CN115532034A - 一种生物柴油混合尾气的处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种生物柴油混合尾气的处理方法及装置，属于生物柴油尾气处理领域。所述生物柴油混合尾气的处理方法，由以下步骤组成：一次处理、二次处理、燃烧处理；所述一次处理，对生物柴油制备过程中产生的混合尾气，进行第一氧含量检测；所述二次处理，对一次处理步骤中含氧量低于第一阈值的混合尾气，进行第二氧含量检测。本发明的生物柴油混合尾气的处理方法及装置，能够根据生物柴油制备过程中产生的混合尾气的氧含量自动进行分类处理，实现对混合尾气的有效处理。

Description

一种生物柴油混合尾气的处理方法及装置
技术领域
本发明涉及生物柴油尾气处理领域，尤其是涉及一种生物柴油混合尾气的处理方法及装置。
背景技术
生物柴油是典型的“绿色能源”，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好，原料来源广泛、可再生等特性。经许多研究证实，无论是轻型柴油机或重型柴油机或拖拉机，燃烧生物柴油后碳氢化合物能够减少55-60%，颗粒物能够减少20-50%，CO能够减少超过45%，多环芳烃能够减少75-85%。
生物柴油是指植物油（如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、棉籽油等）、动物油（如鱼油、猪油、牛油、羊油等）、废弃油脂或微生物油脂等，与甲醇或乙醇转化形成脂肪酸甲酯或乙酯。大力发展生物柴油对经济可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力、控制城市大气污染均具有重要的战略意义。
目前，生产生物柴油的原料主要为废弃动植物油脂，但是该废弃动植物油脂中含有一定量的低碳醇类、醛类、酮类、酯类、醚类等物质，该类物质味道特异，在真空蒸馏过程中会形成大量的混合尾气，该混合尾气中含有的甲醇等低元醇和甲基醚等低元醚，直接排放会影响周边的大气环境。因此，从环境保护及安全角度，必须对该混合尾气进行无害化处理。
现有技术中，目前针对生物柴油混合尾气的处理主要有：1）活性炭吸收法，是采用活性炭对生物柴油混合尾气进行吸附处理；但是现有的活性炭吸收处理，对混合尾气的吸附效果不理想，活性炭使用量大，且吸附处理完成后的活性炭属于固体危废，需要对其进行固废处理，固废处理能耗、成本高。2）RTO处理法，是将混合尾气加热到700℃以上，使混合尾气中的低元醇、低元醚等物质氧化生成二氧化碳和水；但是在对混合尾气的处理过程中，可能会发生燃爆，存在有安全隐患。3）直接燃烧法，是对尾气直接进行点燃处理，但是该方法只能针对真空尾气，尾气处理范围窄。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种生物柴油混合尾气的处理方法及装置，能够对生物柴油制备过程中产生的混合尾气进行有效处理，大幅降低活性炭使用量；且在混合尾气处理过程中，无燃爆隐患，安全性高，处理成本低。
为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种生物柴油混合尾气的处理方法，包括：一次处理、二次处理、燃烧处理。
所述一次处理的方法为，对生物柴油制备过程中产生的混合尾气，进行第一氧含量检测：
a.若氧含量高于第一阈值，则采用尾气吸收活性炭，进行活性炭吸收；
b.若含氧量低于第一阈值，则进行二次处理步骤；
所述第一阈值为14-16%。
所述二次处理的方法为，对一次处理步骤中含氧量低于第一阈值的混合尾气，进行第二氧含量检测：
c.若氧含量高于第二阈值，则采用尾气吸收活性炭，进行活性炭吸收；
