CN212214906U - 一种聚乙烯工艺废气治理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种聚乙烯工艺废气治理系统，设有用于去除挥发性有机化合物的反应器，还包括丝网过滤器、袋式过滤器、引风机、板式换热器和电加热器，所述丝网过滤器的出口与所述袋式过滤器的进气口相连接，所述袋式过滤器的出口与所述引风机的进气口相连接，所述引风机的出口与所述板式换热器的废气进气口相连接，所述板式换热器的出口与所述电加热器的进气口相连接，所述电加热器的出口与所述反应器的进气口相连接，所述反应器的出口与所述板式换热器的净化气进气口相连接。本实用新型可有效地去除废气中的非甲烷总烃和颗粒物，并延长使用寿命，降低维护费用。

Description

一种聚乙烯工艺废气治理系统

技术领域

本实用新型涉及一种废气治理系统，尤其涉及一种聚乙烯工艺废气治理系统。

背景技术

聚烯烃工艺废气主要成分为非甲烷总烃和颗粒物。其中非甲烷总烃是挥发性有机化合物（VOCs）的主要组成，大气中的非甲烷总烃超过一定浓度，除直接危害人体健康外，在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾和PM2.5，对环境和人类造成危害。因此对聚乙烯工艺废气进行有效治理，实现达标排放，是缓解大气污染物的有效途径之一。

聚乙烯工艺在聚合工段、聚合脱气工段、催化剂活化等多个工段均有大量含有颗粒物的废气产生，目前国内大部分聚乙烯工艺废气直接排放至大气，不符合《合成树脂工业污染物排放标准》（GB 31572-2015）的排放要求，因此需要对聚乙烯工艺废气中的非甲烷总烃和颗粒物等污染物进行治理达标排放，但由于聚乙烯工艺废气具有组成复杂、排放量大、排放标准严苛等特点，现有用于有机废气净化的反应器难以达到满意的净化效果，由于废气中颗粒物易于造成反应器内部堵塞及隔离，导致反应器的净化能力下降，维护成本高，寿命短。

实用新型内容

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种聚乙烯工艺废气治理系统，以有效地去除废气中的非甲烷总烃和颗粒物，并延长使用寿命，降低维护费用。

本实用新型实现上述目的的技术方案是：

一种聚乙烯工艺废气治理系统，设有用于去除挥发性有机化合物的反应器，还包括丝网过滤器、袋式过滤器、引风机、板式换热器和电加热器，所述丝网过滤器的出口与所述袋式过滤器的进气口相连接，所述袋式过滤器的出口与所述引风机的进气口相连接，所述引风机的出口与所述板式换热器的废气进气口相连接，所述板式换热器的出口与所述电加热器的进气口相连接，所述电加热器的出口与所述反应器的进气口相连接，所述反应器的出口与所述板式换热器的净化气进气口相连接。

所述板式换热器的出口通过排气筒连通大气或者接入后续的深度净化设备。

采用撬装式，所述丝网过滤器、袋式过滤器、引风机、板式换热器和电加热器安装在同一撬装基座上。

所述丝网过滤器为立式或卧式。

立式的所述丝网过滤器的壳体内设有立式的滤芯，所述滤芯主要由缠绕在立式的滤芯框架上的丝网构成，所述滤芯框架的上端设有环形的上端板，下端设有水平的下支架，所述上端板和下支架的周边连接在所述壳体的内壁上，所述壳体的上下两端分别设有上封头和下封头，出气口设置在所述壳体的上封头的中部，进气口设置在所述壳体的侧面，位于所述壳体的下部。

所述下封头上设有排污口。

卧式的所述丝网过滤器的壳体内设有若干位于壳体横截面上的丝网，所述丝网的周边通过环形边框固定在所述壳体的内壁上，所述丝网相互邻近，形成卧式的滤芯，所述壳体的进口端和出口端分别设有进口端封头和出口端封头，进气口设置在所述出口端封头的中央，出气口设置在所述出口端封头的中央。

所述壳体的底部设有排污口。

所述板式换热器的被加热介质出口和所述反应器的进气口之间还设有直通连接管道，所述板式换热器的被加热介质出口与所述电加热器的介质进口之间的连接管道上和所述板式换热器的被加热介质出口与所述反应器的进气口之间的直通连接管道上均设有相应的阀门。

所述反应器的出气口还通过余热输出管道连接余热利用装置，所述反应器的出气口与所述板式换热器的加热介质进口之间的连接管道上和所述反应器的出气口与余热利用装置之间的余热输出管道上均设有相应的阀门。

