CN210356603U - 一种栲胶脱硫再生废气治理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种栲胶脱硫再生废气治理系统，涉及VOCs工艺治理技术领域，解决了现有技术中存在的栲胶脱硫再生气体无法有效处理的技术问题。该装置包括依次通过管道连通的喷淋吸收装置、冷凝降温装置、活性炭过滤装置、风机动力装置以及废气捕集装置；其中，所述喷淋吸收装置一端连接栲胶脱硫容器槽废气集气管道的出口，另一端连接所述冷凝降温装置的入口；所述废气捕集装置的一端连接所述风机动力装置，另一端连接排气筒。本实用新型用于治理栲胶脱硫液挥发出来的再生废气，喷淋吸收装置、活性炭过滤装置以及废气捕集装置多层过滤装置可以有效地将废气内部的有害物质进行清除，从而实现使排放气体达标。

Description

一种栲胶脱硫再生废气治理系统

技术领域

本实用新型涉及VOCs工艺治理技术领域，尤其是涉及一种栲胶脱硫再生废气治理系统。

背景技术

在我国的一些合成氨厂中，利用水煤气进行合成氨的生产过程里，需要将一些影响催化剂活性的杂质气体，其中在杂质气体的去除工艺中，有一种湿法工艺用来除去废气当中的硫化氢，同时该法通过后续工艺能够很好地回收原料气当中的硫元素，这种栲胶脱硫法在现代工业生产中得到了广泛应用。

栲胶液是一种碱性脱硫液，主要成分为丹宁及一些酚类物质；栲胶脱硫液工作温度较高(大约为45℃)，同时栲胶容器槽是在常压的环境下进行操作，这样一来，将有大量的栲胶脱硫液挥发出来，挥发出的气体处于饱和状态，并具有很大的臭味及一定的毒害作用，对现场操作员工的身心健康将造成一定的影响，同时也会污染环境。为了有效的治理这种挥发性气体，本专利提出了一种用于合成氨厂栲胶脱硫再生废气治理系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种栲胶脱硫再生废气治理系统，解决了现有技术中存在的挥发的栲胶脱硫再生气体无法有效处理的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的栲胶脱硫再生废气治理系统，包括依次通过管道连通的喷淋吸收装置、冷凝降温装置、活性炭过滤装置、风机动力装置以及废气捕集装置；

其中，所述喷淋吸收装置一端连接栲胶脱硫容器槽的废气集气管道的出口，另一端连接所述冷凝降温装置的入口；所述废气捕集装置的一端连接所述风机动力装置，另一端连接排气筒。

优选地，所述活性炭废气捕集装置为至少一个，所述废气捕集装置的一端均通过气动蝶阀与所述风机动力装置连接，另一端均通过所述气动蝶阀与所述排气筒连接。

优选地，所述栲胶脱硫容器槽通过放空调节阀与所述排气筒连接。

优选地，所述喷淋吸收装置与所述栲胶脱硫容器槽的废气集气管道之间设置有废气调节阀。

优选地，所述喷淋吸收装置为旋流喷淋塔。

优选地，所述冷凝降温装置为列管式换热器。

优选地，所述废气捕集装置包括外壳以及设置在所述外壳内部的防水蜂窝活性炭，所述外壳上设置有进气管、排气管以及保护系统，所述进气管与所述风机动力装置连接，所述排气管与所述排气筒连接。

优选地，所述保护系统包括，氮气保护器管道以及消防水管道，所述氮气保护器管道通过电磁阀与所述废气捕集装置连通；所述消防水管道与所述废气捕集装置连通。

优选地，所述风机动力装置为鼓风机。

优选地，所述气动蝶阀均通过压缩空气总阀与压缩空气管道连通。

本实用新型提供的技术方案中，喷淋吸收装置将容器槽中的挥发出来的废气进行预处理，除去一部分的有害物质；冷凝降温装置可降低废气的温度及湿度；活性炭过滤装置有效过滤废气中的粉尘颗粒；风机动力装置提供整个工艺系统的流动动力；活性炭废气捕集装置有效捕集除去废气当中的有害成分；通过多层过滤装置能够对烤焦脱硫再生废气进行有效净化，并保证烤焦脱硫再生废气达标排放。

本实用新型优选技术方案至少还可以产生如下技术效果：废气捕集装置至少为一个，提高气体的过滤效率，还可同过设置备用废气捕集装置，为后期更换废气捕集装置内部的活性炭提供便利；

