一种发酵尾气净化处理方法技术

本发明专利技术公开了一种发酵尾气净化处理方法，属于工业尾气综合治理领域，其处理步骤包括预处理、分子筛处理、催化氧化、碱洗、二次氧化和水洗，本发明专利技术先使用旋风分离器、初效过滤器、冷凝器和加热器对发酵尾气进行预处理，然后通过蜂窝状圆盘转轮式分子筛将发酵尾气浓缩后，使其在高温催化氧化装置中氧化分解，随后依次通过碱洗喷淋塔、氧化喷淋塔和水洗喷淋塔的吸收，最终将发酵废气中残余的有害物质完全去除。本发明专利技术大量减少了喷淋塔和吸收液的使用，降低了尾气处理成本，而且处理效率高、净化效果好，能够使发酵尾气安全达标排放。

Fermentation tail gas purification treatment method

The invention discloses a fermentation exhaust purification processing method, belonging to the comprehensive management of industrial exhaust gas field, the processing steps including pretreatment, molecular sieve treatment, catalytic oxidation, alkali washing, oxidation and washing two times, the first use of cyclone separator, filter, condenser and heater for fermentation tail gas pretreatment and then through the honeycomb wheel disc molecular sieve will exhaust the concentrated fermentation, decomposition and oxidation in high temperature catalytic oxidation device, then followed by alkali washing spray tower, oxidation spray tower and washing spray absorption tower, the fermentation of harmful substances in exhaust gas will completely remove residual. The invention greatly reduces the use of the spray tower and absorption liquid, reduces the treatment cost of tail gas, has high treatment efficiency and good purifying effect, and can make the tail gas of the fermentation end up to the standard safely.

