CN209809918U - 原料储罐尾气处理装置和尾气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于尾气处理技术领域，涉及一种原料储罐尾气处理装置和尾气处理系统。本实用新型提供的原料储罐尾气处理装置，包括尾气收集罩、风机、水洗填料塔和至少一个原料储罐；至少一个原料储罐的尾气出口通过第一管路与尾气收集罩连接，尾气收集罩通过第二管路与风机连接，风机通过第三管路与水洗填料塔的尾气入口连接；水洗填料塔设置有吸收剂入口，吸收剂入口通过水洗管路与供水单元连接。本实用新型能够使原料罐区的储罐尾气有组织达标排放，集中处理尾气中的有机物，处理方式简单有效、成本低，环保效果好，有效缓解了将尾气直接排放到大气中造成的环境污染问题。

Description

原料储罐尾气处理装置和尾气处理系统

技术领域

本实用新型属于尾气处理技术领域，具体而言，涉及一种原料储罐尾气处理装置和尾气处理系统。

背景技术

在化工领域，可能会有多种不同类型的化学反应同时进行，也可能仅有其中的一种化学反应在进行，无论哪种情况，在原料存储过程中以及在生产过程中会产生大量的工业尾气，这些尾气如果不经过处理就排放至环境中，将会危害生态环境，也对人们的身体健康造成一定的影响。因此，必须要对尾气进行处理，达到国家废气对外排放的标准后，才可向外排放，以减少环境污染。

在聚酯生产领域中，乙二醇、丁二醇、二甘醇等作为聚酯生产的主要原料，通常被储存在大型储罐中，并对储罐进行充氮保护。虽然，乙二醇、丁二醇、二甘醇在常温下的饱和蒸汽压较低，不易挥发。但是由于储存的量较大，仍有微量的乙二醇、丁二醇、二甘醇随氮气排放到大气中。乙二醇和二甘醇中含有甲醇、甲醛、乙醛、乙酸乙酯、低级脂肪酸等杂质，丁二醇中含有甲醇、四氢呋喃、正丁醇、2－甲基四氢呋喃、3－羟基四氢呋喃等杂质。这些杂质在常温下的饱和蒸汽压较高，大多为易挥发性有机物。这些易挥发性有机物随氮气直接排放到大气中，会使大气中VOC含量超标，造成大气环境污染。

因此，有必要对乙二醇、丁二醇、二甘醇等这些原料储罐排出的尾气进行处理，以缓解将这些尾气直接排放到大气中，造成VOC含量较高、污染环境的问题。

鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种原料储罐尾气处理装置，能够使原料罐区的储罐尾气有组织达标排放，集中处理尾气中的有机物，处理方式简单有效、成本低，环保效果好，能有效缓解污染环境的问题。

本实用新型的第二目的在于提供一种尾气处理系统，包含上述的原料储罐尾气处理装置，可改善操作环境，避免环境污染，具有良好的环境效益。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

