CN102641654A - 一种处理恶臭气体的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理恶臭气体的方法及其装置，由气体收集装置从除臭塔底部的进气口通入恶臭气体，同时由氧化剂供应装置从除臭塔除臭塔顶部氧化剂进口通入氧化剂，恶臭气体与氧化剂在除臭塔的主体部接触反应，反应后的气体由气体出口排出，反应后的氧化剂汇集在除臭塔底部由氧化剂出口通入残液处理装置；运用该方法除臭效率高，处理后的气体能达到国家允许的二级排放标准，可以用于化工产业中进行废气处理。

Description

一种处理恶臭气体的方法及其装置

技术领域

本发明涉及化工设备领域，特别涉及处理恶臭气体的除臭装置及其方法。

背景技术

在化学合成中，难免产生恶臭气体，如果不经处理直接排放，会对环境造成严重的污染。恶臭气体的排放刺激嗅觉器官引起人们不愉快，污染生活环境，主要通过接触、呼吸以及水和食物等途径进入人体内，引起呼吸***、循环***、消化***、内分泌***以及神经***等的疾病，而且长期恶臭刺激会引起人的感觉疲劳。随着现代社会经济及现代工业的迅速发展，尤其是化工生产行业，在生产过程中产生多种恶臭气体，如硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、氨、胺类、卤素及其衍生物、酚、醛、有机酸等。因此《中华人民共和国大气污染防治法》第四十条明确规定“向大气排放恶臭气体的排污单位，必须采取措施防止周围居民区受到污染”。

目前国内外恶臭气体处理方法主要以燃烧/催化燃烧处理为主，燃烧/催化燃烧法能够处理浓度高，风量大，有机物成分高的恶臭气体，且处理效果较好；但是设备投资大，运行成本高，日常维护困难，还存在焚烧废气需进一步治理的问题。现有技术中，也有使用“吸收+吸附”两级处理方法治理高浓度恶臭气体。该方法能去除成分较为简单的恶臭污染物，处理过程中产生的废吸附剂属于危险废物，会造成二次污染，并且吸收剂的用量大，运行成本偏高。

公开号为CN101804296A的中国专利，公开了以一种恶臭气体的除臭装置及方法，以高锰酸钾为氧化剂，采取两级喷淋氧化的方法去除生活垃圾焚烧处理前期堆放仓的恶臭气体，但该方法适用于低浓度恶臭气体的处理，并且对有机恶臭气体的处理效率极低，处理后容易造成二次污染。

因此，需要一种处理恶臭气体的方法，具有设备投入低，氧化剂用量少，并且不会造成二次污染，除臭效果好，处理后能达到国家排放标准。

发明内容

本发明目的在于提供处理恶臭气体的方法和装置，运用化学氧化法对恶臭气体进行处理，基础投资省、处理成本低，运行稳定，处理效果好，不会产生二次污染，经除臭装置处理后的恶臭气体，能够达到国家二级排放标准，并且使用的除臭装置容易维护。

本发明中的恶臭气体是指硫化氢、二硫化碳、甲硫醇、甲硫醚、丙烯醛或氨及其两种以上气体的混合物，还可以含有微量的3-甲硫基丙醛和丙烯酸成分。

为实现上述发明目的，技术方案：

1.一种处理恶臭气体的方法，由气体收集装置从位于除臭塔主体部下方的进气口向除臭塔通入恶臭气体，同时由氧化剂供应装置从位于除臭塔主体部上方的氧化剂进口向除臭塔通入氧化剂，所述恶臭气体与所述氧化剂在除臭塔的主体部接触反应，反应后的气体由气体出口排出，反应后的氧化剂汇集在除臭塔底部由氧化剂出口通入残液处理装置。

进一步，所述主体部设置有垂直放置于除臭塔主体部的至少2层填料层。

进一步，所述填料层为磁环填料，所述磁环填料的粒径为10～50mm。

进一步，所述氧化剂由质量百分数为0.8～4％的双氧水与硫酸亚铁按摩尔比为4-20∶1混合，然后用硫酸调节pH值为2～4制得；

或所述氧化剂为酸性氧化剂，所述酸性氧化剂为pH值小于6的质量分数为20～30％的双氧水水溶液；

或所述氧化剂为次氯酸钠碱性溶液，所述次氯酸钠碱性溶液为pH值为9～11的质量分数为5～10％的次氯酸钠水溶液。

进一步，所述所述氧化剂由质量百分数为2％的双氧水与硫酸亚铁按摩尔比为10∶1混合，然后用硫酸调节pH值为2制得；

或所述氧化剂为酸性氧化剂，所述酸性氧化剂为pH值为5的质量分数为25％的双氧水溶液；

或所述氧化剂为次氯酸钠碱性溶液，所述次氯酸钠碱性溶液为pH值为11的质量分数为10％的次氯酸钠水溶液。

进一步，所述恶臭气体为：硫化氢、二硫化碳、甲硫醇、甲硫醚、丙烯醛和氨中的一种或多种混合。

2.所述处理恶臭气体的方法的装置，包括气体收集装置、除臭塔、氧化剂供应装置和氧化剂处理装置，所述除臭塔包括主体部，位于所述主体部下方的进气口以及位于所述主体部上方的氧化剂进口和设置于除臭塔顶部的气体出口以及除臭塔底部的氧化剂出口，所述气体收集装置与所述进气口连通，所述氧化剂供应装置与所述氧化剂进口连通，所述氧化剂处理装置与所述氧化剂出口连通。