栲胶脱硫容器槽通过放空调节阀与所述排气筒连接，可以在栲胶脱硫再生废气治理系统出现异常后可以实现气体的直排避免出现重大事故，在正常情况下放空调节阀完全关闭；

废气捕集装置上设置有保护系统，在活性炭废气捕集装置温度失控的情况下，为防止事态的扩大进行有效的防护作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的栲胶脱硫再生废气治理系统的示意图。

图中1-喷淋吸收装置；2-冷凝降温装置；3-活性炭过滤装置；4-风机动力装置；5-废气捕集装置；6-栲胶脱硫容器槽；7-排气筒；8-气动蝶阀；9-放空调节阀；10-废气调节阀；11-氮气保护器管道；12-消防水管道；13-电磁阀；14- 压缩空气总阀；15-压缩空气管道；16-天窗；17-废气收集主管道。

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，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型的具体实施例提供了一种栲胶脱硫再生废气治理系统，包括喷淋吸收装置1、冷凝降温装置2、活性炭过滤装置3、风机动力装置4、废气捕集装置5、管道以及相应阀门等装置，其中喷淋吸收装置1的进口端连接栲胶脱硫容器槽6的废气集气管道的出口，冷凝降温装置2的入口通过管道与喷淋吸收装置1的出口连接；过滤装置的入口通过管道与冷凝降温装置2的出口连接；风机动力装置4的入口通过管道与过滤装置的出口连接；废气捕集装置5 的入口通过管道与风机动力装置4的出口连接；废气捕集装置5的出口与排气筒7连接。

栲胶脱硫容器槽6的废气集气管道为栲胶脱硫再生废气的出气管道，在出气管道与排气筒7之间还可以通过设置放空调节阀9，放空调节阀9通常情况下为常闭，当栲胶脱硫再生废气治理系统出现重大事故而无法实现既定功能时，可以通过打开放空调节阀9来实现废气的直排，避免二次事故的发生。

废气捕集装置5至少设置为一个，本申请具体实施方式提供的栲胶脱硫再生废气治理系统中的废气捕集装置5为三个，实际工作过程中，两台开启，一台关闭，即2用1备，废气捕集装置5与风机动力装置4连接管路上设置气动蝶阀8，从而通过PLC实现远程控制，废气捕集装置5与排气筒7连接管路上也设置气动蝶阀8，从而可以在对其维修或者更换内芯时，可以前后完全切断废气捕集装置5的工作。

气动蝶阀8均通过压缩空气总闸与压缩空气管道15连通，在plc的控制作用下，对气动蝶阀812实现有效的调控(事先打开压缩空气总阀14)，进而来实现废气捕集装置5的灵活切换，并及时检修调整停用的废气捕集装置5。

喷淋吸收装置1与栲胶脱硫容器槽6的废气集气管道之间设置废气调节阀 10，通过废气调节阀10进行废气量的精确调节，保证整个脱硫容器槽顶处于微负压状态(即打开容器槽顶的天窗16后无明显异味进入到操作环境当中)。

本实用新型具体实施例提供栲胶脱硫再生废气治理系统的工作方式具体如下，栲胶脱硫容器槽6内部的栲胶脱硫再生废气经过废气集气管道以及废气调节阀10，通过废气调节阀10进行废气量的精确调节，保证整个脱硫容器槽顶处于微负压状态，然后废气进入到喷淋吸收装置1内部进行废气预处理，除去一定量的烤焦脱硫再生废气；再次进入到冷凝降温装置2中，对废气进行一定程度的降温，同时降低废气的相对湿度，使得废气中的水蒸气含量降低；再次通过活性炭过滤装置3来过滤除去废气当中所含有的粉尘；最后通过风机动力装置4将废气鼓入到废气捕集装置5当中，将废气当中所含的一些污染物吸附除去，从而达到废气净化的目的。通过上述若干工艺环节的实施，能够对烤焦脱硫再生废气进行有效净化，并实现废气的达标排放。当然，本工艺过程中，在一定时期内，废气捕集装置5通过对废气的不断捕集，内部的活性炭可能会达到饱和，需及时更换，同时产生一定的危废。

