CN108815996A - 一种含氢氟烃废气处理***及其使用方法 - Google Patents

一种含氢氟烃废气处理***及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108815996A
CN108815996A CN201810707271.9A CN201810707271A CN108815996A CN 108815996 A CN108815996 A CN 108815996A CN 201810707271 A CN201810707271 A CN 201810707271A CN 108815996 A CN108815996 A CN 108815996A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
hydrofluorocarbon
catalytic combustor
exhaust treatment
absorption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810707271.9A
Other languages
English (en)
Inventor
徐志雄
徐耀春
张伟
童绍丰
丛鑫鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Sanmei Chemicals Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Sanmei Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Sanmei Chemicals Co Ltd filed Critical Jiangsu Sanmei Chemicals Co Ltd
Priority to CN201810707271.9A priority Critical patent/CN108815996A/zh
Publication of CN108815996A publication Critical patent/CN108815996A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/07—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases in which combustion takes place in the presence of catalytic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/204—Inorganic halogen compounds
    • B01D2257/2047—Hydrofluoric acid
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种含氢氟烃废气处理***，包括气体预热室、催化燃烧室、余热回收***、冷却***、HF吸收***和气水分离排空***，所述催化燃烧室内填充有催化剂，所述HF吸收***包括两个吸附塔。本发明的优点是：相较于传统的处理方法，本方法中的处理***结构简单、所用物料成本低、所需能耗低且处理彻底，同时能很好地吸收HF，适于工业应用。

