CN219589508U - 一种双氧水氧化尾气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双氧水氧化尾气处理装置；包括双氧水氧化尾气管道，双氧水氧化尾气管道通过双重降温重芳烃回收单元与尾气燃烧单元相连；双重降温重芳烃回收单元包括换热器重芳烃回收部，膨胀发电重芳烃回收部；换热器重芳烃回收部的气相出口与膨胀发电重芳烃回收部相连接，且换热器重芳烃回收部和膨胀发电重芳烃回收部的液相出口与双重降温重芳烃回收单元中的重芳烃回收储罐相连；通过将双氧水氧化尾气管道内的氧化尾气进行双重降温和双重分离以实现对氧化尾气中大部分的重芳烃进行回收，同时通过尾气燃烧单元对回收重芳烃后的尾气进行燃烧，以实现氧化尾气达标排放的特点。

Description

一种双氧水氧化尾气处理装置

技术领域

本实用新型涉及双氧水生产相关领域，具体为一种双氧水氧化尾气处理装置。

背景技术

在生产双氧水的氧化工序中，氢化液与空气在氧化塔中接触发生氧化反应，具体为新鲜空气由氧化塔中、下塔底通入，在中、下塔反应后气相由各自顶部排出，一起进入上塔，与上塔氢化液并流向上，并在塔顶气液分离，氧化尾气由塔顶排出，出塔压力约0.25MpaG，氧化尾气中主要组分为氮气、氧气、重芳烃和水等。

传统氧化尾气的处理方式为：采用膨胀机回收氧化尾气的压差能，后续采用碳吸附杂质的方式对重芳烃进行回收；该类处理方式需要定期更换吸附剂，且通过膨胀机的发电功率较低；为了克服上述缺陷，部分企业开始研发采用对氧化尾气进行冷却、分离、加热、涡轮膨胀发电和碳纤维吸附相组合的方法，以达到在提高氧化尾气处理效果的基础上提高发电功率的目的；但是改进后的方法存在如下缺陷：1、仍然使用了吸附剂；2、虽然提高了发电功率，当需要浪费能源对氧化尾气进行加热。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷提供一种双氧水氧化尾气处理装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种双氧水氧化尾气处理装置，包括双氧水氧化尾气管道，所述双氧水氧化尾气管道通过双重降温重芳烃回收单元与尾气燃烧单元相连；所述双重降温重芳烃回收单元包括换热器重芳烃回收部，以及膨胀发电重芳烃回收部；所述换热器重芳烃回收部的气相出口与膨胀发电重芳烃回收部相连接，且换热器重芳烃回收部和膨胀发电重芳烃回收部的液相出口与双重降温重芳烃回收单元中的重芳烃回收储罐相连。

本实用新型的有益效果是：通过将双氧水氧化尾气管道内的氧化尾气进行双重降温和双重分离以实现对氧化尾气中大部分的重芳烃进行回收，同时通过尾气燃烧单元对回收重芳烃后的尾气进行燃烧，以实现对氧化尾气的达标排放；并在上述双重降温和双重分离过程中，通过采用换热器重芳烃回收部对氧化尾气进行一次降温分离，对于一次降温分离后的尾气由膨胀发电重芳烃回收部回收势能成为电能的基础上，使尾气进行二次降温，以达到二次回收重芳烃的目的，其摒弃了现有技术中使用吸附剂以及需要对氧化尾气加热而消耗能源的缺陷。

在进一步的实施例中，所述换热器重芳烃回收部包括尾气换热器以及第一气液分离器，双氧水氧化尾气管道通过尾气换热器的降温通道与第一气液分离器相连；第一气液分离器的气相出口与膨胀发电重芳烃回收部相连，第一气液分离器的液相出口与重芳烃回收储罐相连。

在进一步的实施例中，所述第一气液分离器的液相出口与重芳烃回收储罐之间设有第一调节阀。

在进一步的实施例中，所述膨胀发电重芳烃回收部包括膨胀发电机组，膨胀发电机组的出口与第二气液分离器相连，第二气液分离器的气相出口通过尾气换热器的升温通道与尾气燃烧单元相连，第二气液分离器的液相出口与重芳烃回收储罐相连。

有益效果：通过膨胀发电机组对氧化尾气的压差能进行回收利用，并利用压力膨胀的冷量提高重芳烃的回收效率，与此同时还能够利用第二气液分离器的气相温度对来自双氧水氧化尾气管道内的氧化尾气进行降温冷凝，以达到在不引入外来热源或冷源的情况下，实现对重芳烃的回收。

在进一步的实施例中，所述第二气液分离器的液相出口与重芳烃回收储罐之间设有第二调节阀。

在进一步的实施例中，所述尾气燃烧单元包括蓄热燃烧炉，蓄热燃烧炉的废气出口通过余热锅炉与烟囱相连；蓄热燃烧炉的尾气进口通过第一三通与尾气换热器的升温通道出口相连，第一三通的第三端与压缩空气储罐的出口相连。