d.若氧含量低于第二阈值，则进行燃烧处理步骤；
所述第二阈值为8-10%。
所述燃烧处理的方法为，对二次处理步骤中含氧量低于第二阈值的混合尾气，进行燃烧处理。
所述一次处理和二次处理中，活性炭吸收的过程中，尾气吸收活性炭由以下方法制得：预处理、活化；
所述预处理的方法为，将活性炭投入至2-3倍体积的磷酸溶液中，搅拌均匀后，静置30-60min；然后加热到105-115℃，保温搅拌60-90min；滤出活性炭，在120-150℃温度条件下，干燥2-3h；然后投入至2-3倍体积的氢氧化钾溶液中，搅拌均匀后，静置30-60min；然后加热到125-135℃，保温搅拌60-90min；抽滤分离出固体物，制得预处理物；
所述磷酸溶液中磷酸浓度为3-4wt%；
所述氢氧化钾溶液中氢氧化钾浓度为2.5-3.5wt%；
所述活性炭的粒径为2-3mm，CTC吸附率为70-80%，比表面为650-750m2/g。
所述活化的方法为，将预处理物投入至微波处理装置内，控制微波频率为2300-2500MHz，微波功率为500-600W，控制升温速率为10-15℃/min，微波升温至550-650℃后，微波保温15-25min；然后自然冷却至常温，采用去离子水洗涤至中性后，置于真空干燥至重量无变化，制得尾气吸收活性炭。
一种实现前述处理方法的生物柴油混合尾气的处理装置，包括：
第一输气管，所述第一输气管的一端接收生物柴油制备过程中产生的混合尾气；
所述第一输气管的另一端分别与第二输气管和第三输气管连通；
所述第二输气管与第三输气管并联设置；
所述第一输气管上还设置有第一氧气分析仪，所述第一氧气分析仪设置于第二输气管和第三输气管前侧，用于对混合尾气进行第一氧含量检测；
所述第二输气管上还设置有第一阀门，所述第一阀门与第一氧分析仪连锁，用于在混合尾气的氧含量高于第一阈值时开启，使混合尾气进入活性炭吸收装置内，进行活性炭吸收；以及用于在混合尾气的氧含量低于第一阈值时关闭，阻止混合尾气进入活性炭吸收装置；
所述第二输气管的另一端与活性炭吸收装置连通，用于将混合尾气导入至活性炭吸收装置内，采用尾气吸收活性炭对混合尾气进行活性炭吸收；
所述第三输气管的另一端分别与第四输气管和第五输气管连通；
所述第四输气管与第五输气管并联设置；
所述第三输气管上还设置有第二氧气分析仪，所述第二氧气分析仪设置与第四输气管前侧，用于对混合尾气进行第二氧含量检测；
所述第三输气管上还设置有第二阀门，所述第二阀门与第一氧分析仪连锁，用于在混合尾气的氧含量高于第一阈值时关闭，阻止混合尾气通过；以及用于在混合尾气的氧含量低于第一阈值时开启，允许混合尾气通过；
所述第四输气管的另一端与第二输气管连通；
所述第四输气管上还设置有第三阀门，所述第三阀门与第二氧分析仪连锁，用于在混合尾气的氧含量高于第二阈值时开启，允许混合尾气通过；以及用于在混合尾气的氧含量低于第一阈值时关闭，阻止混合尾气通过；
所述第五输气管的另一端经缓冲罐与尾气输入管连通；
所述第五输气管上还设置有第六阀门，所述第六阀门与第二氧分析仪连锁，用于在混合尾气的氧含量高于第二阈值时关闭，阻止混合尾气通过；以及用于在混合尾气的氧含量低于第一阈值时开启，允许混合尾气通过；
所述尾气输入管的另一端与尾气燃烧器连通，用于将混合尾气输入至尾气燃烧器内，进行燃烧处理。
进一步的，所述尾气输入管上还依次设置有第四阀门、第五阀门、第二压力传感器；
所述第四阀门和第五阀门分别与尾气燃烧器连锁，用于在尾气燃烧器内的火焰检测成功后开启，保持混合尾气的持续通入，进行燃烧处理；以及用于在尾气燃烧器内的火焰检测失败后关闭，阻止混合尾气进入尾气燃烧器；
所述第四阀门和第五阀门还分别与第二压力传感器连锁，用于在混合尾气压力低于限值时关闭，阻止混合尾气进入尾气燃烧器；以及用于在混合尾气压力高于限值是开启，保持混合尾气的持续通入，进行燃烧处理。
