一種高濃度有機廢氣的凈化方法技術

本發明專利技術提出了一種高濃度有機廢氣的凈化方法，高濃度有機廢氣經換熱-預熱后進入一段催化燃燒反應器，一段催化燃燒反應器排放尾氣的一部分與一段催化燃燒反應器入口廢氣換熱，換熱后與一段催化燃燒反應器排放尾氣的其余部分混合進入二段催化燃燒反應器，二段催化燃燒反應器排放氣回收熱量后排放。本發明專利技術方法廢氣經過兩段催化燃燒處理后，凈化氣達標排放，同時還可回收大量能量。本發明專利技術解決了高濃度有機廢氣的處理問題，降低了裝置的處理規模，具有流程簡單、投資省、凈化效果好、經濟效益高、裝置安全穩定的優點。?

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種高濃度有機廢氣的凈化處理方法，屬于廢氣凈化領域。高濃度的廢氣來自石油化工行業生產過程中排放的有機廢氣,它的組成以有機組分為主,廢氣的總烴濃度在幾千到幾萬mg/m3之間。
技術介紹
在某些石油化工行業的生產過程中，會排放出高濃度的有機廢氣，這種廢氣的組成以有機組分為主，比如苯、環己烷、二甲苯等，廢氣的總烴濃度在幾千到幾萬mg/m3之間。這種廢氣如果不經處理直接排放，不僅會違法國家環保法規，而且這些有害物質在裝置區的彌漫擴散，又嚴重地損害企業職工的身體健康，甚至危及生命。因此，對這類高濃度廢氣 必須采取有效的治理手段。對此類高濃度廢氣的處理，催化燃燒是一種有效的處理手段。但在采用傳統的催化燃燒法處理這種高濃度有機廢氣時，由于有機組分的催化燃燒反應放熱較高，直接采用催化燃燒時，會導致催化燃燒反應器的出口溫度超高，超出了反應器和催化劑的承受溫度，給裝置帶來安全隱患或者造成裝置停車。因此一般的催化燃燒處理，需要添加大量的稀釋空氣來降低廢氣濃度，從而降低反應器的出口溫度，以保護反應器和催化劑，保證裝置的穩定運行。但是，稀釋空氣的加入，使裝置的設計處理規模成倍增加，從而增大了裝置的投資費用和催化劑的費用，而且還會使裝置的能耗增大。CN200310104990. 5公開了，將廢氣經過預處理后，由風機增壓，經過換熱器、電加熱器升溫，然后進入催化燃燒反應器，反應器出口氣進入換熱器與廢氣換熱，換熱后的廢氣進一步發生蒸汽或生產熱水。該專利的主要特點為進入換熱器的反應器出口氣設置旁路管線并調整旁路管線的氣量，使換熱器冷氣體出口溫度低于設定的反應器入口溫度，保持加熱器在微加熱狀態；在電加熱器設置旁路管線并調整旁路流量，在明顯降低氣體通過加熱器壓降的同時，保持反應器進口溫度穩定。該專利技術方法具有裝置壓力降小，廢氣處理能力大，操作穩定，換熱器、反應器等設備工作溫度低，使用壽命長等優點。該專利技術方法主要為保護換熱器而設置了換熱器旁路，但對催化燃燒反應器的超溫問題沒有解決，它適合處理的有機廢氣濃度在lOOOOmg/m3以下，對于濃度更高的廢氣仍需大量空氣稀釋。CN200620126740. O提出了一種高濃度有機廢氣催化焚燒系統，包括管道連接的廢氣進氣管、補氧風機、廢氣預熱器、啟爐加熱器、催化反應器、余熱鍋爐，廢氣預熱器設有二級，補氧風機與廢氣進氣管匯集后接入第一級廢氣預熱器，第一級廢氣預熱器、第二級廢氣預熱器、啟動加熱器、催化反應器、余熱鍋爐、第一級廢氣預熱器連接成一煙氣循環體，循環風機、啟動加熱器、催化反應器、第二級廢氣預熱器、循環風機組成內循環控溫系統，利用循環風機調節循環煙氣量來控制催化反應器的反應溫度，使催化反應器內溫度保持穩定不會超溫，確保催化劑的活性，延長催化劑的使用壽命。該專利技術利用循環風機調節循環煙氣量來控制催化反應器的反應溫度，本質上仍是對進料廢氣的稀釋，對反應器的溫度調整幅度有限，對濃度高達幾萬mg/m3的有機廢氣，該專利技術仍不能處理。CN200620119008. O提出了一種高濃度有機廢氣吸附回收裝置，采用活性炭纖維吸附芯和有機蒸汽冷凝器對高濃度有機廢氣進行回收。CNO1109295. 5提供了一種廢氣回收方法及其裝置，采用洗滌吸收、凍結濃縮、揮發等手段對高濃度廢氣中的有機組分進行回收。這兩件專利采用了吸附、洗滌吸收等手段處理回收高濃度有機廢氣，相對于上述專利來說，濃度幾萬mg/m3的有機廢氣，還不具備回收價值，或者回收價值較低，或者回收的成本較高。CN200710068142. I提出了一種處理有機廢氣的多級天然吸附劑的制備和使用方法，通過制備的天然吸附劑，去除有機廢氣中親水性和疏水性有機污染物。但對于濃度幾萬mg/m3的有機廢氣，吸附處理并不適合。CN200810038060. 7公開了一種玻璃鋼多級洗氣除臭塔，通過噴射洗滌和填料吸收，去除高濃度的惡臭氣體，但該專利技術對要處理的有機廢氣有所限制，需要時水溶性的有機組分才能去除。 因此，上述現有技術中提出的方法不適合這種石油化工行業高濃度有機廢氣的處理。
