化学品罐区废气及多组分化工尾气处理方法和系统技术方案

本申请涉及一种适用于化学品罐区废气及多组分化工尾气的完整、高效的处理方法和相应的系统。所述的方法包括：将待处理的废气依次进入预冷换热器、一级冷凝器；经过一级冷凝器处理的气体部分进入冷凝液氮，进行回收；部分进入二级冷凝器，部分进入载冷剂循环系统；经过二级冷凝器处理的气体部分进入液氮换热器和气液分离器，部分进入载冷剂循环系统，进入冷凝液氮，进行回收；在液氮换热器和气液分离器处理后的气体一部分进入废气回温换热器，回到预冷换热器排放尾气；部分依次进入氮气回温换热器、氮气回用管网，或者进入载冷剂循环系统，通过压缩机制冷；在氮气回温换热器中，处理的气体进入氮气回用管网或者进入载冷剂循环系统。系统。系统。

【技术实现步骤摘要】
化学品罐区废气及多组分化工尾气处理方法和系统


[0001]本专利技术属于化工尾气处理领域，涉及化学品罐区呼吸气物料回收及化工、医药行业合成多组分化工尾气处理的方法，以及相应的系统。

技术介绍

[0002]化学品储存罐区及化工生产过程中产生大量含有机物尾气，组分复杂多样且排放规律性不强，处理难度大且传统处理方式如焚烧、吸附、吸收、冻水冷凝等，存在处理效率低、投资和运行成本高的问题，且没办法充分回收有机物存在资源浪费情况。
[0003]化学品储存罐区及化工生产过程中产生的废气中含有较多VOC，VOC是挥发性有机化合物。在环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的挥发性有机物。挥发性VOC对人体健存在的影响是刺激眼睛和呼吸道，咽痛与乏力，其中还包含了很多致癌物质。当居室中的VOC到达一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并伤害到人的内脏和神经系统，造成记忆力减退等后果。
[0004]现有的VOC废气处理系统部分是将废气通入罐体内，并通过冷凝作用，将易挥发的有机物进行冷凝，但是，废气与冷凝系统的接触时间较短，需要通过多次冷凝才能将废气处理成符合排放的标准。这些设备投资高，能源消耗量大，且占地面积大，不利于企业节约成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一个完整气相有机物回收及废气处理方法，可以适用于化学品储存场所和多组分化工尾气处理场景，如医药、化工合成过程排放的废气，充分实现物料回收的同时废气达标排放。
[0006]本专利技术要解决的另一个问题是提供一种用于上述多组分化工废气处理方法的设备系统。
[0007]一方面，本专利技术提供了一种多组分化工废气处理方法，包括以下步骤：
[0008]S1，将待处理的废气送入预冷换热器预冷，预冷控制温度为45℃
‑
15
°
C，采用系统待排冷废气做冷煤，待排冷废气的温度为
‑
60℃
‑‑
35℃；
[0009]S2，预冷换热器处理后的气体进入一级冷凝器，一级冷凝器采用预冷载冷剂做冷媒，一级冷凝的操作温度为0℃
‑
15℃，冷凝过程中产生的冷凝液在气压作用下自留进入冷凝液储罐；
[0010]S3，经过一级冷凝器处理的气体部分进入冷凝液氮，进行回收；部分进入二级冷凝器，部分进入载冷剂循环系统，二级冷凝器工作温度为
‑
30
°
C
‑
60℃，系统采用低温载冷剂控制供冷温度和二级冷凝器工作温度；
[0011]S4，经过二级冷凝器处理的气体部分进入液氮换热器和气液分离器，部分进入载冷剂循环系统，进入冷凝液氮，进行回收；液氮冷凝器工作温度范围是
‑
30℃
‑‑
140℃；
[0012]S5，在液氮换热器和气液分离器处理中，低温废气和载冷剂进行换热，废气升温
至
‑
45℃
‑‑
35℃之后，处理后的气体一部分进入废气回温换热器，回到预冷换热器换热升温至0℃左右，然后排入废气管网，排放尾气；部分进入氮气回温换热器，进入氮气回用管网，或者进入载冷剂循环系统，通过压缩机制冷；
[0013]S6，在氮气回温换热器中，低温氮气和载冷剂换热，温度升至
‑
60
°
C
‑‑
45℃后经空预器排入氮气管网回收氮气，处理的气体一部分进入氮气回用管网，另一部分进入载冷剂循环系统。
[0014]优选地，一级冷凝器和二级冷凝器均为A、B通道两级串联运行，一个通道工作，另一个通道化霜，备用。
[0015]优选地，一级冷凝器设差压监控，当压力超过设定值，一级冷凝器A通道自动切换为一级冷凝器B通道，反之亦然。
[0016]优选地，液氮换热器为缠绕式换热器，废气和液氮在此通过逆向换热后，分别形成处理后的低温废气和低温氮气，两股气体分别进入冷量回收环节。
[0017]优选地，液氮换热器出口设置气液分离器截留气相中夹带的液滴或有机物固体颗粒，气液分离器采用折流板旋风式，气体从底部进入分离器后从顶部排出，分离器底部设排液口。
[0018]优选地，液氮系统保持压力5
‑
7bar。
[0019]优选地，载冷剂循环系统包括载冷剂储罐、循环泵、流量计、液位计等配件以及自控控制阀门，向各点输送载冷剂供冷或回收冷量。