进一步的，所述第三输气管的第二氧分析仪与第二阀门之间，还设置有增压风机、第一压力传感器；所述增压风机用于对混合尾气进行持续增压；
所述第一压力传感器用于检测增压风机出口处的混合尾气压力值；
所述增压风机与第一压力传感器连锁，用于保持增压风机出口处压力值为35-45KPa。
优选的，所述增压风机出口处压力值为40KPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明的生物柴油混合尾气的处理方法及装置，能够根据生物柴油制备过程中产生的混合尾气的氧含量自动进行分类处理，实现对混合尾气的有效处理；同时采用针对特定规格活性炭的活化处理，能够有效提高活性炭对于混合尾气中低碳醇类、醛类、酮类、酯类、醚类等物质的针对性吸附，有效提高活性炭针对混合尾气的吸收处理能力；与现有技术中仅使用活性炭吸收法相比较，能够减少超过90%的活性炭使用量，大幅降低活性炭使用量，有效节约尾气处理成本；与现有技术中使用RTO处理法相比较，在混合尾气处理过程中，无燃爆隐患，安全性高，能够实现充分燃烧处理，且能够有效利用混合尾气燃烧所产生热量。
（2）本发明的生物柴油混合尾气的处理方法及装置，针对氧含量高于第一阈值的混合尾气，经活性炭吸收后的有机物去除率可达94.8-96.3%；针对氧含量高于第二阈值的混合尾气，经活性炭吸收后的有机物去除率可达94.5-96.1%，能够有效实现针对混合尾气中低碳醇类、醛类、酮类、酯类、醚类等物质的针对性吸附。
（3）本发明的生物柴油混合尾气的处理方法及装置，对与混合尾气的真空度要求不高，适用压力区间大，能够对混合尾气进行有效分类处理，有效提高处理效率。
（4）本发明的生物柴油混合尾气的处理方法及装置，相比于现有技术，能够有效降低混合尾气处理能耗，降低企业生产成本。
附图说明
图1为实施例4的生物柴油混合尾气的处理装置示意图；
图2为尾气燃烧器的三级套管结构示意图。
图中：1-第一输气管、2-第一氧分析仪、3-第二输气管、4-第三输气管、5-第一阀门、6-活性炭吸收装置、7-第二阀门、8-第二氧分析仪、9-第四输气管、10-第五输气管、11-第三阀门、12-第六阀门、13-缓冲罐、14-尾气燃烧器、15-尾气输入管、16-第四阀门、17-第五阀门、18-第二压力传感器、19-球阀、20-自力式调节阀、21-过滤器、22-第三压力传感器、23-增压风机、24-第一压力传感器、25-阻火器、26-止回阀、27-***片、28-点火器、29-沼气管、30-空气管。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种生物柴油混合尾气的处理方法，具体为：
S001、一次处理；
对生物柴油制备过程中产生的混合尾气，进行第一氧含量检测：
若氧含量高于第一阈值，则采用尾气吸收活性炭进行活性炭吸收；若含氧量低于第一阈值，则进行S002步骤。
其中，所述第一阈值为16%（体积百分数）。
所述活性炭吸收过程中，所采用的尾气吸收活性炭由以下方法制得：
1）预处理
将活性炭投入至2倍体积的磷酸溶液中，搅拌均匀后，静置30min；然后加热到105℃，保温搅拌60min；滤出活性炭，在120℃温度条件下，干燥2h；然后投入至2倍体积的氢氧化钾溶液中，搅拌均匀后，静置30min；然后加热到125℃，保温搅拌60min；抽滤分离出固体物，制得预处理物。
其中，磷酸溶液中磷酸浓度为3wt%。
氢氧化钾溶液中氢氧化钾浓度为2.5wt%。
活性炭的粒径为2mm，CTC吸附率为70%，比表面为650m2/g。
2）活化
