CN105727691A - 一种尾气的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种尾气的处理方法，其中，该处理方法在尾气处理设备中进行，该设备包括：净化塔、湍球塔和洗涤液储罐，其中，所述净化塔内设置有一级喷射装置；所述湍球塔内从上到下依次设置有二级喷射装置和二级填料层交替布置的尾气吸附区以及气流进入区；其中，所述尾气在净化塔中与第一洗涤液进行第一接触，第一接触后的气体物流在湍球塔中与第二洗涤液进行第二接触；其中，第一接触后的第一废洗涤液和第二接触后第二废洗涤液在洗涤液储罐中混合为混合液，并循环再次作为第一洗涤液和第二洗涤液。本发明的方法能够使最初达不到排放标准的污染物的含量降低到排放标准以下，最初能够达标的污染物的含量进一步降低，更有利于环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种尾气的处理方法，具体地，涉及一种成胶尾气的处理方法。
背景技术
在催化裂化催化剂(FCC催化剂)成胶过程中，需要使用干铝石、高岭土、盐酸和铝溶胶等原材料。其中干铝石为粉末状固体，高岭土为块状固体，在固体原材料投料尤其是投干铝石时，会产生大量的粉尘，且盐酸易挥发，因此成胶尾气中还含有部分腐蚀性氯化氢气体。如果将成胶尾气直接排放会造成严重的大气污染。
发明内容
基于以上成胶尾气的特点，本发明的目的是提供一种尾气的处理方法，该尾气处理方法能够有效地去除成胶尾气中的粉尘以及腐蚀性气体HCL，使最终排放的尾气能够达到排放标准。
为了实现上述目的，本发明提供了一种尾气的处理方法，其中，该处理方法在尾气处理设备中进行，该设备包括：净化塔、湍球塔和洗涤液储罐，其中，所述净化塔内设置有一级喷射装置；所述湍球塔内从上到下依次设置有二级喷射装置和二级填料层交替布置的尾气吸附区以及气流进入区；
其中，所述尾气在净化塔中与第一洗涤液进行第一接触，第一接触后的气体物流在湍球塔中与第二洗涤液进行第二接触；其中，第一接触后的第一废洗涤液和第二接触后第二废洗涤液在洗涤液储罐中混合为混合液，并循环再次作为第一洗涤液和第二洗涤液。
优选地，所述一级填料层中的填料为波纹板填料。
优选地，所述一级喷射装置上设置有螺旋喷嘴。
优选地，所述二级填料层中的填料为填料球。
优选地，所述二级喷射装置上设置有压力式喷嘴。
优选地，所述第一洗涤液和第二洗涤液均为pH值1.5-4的酸液。
通过上述技术方案，在引风机的作用下，成胶尾气经由风道进入设置有一级填料层的净化塔中进行预除尘，部分粉尘和氯化氢气体被捕集，其余的粉尘和氯化氢气体随气流进入湍球塔进行进一步处理。在优选的情况下，一级填料层中填料设置为波纹板填料，二级填料层中的填料设置为填料球，一级喷射装置上的喷嘴设置为螺旋喷嘴，二级喷射装置上的喷嘴设置为压力式喷嘴，能够进一步增强尾气在所述设备中的处理效果。使用发明的方法对成胶尾气进行处理，最终排出的净烟气中的粉尘含量可降至30mg/m3以下，达到了排放标准，氯化氢气体的含量可降至5mg/m3以下，在原有已经达排放标准的情况下进一步降低了其含量，从而更有利于环保，温度可降低至35℃以下，有效对其余热进行了回收。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种具体实施方式的用于处理成胶尾气的设备。
附图标记说明
1净化塔2湍球塔3洗涤液储罐
11一级填料层12一级喷射装置
21二级填料层22二级喷射装置
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”均是指在竖直方向上，由水平高度所界定，水平高度较高的称之为“上”，水平高度较低的称之为“下”。
如图1所示，本发明提供了一种尾气的处理方法，其中，该处理方法在尾气处理设备中进行，该设备包括：净化塔1、湍球塔2和洗涤液储罐3，其中，所述净化塔1内设置有一级喷射装置12；所述湍球塔2内从上到下依次设置有二级喷射装置22和二级填料层21交替布置的尾气吸附区以及气流进入区；
其中，所述尾气在净化塔1中与第一洗涤液进行第一接触，第一接触后的气体物流在湍球塔2中与第二洗涤液进行第二接触；其中，第一接触后的第一废洗涤液和第二接触后第二废洗涤液在洗涤液储罐3中混合为混合液，并循环再次作为第一洗涤液和第二洗涤液。
