CN106000055A - 一种含萘尾气回收处理***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含萘尾气回收处理***及方法。本发明所述含萘尾气回收处理***包括T型三通、萘捕集回收器、喷淋塔、引风机、放空管、进风管、输水管、泵、液萘排放口、控制阀、滤网、储液池和滤液池；所述含萘尾气回收处理***与反应釜连通，所述反应釜上设有反应釜排气口；所述T型三通分别与反应釜排气口、萘捕集回收器、液萘排放口连接；所述萘捕集回收器与喷淋塔连接，喷淋塔与引风机连接，引风机与放空管连接。本发明所述含萘尾气回收处理***及方法，大大降低了回收处理萘的人力成本，并且无需停产清萘，提高了企业效益。本方法和***无需操作人员进入含萘设备中作业，降低了萘气对操作人员身体的损伤，保障了员工的职业健康与安全。

Description

一种含萘尾气回收处理***及方法

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种化工生产过程中含萘尾气回收处理***及方法。

背景技术

工业萘是有机化学工业的重要原料，其主要由煤焦油和石油裂解焦油进一步加工分离制取。萘常温下为晶体，但是易挥发，有毒。无论是在工业制取萘还是使用萘合成其他产品时，由于萘的挥发性，含萘的尾气直接排放到大气中，不仅造成萘资源的浪费，而且对大气造成污染。在含萘尾气排放过程中，由于萘蒸汽易凝华的特性，还会对尾气管路造成堵塞，影响生产安全，停产清理又会对生产连续性造成严重影响，增加了生产成本。

现有传统的处理含萘尾气的***只利用喷淋法处理尾气，然后将喷淋液中的固体萘滤出，这种处理方式只在过滤阶段回收固体萘，在多台反应釜同时工作萘挥发量大时，需要萘回收操作人员高强度的工作，并且过滤回收的萘至少需要晾干之后才能重复使用。

申请号为201010237315的中国专利文献公开了“用于合成高效减水剂过程中残留萘的回收沉降室”，其提供了一种用于生产过程中萘蒸汽的回收沉降室，但是该发明需要操作人员进入萘沉降室回收萘，不仅需要停用回收设备，还需要操作人员进入到有毒气体浓度较高的沉降室，可能对人员健康造成危害。

申请号为201310260094的中国专利文献公开了“一种工业制萘回收装置”，其提供了一种工业制萘回收装置，其通过收集箱和过滤袋收集冷凝后的固体萘。该装置在运行过程中，仍需要停用设备然后人工清理出回收的萘，使用起来还是不方便。

发明内容

针对现有的含萘尾气处理方法或设备所存在的回收效率差、回收萘不能直接使用、需要停产清萘、人工成本高等缺点，本发明提供一种含萘尾气回收处理***及方法，解决了上述问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

本发明提供了一种含萘尾气回收处理***，包括T型三通、萘捕集回收器、喷淋塔、引风机、放空管、进风管、输水管、泵、液萘排放口、控制阀、滤网、储液池和滤液池；

本发明的含萘尾气回收处理***用于以工业萘为原料之一或者产品之一进行生产的反应釜，并且通过进风管与所述反应釜用于排放尾气或者压力平衡的排气口连接；

所述含萘尾气回收处理***与反应釜连通，所述反应釜上设有反应釜排气口；

所述T型三通一端通过进风管与所述反应釜排气口连接，另两端分别与萘捕集回收器、液萘排放口连接；所述T型三通连向反应釜排气口及液萘排放口的两端均安装了控制阀；

所述萘捕集回收器的上端出气管口与所述喷淋塔下端的进风口通过进风管连通，所述喷淋塔顶端的出风口与所述引风机通过进风管连通，所述引风机排风口与所述放空管连通，所述喷淋塔下端排水口与所述储液池连通，上端进水口经泵通过输水管与所述滤液池连通；所述储液池和所述滤液池之间安装有滤网；