[0020]优选地，载冷剂的应用场景温度范围为30℃
‑
60℃。
[0021]优选地，各级冷凝器运行过程中产生的冷凝液通过自流进入冷凝液罐，冷凝液罐设呼吸管接入风机进口罐，罐内保持负压0至负50帕。
[0022]优选地，一级、二级冷凝器设废气温度监控，根据设定温度控制载冷剂输送泵流量，温度控制偏差不超过+/
‑
3℃。
[0023]优选地，低温氮气和废气与载冷剂换热采用内置式换热，换热管束安装在载冷剂罐内，通过载冷剂内循环实现及时换热。
[0024]优选地，冷凝工艺后续结合吸附工艺，进一步去除有机物实现VOC浓度低于60mg/m3或针对性去除特征污染物，形成完整的处理系统。
[0025]另一方面，本专利技术提供了一种用于上述多组分化工废气处理方法的设备。所述的设备包括预冷换热器、一级冷凝器、二级冷凝器、液氮换热器、气液分离器、废气回温换热器、载冷剂循环系统、氮气回温换热器和冷凝液罐；预冷换热器的出口端分别与一级冷凝器和冷凝液罐的进口端连接；一级冷凝器的出口端分别与二级冷凝器、载冷剂循环系统和冷凝液罐的进口端连接；二级冷凝器的出口端分别与液氮换热器、气液分离器、载冷剂循环系统和冷凝液罐的进口端连接；液氮换热器和气液分离器的出口端分别与氮气回温换热器、废气回温换热器的进口端连接；废气回温换热器的出口端分别与载冷剂循环系统、预冷换热器的进口端连接；冷凝液罐的出口端与预冷换热器的进口端连接。
[0026]优选地，预冷换热器、一级冷凝和二级冷凝换热器均采用管翅式换热器，各级换热器出口设折流板防止气液夹带、截留液化的有机相。
[0027]优选地，各路冷凝液管设止回阀，防止负压情况下冷凝液倒抽至冷凝器内；设透明观察窗监控冷凝液排放情况。
[0028]本专利技术的多组分化工废气处理方法，可以用于处理化学品罐区废气及多组分化工尾气。
[0029]本专利技术涉及到不同化学品及生产用到的化工原料、溶剂等，主要组分包括但不限于：甲苯、二甲苯、异丙苯、苯乙烯等芳香族化合物，环己酮、丙酮、甲基环己酮等酮类，甲醇、乙醇、、异丙醇、丁醇等低沸点醇类；丙烯、丁二烯等烯烃，一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷等卤代烷烃，甲醚、乙醚、四氢呋喃等常见醚类，二甲胺、三甲胺、二乙胺等易挥发、低沸点有机物，化学品储存和生产过程中可能用到其中几种或多种有机物。如上化学品只是常见化学品和易挥发溶剂类的几类代表，本专利技术适用于化学品储存场所，和多组分化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多组分化工废气处理方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：S1，将待处理的废气送入预冷换热器预冷，预冷控制温度为45℃
‑
15℃，采用系统待排冷废气做冷煤，待排冷废气的温度为
‑
60℃
‑‑
35℃；S2，预冷换热器处理后的气体进入一级冷凝器，一级冷凝器采用预冷载冷剂做冷媒，一级冷凝的操作温度为0℃
‑
15℃，冷凝过程中产生的冷凝液在气压作用下自留进入冷凝液储罐；S3，经过一级冷凝器处理的气体部分进入冷凝液氮，进行回收；部分进入二级冷凝器，部分进入载冷剂循环系统，二级冷凝器工作温度为
‑
30℃
‑
60℃，系统采用低温载冷剂控制供冷温度和二级冷凝器工作温度；S4，经过二级冷凝器处理的气体部分进入液氮换热器和气液分离器，部分进入载冷剂循环系统，进入冷凝液氮，进行回收；液氮冷凝器工作温度范围是
‑
30℃
‑‑
140℃；S5，在液氮换热器和气液分离器处理中，低温废气和载冷剂进行换热，废气升温至
‑
45℃
‑‑
35℃之后，处理后的气体一部分进入废气回温换热器，回到预冷换热器换热升温至0℃左右，然后排入废气管网，排放尾气；部分进入氮气回温换热器，进入氮气回用管网，或者进入载冷剂循环系统，通过压缩机制冷；S6，在氮气回温换热器中，低温氮气和载冷剂换热，温度升至
‑
60℃
‑‑
45℃后经空预器排入氮气管网回收氮气，处理的气体一部分进入氮气回用管网，另一部分进入载冷剂循环系统。2.根据权利要求1所述的多组分化工废气处理方法，其特征在于，一级冷凝器和二级冷凝器均为A、B通道两级串联运行，一个通道工作，另一个通道化霜，备用。3.根据权利要求1所述的多组分化工废气处理方法，其特征在于，一级冷凝器设差压监控，当压力超过设定值，一级冷凝器A通道自动切换为一级冷凝器B通道，反之亦然。4.根据权利要求1所述的多组分化工废气处理方法，其特征在于，液氮换热器为缠绕式换热器，废气和液氮在此通过逆向换热后，分别形成处理后的低温废气和低温氮气，两股气体分别进入冷量回收环节。5.根据权利要求1所述的多组分化工废气处理方法，其特征在于，液氮换热器出口设置气液分离器截留气相中夹带...

【专利技术属性】
技术研发人员：程秀梅，王成林，
申请(专利权)人：瑞燃上海环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：