根据本实用新型的一个方面，提供一种原料储罐尾气处理装置，包括尾气收集罩、风机、水洗填料塔和至少一个原料储罐；

至少一个所述原料储罐的尾气出口通过第一管路与所述尾气收集罩连接，所述尾气收集罩通过第二管路与所述风机连接，所述风机通过第三管路与所述水洗填料塔的尾气入口连接；

所述水洗填料塔设置有吸收剂入口，所述吸收剂入口通过水洗管路与供水单元连接。

作为进一步优选技术方案，所述第一管路、第二管路和第三管路均为PVC管。

作为进一步优选技术方案，所述尾气收集罩设置有多个，一个所述尾气收集罩用于收集至少两个所述原料储罐产生的尾气。

作为进一步优选技术方案，所述风机为罗茨风机或离心风机。

作为进一步优选技术方案，所述水洗填料塔内设置有填料层和位于所述填料层上方的喷淋器，所述喷淋器与所述吸收剂入口连接。

作为进一步优选技术方案，所述喷淋器上方设置有除雾沫器；

或者，所述喷淋器上方设置有除雾沫填料段。

作为进一步优选技术方案，所述水洗填料塔的侧壁上开设有检修口，所述检修口远离所述喷淋器设置。

作为进一步优选技术方案，所述填料层的高度为所述水洗填料塔高度的1/2～2/3；

和/或，所述填料层为金属鲍尔环填料层。

作为进一步优选技术方案，所述水洗填料塔顶部设置有气体出口，底部设置有吸收剂出口，所述吸收剂出口通过第四管路与所述吸收剂入口连通；

所述第四管路与所述水洗管路连通，所述第四管路还与排水管路连通，所述水洗管路和排水管路上均设置有阀门。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种尾气处理系统，包括上述的原料储罐尾气处理装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的原料储罐尾气处理装置，包括多个原料储罐、尾气收集罩、风机和水洗填料塔，利用尾气收集罩将原料储罐排出的尾气进行收集，利用风机产生动能，通过管路将尾气送至水洗填料塔中，以水作为吸收溶剂，通过水洗填料塔吸收尾气中的醇、醛、酯、呋喃、低级脂肪酸等亲水性的有机物，集中处理尾气中的有机物，进而使得罐区储罐尾气有组织达标排放。

本实用新型中的原料储罐主要为聚酯生产领域中的原料储罐，现有的该类原料储罐都是将尾气直接排放到大气中，本实用新型提供的原料储罐尾气处理装置填补了国内聚酯装置罐区储罐尾气收集处理的空白，使罐区尾气做到有组织排放，在保证尾气处理达标排放的同时，兼顾工作环境，保护员工职业健康。

本实用新型的装置结构简单、设计合理，处理方式简单有效，运行成本较低；既能满足尾气达标排放，同时产生的污水便于生化处理，有效缓解了将尾气直接排放到大气中造成的环境污染问题，具有较好的环境效益以及较高的经济效益，有助于提高产品的竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的原料储罐尾气处理装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的水洗填料塔结构示意图。

图标：1－原料储罐；2－尾气收集罩；3－风机；4－水洗填料塔；401－气体出口；402－吸收剂入口；403－尾气入口；404－吸收剂出口；405－喷淋器；406－填料层；407－除雾沫填料段；408－检修口；409－视镜；410－取样口；101－第一管路；102－第二管路；103－第三管路；104－第四管路；105－水洗管路；106－排水管路。

具体实施方式

下面对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一方面，在至少一个实施例中提供一种原料储罐尾气处理装置，包括尾气收集罩、风机、水洗填料塔和至少一个原料储罐；

至少一个所述原料储罐的尾气出口通过第一管路与所述尾气收集罩连接，所述尾气收集罩通过第二管路与所述风机连接，所述风机通过第三管路与所述水洗填料塔的尾气入口连接；

所述水洗填料塔设置有吸收剂入口，所述吸收剂入口通过水洗管路与供水单元连接。

鉴于现有的原料储罐排放的尾气大多直接排放到空气中，造成危VOC含量超标、污染环境等问题。本实用新型提供了一种新型的原料储罐尾气处理装置，以达到减少环境污染，保护操作人员健康，提高处理效果及处理效率，以及增强处理的安全性的目的，并找到了实现该目的的具体技术手段，运用这些技术手段提高了尾气的处理效果和处理效率，收集了罐区储罐尾气，并集中处理尾气中的有机物，使罐区储罐尾气有组织达标排放，减少了环境污染，还可避免资源的浪费。

进一步的讲，本实用新型提供的原料储罐尾气处理装置，利用尾气收集罩将原料储罐排出的尾气进行收集，利用风机产生动能，通过各管路将尾气送至水洗填料塔中，以水作为吸收溶剂，通过水洗填料塔吸收尾气中的醇、醛、酯、呋喃、低级脂肪酸等亲水性的有机物，集中处理尾气中的有机物，进而使得罐区储罐尾气有组织达标排放。水洗填料塔吸收了有机物的废水可以进行后处理回收有机物，也可以通过泵输送到污水处理站进行统一处理。

上述尾气处理装置结构简单、设计合理、维护方便，处理成本低，安全性高，运行稳定可靠，处理效果好，处理效率高，有效缓解了将尾气直接排放到大气中造成的环境污染、危害人体健康等问题，具有良好的应用和推广前景。