将预处理物投入至微波处理装置内，控制微波频率为2300MHz，微波功率为500W，控制升温速率为10℃/min，微波升温至550℃后，微波保温15min；然后自然冷却至常温，采用去离子水洗涤至中性后，置于真空环境下，70℃干燥至重量无变化，制得尾气吸收活性炭。
S002、二次处理；
对S001中含氧量低于第一阈值的混合尾气，进行第二氧含量检测；
若氧含量高于第二阈值，则采用尾气吸收活性炭进行活性炭吸收；若氧含量低于第二阈值，则进行S003步骤。
其中，所述第二阈值为10%（体积百分数）。
所述活性炭吸收过程中，采用的尾气吸收活性炭与S001中采用的尾气吸收活性炭相同。
S003、燃烧处理
对二次检测后的混合尾气导入至尾气燃烧器内，进行燃烧处理。
实施例2
一种生物柴油混合尾气的处理方法，具体为：
S001、一次处理；
对生物柴油制备过程中产生的混合尾气，进行第一氧含量检测：
若氧含量高于第一阈值，则采用尾气吸收活性炭进行活性炭吸收；若含氧量低于第一阈值，则进行S002步骤。
其中，所述第一阈值为15%（体积百分数）。
所述活性炭吸收过程中，所采用的尾气吸收活性炭由以下方法制得：
1）预处理
将活性炭投入至2.5倍体积的磷酸溶液中，搅拌均匀后，静置40min；然后加热到110℃，保温搅拌80min；滤出活性炭，在130℃温度条件下，干燥2.5h；然后投入至2.5倍体积的氢氧化钾溶液中，搅拌均匀后，静置40min；然后加热到130℃，保温搅拌80min；抽滤分离出固体物，制得预处理物。
其中，磷酸溶液中磷酸浓度为3.5wt%。
氢氧化钾溶液中氢氧化钾浓度为3wt%。
活性炭的粒径为2.5mm，CTC吸附率为75%，比表面为700m2/g。
2）活化
将预处理物投入至微波处理装置内，控制微波频率为2400MHz，微波功率为550W，控制升温速率为12℃/min，微波升温至600℃后，微波保温20min；然后自然冷却至常温，采用去离子水洗涤至中性后，置于真空环境下，75℃干燥至重量无变化，制得尾气吸收活性炭。
S002、二次处理；
对S001中含氧量低于第一阈值的混合尾气，进行第二氧含量检测；
若氧含量高于第二阈值，则采用尾气吸收活性炭进行活性炭吸收；若氧含量低于第二阈值，则进行S003步骤。
其中，所述第二阈值为9%（体积百分数）。
所述活性炭吸收过程中，采用的尾气吸收活性炭与S001中采用的尾气吸收活性炭相同。
S003、燃烧处理
对二次检测后的混合尾气导入至尾气燃烧器内，进行燃烧处理。
实施例3
一种生物柴油混合尾气的处理方法，具体为：
S001、一次处理；
对生物柴油制备过程中产生的混合尾气，进行第一氧含量检测：
若氧含量高于第一阈值，则采用尾气吸收活性炭进行活性炭吸收；若含氧量低于第一阈值，则进行S002步骤。
其中，所述第一阈值为14%（体积百分数）。
所述活性炭吸收过程中，所采用的尾气吸收活性炭由以下方法制得：
1）预处理
将活性炭投入至3倍体积的磷酸溶液中，搅拌均匀后，静置60min；然后加热到115℃，保温搅拌90min；滤出活性炭，在150℃温度条件下，干燥3h；然后投入至3倍体积的氢氧化钾溶液中，搅拌均匀后，静置60min；然后加热到135℃，保温搅拌90min；抽滤分离出固体物，制得预处理物。
其中，磷酸溶液中磷酸浓度为4wt%。
氢氧化钾溶液中氢氧化钾浓度为3.5wt%。
活性炭的粒径为3mm，CTC吸附率为80%，比表面为750m2/g。
2）活化
将预处理物投入至微波处理装置内，控制微波频率为2500MHz，微波功率为600W，控制升温速率为15℃/min，微波升温至650℃后，微波保温25min；然后自然冷却至常温，采用去离子水洗涤至中性后，置于真空环境下，80℃干燥至重量无变化，制得尾气吸收活性炭。
S002、二次处理；
对S001中含氧量低于第一阈值的混合尾气，进行第二氧含量检测；