Description

一种含氢氟烃废气处理***及其使用方法
技术领域
本发明涉及废气处理领域，具体涉及一种含氢氟烃废气处理***。
背景技术
自上世纪80年代全球开始淘汰氯氟烃化合物等破坏臭氧层的物质，氢氟烃（HFCs）作为替代品开始广泛用于制冷和化工行业。虽然氢氟烃对臭氧层破坏潜能为零，但其具有性质稳定，大气停留时间较长（如R134a约为15年），同时温室效应潜值较高（如R134a 为1430），大量排放会引起全球气候变暖现象。因此需要对含有氢氟烃的气体进行处理后，才能安全排放。而目前对于含有氢氟烃的气体主要有吸附法、深冷法和热力燃烧法。吸附法主要使用选择一些特殊溶剂作吸收剂，吸附废气中，然后分离提纯得到HFCs，但一般废气中的HFCs含量低且吸附剂价格高，所以只适用于HFCs含量较高的废气处理；深冷法是含HFCs气体进行深度冷凝，然后进行分馏，将所要的HFCs分别回收，此法设备多，能耗高，操作麻烦，回收成本很高，所以对于HFCs含量低的气体处理；热力燃烧法是将废气通入到焚烧炉中进行焚烧，然而由于C-F键的键能较高，所以要使HFCs分解完全一般需要在1300-1400 ℃，通常需要向焚烧炉中通入氧气和低压燃气，这大大增加了HFCs废气处理的成本。因此亟需一种低能耗、简便的方法来处理HFCs废气。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种含氢氟烃废气处理***及其使用方法，可低能耗、低成本且高效地处理含氢氟烃气体，并能回收含氢氟烃分解的HF。
本发明采用以下技术方案：
一种含氢氟烃废气处理***，包括气体预热室、催化燃烧室、余热回收***、冷却***、HF吸收***和气水分离排空***，所述催化燃烧室内填充有催化剂，所述HF吸收***包括两个吸附塔。
进一步的，所述两个吸附塔内分别填充有HF溶液和水。
进一步的，所述催化燃烧室内的催化剂为金属磷酸盐，选自Al3+PO4、Mn3+ PO4、 Fe3+PO4、 Cr3+PO4、Y3+PO4、La3+PO4、Ce3+PO4和 Nd3+PO4中的一种或几种。
一种含氢氟烃废气处理***的使用方法，包括以下操作步骤：
a、将含氢氟烃废气、空气和水蒸气在预热室中按一定比例进行混合，并加热至250~350℃；
b、将上述加热后的混合气体通入催化燃烧室进行反应，反应温度为350~450℃，空速15000-25000 h-1；
c、反应后的气体通过余热回收***，回收热量，其热量可以用于气体预热室；
d、回收热量后的气体进入冷却***，冷却至100℃以下；
e、冷却后的气体进入HF吸收***，先通过第一个吸附塔用循环HF溶液吸附其中大部分的HF，然后再通过第二个吸附塔，用水再次吸收气体中HF；
f、最后气体通过气水分离排空***，将气体中的水滴和颗粒分离后，经检测合格后，排入大气。
本发明的有益效果是：相较于传统的处理方法，本方法中的处理***结构简单、所用物料成本低、所需能耗低且处理彻底，同时能很好地回收HF，适于工业应用。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
图2为本发明中各组分的转换率示意图。
其中：1、气体预热室，2、催化燃烧室，3、余热回收***，4、冷却***，5、HF吸收***，6、气水分离排空***。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
如图1所示，一种含氢氟烃废气处理***，包括气体预热室1、催化燃烧室2、余热回收***3、冷却***4、HF吸收***5和气水分离排空***6，催化燃烧室2填充有催化剂，为金属磷酸盐，选自Al3+PO4、Mn3+ PO4、 Fe3+PO4、 Cr3+PO4、Y3+PO4、La3+PO4、Ce3+PO4和 Nd3+PO4中的一种或几种，HF吸收***5包括两个吸附塔，分别填充有HF溶液和水，该***的使用方法包括以下操作步骤：
实施例1
将主要成分为二氟甲烷的HFCs废气与空气和水蒸气以1:10:2的比例通入预热室混合，预热室温度为250℃。预热好的气体进入催化燃烧室，催化燃烧室温度为350℃，其空速为20000 h-1，催化剂为Cr0.1Al0.9PO4。经预热回收、HF和气水分离后的气体，用GC检测，其二氟甲烷的转换率为99.3%，气体主要成分为N2、O2、CO2、H2O，未检出NOx，其HF含量为0.3 mg/m3。
实施例2
将主要成分为三氟甲烷的HFCs废气与空气和水蒸气以1:40:6的比例通入预热室混合，预热室温度为350℃。预热好的气体进入催化燃烧室，催化燃烧室温度为400℃，其空速为15000 h-1，催化剂为Mn0.1Fe0.9PO4，经预热回收、HF和气水分离后的气体，用GC检测，其二氟甲烷的转换率为99.3%，气体主要成分为N2、O2、CO2、H2O，未检出NOx，其HF含量为 0.2 mg/m3。
实施例3
将主要成分为三氟乙烷的HFCs废气与空气和水蒸气以1:30:4的比例通入预热室混合，预热室温度为300℃。预热好的气体进入催化燃烧室，催化燃烧室温度为350℃，其空速为15000 h-1，催化剂为La0.1Fe0.1Cr0.8PO4，经预热回收、HF和气水分离后的气体，用GC检测，其二氟甲烷的转换率为99.3%，气体主要成分为N2、O2、CO2、H2O，未检出NOx，其HF含量为 0.5mg/m3。
实施例4
将主要成分为四氟乙烷的HFCs废气与空气和水蒸气以1:50:10的比例通入预热室混合，预热室温度为300℃。预热好的气体进入催化燃烧室，催化燃烧室温度为400℃，其空速为15000 h-1，催化剂为Ce0.1Al0.9PO4，经预热回收、HF和气水分离后的气体，用GC检测，其四氟乙烷的转换率为99.7%，气体主要成分为N2、O2、CO2、H2O，未检出NOx，其HF含量为 0.4 mg/m3。
实施例5
将含量为1000 mg/m3四氟乙烷的废气与空气和水蒸气以1:10:1的比例通入预热室混合，预热室温度为350℃。预热好的气体进入催化燃烧室，催化燃烧室温度为400℃，其空速为25000 h-1，催化剂为Fe0.1Y0.9PO4，经预热回收、HF和气水分离后的气体，用GC检测，其二氟甲烷的转换率为99.3%，气体主要成分为N2、O2、CO2、H2O，未检出NOx和HF。
根据上述实施例1-5得出的各组分的转换率与温度的关系如图2所示。

Claims (4)