进一步，所述主体部设置有垂直放置于除臭塔主体部的至少2层填料层。

进一步，所述填料层为2～4层，每层高度为2.5～4.5m。

本发明的有益效果：本发明通过循环供应氧化剂，对化工合成中产生的恶臭气体进行处理，通过氧化剂与恶臭气体在除臭塔中充分反应，为了增加氧化剂的吸附面积，在除臭塔中设置填料层，使恶臭气体与氧化剂反应更充分，除臭效率达99％，处理后的恶臭气体能够达到国家二级排放标准氧化可以循环供应，由于使用的氧化剂为液体氧化剂，反应后回收方便，容易处理，不会对环境造成二次污染。

附图说明：

图1为本发明处理恶臭气体的装置结构图。

具体实施方式：

以下将结合附图对本发明进行详细的描述。优选实例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。

实施例1

处理恶臭气体的装置，结构如图1所示。由图1可知，处理包括气体收集装置(1)、除臭塔、氧化剂供应装置(9)和氧化剂处理装置(10)，其中除臭塔包括主体部(5)，位于除臭塔主体部(5)下方的进气口(4)以及位于除臭塔主体部(5)上方的氧化剂进口(8)和设置于除臭塔顶部的气体出口(7)以及除臭塔底部的氧化剂出口(3)；气体收集装置(1)与进气口(4)连通，氧化剂供应装置(9)与氧化剂进口(8)连通，氧化剂处理装置(10)与氧化剂出口(3)连通。为了能够增加除臭塔主体部(5)的吸附面积，在主体部(5)设置垂直放置的2层填料层(6)，为了能够进一步增加吸附面积，可以增加填料层(6)的层数，最优层数为2～4层，每层高度为2.5～4.5m。填料层(6)的填料可以为带孔吸附材料，如磁环填料，填料粒径为10～50mm最佳。为了使氧化剂与恶臭气体在除臭塔中能够充分混合，在氧化剂进口(8)设置氧化剂喷淋器，并在填料层(6)的上方设置喷淋液分布器，在填料层(6)的下方设置气体分布器。

实施例2

处理恶臭气体的方法，具体步骤如下：

启动气体收集装置(1)收集蛋氨酸合成过程中排放的恶臭气体，气体中包含硫化氢、二硫化碳、甲硫醇、甲硫醚、丙烯醛和氨；由气体收集装置(1)从除臭塔底部的进气口(4)通入收集的恶臭气体，同时启动氧化剂供应装置(9)，从除臭塔顶部氧化剂进口(8)向除臭塔通入氧化剂，使通入的恶臭气体和氧化剂在除臭塔的主体部(5)发生化学反应，反应后的气体由气体出口(7)排出，反应后的氧化剂汇集在除臭塔底部由氧化剂出口(3)通入残液处理装置(10)。

本实施例使用的氧化剂为芬顿试剂，用质量分数为0.8-4％的双氧水与硫酸亚铁按摩尔比为4-20∶1混合，然后用硫酸调节pH值为2～4制得。将双氧水与硫酸亚铁不同配比混合，调节不同pH后，将恶臭气体在填料层为3层，每层为3m高的装置中，在温度为25℃除臭处理，恶臭气体处理前的浓度、处理后浓及不同双氧水与硫酸亚铁配比的除臭效果，结果如表1所示：

表1、芬顿试剂处理恶臭气体的效果

由表1可知，经处理后的恶臭气体经氧化除臭后，排放的气体能达到国家允许的二级排放标准。

上述除臭中，其除臭原理为：

Fe²⁺+H₂O₂+H⁺→Fe³⁺+H₂O+·OH

Fe²⁺+·OH→Fe³⁺+OH^-

H₂O₂+·OH→H₂O+·O₂H

Fe³⁺+H₂O₂→Fe²⁺+H⁺+·O₂H

·O₂H+Fe³⁺→Fe²⁺+H⁺+·O₂

·O₂H→·H⁺·O₂

·OH+H₂S→H₂O+SO₃

·OH+CS₂→H₂O+CO₂+SO₃

·OH+CH₃-SH→H₂O+CO₂+SO₃

·OH+CH₃-S-CH₃→H₂O+CO₂+SO₃

·OH+CH₂＝CH-CHO→H₂O+CO₂

·OH+CH₃-S-CH₃-CH₃-CHO→H₂O+CO₂+SO₃

·OH+CH₂＝CH-COOH→H₂O+CO₂

·OH+R-H→H₂O+CO₂

由上述反应可知，恶臭气体在氧化剂作用下，产生强氧化电极电位和电子亲和能的羟基自由基，彻底消除污染问题。

实施例3

处理恶臭气体的方法，具体步骤如下：

按照与实施例2相同的方法对恶臭气体进行除臭处理，其不同在于，使用的氧化剂为酸性氧化剂溶液在填料层为3-5的不同填料高度的除臭塔中除臭处理，酸性氧化剂溶液由双氧水质量分数为20～30％经的酸性氧化剂溶液用硫酸调节溶液的pH值至4-6，具体如表2所示：

