CN105536436A - 一种针对沥青加工产生的有机废气净化装置及净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种针对沥青加工产生的有机废气净化装置及净化方法，所述有机废气净化装置用于处理沥青在加热和混合搅拌工序中产生的沥青烟气，其结构包括依次设置的集气罩、废气收集风管、一级喷淋塔、二级喷淋塔、活性炭吸附装置、离心通风机和排气管道。所述有机废气净化装置，先收集有机废气，再进行二级喷淋吸收及活性炭吸附净化，确保废气处理后达标排放。该工艺去除效率高，运行成本相对较低，操作方便，综合利用方便。

Description

一种针对沥青加工产生的有机废气净化装置及净化方法
技术领域
本发明涉及环保设备设计领域，主要涉及一种针对沥青加工产生的有机废气净化装置及净化方法，尤其是针对沥青加工产生固化炉产生的有机废气。
背景技术
现有的生产所用沥青先通过导热油炉加热，再经由沥青泵送入搅拌仓中，因此在沥青加热和混合搅拌工序会产生沥青烟气，生产废气如不处理，会影响周围空气环境质量，并能通过人体呼吸或直接作用人体，对人体的呼吸***、血液、心肺、肝脏、黏膜、眼睛、神经等造成伤害，也会通过皮肤直接伤害人们。现有的车间配置了排气设施，有效减少车间内废气的停留，但并不能对废气实现有效处理。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种针对沥青加工产生的有机废气净化装置及净化方法，针对沥青加工产生固化炉产生的有机废气，设计出适用于沥青加工产生的机废气净化装置，采用喷淋+活性炭吸附的方案，确保沥青烟气处理后达标排放，旨在解决现有沥青加工会产生有机废气的问题。
本发明的技术方案如下：
一种针对沥青加工产生的有机废气净化装置，其特征在于，所述有机废气净化装置用于处理沥青在加热和混合搅拌工序中产生的沥青烟气，其结构包括依次设置的集气罩、废气收集风管、一级喷淋塔、二级喷淋塔、活性炭吸附装置、离心通风机和排气管道；
所述集气罩设置于固化炉的上方，所述集气罩通过所述废气收集风管与一级喷淋塔相连；所述二级喷淋塔分别与活性炭吸附装置和一级喷淋塔相连；所述活性炭吸附装置与离心通风机的进风端相连；所述离心通风机的出风端与排气管道相连。
所述的有机废气净化装置，其中，所述一级喷淋塔和二级喷淋塔的结构相同，包括塔体、三层填料层、三层喷淋层、气液分离器、循环水池和喷淋水泵；所述塔体内部由下至上依次设置循环水池、进气口、第一填料层、第一喷淋层、第二填料层、第二喷淋层、第三填料层、第三喷淋层、气液分离器以及出气口；
所述第一喷淋层、第二喷淋层、第三喷淋层通过管道和喷淋水泵与循环水池相连。
所述的有机废气净化装置，其中，填料层内选用直径为50mm的多面空心球。
所述的有机废气净化装置，其中，所述喷淋液为自来水。
所述的有机废气净化装置，其中，喷淋塔的塔体直径为2500mm，高5000mm，采用δ8mmPP板制成。
所述的有机废气净化装置，其中，废气收集风管的直径设置为0.6m，采用δ0.8mm镀锌板制成。
所述的有机废气净化装置，其中，离心通风机设置为1台，处理风量为20000m3/h；活性炭吸附装置的数量设置为1台，处理风量为20000m3/h。
一种针对沥青加工产生的有机废气净化方法，其中，采用如权上所述的有机废气净化装置进行处理，包括以下步骤：
在离心通风机的作用下，通过集气罩收集沥青在加热和混合搅拌工序产生的沥青烟气；
沥青烟气通过废气收集风管进入一级喷淋塔进行过滤喷淋处理，再进入二级喷淋塔进行过滤喷淋处理，再进入活性炭吸附装置进行吸附过滤处理；
通过排气管道排出。
所述的有机废气净化方法，其中，进入一级喷淋塔和二级喷淋塔进行过滤喷淋处理的过程，包括以下步骤：