【技术实现步骤摘要】
一种发酵尾气净化处理方法
本专利技术涉及气体的净化处理方法，具体的说是一种发酵尾气的净化处理方法，属于工业尾气综合治理领域。
技术介绍
发酵尾气的主要成分是空气和水蒸汽，但会夹带微量的挥发性有机物、发酵中产生的异味气体以及非甲烷总烃等有害物质，这些有害物质直接排放到大气中会对环境造成一定的污染。随着人们保护环境的意识逐渐增强，关于工业尾气的排放标准以及监管力度也更加严格，发酵尾气不经处理直接排放会被相关监管部门禁止和处罚。常用的发酵尾气净化处理方法是先通过氧化塔氧化，再用碱洗塔吸收，最后经过水洗塔吸收后排放。由于发酵尾气中有害物质的种类多，且浓度很低，而该处理过程过于简单，只经过一次氧化和一次碱洗，难以将废气中的有害物质完全除净。同时，工业生产中发酵尾气的排放量特别大，因此处理尾气所需要的氧化塔、碱洗塔和水洗塔数量很多，设备占地面积大，建设、运行和维护的成本都很高，而且处理过程中氧化剂和碱吸收液的消耗量也很大。目前关于使用分子筛进行废气处理的报道，是仅将分子筛与热力焚化炉或催化燃烧装置相结合，并无后续处理过程，易产生催化或燃烧不充分的问题，主要应用于仅含有机溶剂的喷涂和焦油加工的废气处理领域。但对于成分相对复杂的发酵废气来说，使用这些方法难以达到良好的净化效果，仍存在有害物质残留，不能完全满足清洁生产、安全排放的需求。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种发酵尾气的净化处理方法，使其能够将发酵废气中的多种有害物质彻底除净，实现达标排放，并且有效缩减循环喷淋塔和吸收液的使用量，降低废气处理成本。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：提供了一种发酵尾气净化处理方法，其特征在于包括如下步骤：a.预处理：将发酵尾气依次通过旋风分离器、初效过滤器、冷凝器和加热器；b.分子筛处理：将经步骤a处理后的气体通过分子筛进行过滤，将吸附在分子筛上的有害物质用高温气体解析浓缩，未被吸附的气体用活性炭处理箱处理；c.催化氧化：将经步骤b处理后的气体引入盛有催化剂的高温催化氧化装置中进行催化氧化；d.碱洗：将经步骤c处理后的气体引入用碱性吸收液循环喷淋的碱洗喷淋塔中；e.二次氧化：将经步骤d处理后的气体引入用氧化性吸收液循环喷淋的氧化喷淋塔中；f.水洗：将经步骤e处理后的气体引入用水循环喷淋的水洗喷淋塔处理后高空排放。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述初效过滤器为板式初效过滤器，经过冷凝器后气体的相对湿度为35～50％，经过加热器后气体的温度为20～40℃。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述分子筛为蜂窝状圆盘转轮式分子筛，其中分子筛所使用的吸附性材料是孔径大小为0.3～1nm的复合高硅。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述分子筛分为处理区、再生区和冷却区，在处理区过滤经步骤a处理后的气体，在再生区用高温气体脱附被吸附的有害物质，在冷却区用低温气体冷却，高温气体的体积是经步骤a处理后的气体体积的4～20％。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述高温气体的温度为150～250℃，冷却区用低温气体冷却后温度为40℃以下。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述低温气体为步骤b中未被吸附的气体，未被吸附的气体经过冷却区和再生加热器加热后成为所述高温气体。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述高温催化氧化装置用电加热器加热至240～320℃，所述催化剂为钯碳催化剂。本专利技术技术方案的进一步改进在于：经步骤c处理的气体引入碱洗喷淋塔前先通过换热器使其温度降至35～45℃。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述碱性吸收液为质量百分浓度为5～20％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述氧化性吸收液为质量百分浓度为5～20％的次氯酸钠或次氯酸钾溶液。由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步和有益效果是：本专利技术的发酵尾气的净化处理方法，能够将发酵废气中的多种有害物质彻底除净，实现达标排放，并且能够有效缩减循环喷淋塔和吸收液的使用量，降低废气处理成本。本专利技术的预处理步骤可以有效解决发酵生产过程中尾气排放量不稳定对设备和处理效果造成的不良影响。板式初效过滤器可以对发酵尾气起到一定的缓冲作用，使进入分子筛的气体流量更加平稳，无较大的波动，从而防止了气体对后面包括分子筛在内的多个设备产生忽高忽低的冲击压力，减少设备损害和处理不充分的问题，尤其是分子筛吸附阻力突然升高或降低而造成的吸附效率降低的问题。本专利技术使用的初效过滤器还能够对发酵尾气起到很好的除尘作用，能够捕集气体中直径5微米以上的尘埃粒子及各种悬浮颗粒，从而避免使分子筛收到灰尘污染，有利于使分子筛更有效地吸附有害物质，减少分子筛的清洁维护成本。同时，板式初效过滤器具有价格低廉、重量轻、阻力小、机械强度高、通用性好、结构紧凑、容尘量大以及清洗更换滤料方便等优点。本专利技术预处理步骤中的旋风分离器可以起到气液分离的作用，有效去除发酵尾气中可能夹带的发酵液和排放过程中产生的冷凝水，防止液态水进入分子筛对其使用寿命产生损害，或被吸附物发生竞争作用，妨碍吸附效果。本专利技术通过冷凝器对经旋风分离器处理后的气体进行除湿处理，在低温下冷凝去除其中的水蒸气，再通过加热器给冷凝后的气体适当升温。当气体的相对湿度控制在35～50％、温度在20～40℃范围内时，在引入分子筛的过程中以及遇到分子筛时，水分不会发生冷凝，也不会对处理区分子筛的温度产生过多影响。本专利技术根据发酵废气中各种有害物质粒径大小和分子极性的特点，选用高硅铝比的疏水型分子筛，具有网状结构和选择性吸附的特性。所使用的吸附材料复合高硅由硅氧和铝氧四面体通过氧桥键相连而形成的孔道和空腔体系，其孔径大小为0.3～1nm，与所要吸附的分子大小相匹配，对发酵尾气具有很高的吸附效率。如果孔径过大，达不到择型效果，而孔径过小时，则容易发生堵塞。本专利技术使用的蜂窝状转轮具有很多优良特性，使得分子筛对发酵尾气的吸附性能发挥良好。该蜂窝状结构的比表面积可达2700m2/m3以上，能够使发酵尾气与分子筛中的吸附材料进行充分接触，比直径为3mm的球状分子筛传质效率提高了一倍以上，而且风阻力比活性炭吸附装置低很多，从而使其具有很高的净化效率。本专利技术使用的圆盘转轮式分子筛与间歇切换的固定床式分子筛相比，其操作连续性更强，通过在圆盘不同区域内进行吸附、脱附和冷却，并不断转动，使其能够周而复始地持续进行对发酵尾气进行过滤处理和再生。本专利技术使用的分子筛的转速与发酵尾气的吸附速度、脱附速度和冷却速度配合得当，不仅能够取得良好的净化效果，而且能够最大限度地提高处理速率和降低能耗。另外，分子筛还具有运行稳定性高、使用寿命长、维护费用低和安全可靠等优点。本专利技术将预处理后的气体在分子筛处理区进行过滤吸附在分子筛上之后，再用高温气体进行脱附，高温气体的体积仅是预处理后的气体体积的4～20％，有害物质在高温气体中得到浓缩，有效解决了发酵尾气排量大且浓度低造成的气体处理量过大的问题。由于气体处理量大大降低，在后续步骤中需要使用的尾气处理设备也相应地成倍数降低，从而明显缩减了设备占地面积、建设投资和运行维护的成本，而且处理过程中催化剂和喷淋吸收液的使用量以及能耗也减少了很多。本专利技术在再生区使用的高温气体温度为150～250℃，在该温度下分子筛的吸附力很弱，高温气体通过时能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发酵尾气净化处理方法，其特征在于包括如下步骤：a.预处理：将发酵尾气依次通过旋风分离器、初效过滤器、冷凝器和加热器；b.分子筛处理：将经步骤a处理后的气体通过分子筛进行过滤，将吸附在分子筛上的有害物质用高温气体解析浓缩，未被吸附的气体用活性炭处理箱处理；c.催化氧化：将经步骤b处理后的气体引入盛有催化剂的高温催化氧化装置中进行催化氧化；d.碱洗：将经步骤c处理后的气体引入用碱性吸收液循环喷淋的碱洗喷淋塔中；e.二次氧化：将经步骤d处理后的气体引入用氧化性吸收液循环喷淋的氧化喷淋塔中；f.水洗：将经步骤e处理后的气体引入用水循环喷淋的水洗喷淋塔处理后高空排放。

