CN103252155B - 一种水包油系乳化液治理有机废气的装置及其治理有机废气的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种水包油系乳化液治理有机废气的装置及其治理有机废气的方法。水包油系乳化液治理有机废气的装置，包括顺序相接的填料吸收塔、水包油系乳化液循环喷淋装置和油水分离器。本发明水包油系乳化液治理有机废气的装置结构简单、使用方便，利用水包油系乳化液吸收去除有机废气中的油相，去除效率达高90%-99%，同时对粉尘颗粒物的去除效率达98%以上，大幅降低粉尘污染排放；利用除沫器保证其处理效率，无二次污染；采用油水分离器将油相与乳化液分离，分离后的乳化液循环吸收有机废气的油相，提高循环经济性、大大降低水体等资源消耗、降低运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种水包油系乳化液治理有机废气的装置及其治理有机废气的方法，属于废气净化技术领域。
背景技术
大气污染是我国目前突出的环境污染问题之一，工业废气是大气污染物的主要来源，对农业、社会环境、自然环境以及人们健康有着严重的危害，“十二五”规划将建立全国范围的大气环境监测。有机废气是工业废气中最难治理气体之一，工业生产中会产生各种有机物废气，主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、酮类和胺类等，有机废气会通过呼吸道和皮肤进入人体，能给人的呼吸、血液、肝脏等***和器官造成暂时性和永久性病变，危害人体健康。对易溶于水的有机废水通常采用常规治理方法，如吸收、冷凝、吸附等；而对难溶于水的有机废水，目前治理工艺复杂、投资成本高，且治理效率不太理想。
吸附法是一种常用的治理含挥发性有机物的方法，其中活性碳吸附应用最为广泛，但它存在不耐高温、在湿润的条件下不能保持很好的吸附能力、易燃、成本高和二次污染等的缺点。
吸收法是一种发展较早、工艺成熟、应用范围广的化工分离操作，能在消除气态污染物同时对污染物进行回收利用，是常用大气治理技术之一。吸收法吸收效率的高低主要取决于吸收剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种水包油系乳化液治理有机废气的装置及其治理有机废气的方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种水包油系乳化液治理有机废气的装置，包括顺序相接的填料吸收塔、水包油系乳化液循环喷淋装置和油水分离器。
申请人经研究发现：填料吸收塔及水包油系乳化液循环喷淋装置利用水包油系乳化液可高效去除有机废气中的油相和粉尘颗粒物，并通过油水分离器分离出液相和油相，从而循环利用液相中的水包油系乳化液和回收油相，大大降低水体等资源消耗；乳化液作为一种吸收剂，表面具有亲水基和亲油基，能使互不相溶的两相（如油与水）相互混溶，并形成均匀分散体或乳化体，从而改变原有的物理状态，而吸收了有机废气中油相的乳化液，根据相似相溶原理，对有机废气中油相的吸收效率可大幅提高，最大化地去除有机废气中的油相。
上述乳化液喷淋装置包含乳化液箱、液位控制器。
为了提高装置的净化力，上述还包括串联在一起的集气罩和集气总管，集气总管与填料吸收塔相连通。
为了保证乳化液的治理效果，还包括与水包油系乳化液循环喷淋装置相连通的除沫器。
上述的除沫器主要用于抑制乳化液吸收有机废气所产生的泡沫，保证水包油系乳化液的去除效率，其原理是利用反乳化-消泡作用，在某些需要破乳和消泡过程中加入相反作用的乳化剂，以破坏乳化液的平衡，从而抑制泡沫的产生。
为了进一步提高装置的净化力，还包括与除沫器相连通的活性炭吸附装置。
为了方便治理后气体的排放，还包括与活性炭吸附装置相连的引风机。
上述活性炭吸附装置也可不设，当不设时，引风机与除沫器相连。
上述的水包油系乳化液治理有机废气的装置治理有机废气的方法，包括顺序相接的如下步骤：
A、有机废气依次经填料吸收塔和水包油系乳化液循环喷淋装置；
B、喷淋装置所得的液体经过油水分离器分离得液相和油相；
C、步骤B中所得的液相进入喷淋装置循环使用；
D、将步骤B中所得的油相回收提纯、直接用作溶剂油或用做燃料。
水包油系乳化液循环喷淋装置中所用乳化液可以为阳离子型、阴离子型以和非离子型。
为了提高治理的效率，水包油系乳化液循环喷淋装置中所用乳化液为质量浓度为1-10%的水包油乳化液。
上述乳化液指乳化剂的溶液。
申请人经研究发现：采用上述乳化液，可使憎水性有机废气的油相在水中增溶65%以上，能有效去除有机废气中的难溶于水（在水中的溶解度小于5%）的油相。
为了提高乳化液的稳定性，同时提高治理的效率，所述水包油系乳化液所用的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚，壬基酚聚氧乙烯醚的原料中壬基酚与环氧乙烷的质量比为1:（1-4）。
为了提高治理的效率，乳化液吸收有机废气的温度为15～50℃，气液比为1000～10000Nm3/m3。申请人经研究发现，在此条件下，治理效果达到最佳，去除效率达96%以上。
本发明未特别说明的技术均为现有技术。
