CN111888886A - 低浓度永固紫生产废气处理方法及装置 - Google Patents

低浓度永固紫生产废气处理方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低浓度永固紫生产废气处理方法及装置，属于永固紫生产废气治理技术领域。将来自永固紫生产车间内的，含有氯苯、邻二氯苯及苯硫醇等有机组分在内的低浓度废气收集，并首先利用固体吸附介质，如活性炭等，将低浓度废气中的有机组分吸附脱除，降低低浓度废气中的有机组分含量，实现达标排放。被固体吸附介质吸附的有机组分，在预定的脱附温度下脱附，产生脱附气相，脱附气相在钯炭催化剂或铂碳催化剂的作用下，高温氧化焚烧，分解成二氧化碳等物质，实现对永固紫生产车间内低浓度废气的达标处理，废气处理效率高，且不会大量产生固体废弃物，处理过程环境友好。

Description

低浓度永固紫生产废气处理方法及装置
技术领域
本发明属于永固紫生产废气治理技术领域，具体涉及一种低浓度永固紫生产废气处理方法及装置。
背景技术
永固紫RL，分子式为C34H22Cl2N4O2，是一种色泽鲜艳的蓝光紫色粉末，具有很高的着色力，优异的耐热性、耐晒性和耐升华性。可用于涂料、油墨、橡胶和塑料的着色以及合成纤维的原液着色。
永固紫RL的生产主要是以咔唑为原料，经过烷基化、硝化、还原、缩合、闭环及球磨的工艺过程，生产永固紫RL。永固紫RL的生产过程中，永固紫RL的生产过程中，来自主装置内的尾气中含有高浓度的有害废气，主要含有氯苯、邻二氯苯、苯硫醇等物质，不能直接外排。通常地，采用活性炭吸附法对永固紫RL生产过程所产生的废气进行处置，以降低永固紫废气中的有机组分含量。但是，经活性炭吸附法处理的永固紫废气中的有机组分含量，尤其是氯苯、邻二氯苯、苯硫醇的含量依然较高，尤其是活性炭吸附后期，活性炭濒临吸附饱和，永固紫废气中的有机组分含量甚至超过1000mg/Nm3，这股废气需要进一步处理，以满足达标排放需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种低浓度永固紫生产废气处理方法，以解决现有技术中存在的低浓度永固紫生产废气处理效率低、处理过程产生大量固体废弃物的技术问题。
本发明还提供一种低浓度永固紫生产废气处理装置，以处理低浓度永固紫生产废气，使达标排放。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种低浓度永固紫生产废气处理方法，包括以下步骤：
a. 低浓度永固紫生产废气预处理；
b. 采用固体吸附介质对低浓度永固紫生产废气进行吸附处理，将低浓度永固紫生产废气中的有机组分吸附于固体吸附介质上，吸附剩余气相外排；
c. 预定脱附温度下，对吸附于固体吸附介质上的有机物质进行脱附处理，获取脱附气相；
d. 预定焚烧温度下，对脱附气相进行催化焚烧处理。
优选地，步骤c中，预定脱附温度为90℃～150℃。
优选地，步骤d中，预定焚烧温度≥350℃。
优选地，还包括以下步骤：
e. 对脱附气相催化焚烧处理所产生的尾气进行二次吸附处理。
优选地，还包括以下步骤：
a1. 将经预处理的低浓度永固紫生产废气首先经过活性炭进行吸附预处理。
一种低浓度永固紫生产废气处理装置，包括：
并联设置的若干吸附炭箱，所述吸附炭箱内填充有固体吸附床层，所述吸附炭箱上连接有低浓度废气进料管、吸附剩余气相排放管、脱附剂进料管及脱附气相出料管；
吸附剩余气相排放风机，所述吸附剩余气相排放风机的入口连接所述吸附剩余气相排放管，且出口放空；
脱附气相出料风机，所述脱附气相出料风机的入口连接所述脱附气相出料管；以及
催化焚烧炉，所述催化焚烧炉内具有焚烧催化剂床层，且所述催化焚烧炉的进料端连接所述脱附气相出料风机的出口端。
优选地，所述低浓度废气进料管上设置有低浓度废气进料阀；所述吸附剩余气相排放管上设置有吸附剩余气相排放阀；所述脱附剂进料管上设置有脱附剂进料阀；所述脱附气相出料管上设置有脱附气相出料阀。
优选地，所述低浓度永固紫生产废气处理装置包括至少3个并联设置的所述吸附炭箱。