应当理解的是，上述“至少一个原料储罐”是指，原料储罐的数量为两个及两个以上，对于原料储罐的具体数量不作特殊限制，根据不同企业原料罐区的原料储罐的设置而适应性的调整。例如原料储罐的数量可以为2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个等。

优选地，所述原料储罐为用于生产聚酯的原料储罐。

可以理解的是，该尾气处理装置主要针对的是乙二醇、丁二醇、二甘醇等作为聚酯生产的原料储罐排出的尾气，原料储罐包括乙二醇原料储罐、丁二醇原料储罐或二甘醇原料储罐中的中至少一种。

根据本实用新型，各原料储罐先分别通过各支管路连接至第一管路，第一管路为与尾气收集罩进口连接的总管路，而后尾气收集罩的出口再通过第二管路与风机连接，风机再通过第三管路与水洗填料塔的尾气入口连接。其中的第一管路、第二管路和第三管路可以一体成型，可以采用相同的结构设计，也可以采用不同的结构。

在一种优选的实施方式中，所述第一管路、第二管路和第三管路均为PVC管。

PVC管的主要成为聚氯乙烯，是本领域常用的一种流体输送管路，不仅来源广泛、容易获得、成本低，而且具有自重轻、耐腐蚀、耐压强度高、安全方便等特点，采用PVC管将原料储罐尾气输送至水洗填料塔中，安全、维护方便、运输成本低。

在一种优选的实施方式中，所述尾气收集罩设置有多个，一个所述尾气收集罩用于收集至少两个所述原料储罐产生的尾气。

可以理解的是，该尾气处理装置中包括了多个尾气收集罩和多个原料储罐，且尾气收集罩的数量小于原料储罐的数量。一个尾气收集罩可以用于收集多个原料储罐产生的尾气，方便安装和维护，还可以降低处理成本。

对于尾气收集罩和原料储罐的数量都不作特殊限制，例如尾气收集罩的数量可以为2个、3个、4个、5个等。1个尾气收集罩可用于收集2个、3个、4个、5个或6个原料储罐排出的尾气。

在一种优选的实施方式中，所述风机为罗茨风机或离心风机，优选为罗茨风机。

需要说明的是，本实用新型对于风机的具体类型不作特殊限制，可以采用本领域常用的风机，只要不对本实用新型的目的产生限制即可。

例如可以采用罗茨风机或变频控制的罗茨风机组合运行的方式，方便气体流量的调节，而且节能，延长设备的使用寿命。

在一种优选的实施方式中，所述水洗填料塔内设置有填料层和位于所述填料层上方的喷淋器，所述喷淋器与所述吸收剂入口连接。

优选地，喷淋器包括喷嘴和分别与喷嘴和吸收剂入口连接的喷淋管。对于喷嘴的数量不作特殊限制，可以根据实际情况进行设置，例如设置3个、4个或5个等。填料层可以为环形状结构，且中间带有缝隙，当水从喷嘴向下喷出时，填料层形成水膜。

在一种优选的实施方式中，所述水洗填料塔顶部设置有气体出口，底部设置有吸收剂出口，所述吸收剂出口通过第四管路与所述吸收剂入口连通；

所述第四管路与所述水洗管路连通，所述第四管路还与排水管路连通，所述水洗管路和排水管路上均设置有阀门。

优选地，第四管路上设置有循环泵；和/或，第四管路上设置有控制阀。

优选地，水洗管路与供水单元连接。

优选地，排水管路上设置有输送泵；和/或，排水管路与污水回收站连通。

根据本实用新型，水洗填料塔的下部设置有尾气入口，上部设置有吸收剂入口，顶部设置有气体出口，底部设置有吸收剂出口，水洗填料塔的内部设置有填料层，填料层的上方设置有喷淋器，喷淋器与吸收剂入口连通，吸收剂入口通过水洗管路与供水单元连接。自原料储罐排出的尾气经尾气收集罩、风机后通过尾气入口进入至水洗填料塔内，自供水单元输送而来的水吸收溶剂通过吸收剂入口进入水洗填料塔内，经过喷淋器喷出，在水洗填料塔内，水吸收剂和尾气逆向接触，在填料层的作用下将醇、醛、酯、呋喃、低级脂肪酸等亲水性有机物吸收，减少尾气中的有机物含量，使得尾气达到排放标准后排放。