【技术特征摘要】
1.一种发酵尾气净化处理方法，其特征在于包括如下步骤：a.预处理：将发酵尾气依次通过旋风分离器、初效过滤器、冷凝器和加热器；b.分子筛处理：将经步骤a处理后的气体通过分子筛进行过滤，将吸附在分子筛上的有害物质用高温气体解析浓缩，未被吸附的气体用活性炭处理箱处理；c.催化氧化：将经步骤b处理后的气体引入盛有催化剂的高温催化氧化装置中进行催化氧化；d.碱洗：将经步骤c处理后的气体引入用碱性吸收液循环喷淋的碱洗喷淋塔中；e.二次氧化：将经步骤d处理后的气体引入用氧化性吸收液循环喷淋的氧化喷淋塔中；f.水洗：将经步骤e处理后的气体引入用水循环喷淋的水洗喷淋塔处理后高空排放。2.根据权利要求1所述的一种发酵尾气的净化处理方法，其特征在于：所述初效过滤器为板式初效过滤器，经过冷凝器后气体的相对湿度为35～50%，经过加热器后气体的温度为20～40℃。3.根据权利要求1所述的一种发酵尾气的净化处理方法，其特征在于：所述分子筛为蜂窝状圆盘转轮式分子筛，其中所使用的吸附性材料是孔径大小为0.3～1nm的复合高硅。4.根据权利要求1或3任一项所述的一种发酵尾气的净化处理方法，其特征在于：所述分子筛分为处理区、再生区...

【专利技术属性】
技术研发人员：段志钢，王平，付忠心，尹贵超，臧飞，牛宵亮，吴翔，宋斌，王成，李龙，杨建根，任晓磊，崔正月，
申请(专利权)人：华北制药河北华民药业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13