本发明水包油系乳化液治理有机废气的装置结构简单、使用方便，利用水包油系乳化液吸收去除有机废气中的油相，去除效率达高90%-99%（根据有机废气的理化特性），同时对粉尘颗粒物的去除效率达98%以上，大幅降低粉尘污染排放；利用除沫器保证其处理效率，无二次污染；采用油水分离器将油相与乳化液分离，分离后的乳化液循环吸收有机废气的的油相，提高循环经济性、大大降低水体等资源消耗、降低运行成本。
附图说明
图1为实施例1治理有机废气的工艺流程图。
图中，箭头指气体的流动方向。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
水包油系乳化液治理有机废气的装置，包括顺序相接的集气罩、集气总管、填料吸收塔、水包油系乳化液循环喷淋装置和油水分离器；还包括与水包油系乳化液循环喷淋装置顺序相连的除沫器、活性炭吸附装置和引风机。
如图1所示，用水包油系乳化液治理有机废气的装置治理有机废气的主要步骤为：有机废气经收集后依次进入填料吸收塔、水包油系乳化液循环喷淋装置，采用水包油系乳化液以喷淋吸收的方式对有机废气中的油相进行乳化、吸收去除，吸收了油相的乳化液根据相似相溶原理，可对有机废气中油相的吸收,效率可大幅提高，同时去除粉尘颗粒物；喷淋后的乳化液流入水沟，经过过滤网流入集水坑，富集了有机废气成份的乳化液，经静置后通过油水分离器将油相分离出来，水相流入另一条水沟进入水包油系乳化液循环喷淋装置循环使用，极大地节约水资源。水包油系乳化液吸收去除有机废气中油相时会产生少量泡沫，此时可利用除沫器抑制少量泡沫的产生，保证水包油系乳化液的去除效率，其原理是主要采用反乳化-消泡作用，在某些需要破乳和消泡的过程中，加入相反作用的乳化剂，以破坏乳化液的平衡，从而抑制泡沫的产生。上述水包油系乳化液循环喷淋装置的工作温度为25℃。
水包油系乳化液循环喷淋装置中的乳化液为质量浓度为4％的壬基酚聚氧乙烯醚（壬基酚聚氧乙烯醚的原料中壬基酚与环氧乙烷质量比1:2）；
将上述装置中，通入浓度1000mg/m3二甲苯气体，控制气液比（Nm3/m3）为3000，持续3h；
经上述装置处理后的二甲苯排放量约为40mg/m3（利用热脱附进样气相色谱仪（国家检测标准）进行实时检测），符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996），二甲苯的去除率为96%。
实施例2
与实施例1基本相同，所不同的是：乳化液为质量浓度为8％的壬基酚聚氧乙烯醚（壬基酚聚氧乙烯醚的原料中壬基酚与环氧乙烷质量比1:4）；通入浓度2000mg/m3苯酚气体，控制气液比（Nm3/m3）为8000，持续3h；
经上述装置处理后的苯酚排放量约为30mg/m3（采用4-氨基安替比林分光光度法（国家检测标准）检测），符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996），苯酚的去除率为98.5%。
Claims (7)
1.一种采用水包油系乳化液治理有机废气的装置治理有机废气的方法，其特征在于：
水包油系乳化液治理有机废气的装置，包括顺序相接的填料吸收塔、水包油系乳化液循环喷淋装置和油水分离器；
包括顺序相接的如下步骤：
A、有机废气依次经填料吸收塔和水包油系乳化液循环喷淋装置；
B、喷淋装置所得的液体经过油水分离器分离得液相和油相；
C、步骤B中所得的液相进入喷淋装置循环使用；
D、将步骤B中所得的油相回收提纯、直接用作溶剂油或用做燃料；
水包油系乳化液循环喷淋装置中所用乳化液为质量浓度为1-10％的水包油系乳化液；
所述水包油系乳化液所用的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚，壬基酚聚氧乙烯醚的原料中壬基酚与环氧乙烷的质量比为1:(1-4)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：水包油系乳化液吸收有机废气的温度为15～50℃，气液比为1000～10000Nm3/m3。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：水包油系乳化液治理有机废气的装置还包括串联在一起的集气罩和集气总管，集气总管与填料吸收塔相连通。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：水包油系乳化液治理有机废气的装置还包括与水包油系乳化液循环喷淋装置相连通的除沫器。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：还包括与除沫器相连通的活性炭吸附装置。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：还包括与活性炭吸附装置相连的引风机。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于：还包括与除沫器相连的引风机。
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