1.一种含氢氟烃废气处理***，其特征在于，包括气体预热室、催化燃烧室、余热回收***、冷却***、HF吸收***和气水分离排空***，所述催化燃烧室内填充有催化剂，所述HF吸收***包括两个吸附塔。
2.根据权利要求1所述的一种含氢氟烃废气处理***，其特征在于，所述两个吸附塔内分别填充有HF溶液和水。
3. 根据权利要求1所述的一种含氢氟烃废气处理***，其特征在于，所述催化燃烧室内的催化剂为金属磷酸盐，选自Al3+PO4、Mn3+ PO4、 Fe3+PO4、 Cr3+PO4、Y3+PO4、La3+PO4、Ce3+PO4和 Nd3+PO4中的一种或几种。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种含氢氟烃废气处理***的使用方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
a、将含氢氟烃废气、空气和水蒸气在预热室中按一定比例进行混合，并加热至250~350℃；
b、将上述加热后的混合气体通入催化燃烧室进行反应，反应温度为350~450℃，空速15000-25000 h-1；
c、反应后的气体通过余热回收***，回收热量，其热量可以用于气体预热室；
d、回收热量后的气体进入冷却***，冷却至100℃以下；
e、冷却后的气体进入HF吸收***，先通过第一个吸附塔用循环HF溶液吸附其中大部分的HF，然后再通过第二个吸附塔，用水再次吸附气体中HF；
f、最后气体通过气水分离排空***，将气体中的水滴和颗粒分离后，经检测合格后，排入大气。
CN201810707271.9A 2018-07-02 2018-07-02 一种含氢氟烃废气处理***及其使用方法 Pending CN108815996A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810707271.9A CN108815996A (zh) 2018-07-02 2018-07-02 一种含氢氟烃废气处理***及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810707271.9A CN108815996A (zh) 2018-07-02 2018-07-02 一种含氢氟烃废气处理***及其使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108815996A true CN108815996A (zh) 2018-11-16

Family

ID=64133466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810707271.9A Pending CN108815996A (zh) 2018-07-02 2018-07-02 一种含氢氟烃废气处理***及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108815996A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113880048A (zh) * 2021-09-30 2022-01-04 中化蓝天霍尼韦尔新材料有限公司 一种氢氟酸高效回收***及方法

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1736566A (zh) * 2004-08-19 2006-02-22 慧群环境科技股份有限公司 处理含全氟化合物及/或含氢氟烃废气的方法
CN101185796A (zh) * 2007-12-11 2008-05-28 华东理工大学 一种氯代芳香烃废气催化净化方法
US7435394B2 (en) * 2002-08-28 2008-10-14 Hitachi, Ltd. Treatment method for decomposing perfluorocompound, decomposing catalyst and treatment apparatus
CN101601957A (zh) * 2008-12-23 2009-12-16 匡优新 一种改良的酸性废气的回收处理循环装置
CN101829488A (zh) * 2010-06-11 2010-09-15 天津市环境保护科学研究院 感应加热消解氟利昂的无害化处理方法及热解感应加热炉
CN102895868A (zh) * 2011-07-28 2013-01-30 深圳市格林美高新技术股份有限公司 一种催化水解氟利昂的方法以及设备
CN203336608U (zh) * 2013-06-04 2013-12-11 江阴陆臣科技有限公司 低浓度voc气体处理装置
US20150259603A1 (en) * 2014-03-12 2015-09-17 Jeffrey R. Hallowell Combined Heat, Power, and Biochar with Ventilator
CN105351949A (zh) * 2015-11-24 2016-02-24 中冶南方工程技术有限公司 一种低浓度有机废气处理***及其处理工艺
CN105371286A (zh) * 2015-11-10 2016-03-02 重庆科蓝环保实业有限公司 一种净化挥发性有机废气的预热式催化燃烧***
CN106076101A (zh) * 2016-08-15 2016-11-09 浙江康峰化工有限公司 一种尾气脱氟吸收装置及其实现方法
CN205746912U (zh) * 2016-06-28 2016-11-30 江苏莱仕达环保成套设备有限公司 一种VOCs有机废气处理设备
CN106524191A (zh) * 2016-10-31 2017-03-22 江苏优瑞德环境科技有限公司 含氟烷烃废气焚烧处理工艺及装置
CN206168167U (zh) * 2016-08-31 2017-05-17 广东汕樟轻工机械股份有限公司 包装印刷业VOCs工艺废气的处理设备
WO2018026134A1 (ko) * 2016-08-02 2018-02-08 주식회사 에코프로 질소산화물, 염화불화탄소류, 수소염화불화탄소류, 수소불화탄소류 및 과불화화합물을 포함하는 복합 폐가스의 통합 처리 시스템