本实用新型的有益效果是：由于设置了丝网过滤器和袋式过滤器过滤，能够有效地去除废气中的固态和液态颗粒物，避免了这些杂质进入反应器后对反应器的负面影响，由于丝网过滤器设置在袋式过滤器的前面，不仅实现了分级过滤，以较小的阻力代价有效地减小了袋式过滤器的负荷，而且还通过液体颗粒及大分子气态有机物在丝网上的附着和凝聚，大幅度减轻了粘性物质在袋式过滤器滤袋上的粘附，以简便、低成本的方式有效地克服了袋式过滤器不适于高浓度挥发性有机物废气过滤/除尘的技术难题，同时也明显减少了液态有机物附着或凝聚后的二次挥发，降低了反应器进气中大分子有机物的浓度，有效地避开了反应器对大分子有机物净化效果相对较差的技术问题；由于将加热装置（板式换热器和电加热器的组合）设置在过滤装置（丝网过滤器和袋式过滤器的组合）的后面，不仅避免了废气中颗粒物对加热装置的负面影响，有利于提高换热效率和降低维护费用，而且还有利于液化或凝固/凝聚温度相对较低的有机物在过滤阶段的去除，并有利于避免污染物的挥发，同时满足了反应器的温度要求，保证了反应器的反应效率和效果；由于采用引风机并将引风机设置在过滤装置和加热装置之间，在保证动力的同时，能够在过滤装置中形成负压，避免废气泄漏，同时还有利于减少引风流量，降低对引风机的风量要求，进而降低成本和能耗；由于可以采用撬装式构造，有利于减小占地面积，方便运送和现场安装。

本实用新型可同时去除聚乙烯工艺废气中的非甲烷总烃和颗粒物，经处理后的废气符合国家排放标准，废气的处理效果好，避免了对环境造成污染和对人类健康造成危害。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型公开了一种聚乙烯工艺废气治理系统，包括从前至后依次串联的过滤装置、增压装置、加热装置和废气反应装置，所述过滤装置包括丝网过滤器1和袋式过滤器2，所述增压装置为引风机3，所述加热装置包括板式换热器4和电加热器5，所述废气反应装置为用于去除挥发性有机化合物的反应器6，可以采用任意适宜的现有技术。聚乙烯工艺废气接入所述丝网过滤器的进气口，所述丝网过滤器的出气口连接所述袋式过滤器的进气口，所述袋式过滤器的出气口连接所述引风机的进气口，所述引风机的出气口连接所述板式换热器的被加热介质进口，所述板式换热器的被加热介质出口连接所述电加热器的介质进口，所述电加热器的介质出口连接所述反应器的进气口，所述反应器的出气口连接所述板式换热器的加热介质进口，所述板式换热器的加热介质出口通过排气筒7连通大气，或者在需要进一步净化的情形下，接入后续的深度净化设备。

所述丝网过滤器1主要用于去除废气中的较大颗粒物；

所述袋式过滤器2主要用于去除废气中的较小颗粒物；

所述引风机3主要用于把聚乙烯装置产生的废气增压引入此系统；

所述板式换热器4主要用于回收反应器6的出气热量，加热反应器的进气，使其温度达到反应所需的温度或尽可能接近于反应所需的温度，以减少电加热器5的开启，减少为提升反应器进气温度所需的电能；

所述电加热器5主要用于提升废气温度，使其达到反应器6中所需反应的温度，通常地，电加热器5只需在系统开车时使用；

所述反应器6主要用于把废气中的非甲烷总烃分解为二氧化碳和水；

所述排气筒7主要用于把处理后的聚乙烯工艺废气送至高处排放。

所述丝网过滤器可以为立式或卧式。

其中，立式的所述丝网过滤器设有立式的壳体，所述壳体通常为呈立姿（轴线为竖向的）的圆筒形，所述壳体的上端和下端分别设有上封头和下封头，所述壳体内设有主要由丝网卷绕而成的立式的滤芯，所述滤芯的中间是空的，设有轴向通孔，所述滤芯的外径基本上与壳体的内径一致或小于壳体的内径，两者之间通常只要留有装配所需的间隙即可，以方便安装和拆卸，所述滤芯的上端固定连接有上端板，下端固定安装在水平的下支架上，所述上端板呈环形，其中部设有与所述滤芯的轴向通孔对应且连为一体的中孔，周边固定且密封地连接所述壳体的内壁，所述下支架可以采用网格状支架或辐条式的轮辐状支架，其外缘固定连接在所述壳体的内壁上。

这种过滤器的进气口设置在壳体的侧面，位于壳体的下部近下封头处，出气口设置在所述上封头的中央。所述出气口和进气口分别设有出气管和进气管，所述进气管和出气管上分别设有进气管阀门和出气管阀门，所述进气管和出气管分别通过各自的三通或三通式结构旁接有反吹风出风管和反吹风进风管，所述反吹风出风管和反吹风进风管分别设有各自的阀门，所述反吹风出风管与所述进气管的连接部位位于所述进气管阀门的内侧（近壳体侧），所述反吹风进风管与所述出气管的连接部位位于所述出气管阀门的内侧（近壳体侧），由此可以通过相关各阀门进行正常工作状态和反吹风状态的切换。