优选的情况下，所述净化塔1内还设置有位于一级喷射装置12下部的一级填料层11。所述一级填料层11的设置能够使得尾气在净化塔1中更充分有效地与来自一级喷射装置12的第一洗涤液进行接触，从而对尾气中的粉尘和氯化氢气体有效地去除，减少后续湍球塔2的处理压力。所述一级填料层11中的填料可以为本领域常规使用的一种或多种填料，更为优选地，所述一级填料层11中的填料为波纹板填料。所述波纹板填料的材质可以为本领域常规使用的各种材质，本发明在此不再赘述。
根据本发明，所述净化塔1内设置有多个用于喷射第一洗涤液的一级喷射装置12，当尾气从所述净化塔1顶部的尾气入口进入其中时，和所述一级喷射装置12喷射的第一洗涤液接触，以对尾气的余热以及粉尘和氯化氢气体进行吸收，从而完成对其的预处理。其中，所述净化塔1的一级喷射装置12上安装有多个用于喷射第一洗涤液的喷嘴，所述喷嘴的形状可以为本领域常规使用的喷嘴的形状，例如但并不限于，带弧度的喷嘴，螺旋喷嘴、压力式喷嘴等。而综合考虑对尾气的捕尘效果以及供水量，本发明优选所述喷嘴为螺旋喷嘴。另外，根据本发明，所述一级喷射装置12上还可以设置有调节第一洗涤液喷射量的阀门，以使第一洗涤液能够按照预定量与尾气进行接触。其中，与尾气进行第一接触后的第一废洗涤液通过自流汇集在所述净化塔1中位于所述一级填料层11下部的洗涤液储存区。
根据本发明，为了保证喷淋效果以及对尾气的吸收效果，所述一级喷射装置12可以设置为多层，优选为1-3层。
根据本发明，所述一级填料层11的高度可以在较宽的范围内选择，只要使得经所述净化塔1处理后的尾气的温度降低至40℃以下，并且能够有效地对尾气中的粉尘和氯化氢气体以及余热进行吸收即可。优选地，所述一级填料层11的高度与所述净化塔1的总高度之比为0.05-0.2：1。
根据本发明，一般情况下，进入净化塔的尾气的温度可以在50-100℃的范围内。另外，所述第一洗涤液的温度可以为本领域常规的洗涤液的温度，并且需要大大低于进入净化塔1的尾气的温度，以能够有效地吸收尾气的余热。本领域技术人员公知，当第一洗涤液在如上所述的设备中与尾气进行热交换后，其温度会大大上升，所述第一洗涤液的温度一般控制在20-50℃，优选20-35℃的范围内。
根据本发明，所述第一接触的条件可以在较宽的范围内选择，只要保证接触后的尾气的温度降至不高于40℃的范围内即可，本领域技术人员可以根据实际情况自行调节。例如，所述尾气进入净化塔1的流量为1000-4000m3/h，相对于每升所述尾气，所述第一洗涤液的用量为0.005-0.015升。
在所述湍球塔2中，所述二级填料层21和二级喷射装置22交替布置，并且二级填料层21在下部、二级喷射装置22在上部，以便在湍球塔2中向上运动的尾气在二级填料层21中能够和来自二级喷射装置22的第二洗涤液进行逆向接触，从而能够更好地对第一接触后的气体物流进行吸收。其中，第一接触后的气体物流从所述净化塔1下部的尾气出口排出，进入所述湍球塔2中，并上升至以上交替单元对尾气的余热以及粉尘和氯化氢气体进行进一步吸收。其中，在湍球塔2中与第一接触后的气体物流接触后的第二废洗涤液通过自流汇集在所述湍球塔2下部的气流进入区。
另外，在本发明中，所述交替单元的数量可以根据实际情况进行具体地调节，例如，当待处理的尾气中粉尘含量以及氯化氢气体的含量较低时，可以设置为1个交替单元，当较高时，可以设置为多个，例如，可以为3个。
其中，在所述交替单元中，每个交替单元在所述湍球塔2中的高度以及所述二级喷射装置22与二级填料层21的距离可以在较宽的范围内进行选择，只要保证经湍球塔2处理的尾气的各项指标能够达到排放标准即可。优选的情况下，每个交替单元的高度与所述湍球塔2的总高度之比为0.1-0.4：1，所述二级喷射装置22与二级填料层21的距离为0.2-0.6m。
根据本发明，在所述交替单元中，为了保证喷淋效果以及对第一接触后的气体物流的吸收效果，所述二级喷射装置22可以设置为多层，优选为2-3层。
其中，所述湍球塔2的二级喷射装置22上安装有多个用于喷射第二洗涤液的喷嘴，所述喷嘴的形状可以为本领域常规使用的喷嘴的形状，例如但并不限于，带弧度的喷嘴，螺旋喷嘴、压力式喷嘴等。而综合考虑对尾气的吸收效果，本发明优选所述喷嘴为压力式喷嘴。另外，根据本发明，所述二级喷射装置22上还可以设置有调节第二洗涤液喷射量的阀门，以使第二洗涤液能够按照预定量与第一接触后的气体物流进行接触。