优选地，所述催化焚烧炉具有焚烧尾气排出管，所述焚烧尾气排出管连接所述低浓度废气进料管。
优选地，所述低浓度废气进料管上还设置有预处理活性炭箱。
由上述技术方案可知，本发明提供了一种低浓度永固紫生产废气处理方法及装置，其有益效果是：将来自永固紫生产车间内的，含有氯苯、邻二氯苯及苯硫醇等有机组分在内的低浓度废气收集，首先经预处理，除杂并稳定废气中的有机组分含量，并首先利用固体吸附介质，如高活性活性炭等，将无组织排放废气中的有机组分吸附脱除，降低无组织排放废气中的有机组分含量，实现达标排放。被固体吸附介质吸附的有机组分，在预定的脱附温度下脱附，产生脱附气相，脱附气相在钯炭催化剂或铂碳催化剂的作用下，高温氧化焚烧，分解成二氧化碳等物质，实现对永固紫生产车间内无组织排放废气的达标处理，废气处理效率高，且不会大量产生固体废弃物，处理过程环境友好。
附图说明
图1是低浓度永固紫生产废气处理方法的工艺流程图。
图2是低浓度永固紫生产废气处理装置的管线流程图。
图3是吸附炭箱的管线流程图。
图中：低浓度永固紫生产废气处理装置10、无组织排放废气总管20、吸附炭箱100、固体吸附床层101、低浓度废气进料管110、低浓度废气进料阀111、吸附剩余气相排放管120、吸附剩余气相排放阀121、脱附剂进料管130、脱附剂进料阀131、脱附气相出料管140、脱附气相出料阀141、吸附剩余气相排放风机200、脱附气相出料风机300、催化焚烧炉400、焚烧催化剂床层401、焚烧尾气排出管410、预处理活性炭箱500。
具体实施方式
以下结合本发明的附图，对本发明的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。
请参看图1，一种低浓度永固紫生产废气处理方法，包括以下步骤：
S10. 低浓度永固紫生产废气预处理。
一般地，来自永固紫生产装置的的高浓度废气首先经处理后，将废气中的有机组分含量降低到600mg/Nm3以下，形成低浓度废气，该低浓度废气经除杂、脱水等预处理，并同时进一步降低废气中的有机组分含量，使废气中的有机组分含量稳定到600mg/Nm3以下。
S20. 采用固体吸附介质对低浓度永固紫生产废气进行吸附处理，将低浓度永固紫生产废气中的有机组分吸附于固体吸附介质上，吸附剩余气相外排。
低浓度永固紫生产废气中，主要含有氯苯、邻二氯苯、苯硫醇等有机组分，利用高活性的活性炭对低浓度永固紫生产废气中含有的有机组分进行吸附，大部分的有机组分能够被活性炭捕集，经活性炭吸附捕集的后，低浓度永固紫生产废气中的有机组分含量降低，能够满足大气综合排放标准的排放要求，实现绿色清洁生产，降低生产厂区周围环境异味。
进一步地，外排的经处理达标的永固紫生产废气，首先经碱洗，进一步脱除废气中的酸性物质后排放。
S30.预定脱附温度下，对吸附于固体吸附介质上的有机物质进行脱附处理，获取脱附气相。
当固体吸附介质吸附饱和或半饱和后，在预定温度下，对吸附于固体吸附介质上的有机组分进行脱附，脱附后产生脱附气相。例如，预定脱附温度为90℃～150℃，高温有利于提高有机组分，尤其是氯苯和邻二氯苯的脱附效率，延长固体吸附介质的使用周期，减少固体废弃物的产生量。
S40. 预定焚烧温度下，对脱附气相进行催化焚烧处理。
脱附产生的脱附气相被送入催化焚烧炉中，在钯炭催化剂或铂碳催化剂的作用下，高温氧化焚烧，分解成二氧化碳等物质，实现对永固紫生产车间内无组织排放废气的达标处理，废气处理效率高，且不会大量产生固体废弃物，处理过程环境友好。一优选实施例中，预定焚烧温度≥350℃，以能够将脱附气相中含有的有机组分充分燃烧，降低外排尾气中的有机组分含量。
一具体实施例中，还包括以下步骤：
S50. 对脱附气相催化焚烧处理所产生的尾气进行二次吸附处理。
脱附气相经催化焚烧炉，高温氧化焚烧后，分解成二氧化碳、硫氧化物等物质，一般地，催化焚烧炉的处理效率能够达到95%左右，尾气中依然含有少量的未彻底被氧化分解的有机组分，将催化焚烧炉尾气与来自无组织排放废气总管内的气相混合，再次经固体吸附介质吸附，进一步降低外排尾气中的有机组分含量，降低环保压力。