所述滤芯的上端板和下支架之间可以设有圆柱形的滤芯框架，所述滤芯框架由周向分布的若干立杆和上下分布的若干环形横梁相互连接而成，其上下两端分别固定连接所述上端板和下支架，所述丝网卷绕在所述滤芯框架上。

所述下封头的中央设有排污口，所述排污口连接有排污管，所述排污管设有排污阀门，用于排放沉积在壳体底部的下封头内的滤除物（液体、固态或液固混合）。

卧式的所述丝网过滤器设有卧式的壳体，所述壳体通常为呈卧姿（轴线为水平的）的圆筒形，所述壳体的进口端和出口端分别设有进口端封头和出口端封头，所述壳体内设有若干垂直于壳体轴向的（位于壳体的横截面上的）丝网，所述丝网的周边通过环形边框固定在所述壳体的内壁上，所述丝网相互邻近，形成卧式的滤芯。

这种过滤器的进气口设置在所述出口端封头的中央，出气口设置在所述出口端封头的中央。所述出气口和出气管上分别设有出气管和进气管，所述进气管和出气管上分别设有进气管阀门和出气管阀门，所述进气管和出气管分别通过各自的三通或三通式结构旁接有反吹风出风管和反吹风进风管，所述反吹风出风管和反吹风进风管分别设有各自的阀门，所述反吹风出风管与所述进气管的连接部位位于所述进气管阀门的内侧（近壳体侧），所述反吹风进风管与所述出气管的连接部位位于所述出气管阀门的内侧（近壳体侧），由此可以通过相关各阀门进行正常工作状态和反吹风状态的切换。

所述壳体内壁的底部设有轴向延伸的集液槽，所述集液槽在轴向上的延伸范围应涵盖整个壳体的主体部分，可以通过压制工艺形成所述的凹槽，由此从壳体的外部看，其对应于凹槽的底部呈从壳体所在的圆柱形进一步向下凸的形状。

所述凹槽上设置有排污口，所述排污口连接有排污管，所述排污管设有排污阀门，用于排放沉积在壳体底部的凹槽内的滤除物（液体、固态或液固混合）。

所述袋式过滤器可以采用任意适宜的现有技术。

用作增压装置的所述引风机优选为变频式引风机，便于根据废气处理量调节开度，节约电能。

所述反应器可以采用任意适宜的现有技术，优选采用催化燃烧净化装置。

所述板式换热器的被加热介质出口和所述反应器的进气口之间可以设有直通连接管道，所述板式换热器的被加热介质出口与所述电加热器的介质进口之间的连接管道上和所述板式换热器的被加热介质出口与所述反应器的进气口之间的直通连接管道上均设有相应的阀门，由此，可以调节经过和不经过电加热器的废气流量比例，以调节反应器的进气温度，这种调节方式有利于减小经过电加热器的实际流量，使调节更方便，且有利于减小总体的阻力。

所述反应器的出气口还可以通过余热输出管道连接余热利用装置，例如，余热锅炉，所述反应器的出气口与所述板式换热器的加热介质进口之间的连接管道上和所述反应器的出气口与余热利用装置之间的余热输出管道上均设有相应的阀门，由此，可以调节进入板式换热器的流量调节反应器的进气温度，在满足反应器温度要求的情形下，将多余的热量通过余热利用装置加以回收利用，不仅有利于控制反应器的进气温度，使反应器处于良好的工作条件，而且还能够更加充分地回收利用反应器的反应热。

所述聚乙烯工艺废气治理系统还可以包括排气筒7，所述排气筒用于将治理后的废气送至高处排放，所述板式换热器的加热介质出口连接所述排气筒的进气口，所述排气筒的出气口连通大气。所述排气筒优选竖直设置，在条件许可的情形下，其出气口与地面之间的间距优选不小于15m，以获得良好的烟囱效应。

所述深度净化设备可以包括活性炭吸附过滤罐，以进一步吸附废气中残存的杂质，包括颗粒物和有机挥发物。也可以根据实际需要采用其他深度净化设备。

本实用新型的工作原理及过程为：废气进入丝网过滤器1。丝网过滤器1主要是为了去除废气中的较大颗粒物，使颗粒物浓度降低至1.5mg/m³。丝网过滤器1中滤芯采用不锈钢材质，用于过滤废气中0.1~10μm的较大颗粒物。废气从丝网过滤器1的出口进入袋式过滤器2，经过袋式过滤器2去除废气中的较小颗粒物，使颗粒物浓度降低至0.03 mg/m³。袋式过滤器2中滤袋用于过滤废气中0.1~3μm的较小颗粒物。废气从袋式过滤器2出口进入引风机3的进气口，通过引风机3增压后进入板式换热器4，引风机3为变频式引风机，可根据废气量调节开度，节约电能。废气从板式换热器4出口进入电加热器5的进气口，通过电加热器5升温，使废气温度达到反应器6中反应所需温度。反应器6中填料为稳定高效的催化剂，废气经反应器6分解为二氧化碳和水，从板式换热器4净化气进气口进入板式换热器4，回收热能，减少电加热器5的开启节约电能，并通过排气筒7排至15米以上的高空。此时从排气筒7排放的净化后的废气可达到《合成树脂工业污染物排放标准》（GB 31572-2015）大气污染物特别排放限值的要求，使得聚乙烯工艺废气经过本系统治理后达标排放。

