一种尾气的吸收系统的制作方法

专利检索2022-05-10  38



1.本技术涉及化工尾气排放的技术领域,尤其是涉及一种尾气的吸收系统。


背景技术:

2.在水处理剂的生产过程中,通常需要将反应物投到反应釜中,并在特定的反应条件下进行反应制得。例如顺酐系水处理剂采用水溶液聚合法生产时,需要在水相介质中进行反应,反应过程中需要加入催化剂、引发剂等来获得成品,反应过程中会产生一些含有酸性气体的尾气,尾气需要经过吸收处理,满足国家环保标准后才能进行排放。
3.目前,尾气的吸收处理是将尾气通入吸收系统中进行吸收,去除尾气中的有害气体后再进行排放,相关的尾气吸收系统包括冷凝、碱洗、气液分离和催化燃烧等单元操作,实现尾气中的有害组分被吸收后,再进行排放。
4.针对上述中的相关技术存在以下不足:尾气经过冷凝后直接碱洗处理对碱洗设备的处理压力非常大,且碱洗处理产生的废液处理难度大,处理成本高。


技术实现要素:

5.为了提高尾气的处理效果,降低处理成本,本技术提供一种尾气的吸收系统。
6.本技术提供的一种尾气的吸收系统采用如下的技术方案:
7.一种尾气的吸收系统,包括与反应釜连接的冷凝单元,所述冷凝单元的下游连接有吸收单元,所述吸收单元的下游连接有气液分离单元,所述气液分离单元的下游连接有voc去除单元,所述吸收单元包括碱洗塔,所述吸收单元还包括水洗塔,所述水洗塔位于碱洗塔的上游。
8.通过采用上述技术方案,从反应釜中挥发出的尾气经过冷凝单元后先进入水洗塔,水洗塔能够吸收随尾气流出的可溶性酸性物质、挥发性小分子产物,再经过碱洗塔进行碱洗时,降低碱洗塔的吸收压力,降低处理成本。
9.可选的,所述水洗塔的数量为多个,多个所述水洗塔之间依次连接。
10.通过采用上述技术方案,尾气到吸收单元后,需要依次进入多个水洗塔中,多个水洗塔的对尾气进行吸收效果更好,部分夹杂在尾气中的可溶性酸性物质、挥发性小分子产物经过多级水吸收后,被初步吸附去除。
11.可选的,所述水洗塔上均连接有回用管。
12.通过采用上述技术方案,由于水洗塔能够将部分夹杂在尾气中的可溶性酸性物质、挥发性小分子产物进行吸收,使水洗塔中流出的水分含有部分可溶性酸性物质、挥发性小分子产物,回用管用于排出水洗塔中的水,并将水留作反应釜中的水相反应介质再次回用,有助于提高产品收率。
13.可选的,所述voc去除单元包括催化燃烧反应器和低温等离子设备,所述低温等离子设备连接于催化燃烧反应器的上游。
14.通过采用上述技术方案,低温等离子设备能够将voc气体分解成小分子,有助于
voc气体进入催化燃烧反应器更好的被催化燃烧反应器中的活性炭吸附。
15.可选的,所述低温等离子设备的数量为多个,多个低温等离子设备之间依次连接。
16.通过采用上述技术方案,多个低温等离子设备能够更好的对气体进行分解,同时低温等离子设备能够将部分尾气中的气体进行吸收。
17.可选的,所述冷凝单元包括一级冷凝器和二级冷凝器,所述一级冷凝器的上游与反应釜连接,所述一级冷凝器的下游与二级冷凝器连接。
18.通过采用上述技术方案,一级冷凝器对从反应釜中挥发出的高温尾气进行降温冷凝,尾气先经过一级冷凝器进行初步冷凝,一些不凝气再进入二级冷凝器进行冷凝,从二级冷凝器中流出的尾气温度明显降低,二级冷凝器进一步将尾气中的水分冷凝下来回流至反应釜中继续反应。
19.可选的,所述一级冷凝器上连接有回流管,所述回流管与反应釜连通。
20.通过采用上述技术方案,一级冷凝器中冷却下来的液体再通过回流管流回反应釜中,提高产品收率。