在进一步的实施例中，所述蓄热燃烧炉的废气出口和余热锅炉之间设置有第二三通和第三阀门，余热锅炉与烟囱之间设置有第四阀门和第三三通；所述第二三通的第三端和第三三通的第三端之间设有带第五阀门的近路管道。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、双氧水氧化尾气管道；2、尾气换热器；3、第一气液分离器；4、膨胀发电机组；5、第二气液分离器；6、重芳烃回收储罐；7、压缩空气储罐；8、蓄热燃烧炉；9、余热锅炉；10、烟囱；11、第一调节阀；12、第二调节阀；13、第三阀门；14、第四阀门；15、第五阀门；16、第一三通；17、第二三通；18、第三三通。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

请参阅图1，本实用新型提供一种双氧水氧化尾气处理装置，包括双氧水氧化尾气管道1，所述双氧水氧化尾气管道1通过双重降温重芳烃回收单元与尾气燃烧单元相连；所述双重降温重芳烃回收单元包括换热器重芳烃回收部，以及膨胀发电重芳烃回收部；所述换热器重芳烃回收部的气相出口与膨胀发电重芳烃回收部相连接，且换热器重芳烃回收部和膨胀发电重芳烃回收部的液相出口与双重降温重芳烃回收单元中的重芳烃回收储罐6相连。双氧水氧化尾气管道1中的氧化尾气通过换热器重芳烃回收部，使液相的重芳烃进入重芳烃回收储罐6进行回收，其中气相进入膨胀发电重芳烃回收部，膨胀发电重芳烃回收部通过回收氧化尾气的压差能进行发电，发电的过程中利用压力膨胀的冷量以达到提高重芳烃回收效率的目的；上述经过双重降温重芳烃回收单元的尾气最后进入尾气燃烧单元进行燃烧，以达到在对热量进行回收的前提下，实现氧化尾气的达标排放。

进一步，所述换热器重芳烃回收部包括尾气换热器2以及第一气液分离器3，双氧水氧化尾气管道1通过尾气换热器2的降温通道与第一气液分离器3相连；第一气液分离器3的气相出口与膨胀发电重芳烃回收部相连，第一气液分离器3的液相出口与重芳烃回收储罐6相连。本实用新型中所述来自双氧水氧化尾气管道1的氧化尾气首先进入尾气换热器2的降温通道中进行降温，降温后在第一气液分离器3中进行一次气液分离，气液分离的液相为重芳烃进入重芳烃回收储罐6内，一次气液分离的气相进入膨胀发电重芳烃回收部中进行重芳烃的再次回收。

进一步，所述第一气液分离器3的液相出口与重芳烃回收储罐6之间设有第一调节阀11。通过设置第一调节阀11能够方便对第一气液分离器3中的重芳烃进行回收。

进一步，所述膨胀发电重芳烃回收部包括膨胀发电机组4，膨胀发电机组4的出口与第二气液分离器5相连，第二气液分离器5的气相出口通过尾气换热器2的升温通道与尾气燃烧单元相连，第二气液分离器5的液相出口与重芳烃回收储罐6相连。通过第一气液分离器3进行气液分离的气相进入膨胀发电机组4中将压差能转化为电能，同时还能够利用压力膨胀的冷量以实现在第二气液分离器5中回收更多的重芳烃，进一步地利用第二气液分离器5中分离气相的温度能够有效的对降温通道中的氧化尾气进行换热，以促进第一气液分离器3中回收重芳烃的量。

进一步，所述第二气液分离器5的液相出口与重芳烃回收储罐6之间设有第二调节阀12。通过设置第二调节阀12能够方便对第二气液分离器5中的重芳烃进行回收。

进一步，所述尾气燃烧单元包括蓄热燃烧炉8，蓄热燃烧炉8的废气出口通过余热锅炉9与烟囱10相连；蓄热燃烧炉8的尾气进口通过第一三通16与尾气换热器2的升温通道出口相连，第一三通16的第三端与压缩空气储罐7的出口相连。对于通过尾气换热器2升温通道的尾气，采用压缩空气储罐7配给空气的方式，使其共同进入蓄热燃烧炉8中燃烧以达到回收热量的目的。

进一步，所述蓄热燃烧炉8的废气出口和余热锅炉9之间设置有第二三通17和第三阀门13，余热锅炉9与烟囱10之间设置有第四阀门14和第三三通18；所述第二三通17的第三端和第三三通18的第三端之间设有带第五阀门15的近路管道。

本实用新型能够在不引入外来热源或冷源的情况下，通过双重降温和双重分离以实现对氧化尾气中大部分的重芳烃进行回收，以达到节约能源消耗的目的；同时本实用新型通过将回收重芳烃后的低浓度有机废气引入蓄热锅炉内部对热量实现进一步回收，不仅能够副产低压蒸汽，还能够减轻氧化尾气的环保压力。进一步地，实用新型采用了膨胀发电重芳烃回收部对氧化尾气的压差能进行回收利用，并利用压力膨胀的冷量提高重芳烃的回收效率，同时还能够利用其二次回收重芳烃的尾气对来自双氧水氧化尾气管道内的氧化尾气进行降温冷凝，以达到提高换热器重芳烃回收部的重芳烃回收效率的目的。