实验例：对某厂家的未经治理的聚乙烯工艺废气中的非甲烷总烃和颗粒物含量进行检测，检测结果为非甲烷总烃含量为4270 mg/m³，颗粒物含量为100 mg/m³。将废气引入本实用新型进行治理，分时段对板式换热器的加热介质出口排出的经治理后的废气进行三次采集检测，三次检测结果分别为：第一次检测结果的非甲烷总烃含量为45 mg/m³，颗粒物含量为12 mg/m³；第二次检测结果的非甲烷总烃含量为42 mg/m³，颗粒物含量为8 mg/m³；第三次检测结果的非甲烷总烃含量为46 mg/m³，颗粒物含量为10 mg/m³。三次检测结果的非甲烷总烃含量和颗粒物含量均小于《合成树脂工业污染物排放标准》（GB 31572-2015）中的大气污染物特别排放限值（非甲烷总烃含量为60 mg/m³，颗粒物含量为20 mg/m³）。后续又在不同厂家进行多次实验，各次实验的结果也均符合国家标准的排放要求。

Claims (10)

1.一种聚乙烯工艺废气治理系统，设有用于去除挥发性有机化合物的反应器，其特征在于还包括丝网过滤器、袋式过滤器、引风机、板式换热器和电加热器，所述丝网过滤器的出口与所述袋式过滤器的进气口相连接，所述袋式过滤器的出口与所述引风机的进气口相连接，所述引风机的出口与所述板式换热器的废气进气口相连接，所述板式换热器的出口与所述电加热器的进气口相连接，所述电加热器的出口与所述反应器的进气口相连接，所述反应器的出口与所述板式换热器的净化气进气口相连接。

2.如权利要求1所述的聚乙烯工艺废气治理系统，其特征在于所述板式换热器的出口通过排气筒连通大气或者接入后续的深度净化设备。

3.如权利要求2所述的聚乙烯工艺废气治理系统，其特征在于采用撬装式，所述丝网过滤器、袋式过滤器、引风机、板式换热器和电加热器安装在同一撬装基座上。

4.如权利要求1所述的聚乙烯工艺废气治理系统，其特征在于所述丝网过滤器为立式或卧式。

5.如权利要求4所述的聚乙烯工艺废气治理系统，其特征在于立式的所述丝网过滤器的壳体内设有立式的滤芯，所述滤芯主要由缠绕在立式的滤芯框架上的丝网构成，所述滤芯框架的上端设有环形的上端板，下端设有水平的下支架，所述上端板和下支架的周边连接在所述壳体的内壁上，所述壳体的上下两端分别设有上封头和下封头，出气口设置在所述壳体的上封头的中部，进气口设置在所述壳体的侧面，位于所述壳体的下部。

6.如权利要求5所述的聚乙烯工艺废气治理系统，其特征在于所述下封头上设有排污口。

7.如权利要求4所述的聚乙烯工艺废气治理系统，其特征在于卧式的所述丝网过滤器的壳体内设有若干位于壳体横截面上的丝网，所述丝网的周边通过环形边框固定在所述壳体的内壁上，所述丝网相互邻近，形成卧式的滤芯，所述壳体的进口端和出口端分别设有进口端封头和出口端封头，进气口设置在所述出口端封头的中央，出气口设置在所述出口端封头的中央。

8.如权利要求7所述的聚乙烯工艺废气治理系统，其特征在于所述壳体的底部设有排污口。

9.如权利要求1-8任一所述的聚乙烯工艺废气治理系统，其特征在于所述板式换热器的被加热介质出口和所述反应器的进气口之间还设有直通连接管道，所述板式换热器的被加热介质出口与所述电加热器的介质进口之间的连接管道上和所述板式换热器的被加热介质出口与所述反应器的进气口之间的直通连接管道上均设有相应的阀门。

10.如权利要求1-8任一所述的聚乙烯工艺废气治理系统，其特征在于所述反应器的出气口还通过余热输出管道连接余热利用装置，所述反应器的出气口与所述板式换热器的加热介质进口之间的连接管道上和所述反应器的出气口与余热利用装置之间的余热输出管道上均设有相应的阀门。

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