一实施例中，为进一步提高低浓度永固紫生产废气的处理效率，最大程度降低低浓度永固紫生产废气中的有机组分含量，所述低浓度永固紫生产废气处理方法还包括以下步骤：
S11.将经预处理的低浓度永固紫生产废气首先经过活性炭进行吸附预处理。
也就是说，低浓度永固紫废气总管上设置有活性炭吸附炭箱，低浓度永固紫废气首先经活性炭吸附炭箱进行预处理，初步降低无组织排放废气中有机组分含量后，再进行深度处理，从而延长固体吸附介质（例如，高品质活性炭）的使用周期，降低固体吸附介质的使用量，从而降低成本。同时，两级吸附处置，有效地降低无组织排放废气中有机组分含量，提高无组织排放废气的处理效率。进一步地，无组织排放废气总管上设置有两级串联的活性炭吸附炭箱，以进一步提高无组织排放废气的处理效率。
请一并参看图2与图3，又一具体实施方式中，一种低浓度永固紫生产废气处理装置10，用于实现如上所述的低浓度永固紫生产废气处理方法，降低低浓度永固紫生产废气中有机组分含量，使达标排放。所述低浓度永固紫生产废气处理装置10包括：并联设置的若干吸附炭箱100、吸附剩余气相排放风机200、脱附气相出料风机300及催化焚烧炉400，所述吸附炭箱100内填充有固体吸附床层101，所述吸附炭箱100上连接有低浓度废气进料管110、吸附剩余气相排放管120、脱附剂进料管130及脱附气相出料管140。所述吸附剩余气相排放风机200的入口连接所述吸附剩余气相排放管120，且出口放空。所述脱附气相出料风机300的入口连接所述脱附气相出料管140。所述催化焚烧炉400内具有焚烧催化剂床层401，且所述催化焚烧炉400的进料端连接所述脱附气相出料风机300的出口端。
进一步地，所述低浓度废气进料管110上设置有低浓度废气进料阀111，所述吸附剩余气相排放管120上设置有吸附剩余气相排放阀121，所述脱附剂进料管上130设置有脱附剂进料阀131，所述脱附气相出料管140上设置有脱附气相出料阀141。切换各阀门的状态，实现对吸附炭箱100的吸附状态和脱附状态的转换。
一实施例中，所述低浓度永固紫生产废气处理装置10包括至少3个并联设置的所述吸附炭箱100。例如，所述低浓度永固紫生产废气处理装置10包括5个并联设置的所述吸附炭箱100，每一个所述吸附炭箱100的所述低浓度废气进料管110均连接于无组织排放废气总管20，以使来自生产车间的无组织排放废气能够同时进入5个并联设置的所述吸附炭箱100中进行吸附，提高吸附通量，从而提高对无组织排放废气的处理效率。正常状况下，5个所述吸附炭箱100中的3个或4个处于吸附作业状态，剩余的2个或1个处于脱附作业状态，从而保障无组织排放废气的处理效率。
具体地，来自永固紫生产车间中的无组织排放废气经汇集后，由所述无组织排放废气总管20输送进入处于吸附作业状态的所述吸附炭箱100中，无组织排放废气中的氯苯、邻二氯苯、苯硫醇等有机组分被所述固体吸附床层101捕集，吸附剩余气相则在所述吸附剩余气相排放风机200的作用下，经由所述吸附剩余气相排放管120达标排放。当处于吸附作业状态的所述吸附炭箱100吸附饱和或半饱和时，将吸附饱和或半饱和的所述吸附炭箱100切出（即关闭吸附饱和或半饱和的所述吸附炭箱100的所述低浓度废气进料阀111和所述吸附剩余气相排放阀121），投用已经脱附结束备用的所述吸附炭箱100（即打开待投用的所述吸附炭箱100的所述低浓度废气进料阀111和所述吸附剩余气相排放阀121）。
打开吸附饱和或半饱和的所述吸附炭箱100的所述脱附剂进料阀131及所述脱附气相出料阀141，利用高温的脱附介质（例如，采用温度为90℃～150℃的富氧空气）对吸附于所述固体吸附床层101上的有机组分进行脱附处理，脱附气相则在所述脱附气相出料风机300的作用下，经由所述脱附气相出料管140进入所述催化焚烧炉400中。所述催化焚烧炉400内设置有由钯炭催化剂或铂碳催化剂形成的焚烧催化剂床层401，脱附气相在高温下（例如，所述催化焚烧炉400内的温度大于600℃的高温下），被氧化分解成二氧化碳等物质，从而实现对无组织排放废气的无害化处置，降低氯苯等有机组分随尾气排放的风险。所述低浓度永固紫生产废气处理装置10实现对低浓度永固紫废气的达标处理，废气处理效率高，且不会大量产生固体废弃物，处理过程环境友好。