在本发明中，所述二级填料层21中的填料可以为本领域常规使用的一种或多种填料，更为优选地，所述二级填料层21中的填料为填料球。其中，所述填料球的材质可以为本领域常规使用的材质，例如，聚丙烯塑料。
在所述湍球塔2中，进入所述交替单元中的尾气，一部分用于流化所述填料球，另一部分则以气泡的形式通过填料球层。来自二级喷射装置22的第二洗涤液形成的液滴大部分用来湿润流化所述填料球，在填料球表面形成液膜，其余部分第二洗涤液分散在尾气气流之中，形成气、液鼓泡团，当含尘气流遇到填料球或液滴时，气流会改变方向，绕过填料球或液滴。一些惯性较大的粉尘保持原来的运动方向，从而与填料球或液滴相遇，相遇时，粉尘的一端与它们的表面接触，因粘附作用而被捕集；一些较小的灰尘(例如，<0.3μm的粉尘)在气体分子的撞击下，像气体分子一样，作复杂的布朗运动，在运动过程中，与填料球或液滴接触而被捕集。由于这三个方向的综合作用，气流中的粉尘得以去除，而氯化氢气体极易溶于水且水溶速率快，经过湍球塔2后也可以被有效的吸收。
根据本发明，所述第二洗涤液的温度可以为本领域常规的洗涤液的温度，并且需要大大低于进入湍球塔2的第一接触后的气体物流的温度，以能够有效地吸收尾气的余热。本领域技术人员公知，当第二洗涤液在如上所述的设备中与尾气进行热交换后，其温度会大大上升，所述第二洗涤液的温度一般控制在20-50℃，优选20-35℃的范围内。对于具体温度的选择可以根据进入其中的尾气的温度而定，本发明在此不再赘述。
根据本发明，所述第二接触的条件可以在较宽的范围内选择，只要保证第二接触后的气体物流能够达到排放标准即可，本领域技术人员可以根据实际情况自行调节。例如，所述第一接触后的气体物流进入湍球塔2的流量为1000-4000m3/h，相对于每升所述第一接触后的气体物流，所述第二洗涤液的用量为0.01-0.015升。
根据本发明，所述一级填料层11下部的洗涤液储存区的第一接触后的第一废洗涤液以及所述湍球塔2下部气流进入区的第二接触后第二废洗涤液可以通过管线回流至所述洗涤液储罐3中形成混合液，洗涤液储罐3中的混合液通过循环管线再次向所述净化塔1的一级喷射装置12以及所述湍球塔2的二级喷射装置22分别供应第一洗涤液或第二洗涤液。其中，当洗涤液储罐3中洗涤液的吸收能力较差时，可以向其中补充新鲜的洗涤液，并将废洗涤液排出。排出的废洗涤液例如可以进入成胶釜进行进一步的利用。
本发明的方法适用于各种需要处理后才能够排放的尾气，尤其适用于对催化剂成胶过程中产生的尾气进行处理。
另外，根据本发明，所述第一洗涤液和第二洗涤液可以为任意的能够对粉尘和氯化氢气体有吸收作用的液体，例如，可以为酸液、也可以为碱液，还可以为中性液体。但综合考虑洗涤液的后续利用率，本发明的第一洗涤液和第二洗涤液优选采用pH值1.5-4的酸液。因此，优选的，上述所补充新鲜的洗涤液也为pH值1.5-4的酸液。
以下将以催化剂成胶过程中产生的尾气为例对本发明进行详细描述。以下实施例中，
待处理的成胶尾气的含尘量为114-175mg/m3，气体HCL含量为10-25mg/m3，温度为50℃，具体见表1；
待处理的成胶尾气在如图1所述的设备进行处理，该设备包括：净化塔1、湍球塔2和洗涤液储罐3，其中，所述净化塔1内设置有一级填料层11以及位于所述一级填料层11上部的一级喷射装置12；所述湍球塔2内从上到下依次设置有二级喷射装置22和二级填料层21交替布置的尾气吸附区以及气流进入区；其中，所述尾气经净化塔1处理后进入湍球塔2进行进一步处理；所述洗涤液储罐3用于分别向所述一级喷射装置12和二级喷射装置22供水，并收集来自净化塔1下部和湍球塔2的气流进入区的洗涤液；
其中，所述一级填料层11中的填料为波纹板填料，所述一级填料层11的高度与所述净化塔1的总高度之比为0.15：1。所述一级喷射装置12为3支喷枪，每只喷枪上设置有2个螺旋喷嘴；
其中，二级填料层21和二级喷射装置22交替布置的交替单元为2个，每个交替单元中设置有1层喷射装置，每层喷射装置为3个喷枪，每个喷枪上设置有2个压力式喷嘴。每个交替单元的高度与所述湍球塔2的总高度之比为0.3：1，所述二级喷射装置22与二级填料层21的距离为0.4m。所述一级填料层21中的填料为填料球。
粉尘含量的测定采用GB/T16157-1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物的采样方法；
气体氯化氢含量的测定方法为空气和废气监测分析方法第四版(增补版)离子色谱法；