沥青烟气在离心通风机的作用下，从喷淋塔的进气口进入；
沥青烟气从下往上依次经过第一填料层的过滤处理、第一喷淋层的喷淋处理、第二填料层的过滤处理、第二喷淋层的喷淋处理、第三填料层的过滤处理、第三喷淋层的喷淋处理；
再经过气液分离器进行分离，分离后的气体排出喷淋塔；
气液分离器分离出的液体与喷淋液回流至循环水池中。
有益效果：本发明的针对沥青加工产生的有机废气净化装置及净化方法，从处理效果和运行费用等方面分析，采用多种处理方案结合的处理方案，即采用喷淋+活性炭吸附的方案，确保废气处理后达标排放。该工艺去除效率高(可达99.5％以上)，投资小，运行成本相对较低，操作方便，综合利用方便。而且，设计及选型遵循“先进实用，经济合理”的原则；处理***的布置，运行不影响生产设备的运行及岗位工人的操作；处理工艺经济实用，投资省，占地少；净化效率高，无二次污染；***运行稳定，工艺成熟可靠，操作维护方便
附图说明
图1为本发明针对沥青加工产生的有机废气净化装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种针对沥青加工产生的有机废气净化装置及净化方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种针对沥青加工产生的有机废气净化装置，是针对沥青加热和混合搅拌工序中产生的沥青烟气的特点，设计出合适用于沥青加工产生的有机废气净化装置。沥青烟气是指石油沥青及沥青制品生产中排放的液态烃类有机颗粒物质和少量气态烃类物资(常温下)，以烃类混合物为主要成份，多为多环烃类物质，其中以苯并[a]芘为代表物质。纯苯并[a]芘为黄色针状晶体，熔点179℃，沸点310℃左右，能溶于苯，稍溶于醇，不溶于水，是石油沥青中的强致癌物质，可引起皮肤癌，通常附在沥青烟中直径小于8.0μm的颗粒上。针对中小等烟气量的企业，由于风量小，沥青烟气中的苯并[a]芘废气产生量约为75g/a，本发明所提供一种有机废气净化装置，其设计原理为，先收集有机废气，再进行二级喷淋吸收及活性炭吸附净化，确保废气处理后达标排放。该工艺去除效率高(可达99.5％以上)，投资小，运行成本相对较低，操作方便，综合利用方便。
具体地，所述有机废气净化装置，结合图1所示，包括依次设置的集气罩11、废气收集风管16、一级喷淋塔12、二级喷淋塔17、活性炭吸附装置13、离心通风机14和排气管道15；
所述集气罩11设置于固化炉的上方，所述集气罩11通过所述废气收集风管16与一级喷淋塔12相连；所述二级喷淋塔17分别与活性炭吸附装置13和一级喷淋塔12相连；所述活性炭吸附装置13与离心通风机14的进风端相连；所述离心通风机14的出风端与排气管道15相连。
根据有机废气的成分，所述一级喷淋塔12、二级喷淋塔17的结构相同，设置为三级填料喷淋，包含三层填料层和三层喷淋层。具体地，所述喷淋塔包括塔体、三层填料层、三层喷淋层、气液分离器、循环水池107和喷淋水泵108；所述塔体内部由下至上依次设置循环水池107、进气口、第一填料层102、第一喷淋层101、第二填料层104、第二喷淋层103、第三填料层106、第三喷淋层105、气液分离器以及出气口；
所述第一喷淋层101、第二喷淋层103、第三喷淋层105通过管道和喷淋水泵108与循环水池107相连。
有机废气从一级喷淋塔12的进气口进入，依次通过第一填料层102的过滤、第一喷淋层101的喷淋液进行气液两相充分接触吸收、第二填料层104的过滤、第二喷淋层103的喷淋液进行气液两相充分接触吸收、第三填料层106的过滤、第三喷淋层105的喷淋液进行气液两相充分接触吸收，最后经过净化处理的有机废气通过气液分离器，从一级喷淋塔12的出气口排出，在进入二级喷淋塔17喷淋处理一遍，最后进入活性炭吸附装置13吸附过滤处理，最后通过离心通风机14和排气管道15排出。喷淋液在塔底的循环水池107中经喷淋水泵108增加后，分别在三层喷淋层中喷淋而下，最后回流至塔底的循环水池107内循环使用。所述喷淋塔具有如下特性：1.设备占地少，安装方便；2.耗水、耗电指标较低；3.耐腐蚀、不磨损，使用寿命长；4.设备运行可靠，维护简单、方便。