此外，将吸收剂入口和吸收剂出口通过管路连通，使得部分吸收剂能够重复循环进行吸收，有利于保证尾气吸收剂的吸收效果，保障处理效率和吸收剂的利用率；并且采用水循环系统可减少水资源的消耗和污染，使整体操作环境改善，大大减轻传统方式对环境的污染，降低生产成本。

根据本实用新型，选择水作为吸收溶剂，有以下几个优势：

(1)根据尾气中有机物的化学性质，醇、醛、酯、呋喃、低级脂肪酸等均含有亲水基团，为亲水性有机物，室温下可与水完全混溶；选择水作为吸收溶剂，可以取得较好的吸收效果。

(2)水作为吸收溶剂，吸收尾气中的有机物后作为污水排入现有的污水生化处理设施，既便于处理，又节省投资。

(3)水作为吸收溶剂，整个过程无需投加其他化学药剂，运行成本低。

在一种优选的实施方式中，所述喷淋器上方设置有除雾沫器；

或者，所述喷淋器上方设置有除雾沫填料段。

为防止气体中夹带的雾沫从气体出口排出，在喷淋器的上方设置除雾沫器或者除雾沫填料段，将雾沫除去，再使气体由顶部的气体出口排出，防止二次污染，进一步确保处理后的尾气达到排放标准。

对于除雾沫器的具体形式不作特殊限制，采用本领域常用的即可。除雾沫填料段的高度可以为整个水洗填料塔高度的0.2～0.4倍，优选在0.3倍左右。

在一种优选的实施方式中，所述水洗填料塔的侧壁上开设有检修口，所述检修口远离所述喷淋器设置。

优选地，水洗填料塔上还设置有视镜，视镜设置在填料层的下方。

优选地，在水洗填料塔上方的侧壁上设有取样口，取样口位于喷淋器的上方。

在一种优选的实施方式中，所述填料层的高度为所述水洗填料塔高度的1/2～2/3，优选为2/3。

优选地，所述填料层为金属鲍尔环填料层，优选为钢质鲍尔环填料层。

采用金属鲍尔环填料例如钢质鲍尔环填料，可以保证水洗填料塔的使用寿命，方便运行管理和安装维护。

对于鲍尔环填料的具体尺寸不作特殊限制，可根据实际需求进行设置，例如可以选用38mm×38mm×0.6mm钢质鲍尔环填料。

上述水洗填料塔占用空间较少，方便操作；水洗填料塔选用水作为溶剂，可以高效吸收尾气中的污染物成分，水洗填料塔去除率达到90％以上。此外，水洗填料塔的结构设计合理，能满足尾气达标排放，运行能耗低，污水便于生化处理。

第二方面，在至少一个实施例中提供一种尾气处理系统，包括上述的原料储罐尾气处理装置。

应当理解的是，该尾气处理系统包括上述原料储罐尾气处理装置，还可包括其他的反应装置尾气处理装置，对于其他的反应装置尾气处理装置不做特殊限制，该尾气处理系统的核心在于包括了本实用新型提供的原料储罐尾气处理装置，并至少具有与上述原料储罐尾气处理装置相同的优势。

应当理解的是，上述尾气处理装置或系统的说明中未详细描述的内容，均是本领域技术人员容易想到的常用设备、结构或连接方式，因此可以省略对其的详细说明。

下面结合具体实施例和附图，对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提供一种原料储罐尾气处理装置，包括多个原料储罐1、多个尾气收集罩2、风机3和水洗填料塔4；

各原料储罐1的尾气出口先分别通过各支管路连接至第一管路101，第一管路101与尾气收集罩2的进口连接，尾气收集罩2的出口再通过第二管路102与风机3连接，风机3通过第三管路103与水洗填料塔4的尾气入口403连接；第一管路101、第二管路102和第三管路103均为PVC管；