所述萘捕集回收器主要由萘捕集回收器外壳、换热管、折流板、管板部件构成；待处理尾气由萘捕集回收器的下端进气管口进入，上端出气管口出去，回收的液萘由下端进气管口流出；由下而上向换热管通入冷却水时为冷却模式，由上而下向换热管通入加热蒸汽时为加热模式；

所述喷淋塔主要由喷淋塔外壳、除沫器、喷雾器、填料层部件构成；所述填料层由鲍尔环组成；

所述喷淋塔、储液池与滤液池中的液体为pH值为8～10的弱碱性水；

所述萘捕集回收器由耐腐蚀材质制成。

优选地，所述萘捕集回收器由搪玻璃、锆合金、钽合金、哈氏合金、不锈钢制成。

优选地，所述鲍尔环由陶瓷、不锈钢、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯制成。

优选地，所述除沫器为由不锈钢丝构成的丝网除沫器。

本发明还提供一种利用所述回收处理***的含萘尾气回收处理方法，具体包括以下步骤：

(1)反应釜中含萘尾气通过反应釜排气口进入萘捕集回收器，所述萘捕集回收器处于冷却模式，绝大部分萘随着温度降低被冷却凝固在所述萘捕集回收器中；

(2)步骤(1)处理后的尾气再通过萘捕集回收器上端的出气管口进入喷淋塔中，尾气中的残留萘随着温度进一步降低变成固体沉降在喷淋塔内喷出的液体中，并通过喷淋塔下端排水口排至储液池内，经此步骤处理过的尾气通过引风机进入放空管排空；

(3)通过所述储液池和滤液池之间的滤网，将储液池中的固萘滤出，然后将滤液池中净化后的滤液经泵通过喷淋塔上端进水口输送至喷淋塔；

(4)使所述萘捕集回收器处于加热模式，将凝固在其中的萘熔化成液体萘流回反应釜或者通过液萘排放口排出收集后重复利用。

本发明提供了一种含萘尾气回收处理方法及***，通过萘捕集回收器，将尾气中的绝大部分萘冷却其中并可直接回用至反应釜或者排出收集后重复利用，大大降低了回收处理萘的人力成本，并且无需停产清萘，提高了企业效益。本方法和***无需操作人员进入含萘设备中作业，降低了萘气对操作人员身体的损伤，保障了员工的职业健康与安全。

附图说明

图1为本发明所述萘尾气回收处理***的结构示意图。

图2为本发明所述萘尾气回收处理***中萘捕集回收器的结构示意图，其中(a)为冷却模式，(b)为加热模式。

图3为本发明所述萘尾气回收处理***中喷淋塔的结构示意图。

图4为现有传统的萘尾气回收处理***的结构示意图。

图中，01－反应釜，02－反应釜排气口，03－控制阀，04－控制阀，05－T型三通，06－液萘排放口，07－萘捕集回收器，08－喷淋塔，09－引风机，10－放空管，11－泵，12－储液池，13－滤液池，14－滤网，15－进风管，16－输水管，17－萘捕集回收器外壳，18－换热管，19－折流板，20－管板，21－进气管口，22－出气管口，23－冷却水进口/加热蒸气出口，24－冷却水出口/加热蒸气进口，25－喷淋塔外壳，26－进风口，27－出风口，28－进水口，29－排水口，30－除沫器，31－喷雾器，32－填料层，A－出釜尾气，B－冷却水，C－回收液萘，D－加热蒸气。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本发明的限定。

实施例

首先本发明提供一种含萘尾气回收处理方法，该方法的步骤为：

(1)反应釜中含萘尾气通过反应釜排气口进入萘捕集回收器，所述萘捕集回收器处于冷却模式，绝大部分萘随着温度降低被冷却凝固在所述萘捕集回收器中；

(2)步骤(1)处理后的尾气再通过萘捕集回收器上端的出气管口进入喷淋塔中，尾气中的残留萘随着温度进一步降低变成固体沉降在喷淋塔内喷出的液体中，并通过喷淋塔下端排水口排至储液池内，经此步骤处理过的尾气通过引风机进入放空管排空；