若氧含量高于第二阈值，则采用尾气吸收活性炭进行活性炭吸收；若氧含量低于第二阈值，则进行S003步骤。
其中，所述第二阈值为8%（体积百分数）。
所述活性炭吸收过程中，采用的尾气吸收活性炭与S001中采用的尾气吸收活性炭相同。
S003、燃烧处理
对二次检测后的混合尾气导入至尾气燃烧器内，进行燃烧处理。
实施例4
一种生物柴油混合尾气的处理装置，如图1所示，包括：第一输气管1，第一输气管1的一端接收生物柴油制备过程中产生的混合尾气；第一输气管1的另一端分别与第二输气管3和第三输气管4连通，第二输气管3与第三输气管4并联设置；第二输气管3的另一端与活性炭吸收装置6连通，用于将混合尾气导入至活性炭吸收装置6内，进行活性炭吸收；第三输气管4的另一端分别与第四输气管9和第五输气管10连通，第四输气管9与第五输气管10并联设置；第四输气管9的另一端与第二输气管3连通；第五输气管10的另一端经缓冲罐13与尾气输入管15连通；尾气输入管15的另一端与尾气燃烧器14连通，用于将混合尾气输入至尾气燃烧器14内，进行燃烧处理。
进一步的，将混合尾气的流动方向定义为正向。第一输气管1上设置有第一氧气分析仪2，且第一氧气分析仪2设置于第二输气管3和第三输气管4前侧，用于对混合尾气进行第一氧含量检测。第三输气管4上设置有第二氧气分析仪8，且第二氧气分析仪8设置与第四输气管9前侧，用于对混合尾气进行第二氧含量检测。
进一步的，第二输气管3上还设置有第一阀门5，第一阀门5与第一氧分析仪2连锁，用于在混合尾气的氧含量高于第一阈值时开启，从而使混合尾气进入活性炭吸收装置6内，进行活性炭吸收；以及用于在混合尾气的氧含量低于第一阈值时关闭，从而阻止混合尾气进入活性炭吸收装置6。
进一步的，第三输气管4上还设置有第二阀门7，第二阀门7与第一氧分析仪2连锁，用于在混合尾气的氧含量高于第一阈值时关闭，以阻止混合尾气通过；以及用于在混合尾气的氧含量低于第一阈值时开启，以允许混合尾气通过。
进一步的，第四输气管9上还设置有第三阀门11，第三阀门11与第二氧分析仪8连锁，用于在混合尾气的氧含量高于第二阈值时开启，以允许混合尾气通过；以及用于在混合尾气的氧含量低于第一阈值时关闭，以阻止混合尾气通过。
进一步的，第五输气管10上还设置有第六阀门12，第六阀门12与第二氧分析仪8连锁，用于在混合尾气的氧含量高于第二阈值时关闭，以阻止混合尾气通过；以及用于在混合尾气的氧含量低于第一阈值时开启，以允许混合尾气通过。
进一步的，按混合尾气流动方向，尾气输入管15上还依次设置有第四阀门16、第五阀门17、第二压力传感器18；第四阀门16和第五阀门17分别与尾气燃烧器14连锁，用于在尾气燃烧器14内的火焰检测成功后开启，以保持混合尾气的持续通入，进行燃烧处理；以及用于在尾气燃烧器14内的火焰检测失败后关闭，以阻止混合尾气进入尾气燃烧器14。同时，第四阀门16和第五阀门17还分别与第二压力传感器18连锁，用于在混合尾气压力低于限值（30KPa）时关闭，以阻止混合尾气进入尾气燃烧器14；以及用于在混合尾气压力高于限值（30KPa）时开启，以保持混合尾气的持续通入，进行燃烧处理。
进一步的，所述尾气燃烧器14包括有：点火器28；所述点火器28与第二氧分析仪8连锁，用于在混合尾气的含氧量低于阈值时，通过PLC或DCS逻辑编程控制，启动点火程序，对可燃气（如沼气）进行点火；点火成功后持续通入混合尾气，进行燃烧处理。其中，尾气燃烧器14与点火器28均可采用现有装置实现。并且点火器28是尾气燃烧器14的核心部件，尾气燃烧器14是锅炉的核心部件，两者配合实现锅炉的点火及稳定燃烧。
进一步的，所述尾气燃烧器14的点火程序具体为，采用空气以3.2-3.5m/s的风速，吹扫5-10min；然后点火器28对沼气进行点火，同时开始火焰检测；在火焰检测到火焰信号后，延迟3-5s，点火器28停止点火；沼气保持燃烧，延迟3-5s后，开启第四阀门16和第五阀门17，以保持混合尾气的持续通入，进行燃烧处理。