21.可选的,所述气液分离单元为旋风分离器,所述旋风分离器位于催化燃烧反应器的上游。
22.通过采用上述技术方案,旋风分离器用于气液分离,由于从碱洗塔中流出的尾气含有水分和voc气体,旋风分离器分离出干燥的voc气体,再进入催化燃烧反应器时能够更好的被吸收处理,降低催化燃烧反应器的处理压力,同时从催化燃烧反应器中排出达标气体。
23.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
24.1. 从反应釜中挥发出的尾气经过冷凝单元后先进入水洗塔,水洗塔能够吸收随尾气流出的可溶性酸性物质、挥发性小分子产物,再经过碱洗塔进行碱洗时,降低碱洗塔的吸收压力,降低处理成本;
25.2. 尾气到吸收单元后,需要依次进入多个水洗塔中,多个水洗塔的对尾气进行吸收效果更好,部分夹杂在尾气中的可溶性酸性物质、挥发性小分子产物经过多级水吸收后,被初步吸附去除;
26.3. 由于水洗塔能够将部分夹杂在尾气中的可溶性酸性物质、挥发性小分子产物进行吸收,使水洗塔中流出的水分含有部分可溶性酸性物质、挥发性小分子产物,回用管用于排出水洗塔中的水,并将水留作反应釜中的水相反应介质再次回用,有助于提高产品收率。
附图说明
27.图1是尾气吸收系统的示意图。
28.附图标记说明:1、反应釜;11、回流管;2、冷凝单元;21、一级冷凝器;22、二级冷凝器;23、尾气总管;3、吸收单元;31、水洗塔;311、回用管;32、碱洗塔;4、气液分离单元;41、旋风分离器;5、voc去除单元;51、低温等离子设备;52、催化燃烧反应器;521、引风机。
具体实施方式
29.以下结合附图1对本技术作进一步详细说明。
30.本技术实施例公开一种尾气的吸收系统。
31.参照图1,一种尾气的吸收系统包括连接在反应釜1上的冷凝单元2、吸收单元3、气液分离单元4和voc去除单元5,冷凝单元2、吸收单元3、气液分离单元4和voc去除单元5顺次连接。
32.冷凝单元2包括一级冷凝器21和二级冷凝器22,二级冷凝器22位于一级冷凝器21的下游,一级冷凝器21与反应釜1贯通连接,一级冷凝器21与反应釜1的数量相同,反应釜1的数量可根据实际生产需求而定,本实施例中反应釜1的数量为二,保证每一反应釜1上均有一级冷凝器21进行连接,反应釜1内的尾气会从反应釜1中直接进入一级冷凝器21进行冷凝,反应釜1内产生的尾气成分主要包括水、可溶性酸性物质和挥发性的小分子产物,例如顺酐系聚合物和丙烯酸系聚合物等。
33.一级冷凝器21、二级冷凝器22分别和反应釜1之间连接有回流管11,回流管11的一端与一级冷凝器21贯通连接,回流管11的另一端与反应釜1贯通连接,一级冷凝器21中冷凝下来的液体通过回流管11流回反应釜1中继续进行反应,降低尾气中的水分和挥发性小分子产物的含量。
34.两个一级冷凝器21的下游连接有尾气总管23,一级冷凝器21中会采出的一些不凝气,不凝气最终汇合流入尾气总管23内,二级冷凝器22连接于尾气总管23上,二级冷凝器22对一级冷凝器21流出的不凝气进行二次冷凝,提高冷凝效果,降低反应釜1中挥发出的尾气的温度,便于后续单元进行处理。
35.吸收单元3包括水洗塔31和碱洗塔32,碱洗塔32位于水洗塔31的下游,水洗塔31与二级冷凝器22贯通连接,水洗塔31的数量为三,三个水洗塔31之间依次连接,尾气通过三个水洗塔31实现三级水吸收的效果,保证吸收效果。