(3)通过所述储液池和滤液池之间的滤网，将储液池中的固萘滤出，然后将滤液池中净化后的滤液经泵通过喷淋塔上端进水口输送至喷淋塔；

(4)使所述萘捕集回收器处于加热模式，将凝固在其中的萘熔化成液体萘流回反应釜或者通过液萘排放口排出收集后重复利用。

其中，所述喷淋塔喷射的液体为pH为8～9的弱碱性水。

为了实现方法，本发明同时也设计了一种含萘尾气回收处理***，如图所示，包括T型三通05、萘捕集回收器07、喷淋塔08、引风机09、放空管10、进风管15、泵11、储液池12和滤液池13；

所述T型三通05一端通过进风管15与反应釜01上设有的反应釜排气口02连接，另两端分别与萘捕集回收器07、液萘排放口06连接；所述T型三通05连向反应釜排气口02及液萘排放口06的两端均安装了控制阀03，04；

所述萘捕集回收器07的上端出气管口22与所述喷淋塔08下端的进风口26通过进风管15连通，所述喷淋塔08顶端的出风口27与所述引风机09通过进风管15连通，所述引风机排风口与所述放空管10连通，所述喷淋塔下端排水口29与所述储液池12连通，上端进水口28经泵11通过输水管16与所述滤液池13连通；所述储液池12和所述滤液池13之间安装有滤网14；

所述萘捕集回收器07主要由萘捕集回收器外壳17、换热管18、折流板19、管板20部件构成；待处理尾气由萘捕集回收器07的下端进气管口21进入，上端出气管口22出去，回收的液萘由下端进气管口21流出；由下而上向换热管通入冷却水时为冷却模式，由上而下向换热管通入加热蒸汽时为加热模式。

所述喷淋塔08主要由外壳25、除沫器30、喷雾器31、填料层32等部件构成；所述除沫器30为不锈钢丝网除沫器；所述填料层32由陶瓷鲍尔环组成。

其中，反应釜运行释放含萘尾气时，保持控制阀03打开并且控制阀04关闭，萘捕集回收器07由下而上通入冷却水，含萘尾气进入回收处理***而被冷却捕集；回收萘至反应釜时，保持控制阀03打开并且控制阀04关闭，萘捕集回收器07由上而下通入加热蒸汽，使回收的液萘流回反应釜；回收液萘至体系外收集时，保持控制阀03关闭并且控制阀04打开，萘捕集回收器07由上而下通入加热蒸汽，使回收的液萘流出液萘排放口06而被收集。

对比例

如图4所示的现有传统的萘尾气回收处理***，其主要由喷淋塔处理含萘尾气，然后将喷淋冷凝的萘通过水池中的滤网滤出收集。

为了进一步说明本发明实施方案的有益效果，将本发明和对比例的尾气处理***分别与生产线上使用工业萘作为原料的反应釜排气口连接，以测试它们的尾气处理效果。所述反应釜用于萘系高效减水剂合成中的磺化反应。所述磺化反应工艺为：向反应釜内投入1800Kg工业萘(95％含量)，加热使萘熔化并升温至135～140℃，加入2000Kg浓硫酸(98％含量)，使反应物温度升至160～165℃，然后在该温度区间保温3h，磺化反应结束将物料转移至其他釜用于下一步合成。引风机和喷淋塔一直保持工作模式。从投入工业萘到一批次合成结束，萘捕集回收器07处于冷却模式捕集萘蒸气；合成结束后，萘捕集回收器07处于加热模式回收萘。

在尾气放空管的出风口测定尾气中萘蒸气的浓度，测定时间点统一选择在保温0.5h时，多次合成取平均值。

表1不同实施方式下的含萘尾气处理效果

从以上结果可以看出，采用本发明的含萘尾气回收处理方法和***之后，约90％的回收萘从排萘口收集或者直接返回反应釜利用，大大降低了萘回收操作人员的工作量；本发明***回收萘的量与合成次数基本成正比，表明该***能持续稳定地运行；无论是使回收的液萘流向排萘口还是反应釜，滤网收集萘的量基本不变，尾气中萘的浓度也基本不变，这两种回收方式不影响回收处理效果；相同合成次数下，本发明***回收的萘总量要略高于对比例回收的萘量，并且尾气中萘的浓度也明显低于对比例，说明本发明***的回收效率要高于对比例中传统的回收***。