进一步地，填料层内选用直径为50mm的多面空心球，具有气速高，叶片多、阻力小、比表面积大等优点，可以充分解决气液交换，操作弹性大。
喷淋液为自来水，当喷淋液吸收饱和后更换自来水即可，补充方便快捷，喷淋水雾对沥青烟气有降温的作用，并且能吸收烟气中部分物质，降低烟气中颗粒物浓度，是一种有效的前处理装置，提高处理效率。
所述活性炭吸附装置，是利用活性炭的大表面积的吸附能力，当沥青废气通过活性炭吸附装置时，废气中有害物质(苯并芘)被吸收，得到净化。该法简单、易管理、效果好。
本发明中还提供一种针对沥青加工产生的有机废气净化方法，包括以下步骤：
在离心通风机14的作用下，通过集气罩11收集沥青在加热和混合搅拌工序产生的沥青烟气；
沥青烟气通过废气收集风管16进入一级喷淋塔12进行过滤喷淋处理，再进入二级喷淋塔17进行过滤喷淋处理，再进入活性炭吸附装置13进行吸附过滤处理；
通过排气管道15排出。
其中，进入一级喷淋塔12和二级喷淋塔17进行过滤喷淋处理的过程，包括以下步骤：
沥青烟气在离心通风机14的作用下，从喷淋塔12的进气口进入；
沥青烟气从下往上依次经过第一填料层122的过滤处理、第一喷淋层121的喷淋处理、第二填料层124的过滤处理、第二喷淋层123的喷淋处理、第三填料层126的过滤处理、第三喷淋层125的喷淋处理；
再经过气液分离器进行分离，分离后的气体排出喷淋塔12；
气液分离器分离出的液体与喷淋液回流至循环水池107中。
以下通过具体的实施例对本发明做进一步说明。
实施例
某沥青拌和经营部内有一条烘干炉，生产所用沥青先通过导热油炉加热，再经由沥青泵送入搅拌仓中，因此在沥青加热和混合搅拌工序会产生沥青烟气，其主要污染物是液态烃类有机颗粒物质和少量气态烃类物资(常温下)，以烃类混合物为主要成份，多为多环烃类物质，其中以苯并[a]芘为代表物质。由于风量小，沥青烟气中的苯并[a]芘废气产生量约为75g/a，考虑到处理效率以及风管阻力等因素，本实施例中所述有机废气净化装置的废气处理量设置为20000m3/h(每天以10小时计)。
有机废气经过集气罩11进行收集，然后汇入废气收集风管16，然后再进入一级喷淋塔12、二级喷淋塔17、活性炭吸附装置13。在本实施例方案中，取废气收集风管16内的风速为20m/s，则主风管122截面积为：为方便生产，最终确定废气收集风管16尺寸为：材质选用δ0.8mm镀锌板。
离心通风机14的数量设置为1台，处理风量为20000m3/h。
喷淋塔的数量设置为2套，分别为一级喷淋塔12和二级喷淋塔17，液气比为2L/m3，压力损失800Pa，根据废气处理量，其尺寸设置为直径为2500mm，高5000mm，材质选用δ8mmPP板。循环水池107内设置有浮球补水装置，当液面降低至一定水位时，自动从自来水源中补给。喷淋层的喷咀可以采用防堵塞螺旋注塑喷咀。循环水泵的流量为40m3/h，电机功率为4kw。
活性炭吸附装置13的数量设置为1台，处理风量为20000m3/h，外形尺寸为750*1500*1500(mm)，压力损失500Pa。
安装好所述有机废气净化装置，在烟气进入处理***的平直风管段设取样口，以便监测处理的废气的浓度。在处理***后的平直风管段设取样口，监测处理废气的浓度，根据《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)等进行监测取样。