技術實現思路
本專利技術針對石油化工行業排放的高濃度有機廢氣，提出了一種流程簡單、投資省、凈化效果好、經濟效益高、裝置安全穩定處理方法。本專利技術高濃度有機廢氣的凈化方法包括如下內容高濃度有機廢氣經換熱-預熱后進入一段催化燃燒反應器，一段催化燃燒反應器排放尾氣的一部分與一段催化燃燒反應器入口廢氣換熱，換熱后與一段催化燃燒反應器排放尾氣的其余部分混合進入二段催化燃燒反應器，二段催化燃燒反應器排放氣回收熱量后排放。本專利技術方法中，高濃度有機廢氣中有機物的濃度為6000 40000mg/m3，優選為8000 20000mg/m3。高濃度有機廢氣可以是任意領域產生的有機廢氣。本專利技術方法中，一段催化燃燒反應器出口排放尾氣的有機物濃度為入口濃度的10°/Γ70%，優選為30%飛0%。一段催化燃燒反應器的操作條件為入口溫度為20(T30(TC，體積空速為ΙΟΟΟΟ ΟΟΟΟΟΙΓ1，一段催化燃燒反應器的溫升，即出口與入口的溫差控制為10(T20(TC。一段催化燃燒反應器排放尾氣與一段催化燃燒反應器入口廢氣換熱的量按二段催化燃燒反應器入口溫度的要求確定。本專利技術方法中，二段催化燃燒反應器操作條件為入口溫度22(T30(TC，體積空速為eoocTioooootr1，二段催化燃燒反應器的具體操作條件按排放尾氣可以達標排放控制。二段催化燃燒反應器排放尾氣首先進行熱量回收，熱量回收方式如用于產生蒸汽，為其它裝置提供熱量等。本專利技術方法中，一段催化燃燒反應器和二段催化燃燒反應器中可以裝填相同的催化燃燒催化劑，也可以裝填不同的催化燃燒催化劑。催化燃燒催化劑可以選擇市售常規產品，如蜂窩狀貴金屬催化劑，蜂窩狀非貴金屬催化劑等，催化劑的活性組分為貴金屬鉬、鈀，或非貴金屬錳、銅、鉻、鈰、鑭、釩等中的一種或幾種。可以在一段催化燃燒反應器中使用活性相對較低的催化燃燒催化劑，如非貴金屬催化燃燒催化劑、使用過的貴金屬催化燃燒催化劑等。本專利技術方法中，在兩段催化燃燒反應器之間，可以設置一條管線將一段催化燃燒反應器的出口和二段催化燃燒反應器的入口相連，管線上設置自動調節閥。部分一段催化燃燒反應器的出口氣體不經換熱直接進入二段催化燃燒反應器，與換熱后的部分混合，一起進入二段催化燃燒反應器中。通過調整這兩股氣體的比例，可以控制二段催化燃燒反應器的入口溫度。該自動調節閥的開度根據二段催化燃燒反應器的入口溫度信號自動調整。當二段催化燃燒反應器的入口溫度較低時，該自動調節閥的開度加大，從而加大不經換熱的氣體流量，以提高二段催化燃燒反應器的入口溫度；當二段催化燃燒反應器的入口溫度較高時，該自動調節閥的開度減小，從而降低不經換熱的氣體流量，以降低二段催化燃燒反應器的入口溫度。經過兩段催化燃燒反應器處理之后的氣體，其中的大部分有機污染物已被去除，直接排放符合國家排放標準。但該凈化氣的溫度較高，直接排放會造成能源的浪費。因此，本專利技術設置了能量回收設施，對凈化氣的熱量進行回收利用。這里的能量回收設施，可以是水蒸汽發生器，將熱量轉化為水蒸汽的熱能，或者是蒸汽輪機，將熱量轉化為動力。一段催化燃燒反應器的入口溫度通過換熱器和加熱器來自動控制。當由于一段催化燃燒反應器出口的大量氣體不本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高濃度有機廢氣的凈化方法，其特征在于包括如下內容：高濃度有機廢氣經換熱？預熱后進入一段催化燃燒反應器，一段催化燃燒反應器排放尾氣的一部分與一段催化燃燒反應器入口廢氣換熱，換熱后與一段催化燃燒反應器排放尾氣的其余部分混合進入二段催化燃燒反應器，二段催化燃燒反應器排放氣回收熱量后排放。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王新，趙磊，方向晨，劉忠生，陳玉香，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院，
類型：發明
國別省市：