下面将对本实用新型的具体实施例提供栲胶脱硫再生废气治理系统详细工艺细节进行阐述说明。

在风机动力装置4的作用下，风机入口处的废气将被吸入，为了保证同等情况下整个工艺系统具有最佳的废气治理效果，需要打开脱硫容器槽顶天窗 16，同时旋动废气调节阀10进行废气量的调节，当调节废气调节阀10的开度为30％，整个槽顶处于微负压状态，槽顶无异味溢出，此时系统的处理效果也最好，废气处理量经过测量达到了2600Nm³/h。废气收集主管道17所采用的管道尺寸为DN400，材质为SUS304，在这样废气量的条件下，是完全满足废气风速的设计要求的。

本实用新型具体实施例提供的喷淋装置可以为旋流喷淋塔，塔内装有一层材质为SUS304的螺旋喷淋头，数量为17个，按照流场性质均匀分布；在螺旋喷淋头下方填充有一定量的聚苯乙烯空心球，其直径为Φ50mm，用于增加气液接触面积，最大化的提高气液传质效率；在塔顶设置高度为50mm厚的SUS304 丝网除雾器，可有效减少废气从本装置中带出的水分；塔外设置有喷淋循环管及喷淋循环泵，使得塔里的氢氧化钠循环液能够不断吸收废气当中的弱酸性(碳基硫[COS]、乙硫醇[CH₃CH₂SH]、极微量硫化氢[H₂S]、挥发酚)等有害物质；一般情况下，塔底装有1000kg的水，液位高度为50公分，当加水管道一直向里加水没有关停进水阀门时，塔底内置的液位开关通过浮球的反馈作用将自动关停进水管，防止塔底液位过高溢出塔底水箱；通过向塔底水箱里加入一定量的氢氧化钠片碱来调节循环液的酸碱度(PH)，通过大量的调试实验，当向水中加入30kg的氢氧化钠片碱时，也即调节循环液的PH在12～14之间，能够非常有效地吸收废气当中若酸性物质，废气中有害物质的除去效率最高可达50％；通过喷淋吸收装置17的循环洗涤吸收作用，能够有效除去废气中一定量的有害物质。

本实用新型具体实施例提供的冷凝降温装置2可以为列管式换热器，包括外部换热器壳体，内部并排设置的供气体流通的管程，气体流通管道一端与喷淋吸收装置1连接，另一端与活性炭过滤装置3连接，换热器壳体上设置冷却水进口以及出口用以连通外部冷却液槽体，冷凝降温装置2除了能够有效降低废气温度和相对湿度外，也能够冷却除去废气中一定量的有害物质。本实施例在南方使用具有较好效果，和环境温度具有一定的联系。由于冬天外界环境温度相对较低，因此在冬天采用一次冷却水(河水温度，15℃)进行废气的冷却降温，通过实际测量，废气的相对湿度降低率达到了80％，温度降低至20℃左右；在夏天时，外界环境温度较高，此时如果仍然采用一次冷却水进行冷凝降温，将不能够取得理想的效果，因此改用低温冷冻水(7℃)来进行废气的冷凝降温，通过实地调试以后，发现这个过程的相对湿度降低率达到了70％，温度降低至30℃左右。该装置能够有效降低废气的相对湿度及温度，对最终的活性炭废气捕集具有极其重要的意义。

废气进入到活性炭过滤装置3，能够有效的降低废气的粉尘浓度，通过测量，活性炭废气过滤装置的废气出口尘浓度为10mg/m³。本装置中设置有三层粉尘过滤器，每层粉尘过滤器设置有4片板框式活性炭过滤器，尺寸为592× 592mm×21mm(厚)，粉尘过滤器采用碘值为900mg/g的媒质柱状活性炭进行填充，在过滤器中设置有蜂窝状填充板，用于支撑柱状活性炭的重量。该柱状活性炭中放置有一定量的催化剂，能够有效增强柱状活性炭的活性。实际操作过程中，板框式活性炭过滤器需要每三个月更换一次，每次更换12片。