经检测，经过处理后的废气符合广东省地方标准《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)第二时段二级标准，具体排放标准如表1表所示：
表1排气筒VOCS排放限值
废气经治理达标后，经相对地面15m高的风管排放(烟囱高度参照广东省地方标准《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)中烟囱最低允许高度及环评报告表要求设置)；采样口的设置符合《污染源监测技术规范》要求。
本发明所提供一种针对沥青加工产生的有机废气净化装置，设计及选型遵循“先进实用，经济合理”的原则；处理***的布置，运行不影响生产设备的运行及岗位工人的操作；处理工艺经济实用，投资省，占地少；净化效率高，无二次污染；***运行稳定，工艺成熟可靠，操作维护方便。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种针对沥青加工产生的有机废气净化装置，其特征在于，所述有机废气净化装置用于处理沥青在加热和混合搅拌工序中产生的沥青烟气，其结构包括依次设置的集气罩、废气收集风管、一级喷淋塔、二级喷淋塔、活性炭吸附装置、离心通风机和排气管道；
所述集气罩设置于固化炉的上方，所述集气罩通过所述废气收集风管与一级喷淋塔相连；所述二级喷淋塔分别与活性炭吸附装置和一级喷淋塔相连；所述活性炭吸附装置与离心通风机的进风端相连；所述离心通风机的出风端与排气管道相连。
2.根据权利要求1所述的有机废气净化装置，其特征在于，所述一级喷淋塔和二级喷淋塔的结构相同，包括塔体、三层填料层、三层喷淋层、气液分离器、循环水池和喷淋水泵；所述塔体内部由下至上依次设置循环水池、进气口、第一填料层、第一喷淋层、第二填料层、第二喷淋层、第三填料层、第三喷淋层、气液分离器以及出气口；
所述第一喷淋层、第二喷淋层、第三喷淋层通过管道和喷淋水泵与循环水池相连。
3.根据权利要求2所述的有机废气净化装置，其特征在于，填料层内选用直径为50mm的多面空心球。
4.根据权利要求2所述的有机废气净化装置，其特征在于，所述喷淋液为自来水。
5.根据权利要求2所述的有机废气净化装置，其特征在于，喷淋塔的塔体直径为2500mm，高5000mm，采用δ8mmPP板制成。
6.根据权利要求1所述的有机废气净化装置，其特征在于，废气收集风管的直径设置为0.6m，采用δ0.8mm镀锌板制成。
7.根据权利要求1所述的有机废气净化装置，其特征在于，离心通风机设置为1台，处理风量为20000m3/h；活性炭吸附装置的数量设置为1台，处理风量为20000m3/h。
8.一种针对沥青加工产生的有机废气净化方法，其特征在于，采用如权利要求1～7任一所述的有机废气净化装置进行处理，包括以下步骤：
在离心通风机的作用下，通过集气罩收集沥青在加热和混合搅拌工序产生的沥青烟气；
沥青烟气通过废气收集风管进入一级喷淋塔进行过滤喷淋处理，再进入二级喷淋塔进行过滤喷淋处理，再进入活性炭吸附装置进行吸附过滤处理；
通过排气管道排出。
9.根据权利要求8所述的有机废气净化方法，其特征在于，进入一级喷淋塔和二级喷淋塔进行过滤喷淋处理的过程，包括以下步骤：
沥青烟气在离心通风机的作用下，从喷淋塔的进气口进入；
沥青烟气从下往上依次经过第一填料层的过滤处理、第一喷淋层的喷淋处理、第二填料层的过滤处理、第二喷淋层的喷淋处理、第三填料层的过滤处理、第三喷淋层的喷淋处理；
再经过气液分离器进行分离，分离后的气体排出喷淋塔；
气液分离器分离出的液体与喷淋液回流至循环水池中。
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