，其特征在于，缓冲器(1)与换热器A(2)之间的管道上开设有补风口，补风口连通有氧气发生器，补风口与氧气发生器之间的连通管道内安装有氧分压传感器(8)，氧分压传感器(8)与氧气发生器的控制阀连接，氧气发生器的控制阀控制氧气发生器的气体流量，氧分压传感器(8)控制氧气发生器的控制阀的开度。

4.根据权利要求1所述的用于净化石油化工工业有机废气的装置，其特征在于，缓冲器(1)还连通有活性炭吸附器(9)，活性炭吸附器(9)的进气口与缓冲器(1)的出气口连通，活性炭吸附器(9)的出气口直接与烟囱(7)连通。

5.根据权利要求4所述的用于净化石油化工工业有机废气的装置，其特征在于，活性炭吸附器(9)与缓冲器(1)之间的连通管道内安装有控制管道导通的应急阀门(10)。

6.根据权利要求1所述的用于净化石油化工工业有机废气的装置，其特征在于，缓冲器(1)与换热器A(2)之间的连通管道上、换热器B(4)与催化燃烧器B(6)之间的连通管道上均设置有气阀(11)。

7.根据权利要求1所述的用于净化石油化工工业有机废气的装置，其特征在于，烟囱(7)上设置有有机废气浓度检测装置(12)。

8.根据权利要求1所述的用于净化石油化工工业有机废气的装置，其特征在于，换热器A(2)、催化燃烧器A(3)、换热器B(4)、催化燃烧器B(6)上均设置有温度传感器(13)。

9.根据权利要求1所述的用于净化石油化工工业有机废气的装置，其特征在于，催化燃烧器A(3)、催化燃烧器B(6)均采用固定床催化反应器。