第一洗涤液、第二洗涤液和新鲜洗涤液：pH1.5-4的酸液。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的成胶尾气的处理方法。
使成胶尾气从净化塔1的尾气入口进入，尾气进入的流量为3000m3/h，在净化塔1的以及填料层11中与来自净化塔1的一级喷射装置12的第一洗涤液进行第一接触，其中，第一洗涤液的温度为30℃，相对于每升所述成胶尾气，所述第一洗涤液的喷射量为0.01升，第一接触后的气体物流的温度降低为35℃。
使第一接触后的气体物流进入湍球塔2，进入流量为2000m3/h，在二级填料层21中与其中的吸附填料以及来自湍球塔2的二级喷射装置22的第二洗涤液进行第二接触，其中，第二洗涤液的温度为30℃，相对于每升所述第一接触后的气体物流，所述第二洗涤液的喷射量为0.015升，第二接触后的气体物流的温度为31℃，降温后的尾气从湍球塔2的顶端排出。测定排出后的尾气中的粉尘含量，气体氯化氢的含量，结果见表1。
其中，第一接触后的第一洗涤液和第二接触后的第二洗涤液在洗涤液储罐3中混合为混合液，并循环再次作为第一洗涤液和第二洗涤液。当洗涤液储罐3中的洗涤液pH值不在1.5-4的范围内时，将其引入成胶釜进行进一步利用，并及时补充新鲜的洗涤液。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的成胶尾气的处理方法。
使成胶尾气从净化塔1的尾气入口进入，尾气进入的流量为2500m3/h，在净化塔1的以及填料层11中与来自净化塔1的一级喷射装置12的第一洗涤液进行第一接触，其中，第一洗涤液的温度为20℃，相对于每升所述成胶尾气，所述第一洗涤液的喷射量为0.01升，第一接触后的气体物流的温度降低为33℃。
使第一接触后的气体物流进入湍球塔2，进入流量为3000m3/h，在二级填料层21中与其中的吸附填料以及来自湍球塔2的二级喷射装置22的第二洗涤液进行第二接触，其中，第二洗涤液的温度为20℃，相对于每升所述第一接触后的气体物流，所述第二洗涤液的喷射量为0.01升，第二接触后的气体物流的温度为28℃，降温后的尾气从湍球塔2的顶端排出。测定排出后的尾气中的粉尘含量，气体氯化氢的含量，结果见表1。
其中，第一接触后的第一洗涤液和第二接触后的第二洗涤液在洗涤液储罐3中混合为混合液，并循环再次作为第一洗涤液和第二洗涤液。当洗涤液储罐3中的洗涤液pH值不在1.5-4的范围内时，将其引入成胶釜进行进一步利用，并及时补充新鲜的洗涤液。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的成胶尾气的处理方法。
使成胶尾气从净化塔1的尾气入口进入，尾气进入的流量为1500m3/h，在净化塔1的以及填料层11中与来自净化塔1的一级喷射装置12的第一洗涤液进行第一接触，其中，第一洗涤液的温度为25℃，相对于每升所述成胶尾气，所述第一洗涤液的喷射量为0.015升，第一接触后的气体物流的温度降低为30℃。
使第一接触后的气体物流进入湍球塔2，进入流量为1500m3/h，在二级填料层21中与其中的吸附填料以及来自湍球塔2的二级喷射装置22的第二洗涤液进行第二接触，其中，第二洗涤液的温度为25℃，相对于每升所述第一接触后的气体物流，所述第二洗涤液的喷射量为0.015升，第二接触后的气体物流的温度为22℃，降温后的尾气从湍球塔2的顶端排出。测定排出后的尾气中的粉尘含量，气体氯化氢的含量，结果见表1。
其中，第一接触后的第一洗涤液和第二接触后的第二洗涤液在洗涤液储罐3中混合为混合液，并循环再次作为第一洗涤液和第二洗涤液。当洗涤液储罐3中的洗涤液pH值不在1.5-4的范围内时，将其引入成胶釜进行进一步利用，并及时补充新鲜的洗涤液。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供的成胶尾气的处理方法。
根据实施例1所述的方法对成胶尾气进行处理，其中，不同的是，净化塔1的一级喷射装置12安装有扇形喷嘴，湍球塔2的二级喷射装置22安装有螺旋喷嘴。结果见表1。
实施例5
本实施例用于说明本发明提供的成胶尾气的处理方法。
根据实施例1所述的方法对成胶尾气进行处理，其中，不同的是，所述一级填料层11中的填料为波纹板填料，所述二级填料层21中的填料为波纹板填料。结果见表1。
实施例6