表2酸性氧化剂处理恶臭气体的效果

由表2可知，经处理后的恶臭气体经氧化除臭后，排放的气体能达到国家允许的二级排放标准，其除臭原理与实施例1类似，主要利用双氧水的氧化性将恶臭气体中的成分氧化为对环境无污染的物质。

实施例4

处理恶臭气体的方法，具体步骤如下：

按照与实施例2相同的方法对恶臭气体进行除臭处理，其不同在于，使用的氧化剂为次氯酸钠碱性溶液，碱性氧化剂的pH值为9～11，次氯酸钠质量分数为5～10％。具体如表3所示：

表3、次氯酸钠处理恶臭气体的效果

由表3可知，经处理后的恶臭气体经氧化除臭后，排放的气体能达到国家允许的二级排放标准，其除臭原理是主要利用次氯酸钠的氧化性将恶臭气体中的成分氧化为对环境无污染的物质。

此实施例的除臭机理为：

NaClO+H₂O→NaOH+HClO

HClO→HCl+[O]

[O]+H₂S→H₂O+S

[O]+CS₂→CO₂+S

[O]+CH₃-SH→H₂O+CO₂+S

[O]+CH₃-S-CH₃→H₂O+CO₂+S

[O]+CH₂＝CH-CHO→H₂O+CO₂

[O]+CH₃-S-CH₃-CH₃-CHO→H₂O+CO₂+S

[O]+CH₂＝CH-COOH→H₂O+CO₂

[O]+R-H→H₂O+CO₂

从表1、表2和表3的数据可以看出，含硫化氢、二硫化碳、甲硫醇、甲硫醚、丙烯醛和氨的恶臭物质的气体，通过除臭装置处理后，恶臭物质几乎完全被氧化分解，废气排放口浓度满足环境要求，本发明具有投资省、工艺易行、处理效果好、运行稳定等优点。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种处理恶臭气体的方法，其特征在于：由气体收集装置(1)从位于除臭塔主体部(5)下方的进气口(4)向除臭塔通入恶臭气体，同时由氧化剂供应装置(9)从位于除臭塔主体部(5)上方的氧化剂进口(8)向除臭塔通入氧化剂，所述恶臭气体与所述氧化剂在除臭塔的主体部(5)接触反应，反应后的气体由气体出口(7)排出，反应后的氧化剂汇集在除臭塔底部由氧化剂出口(3)通入残液处理装置(10)。

2.根据权利要求1所述的处理恶臭气体的方法，其特征在于：所述主体部(5)设置有垂直放置于除臭塔主体部的至少2层填料层(6)。

3.根据权利要求2所述的处理恶臭气体的方法，其特征在于：所述填料层(6)为磁环填料，所述磁环填料的粒径为10～50mm。

4.根据权利要求1所述的处理恶臭气体的方法，其特征在于：所述氧化剂由质量百分数为0.8～4％的双氧水与硫酸亚铁按摩尔比为4-20∶1混合，然后用硫酸调节pH值为2～4制得；

或所述氧化剂为酸性氧化剂，所述酸性氧化剂为pH值小于6的质量分数为20～30％的双氧水溶液；

或所述氧化剂为次氯酸钠碱性溶液，所述次氯酸钠碱性溶液为pH值为9～11的质量分数为5～10％的次氯酸钠水溶液。

5.根据权利要求4所述的处理恶臭气体的方法，其特征在于：所述氧化剂由质量百分数为2％的双氧水与硫酸亚铁按摩尔比为10∶1混合，然后用硫酸调节pH值为2制得；

或所述氧化剂为酸性氧化剂，所述酸性氧化剂为pH值为5的质量分数为25％的双氧水水溶液；

或所述氧化剂为次氯酸钠碱性溶液，所述次氯酸钠碱性溶液是pH值为11质量分数为10％的次氯酸钠水溶液。

6.根据权利要求1所述的处理恶臭气体的方法，其特征在于：所述恶臭气体为：硫化氢、二硫化碳、甲硫醇、甲硫醚、丙烯醛和氨中的一种或多种混合。

7.权利要求1-6任一项所述处理恶臭气体的方法的装置，包括气体收集装置(1)、除臭塔、氧化剂供应装置(9)和氧化剂处理装置(10)，所述除臭塔包括主体部(5)，位于所述主体部(5)下方的进气口(4)以及位于所述主体部(5)上方的氧化剂进口(8)和设置于除臭塔顶部的气体出口(7)以及除臭塔底部的氧化剂出口(3)，其特征在于：所述气体收集装置(1)与所述进气口(4)连通，所述氧化剂供应装置(9)与所述氧化剂进口(8)连通，所述氧化剂处理装置(10)与所述氧化剂出口(3)连通。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述主体部(5)设置有垂直放置于除臭塔主体部的至少2层填料层(6)。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述填料层为2～4层，每层高度为2.5～4.5m。

Images