进一步的，如图2所示，所述尾气燃烧器14中，空气供气、混合尾气通入、沼气供气采用三级套管的形式实现，所述沼气作为点火及伴随燃烧气，在点火器28点火后，持续燃烧；且沼气燃烧的火焰作为混合尾气的点火源，同时补充部分热量，以保证混合尾气通入至尾气燃烧器14后，能够有效点火并持续燃烧。其中，三级套管由内到外依次为：沼气管29、尾气输入管15、空气管30。优选的，沼气管29与尾气输入管15的直径比为1:2-4；尾气输入管15与空气管30的直径比为1:3-6。优选的，沼气管的管径为DN20，尾气输入管的管径为DN50，空气管的管径为DN250；其中，沼气管与尾气输入管管径的设置，能够使混合尾气热值相加刚好满足一台4T锅炉燃烧热量。
作为一种优选的方案，第一输气管1的第一氧分析仪2前侧还设置有止回阀26，用于保持尾气的正向流动，放置尾气的反向流动。进一步的，止回阀26前侧还设置有第三压力传感器22，用于检测并传递第一输气管1内实时压力值。进一步的，第三压力传感器22前侧设置有***片27，用于压力异常升高情况下的紧急泄压，以提升安全系数。
作为一种优选的方案，第三输气管4的第二氧分析仪8与第二阀门7之间，还设置有增压风机23、第一压力传感器24；所述增压风机23为常开状态，用于对混合尾气进行持续增压；所述第一压力传感器24用于检测增压风机23出口处的混合尾气压力值。所述增压风机23与第一压力传感器24连锁，采用PID变频控制，以保持增压风机23出口处压力值为35-45KPa。优选的，保持增压风机23出口处压力值为40KPa。
作为一种优选的方案，增压风机23还与第三压力传感器22连锁，用于在混合尾气压力低于限值时，报警并停止增压；且增压风机经复位后，即可重新启动进行增压。
作为一种优选的方案，增压风机23入口处管径为DN200，增压风机23出口处管径为DN50。
作为一种优选的方案，第五输气管10的缓冲罐13至第二压力传感器18之间，还依次设置有阻火器25、过滤器21、自力式调节阀20；以及，在第二压力传感器18后侧还设置有球阀19。其中，所述阻火器25用于防止可能的火焰回窜；所述过滤器21用于过滤混合尾气中可能的固体颗粒物；所述自力式调节阀20用于保持混合尾气的压力稳定；所述球阀19用于紧急情况的调控。
本实施例中，前述的所有阀门的启闭状态、开启量等，均可以自动控制或手动控制。在自动控制状态下，所有的阀门、氧分析仪、压力传感器、点火器等均与控制***连接，通过控制***控制自动运行。在手动状态下，手动开启任一阀门，其他阀门不会发生动作。
本实施例中，生物柴油混合尾气的处理装置的工作方式为：生物柴油混合尾气进入第一输气管1，混合尾气流经第一第一氧分析仪2，第一氧分析仪2对混合尾气中的氧含量进行检测；若第一输气管1中的混合尾气的氧含量高于第一阈值，则开启第一阀门5，关闭第二阀门7；混合尾气经第一输气管1和第二输气管3进入活性炭吸收装置6中，对氧含量高的尾气进行活性炭吸收。
若第一输气管1中的混合尾气的氧含量低于第一阈值，则关闭第一阀门5，关闭第六阀门12，开启第二阀门7，混合尾气流经第三输气管4上设置的第二氧分析仪8，第二氧分析仪8对混合尾气中的氧含量进行检测，若第三输气管4中的混合尾气的氧含量高于第二阈值，则开启第三阀门11，混合尾气经第三输气管4和第四输气管9，通入至第二输气管3中，再由第二输气管3通入至活性炭吸收装置6中进行活性炭吸收处理。
若第三输气管4中的混合尾气的氧含量低于第二阈值，则关闭第三阀门11，开启第六阀门12，混合尾气进入至第五输气管10中，暂存于缓冲罐13中。同时，第二氧分析仪8将此信号传输给尾气燃烧器14中的点火器28，启动点火程序，开始点火。