水洗填料塔4顶部设置有气体出口401，底部设置有吸收剂出口404，下部设置有尾气入口403，上部设置有吸收剂入口402，水洗填料塔4的内部设置有填料层406，填料层406的上方设置有喷淋器405，喷淋器405与吸收剂入口402连通，吸收剂入口402通过水洗管路105与供水单元(图中未示出)连接。此外，吸收剂出口404通过第四管路104与吸收剂入口402连通；第四管路104与水洗管路105连通，第四管路104还与排水管路106连通，水洗管路105和排水管路106上均设置有阀门；第四管路104上设置有循环泵；和/或，第四管路104上设置有控制阀。

进一步的，在喷淋器405上方设置有除雾沫器；或者，在喷淋器405上方设置有除雾沫填料段407。水洗填料塔4的侧壁上开设有检修口408，检修口408远离喷淋器405设置。水洗填料塔4上还设置有视镜409，视镜409设置在填料层406的下方。在水洗填料塔4上方的侧壁上设有取样口410，取样口410位于喷淋器405的上方。填料层406的高度为水洗填料塔4高度的1/2～2/3，优选为2/3。填料层406为金属鲍尔环填料层，优选为钢质鲍尔环填料层。

进一步的，利用上述尾气处理装置进行尾气处理时，设计气体流量为400m³/hr，在9个储罐在同时工作的情况下，储罐溢出的尾气量约为40m³/hr，将风量稀释为10倍的原因主要有两点：(1)为确保尾气抽气口足够的覆盖面积和一定的负压；(2)稀释尾气中有机物的含量，便于水洗吸收处理。为保证尾气VOC收集和尾气达标排放，设计水洗塔如下：

水洗填料塔操作温度20～30℃，废水COD≤10000mg/L；水循环量为4～8m³/hr，新水补充量为0.5m³/hr，污水排放量为0.5m³/hr，忽略水挥发。

水洗填料塔的具体结构如图2所示，选用38mm×38mm×0.6mm钢质鲍尔环填料，填料层高度2000mm，顶部设计800mm高度填料(除雾沫填料段)消除雾沫，除雾沫填料段的下表面至底部的吸收剂出口的高度为3000mm。

水洗填料塔出口尾气0～10mg/m³，满足国家排放标准要求。污水COD为500～1000mg/L，便于污水生化处理。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种原料储罐尾气处理装置，其特征在于，包括尾气收集罩、风机、水洗填料塔和至少一个原料储罐；

至少一个所述原料储罐的尾气出口通过第一管路与所述尾气收集罩连接，所述尾气收集罩通过第二管路与所述风机连接，所述风机通过第三管路与所述水洗填料塔的尾气入口连接；

所述水洗填料塔设置有吸收剂入口，所述吸收剂入口通过水洗管路与供水单元连接。

2.根据权利要求1所述的原料储罐尾气处理装置，其特征在于，所述第一管路、第二管路和第三管路均为PVC管。

3.根据权利要求1所述的原料储罐尾气处理装置，其特征在于，所述尾气收集罩设置有多个，一个所述尾气收集罩用于收集至少两个所述原料储罐产生的尾气。

4.根据权利要求1所述的原料储罐尾气处理装置，其特征在于，所述风机为罗茨风机或离心风机。

5.根据权利要求1～4任一项所述的原料储罐尾气处理装置，其特征在于，所述水洗填料塔内设置有填料层和位于所述填料层上方的喷淋器，所述喷淋器与所述吸收剂入口连接。

6.根据权利要求5所述的原料储罐尾气处理装置，其特征在于，所述喷淋器上方设置有除雾沫器；

或者，所述喷淋器上方设置有除雾沫填料段。

7.根据权利要求5所述的原料储罐尾气处理装置，其特征在于，所述水洗填料塔的侧壁上开设有检修口，所述检修口远离所述喷淋器设置。

8.根据权利要求5所述的原料储罐尾气处理装置，其特征在于，所述填料层的高度为所述水洗填料塔高度的1/2～2/3；

和/或，所述填料层为金属鲍尔环填料层。

9.根据权利要求1～4任一项所述的原料储罐尾气处理装置，其特征在于，所述水洗填料塔顶部设置有气体出口，底部设置有吸收剂出口，所述吸收剂出口通过第四管路与所述吸收剂入口连通；

所述第四管路与所述水洗管路连通，所述第四管路还与排水管路连通，所述水洗管路和排水管路上均设置有阀门。

10.一种尾气处理系统，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的原料储罐尾气处理装置。