本实用新型的工作原理为：本实用新型采用以下步骤对双氧水的氧化尾气进行处理：步骤一：双氧水氧化尾气管道1内的氧化尾气进入尾气换热器2的降温通道内进行换热；所述氧化尾气来自氧化塔，双氧水氧化尾气管道1内的氧化尾气温度35～50℃，压力0.2～0.3MpaG；通过降温通道后的氧化尾气温度为25～40℃；步骤二：冷却后的氧化尾气进入第一气液分离罐3中进行气液分离，气液分离后的液相进入重芳烃回收储罐6中进行回收，气液分离后的气相进入膨胀发电机组4中将势能转化为动能继而发电；所述膨胀发电机组4出口的氧化尾气压力10～17kpaG，温度-7～6℃；步骤三：通过膨胀发电机组4发电降温后的氧化尾气进入第二气液分离器5内进行气液分离，其中冷凝下来的重芳烃经过第二调节阀12进入重芳烃回收储罐6内进行回收，所述两次重芳烃的综合回收率为80～93％；步骤四：通过第二气液分离器5的气相由尾气换热器2的升温通道与降温通过进行换热后，换热后与来自压缩空气储罐7的压缩空气混合后进入蓄热燃烧炉8中；所述经过尾气换热器2的升温通道后的膨胀气温度为30～35℃；步骤五：进入蓄热燃烧炉8的混合气在其内部燃烧，除去少量的重芳烃等有机物质；所述的蓄热燃烧炉8内的温度为620～750℃；步骤6：燃烧后的废气可通过带第五阀门15的近路管道进入烟囱10中直接外排。步骤7：燃烧后的废气可通过余热锅炉9对燃烧后的废气的热量进行回收，回收热量后的合格废气通过烟囱10排放；所述余热锅炉9出口的废气温度为40-60℃。

本实用新型实施后，以年产20万吨双氧水规模为例，膨胀发电的发电功率达到360～410KW，并在余热锅炉部位可回收S40过热蒸汽3.5～5t/h，同时本实用新型将氧化尾气中的重芳烃等有机物进行高效回收，并通过蓄热燃烧装置将尾气进行了深度净化处理，不仅经济效益明显，环保效果也显著。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种双氧水氧化尾气处理装置，包括双氧水氧化尾气管道(1)，其特征在于：所述双氧水氧化尾气管道(1)通过双重降温重芳烃回收单元与尾气燃烧单元相连；

所述双重降温重芳烃回收单元包括换热器重芳烃回收部，以及膨胀发电重芳烃回收部；

所述换热器重芳烃回收部的气相出口与膨胀发电重芳烃回收部相连接，且换热器重芳烃回收部和膨胀发电重芳烃回收部的液相出口与双重降温重芳烃回收单元中的重芳烃回收储罐(6)相连。

2.根据权利要求1所述的一种双氧水氧化尾气处理装置，其特征在于：所述换热器重芳烃回收部包括尾气换热器(2)以及第一气液分离器(3)，双氧水氧化尾气管道(1)通过尾气换热器(2)的降温通道与第一气液分离器(3)相连；第一气液分离器(3)的气相出口与膨胀发电重芳烃回收部相连，第一气液分离器(3)的液相出口与重芳烃回收储罐(6)相连。

3.根据权利要求2所述的一种双氧水氧化尾气处理装置，其特征在于：所述第一气液分离器(3)的液相出口与重芳烃回收储罐(6)之间设有第一调节阀(11)。

4.根据权利要求1所述的一种双氧水氧化尾气处理装置，其特征在于：所述膨胀发电重芳烃回收部包括膨胀发电机组(4)，膨胀发电机组(4)的出口与第二气液分离器(5)相连，第二气液分离器(5)的气相出口通过尾气换热器(2)的升温通道与尾气燃烧单元相连，第二气液分离器(5)的液相出口与重芳烃回收储罐(6)相连。

5.根据权利要求4所述的一种双氧水氧化尾气处理装置，其特征在于：所述第二气液分离器(5)的液相出口与重芳烃回收储罐(6)之间设有第二调节阀(12)。

6.根据权利要求1所述的一种双氧水氧化尾气处理装置，其特征在于：所述尾气燃烧单元包括蓄热燃烧炉(8)，蓄热燃烧炉(8)的废气出口通过余热锅炉(9)与烟囱(10)相连；

蓄热燃烧炉(8)的尾气进口通过第一三通(16)与尾气换热器(2)的升温通道出口相连，第一三通(16)的第三端与压缩空气储罐(7)的出口相连。

7.根据权利要求6所述的一种双氧水氧化尾气处理装置，其特征在于：所述蓄热燃烧炉(8)的废气出口和余热锅炉(9)之间设置有第二三通(17)和第三阀门(13)，余热锅炉(9)与烟囱(10)之间设置有第四阀门(14)和第三三通(18)；

所述第二三通(17)的第三端和第三三通(18)的第三端之间设有带第五阀门(15)的近路管道。