尾气燃烧器14点火程序具体为，采用空气以3.2-3.5m/s的风速，吹扫5-10min；然后点火器28对沼气进行点火，同时开始火焰检测；在火焰检测到火焰信号后，延迟3-5s，点火器28停止点火；沼气保持燃烧，延迟3-5s后，开启第四阀门16和第五阀门17，以保持混合尾气的持续通入，进行燃烧处理。
对比例1
采用实施例3的技术方案，其不同在于，省略尾气吸收活性炭的预处理、活化步骤，采用未经预处理、活化的同规格活性炭对混合尾气进行吸收。
对比例2
采用实施例3的技术方案，其不同在于，省略尾气吸收活性炭的活化步骤，将预处理步骤制得的预处理物，采用去离子水洗涤至中性后，真空干燥至重量无变化，制得尾气吸收活性炭。
采用实施例4的生物柴油混合尾气的处理装置，结合实施例1-3、对比例1-2的技术方案，对生物柴油混合尾气进行尾气处理试验，经取样检测，在氧含量高于第一阈值情况下，进行活性炭吸收前的混合尾气中的有机物含量为812mg/m3；在氧含量高于第二阈值情况下，进行活性炭吸收前的混合尾气中的有机物含量为1154mg/m3。
针对活性炭吸收后的混合尾气中的有机物含量进行检测，具体结果如下：
Figure 478527DEST_PATH_IMAGE001
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种生物柴油混合尾气的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：一次处理、二次处理、燃烧处理；
所述一次处理的方法为，对生物柴油制备过程中产生的混合尾气，进行第一氧含量检测：
若氧含量高于第一阈值，则采用尾气吸收活性炭，进行活性炭吸收；
若含氧量低于第一阈值，则进行二次处理步骤；
所述第一阈值为14-16%；
所述二次处理的方法为，对一次处理步骤中含氧量低于第一阈值的混合尾气，进行第二氧含量检测：
若氧含量高于第二阈值，则采用尾气吸收活性炭，进行活性炭吸收；
若氧含量低于第二阈值，则进行燃烧处理步骤；
所述第二阈值为8-10%；
所述燃烧处理的方法为，对二次处理步骤中含氧量低于第二阈值的混合尾气，进行燃烧处理。
2.如权利要求1所述的生物柴油混合尾气的处理方法，其特征在于，所述一次处理和二次处理中，活性炭吸收的过程中，尾气吸收活性炭由以下方法制得：预处理、活化；
所述活化，将预处理制得的预处理物投入至微波处理装置内，控制微波频率为2300-2500MHz，微波功率为500-600W，控制升温速率为10-15℃/min，微波升温至550-650℃后，微波保温15-25min；然后自然冷却至常温，采用去离子水洗涤至中性后，置于真空干燥至重量无变化，制得尾气吸收活性炭。
3.如权利要求2所述的生物柴油混合尾气的处理方法，其特征在于，所述预处理，将活性炭投入至磷酸溶液中，搅拌均匀，静置一段时间后，加热到105-115℃，保温搅拌60-90min；滤出活性炭，在120-150℃温度条件下，干燥2-3h；然后投入至氢氧化钾溶液中，搅拌均匀，静置一段时间后，加热到125-135℃，保温搅拌60-90min；抽滤分离出固体物，制得预处理物。
4.如权利要求3所述的生物柴油混合尾气的处理方法，其特征在于，所述磷酸溶液中磷酸浓度为3-4wt%；
所述氢氧化钾溶液中氢氧化钾浓度为2.5-3.5wt%；
所述活性炭的粒径为2-3mm，CTC吸附率为70-80%，比表面为650-750m2/g。
5.一种实现权利要求1-4任一项所述处理方法的生物柴油混合尾气的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括：