36.由于尾气中的可溶性酸性物质、挥发性小分子产物(例如顺酐系聚合物和丙烯酸系聚合物等)均能溶于水,采用水洗塔31进行吸附能够去除尾气中的大部分酸性物质,从水洗塔31流出的尾气进入碱洗塔32中,碱洗塔32进一步对尾气进行吸附,降低碱洗塔32的处理压力。
37.每个水洗塔31上均安装有回用管311,经过水洗塔31水洗吸附后的水可通过回用管311排出,并将水洗塔31排出的水用于反应釜1中的水相反应介质,有助于提高产品收率,实现水资源的循环利用。
38.气液分离单元4为旋风分离器41,旋风分离器41与碱洗塔32贯通连接,从碱洗塔32流出的尾气带有一定的含水量,旋风分离器41用于脱除水分,使尾气中的干燥的voc气体从旋风分离器41中流出,挑高后续进行催化燃烧反应器52的处理效果。
39.voc去除单元5包括低温等离子设备51和催化燃烧反应器52,催化燃烧反应器52位于低温等离子设备51的下游。
40.低温等离子设备51的数量为二,两个低温等离子设备51依次连接,低温等离子设备51的上游与旋风分离器41连接,低温等离子设备51的下游与催化燃烧反应器52连接,低温等离子设备51进一步降低voc气体中有害组分的含量,同时低温等离子设备51可将尾气中的大分子的物质进行分解,分解后形成小分子的尾气再进入催化燃烧反应器52中,提高催化燃烧反应器52的处理效果。
41.进入催化燃烧反应器52中的尾气经过上游的初步处理后,voc气体含量大大降低,
降低了催化燃烧反应器52的处理压力,同时提高催化燃烧反应器52内活性炭的使用周期,降低催化燃烧反应器52的使用成本。
42.催化燃烧反应器52的下游连接有引风机521,引风机521将催化燃烧反应器52处理后的达标气体引出排放。
43.本技术实施例一种尾气的吸收系统的实施原理为:
44.反应釜1进行生产工作时,反应釜1内需要先加入水相的反应介质,再投入反应原料在水相中反应生成产品,反应过程中产生的尾气先进入一级冷凝器21进行冷凝,冷凝出来的液体经回流管11流回至反应釜1中继续反应,一些不凝气从一级冷凝器21流出至二级冷凝器22中,二级冷凝器22进一步提高冷凝效果。
45.尾气从二级冷凝器22流出后依次流经三个水洗塔31进行水洗吸收,再进入碱洗塔32进一步进行吸收,由于产品是溶于水的物质,因此三级水吸收能够将尾气中的可溶性酸性物质、挥发性小分子产物进行有效的吸收,降低碱洗塔32的处理压力,同时水洗塔31吸收后产生的水可进行回用,留作反应釜1中的水相反应介质,有助于提高收率,同时降低处理成本,实现水资源的循环利用。
46.旋风分离器41对从碱洗塔32中流出的尾气进行脱水处理,使干燥的尾气排出进入voc去除单元5,催化燃烧反应器52中的活性炭在含水量高环境下出现吸附效果下降情况,脱水处理有助于提高催化燃烧反应器52的处理效果。
47.低温等离子设备51将尾气中的有机物质进行进一步的去除,同时低温等离子设备51将尾气中的大分子物质分解成小分子后,再进入催化燃烧反应器52中,有助于提高催化燃烧反应器52中的活性炭的吸附效果;引风机521将催化燃烧反应器52中处理后的达标气体进行引出排放。
48.以上均为本技术的较佳实施例,并非依此限制本技术的保护范围,故:凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本技术的保护范围之内。
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