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7435394B2 (en) * 2002-08-28 2008-10-14 Hitachi, Ltd. Treatment method for decomposing perfluorocompound, decomposing catalyst and treatment apparatus
CN1736566A (zh) * 2004-08-19 2006-02-22 慧群环境科技股份有限公司 处理含全氟化合物及/或含氢氟烃废气的方法
CN101185796A (zh) * 2007-12-11 2008-05-28 华东理工大学 一种氯代芳香烃废气催化净化方法
CN101601957A (zh) * 2008-12-23 2009-12-16 匡优新 一种改良的酸性废气的回收处理循环装置
CN101829488A (zh) * 2010-06-11 2010-09-15 天津市环境保护科学研究院 感应加热消解氟利昂的无害化处理方法及热解感应加热炉
CN102895868A (zh) * 2011-07-28 2013-01-30 深圳市格林美高新技术股份有限公司 一种催化水解氟利昂的方法以及设备
CN203336608U (zh) * 2013-06-04 2013-12-11 江阴陆臣科技有限公司 低浓度voc气体处理装置
US20150259603A1 (en) * 2014-03-12 2015-09-17 Jeffrey R. Hallowell Combined Heat, Power, and Biochar with Ventilator
CN105371286A (zh) * 2015-11-10 2016-03-02 重庆科蓝环保实业有限公司 一种净化挥发性有机废气的预热式催化燃烧***
CN105351949A (zh) * 2015-11-24 2016-02-24 中冶南方工程技术有限公司 一种低浓度有机废气处理***及其处理工艺
CN205746912U (zh) * 2016-06-28 2016-11-30 江苏莱仕达环保成套设备有限公司 一种VOCs有机废气处理设备
WO2018026134A1 (ko) * 2016-08-02 2018-02-08 주식회사 에코프로 질소산화물, 염화불화탄소류, 수소염화불화탄소류, 수소불화탄소류 및 과불화화합물을 포함하는 복합 폐가스의 통합 처리 시스템
CN106076101A (zh) * 2016-08-15 2016-11-09 浙江康峰化工有限公司 一种尾气脱氟吸收装置及其实现方法
CN206168167U (zh) * 2016-08-31 2017-05-17 广东汕樟轻工机械股份有限公司 包装印刷业VOCs工艺废气的处理设备
CN106524191A (zh) * 2016-10-31 2017-03-22 江苏优瑞德环境科技有限公司 含氟烷烃废气焚烧处理工艺及装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《空气和废气监测分析方法指南》编委会编: "《空气和废气监测分析方法指南 下册》", 31 July 2014, 北京：中国环境出版社 *
冶金工业出版社编: "《炼铝氟化盐的酸法制造》", 31 October 1958, 北京：冶金工业出版社 *
牛茜等: "催化燃烧法处理挥发性有机化合物研究进展", 《现代化工》 *
贾文志等: "温室气体氢氟烃的处理与利用", 《化工生产与技术》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113880048A (zh) * 2021-09-30 2022-01-04 中化蓝天霍尼韦尔新材料有限公司 一种氢氟酸高效回收***及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109310949B (zh) 用于包括氮氧化物、氯氟烃、氢氯氟烃、氢氟烃和全氟化合物的混合废气的整体式处理***
CN107051144A (zh) 一种含氰有机废气的处理方法及***
CN105371286A (zh) 一种净化挥发性有机废气的预热式催化燃烧***
CN103691251B (zh) 一种石墨烯吸附分解有机废气的方法
CN106031841A (zh) 一种气体脱硝工艺及设备
CN104176717B (zh) 一种氦气回收提纯方法及装置
CN112588261B (zh) 一种炭-铝复合材料制备方法
US20090232718A1 (en) Multi-stage catalytic air purification system
CN106145501A (zh) 工业废液的低温蒸发处理方法及其处理装置
CN106807177A (zh) 一种脱除VOCs的气体净化装置及净化方法
CN104789780B (zh) 一种从废钒钨钛催化剂中回收锐钛矿型钛钨粉的方法
Feng et al. Experimental study of destruction of acetone in exhaust gas using microwave-induced metal discharge
CN112717633A (zh) 一种含氯挥发性有机物废气的处理方法
CN109876657A (zh) 综合处理挥发性有机废气的方法
CN108815996A (zh) 一种含氢氟烃废气处理***及其使用方法
KR102090873B1 (ko) 흡착제를 이용하여 폐가스에 포함된 질소산화물을 제거하는 장치
CN103495387A (zh) 一种易分散改性活性炭吸附剂及其制备方法
JP6992772B2 (ja) フロンガスの分解方法及びその装置並びに水素の製造方法、フッ化カルシウムの製造方法及び燃料電池
CN208727105U (zh) 一种溶剂回收加rto组合式废气处理***
CN206823509U (zh) 一种含氰有机废气的处理***
CN106770889A (zh) 一种水解氟利昂的催化剂筛选装置及方法
CN108939794A (zh) 一种三氯乙烷气体的回收方法
JP2003002623A (ja) 膨脹黒鉛の製造方法
CN211435151U (zh) 一种含二氯甲烷尾气制冷吸附回收装置
CN103316645A (zh) 固体吸附剂的再生工艺方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181116

RJ01 Rejection of invention patent application after publication