本实用新型具体实施例提供的风机动力装置4可以为鼓风机，废气通过鼓风机的引流作用后，鼓入到废气捕集装置5当中，对废气进行有效的捕集以后，使得废气能够达标排放。

最后废气经由废气捕集装置5进行最后的处理，废气捕集装置5共设置有 3台，实际工作过程中，两台开启，一台关闭，即2用1备，每台废气捕集装置5当中填充的活性炭含量为2.8m³，活性炭为防水性蜂窝活性炭，尺寸为(长×宽×高)100×100×100mm，碘值为650mg/g，蜂窝活性炭通孔直径为1.5mm，活性炭共摆放10层，每层摆放约0.28m³；每台废气捕集装置5的进出口均设置有气动蝶阀8，在plc的控制作用下，对气动蝶阀8实现有效的调控(事先打开压缩空气总阀14)，进而来实现废气捕集装置5的灵活切换，并及时检修调整停用的废气捕集装置5；活性炭进行废气捕集时，本身就是一个放热的过程，因此从化学平衡的角度上来看，废气的温度越低越好，但实际上，当废气的温度过低时，分子活性也会相应的降低，因此，废气捕集的最佳温度控制在常温 (25℃)最佳，此时捕集效率最高；采用风机出口废气鼓入的方式将更有利于活性炭废气捕集，活性炭主要靠自身的微孔进行废气捕集，当废气处于一定正压状态下，废气当中的有害物质在分子间作用力下将更容易进入到活性炭微孔中，这样将更有利于废气有害物质的捕集；为了保证活性炭废气捕集装置5能够安全稳定的工作，本装置当中设置了两道保护措施，在活性炭废气捕集装置 5温度失控的情况下，为防止事态的扩大进行有效的防护作用，当检测温度点超过80℃，plc控制系统将打开电磁阀13(氮气保护器管道11中应当充有氮气)，从而隔绝氧气，防止活性炭发生燃烧，如果活性炭已然着火，那么装置当中的消防喷淋头玻璃球将自动破裂，消防水管道12向装置当中注入水，及时将火扑灭。整套活性炭废气捕集装置5运行高效，能够对废气当中的有害物质进行有效捕集，有害物质捕集去除效率可达80％从而实现再生废气达标排放。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种栲胶脱硫再生废气治理系统，其特征在于，包括依次通过管道连通的喷淋吸收装置(1)、冷凝降温装置(2)、活性炭过滤装置(3)、风机动力装置(4)以及废气捕集装置(5)；

其中，所述喷淋吸收装置(1)一端连接栲胶脱硫容器槽(6)的废气集气管道的出口，另一端连接所述冷凝降温装置(2)的入口；所述废气捕集装置(5)的一端连接所述风机动力装置(4)，另一端连接排气筒(7)。

2.根据权利要求1所述的栲胶脱硫再生废气治理系统，其特征在于，所述废气捕集装置(5)为至少一个，所述废气捕集装置(5)的一端均通过气动蝶阀(8)与所述风机动力装置(4)连接，另一端均通过所述气动蝶阀(8)与所述排气筒(7)连接。

3.根据权利要求1所述的栲胶脱硫再生废气治理系统，其特征在于，所述栲胶脱硫容器槽(6)通过放空调节阀(9)与所述排气筒(7)连接。

4.根据权利要求1所述的栲胶脱硫再生废气治理系统，其特征在于，所述喷淋吸收装置(1)与所述栲胶脱硫容器槽(6)的废气集气管道之间设置有废气调节阀(10)。

5.根据权利要求1所述的栲胶脱硫再生废气治理系统，其特征在于，所述喷淋吸收装置(1)为旋流喷淋塔。

6.根据权利要求1所述的栲胶脱硫再生废气治理系统，其特征在于，所述冷凝降温装置(2)为列管式换热器。

7.根据权利要求1所述的栲胶脱硫再生废气治理系统，其特征在于，所述废气捕集装置(5)包括外壳以及设置在所述外壳内部的防水蜂窝活性炭，所述外壳上设置有进气管、排气管以及保护系统，所述进气管与所述风机动力装置(4)连接，所述排气管与所述排气筒(7)连接。

8.根据权利要求7所述的栲胶脱硫再生废气治理系统，其特征在于，所述保护系统包括氮气保护器管道(11)以及消防水管道(12)，所述氮气保护器管道(11)通过电磁阀(13)与所述废气捕集装置(5)连通；所述消防水管道(12)与所述废气捕集装置(5)连通。

9.根据权利要求1所述的栲胶脱硫再生废气治理系统，其特征在于，所述风机动力装置(4)为鼓风机。

10.根据权利要求2所述的栲胶脱硫再生废气治理系统，其特征在于，所述气动蝶阀(8)均通过压缩空气总阀(14)与压缩空气管道(15)连通。

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