第一输气管（1），所述第一输气管（1）的一端接收生物柴油制备过程中产生的混合尾气；
所述第一输气管（1）的另一端分别与第二输气管（3）和第三输气管（4）连通；
所述第二输气管（3）与第三输气管（4）并联设置；
所述第一输气管（1）上还设置有第一氧气分析仪（2），所述第一氧气分析仪（2）设置于第二输气管（3）和第三输气管（4）前侧，用于对混合尾气进行第一氧含量检测；
所述第二输气管（3）上还设置有第一阀门（5），所述第一阀门（5）与第一氧分析仪（2）连锁，用于在混合尾气的氧含量高于第一阈值时开启，使混合尾气进入活性炭吸收装置（6）内，进行活性炭吸收；以及用于在混合尾气的氧含量低于第一阈值时关闭，阻止混合尾气进入活性炭吸收装置（6）；
所述第二输气管（3）的另一端与活性炭吸收装置（6）连通，用于将混合尾气导入至活性炭吸收装置（6）内，采用尾气吸收活性炭对混合尾气进行活性炭吸收；
所述第三输气管（4）的另一端分别与第四输气管（9）和第五输气管（10）连通；
所述第四输气管（9）与第五输气管（10）并联设置；
所述第三输气管（4）上还设置有第二氧气分析仪（8），所述第二氧气分析仪（8）设置与第四输气管（9）前侧，用于对混合尾气进行第二氧含量检测；
所述第三输气管（4）上还设置有第二阀门（7），所述第二阀门（7）与第一氧分析仪（2）连锁，用于在混合尾气的氧含量高于第一阈值时关闭，阻止混合尾气通过；以及用于在混合尾气的氧含量低于第一阈值时开启，允许混合尾气通过；
所述第四输气管（9）的另一端与第二输气管（3）连通；
所述第四输气管（9）上还设置有第三阀门（11），所述第三阀门（11）与第二氧分析仪（8）连锁，用于在混合尾气的氧含量高于第二阈值时开启，允许混合尾气通过；以及用于在混合尾气的氧含量低于第一阈值时关闭，阻止混合尾气通过；
所述第五输气管（10）的另一端经缓冲罐（13）与尾气输入管（15）连通；
所述第五输气管（10）上还设置有第六阀门（12），所述第六阀门（12）与第二氧分析仪（8）连锁，用于在混合尾气的氧含量高于第二阈值时关闭，阻止混合尾气通过；以及用于在混合尾气的氧含量低于第一阈值时开启，允许混合尾气通过；
所述尾气输入管（15）的另一端与尾气燃烧器（14）连通，用于将混合尾气输入至尾气燃烧器（14）内，进行燃烧处理。
6.根据权利要求5所述的生物柴油混合尾气的处理装置，其特征在于，所述尾气输入管（15）上还依次设置有第四阀门（16）、第五阀门（17）、第二压力传感器（18）；
所述第四阀门（16）和第五阀门（17）分别与尾气燃烧器（14）连锁，用于在尾气燃烧器（14）内的火焰检测成功后开启，保持混合尾气的持续通入，进行燃烧处理；以及用于在尾气燃烧器（14）内的火焰检测失败后关闭，阻止混合尾气进入尾气燃烧器（14）；
所述第四阀门（16）和第五阀门（17）还分别与第二压力传感器（18）连锁，用于在混合尾气压力低于限值时关闭，阻止混合尾气进入尾气燃烧器（14）；以及用于在混合尾气压力高于限值是开启，保持混合尾气的持续通入，进行燃烧处理。
7.根据权利要求6所述的生物柴油混合尾气的处理装置，其特征在于，所述第三输气管（4）的第二氧分析仪（8）与第二阀门（7）之间，还设置有增压风机（23）、第一压力传感器（24）；所述增压风机（23）用于对混合尾气进行持续增压；
所述第一压力传感器（24）用于检测增压风机（23）出口处的混合尾气压力值；
所述增压风机（23）与第一压力传感器（24）连锁，用于保持增压风机（23）出口处压力值为35-45KPa。
8.根据权利要求7所述的生物柴油混合尾气的处理装置，其特征在于，所述增压风机（23）出口处压力值为40KPa。
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