Claims (5)

1.一种含萘尾气回收处理***，其特征在于：包括T型三通（05）、萘捕集回收器（07）、喷淋塔（08）、引风机（09）、放空管（10）、进风管（15）、输水管（16）、泵（11）、液萘排放口（06）、控制阀（03,04）、滤网（14）、储液池（12）和滤液池（13）；

所述含萘尾气回收处理***与反应釜（01）连通，所述反应釜上设有反应釜排气口（02）；

所述T型三通（05）一端通过进风管（15）与反应釜排气口（02）连接，另两端分别与萘捕集回收器（07）、液萘排放口（06）连接；所述T型三通（05）连向反应釜排气口（02）及液萘排放口（06）的两端均安装了控制阀（03,04）；

所述萘捕集回收器（07）的上端出气管口（22）与所述喷淋塔（08）下端的进风口（26）通过进风管（15）连通，所述喷淋塔（08）顶端的出风口（27）与所述引风机（09）通过进风管（15）连通，所述引风机排风口与所述放空管（10）连通，所述喷淋塔（08）下端排水口（29）与所述储液池（12）连通，上端进水口（28）经泵（11）通过输水管（16）与所述滤液池（13）连通；所述储液池（12）和所述滤液池（13）之间安装有滤网（14）；

所述萘捕集回收器（07）主要由萘捕集回收器外壳（17）、换热管（18）、折流板19）、管板（20）部件构成；待处理尾气由萘捕集回收器（07）的下端进气管口（21）进入，上端出气管口（22）出去，回收的液萘由下端进气管口（21）流出；由下而上向换热管（18）通入冷却水时为冷却模式，由上而下向换热管（18）通入加热蒸汽时为加热模式；

所述喷淋塔（08）主要由喷淋塔外壳（25）、除沫器（30）、喷雾器（31）、填料层（32）部件构成；所述填料层（32由鲍尔环组成；

所述喷淋塔（08）、储液池（12）与滤液池（13）中的液体为pH值为8~10的弱碱性水；

所述萘捕集回收器（07）由耐腐蚀材质制成。

2.根据权利要求1所述的一种含萘尾气回收处理***，其特征在于，所述萘捕集回收器（07）由搪玻璃、锆合金、钽合金、哈氏合金、不锈钢制成。

3.根据权利要求1所述的一种含萘尾气回收处理***，其特征在于，所述鲍尔环由陶瓷、不锈钢、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯制成。

4.根据权利要求1所述的一种含萘尾气回收处理***，其特征在于，所述除沫器（30）为由不锈钢丝构成的丝网除沫器。

5.利用权利要求1至4任一项所述回收处理***的含萘尾气回收处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）反应釜（01）中含萘尾气通过反应釜排气口（02）进入萘捕集回收器（07），所述萘捕集回收器（07）处于冷却模式，绝大部分萘随着温度降低被冷却凝固在所述萘捕集回收器（07）中；

（2）步骤（1）处理后的尾气再通过萘捕集回收器（07）上端的出气管口（22）进入喷淋塔（08）中，尾气中的残留萘随着温度进一步降低变成固体沉降在喷淋塔（08）内喷出的液体中，并通过喷淋塔（08）下端排水口（29）排至储液池（12）内，经此步骤处理过的尾气通过引风机（09）进入放空管（10）排空；

（3）通过所述储液池（12）和滤液池（13）之间的滤网（14），将储液池（12）中的固萘滤出，然后将滤液池（13）中净化后的滤液经泵（11）通过喷淋塔（08）上端进水口（28）输送至喷淋塔（08）；

（4）使所述萘捕集回收器（07）处于加热模式，将凝固在其中的萘熔化成液体萘流回反应釜（01）或者通过液萘排放口（06）排出收集后重复利用。