本实施例用于说明本发明提供的成胶尾气的处理方法。
根据实施例1所述的方法对成胶尾气进行处理，其中，不同的是，所述净化塔1中不设置一级填料层11，结果见表1。
对比例1
本对比例用于说明现有的成胶尾气的处理方法。
根据实施例1所述的方法对成胶尾气进行处理，其中，不同的是，所述湍球塔2的尾气吸附区不是二级喷射装置22和二级填料层21交替布置的交替单元，而是设置为二级填料层21在下，二级喷射装置22在上。结果见表1。
表1
由以上实施例和对比例可以看出，使用本发明的方法对成胶尾气进行处理，能够有效地降低排出尾气的粉尘含量，可降低至30mg/m3以下，使其达到排放标准，氯化氢气体的含量，在原来就已经达标的情况下又得到了进一步的降低，在原有水平上其含量至少可再降低81％，进一步减轻了对环境的压力，温度可降低至35℃以下，有效对其余热进行了回收。并且通过实施例1和实施例4-6的比较可知，通过特定的喷射装置的设置以及填料层中填料的设置，能够更有效的对成胶尾气中的余热、粉尘和氯化氢气体进行回收。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (11)
1.一种尾气的处理方法，其特征在于，该处理方法在尾气处理设备中进行，该设备包括：净化塔(1)、湍球塔(2)和洗涤液储罐(3)，其中，所述净化塔(1)内设置有一级喷射装置(12)；所述湍球塔(2)内从上到下依次设置有二级喷射装置(22)和二级填料层(21)交替布置的尾气吸附区以及气流进入区；
其中，所述尾气在净化塔(1)中与第一洗涤液进行第一接触，第一接触后的气体物流在湍球塔(2)中与第二洗涤液进行第二接触；其中，第一接触后的第一废洗涤液和第二接触后第二废洗涤液在洗涤液储罐(3)中混合为混合液，并循环再次作为第一洗涤液和第二洗涤液。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述净化塔(1)内还设置有位于一级喷射装置(12)下部的一级填料层(11)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述一级填料层(11)中的填料为波纹板填料。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一级喷射装置(12)上设置有螺旋喷嘴。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述第一接触的条件包括：所述尾气的温度为50-100℃，所述第一洗涤液的温度为20-50℃，所述尾气进入净化塔(1)的流量为1000-4000m3/h，相对于每升所述尾气，所述第一洗涤液的用量为0.005-0.015升。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，每个二级喷射装置(22)和二级填料层(21)交替单元中的喷射装置至少为1层。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二级喷射装置(22)上设置有压力式喷嘴。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二级填料层(21)中的填料为填料球。
9.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，所述第二接触的条件包括：所述第二洗涤液的温度为20-50℃，第一接触后的气体物流进入湍球塔(2)的流量为1000-4000m3/h，相对于每升所述第一接触后的气体物流，所述第二洗涤液的用量为0.01-0.015升。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中，所述尾气为成胶尾气。
11.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中，所述第一洗涤液和第二洗涤液均为pH值1.5-4的酸液；优选的，洗涤液储罐(3)中的洗涤液还包括额外补充的pH值1.5-4的酸液。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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