一优选实施例中，为进一步降低外排尾气中的有机组分含量，实现达标排放，所述催化焚烧炉400具有焚烧尾气排出管410，所述焚烧尾气排出管410连接所述低浓度废气进料管110。即，所述焚烧尾气排出管410连接所述无组织排放废气总管20的前端，脱附气相经所述催化焚烧炉400，高温氧化焚烧后，分解成二氧化碳、硫氧化物等物质，一般地，催化焚烧炉的处理效率能够达到95%左右，尾气中依然含有少量的未彻底被氧化分解的有机组分，将催化焚烧炉尾气与来自无组织排放废气总管20内的气相混合，再次经所述吸附炭箱100吸附，进一步降低外排尾气中的有机组分含量，降低环保压力。
进一步地，所述低浓度废气进料管110上还设置有预处理活性炭箱500，也就是说，无组织排放废气总管20上设置有活性炭吸附炭箱500，无组织排放废气首先经活性炭吸附炭箱500进行预处理，初步降低无组织排放废气中有机组分含量后，再进行深度处理，从而延长固体吸附介质（例如，高品质活性炭）的使用周期，降低固体吸附介质的使用量，从而降低成本。同时，两级吸附处置，有效地降低无组织排放废气中有机组分含量，提高无组织排放废气的处理效率。进一步地，无组织排放废气总管上设置有两级串联的活性炭吸附炭箱，以进一步提高无组织排放废气的处理效率。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种低浓度永固紫生产废气处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a. 低浓度永固紫生产废气预处理；
b. 采用固体吸附介质对低浓度永固紫生产废气进行吸附处理，将低浓度永固紫生产废气中的有机组分吸附于固体吸附介质上，吸附剩余气相外排；
c. 预定脱附温度下，对吸附于固体吸附介质上的有机物质进行脱附处理，获取脱附气相；
d. 预定焚烧温度下，对脱附气相进行催化焚烧处理。
2.如权利要求1所述的低浓度永固紫生产废气处理方法，其特征在于，步骤c中，预定脱附温度为90℃～150℃。
3.如权利要求1所述的低浓度永固紫生产废气处理方法，其特征在于，步骤d中，预定焚烧温度≥350℃。
4.如权利要求1所述的低浓度永固紫生产废气处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：
e. 对脱附气相催化焚烧处理所产生的尾气进行二次吸附处理。
5.如权利要求1所述的低浓度永固紫生产废气处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：
a1. 将经预处理后的低浓度永固紫生产废气首先经过活性炭进行吸附预处理。
6.一种低浓度永固紫生产废气处理装置，其特征在于，包括：
并联设置的若干吸附炭箱，所述吸附炭箱内填充有固体吸附床层，所述吸附炭箱上连接有低浓度废气进料管、吸附剩余气相排放管、脱附剂进料管及脱附气相出料管；
吸附剩余气相排放风机，所述吸附剩余气相排放风机的入口连接所述吸附剩余气相排放管，且出口放空；
脱附气相出料风机，所述脱附气相出料风机的入口连接所述脱附气相出料管；以及
催化焚烧炉，所述催化焚烧炉内具有焚烧催化剂床层，且所述催化焚烧炉的进料端连接所述脱附气相出料风机的出口端。
7.如权利要求6所述的低浓度永固紫生产废气处理装置，其特征在于，所述低浓度废气进料管上设置有低浓度废气进料阀；所述吸附剩余气相排放管上设置有吸附剩余气相排放阀；所述脱附剂进料管上设置有脱附剂进料阀；所述脱附气相出料管上设置有脱附气相出料阀。
8.如权利要求7所述的低浓度永固紫生产废气处理装置，其特征在于，包括至少3个并联设置的所述吸附炭箱。
9.如权利要求6所述的低浓度永固紫生产废气处理装置，其特征在于，所述催化焚烧炉具有焚烧尾气排出管，所述焚烧尾气排出管连接所述低浓度废气进料管。
10.如权利要求6所述的低浓度永固紫生产废气处理装置，其特征在于，所述低浓度废气进料管上还设置有预处理活性炭箱。
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