一种含非水溶性VOCs尾气的处理方法技术

本发明专利技术提供一种含非水溶性VOCs尾气的处理方法，尾气进入尾气吸收塔的溶剂吸收段，经吸收剂的吸收后进入水吸收段，经净化水的吸收后从尾气吸收塔顶部排放；尾气吸收塔底部采出含非水溶性VOCs的富液经与贫液换热进入溶剂再生塔，溶剂再生塔顶部采出非水溶性VOCs气相，溶剂再生塔塔釜采出的贫液经与富液换热后作为吸收剂的一部分返回尾气吸收塔的溶剂吸收段；尾气吸收塔水吸收段底部采出含溶剂废水送入溶剂回收塔，溶剂回收塔顶部采出的水蒸汽冷凝后一部分作为净化水返回尾气吸收塔水吸收段，溶剂回收塔塔釜采出回收溶剂作为吸收剂的一部分返回尾气吸收塔的溶剂吸收段。本发明专利技术能够有效的吸收尾气中的非水溶性VOCs类物质，使尾气达标排放。

A Treatment Method of VOCs Tail Gas Containing Water-insoluble

The invention provides a treatment method for tail gas containing non-water-soluble VOCs, which enters the solvent absorption section of the tail gas absorption tower, enters the water absorption section after the absorption of absorbent, and discharges from the top of the tail gas absorption tower after the absorption of purified water; the rich liquid containing non-water-soluble VOCs at the bottom of the tail gas absorption tower enters the solvent regeneration tower through heat exchange with the poor liquid, and the non-water at the top of the solvent regeneration tower. In the gas phase of VOCs, the lean liquid from the solvent regeneration tower kettle is exchanged with the rich liquid and returned to the solvent absorption section of the tail gas absorption tower as part of the absorbent; at the bottom of the water absorption section of the tail gas absorption tower, solvent-containing wastewater is extracted and sent to the solvent recovery tower; after the steam condensation from the top of the solvent recovery tower, part of the water from the solvent recovery tower is returned to the water absorption section of the tail gas absorption tower as purified water, and the solvent recovery tower kettle is used as the solvent recovery The recovered solvent is recovered as part of the absorbent and returned to the solvent absorption section of the tail gas absorption tower. The invention can effectively absorb the non-water-soluble VOCs in the tail gas and make the tail gas discharge up to the standard.

【技术实现步骤摘要】
一种含非水溶性VOCs尾气的处理方法
本专利技术属于尾气处理
，具体涉及化工、医药、纤维、新材料等行业含非水溶性VOCs尾气处理的工艺方法，尤其适用于含卤代烃浓度较高的尾气。
技术介绍
多数非水溶性VOCs是制药、化工、纤维、新材料等行业常用的有机溶剂，也是广泛应用的有机合成原料。使用这些非水溶性VOCs作为化工原料或溶剂的同时很可能会产生含有非水溶性VOCs物质的尾气。常见非水溶性VOCs都具有一定毒性，对操作人员健康有一定影响，且对大气环境影响比较恶劣。所以含非水溶性VOCs尾气的处理势在必行，而处理方法成为关键所在。非水溶性VOCs中如含有卤族元素，常规的光催化氧化、蓄热式燃烧(RTO)等销毁技术不适用。目前行业多采用的处理方式有：增湿后多级冷凝技术、先冷凝后吸附技术、单级溶剂吸收技术。增湿后多级冷凝技术，在非水溶性VOCs的尾气中通入大量水蒸汽使尾气增湿，然后将增湿后的尾气进行多次冷凝，然后将非水溶性VOCs与水的混合液在容器中分层，得到非水溶性VOCs和蒸汽凝液。此技术局限性在于处理过程中使用大量蒸汽，冷凝后成为含二氯甲烷的废水难于处理。且蒸汽冷凝需要较大功耗，运行成本较高。先冷凝后吸附技术，首先对含非水溶性VOCs的尾气进行降温冷凝，然后通过分子筛吸附器吸附尾气中非水溶性VOCs。分子筛吸附器吸收效率降低后用蒸汽解吸出非水溶性VOCs，并通过多级冷凝分离出非水溶性VOCs和蒸汽凝液。此技术局限性在于尾气中大部分为空气，降温冷凝效果有限。且解析需要大量蒸汽，冷凝后成为含二氯甲烷的废水难于处理。且分子筛吸收器本身造价成本较高，使用一段时间需更换分子筛，产生固废，设备投资及运行成本均较高。单级溶剂吸收技术，使用白油、柴油、DOP、脂肪酸甲脂等高沸点溶剂作为吸收剂，通过单级吸收塔进行吸收后，再对吸收剂进行解析。使用白油作为吸收剂，白油为混合物虽然沸点较高，但会含有少量低沸点物质，挥发后造成对尾气的二次污染；采用柴油、DOP、脂肪酸甲脂等作为吸收剂，其本身具有一定挥发性，造成对尾气的二次污染。且解吸时因吸收剂沸点很高，一般在300℃以上，需要非常高真空度才能气化，在此高真空下二氯甲烷露点在-15℃以下，冷凝非常困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含非水溶性VOCs尾气的处理方法，能够有效的吸收尾气中的非水溶性VOCs类物质，使尾气达标排放，并且具有以下优势：不产生危废，非水溶性VOCs脱除效率高，且具有能耗低、适应性强等特点。本专利技术的含非水溶性VOCs尾气的处理方法，包括下述步骤：采用具有上部水吸收段和下部溶剂吸收段的尾气吸收塔，尾气进入尾气吸收塔的溶剂吸收段，尾气经过溶剂吸收段内吸收剂的吸收后进入水吸收段，尾气经过水吸收段内净化水的吸收后从尾气吸收塔顶部排放；尾气吸收塔底部采出含非水溶性VOCs的富液经与溶剂再生塔塔釜采出的贫液换热进入溶剂再生塔，溶剂再生塔顶部采出非水溶性VOCs气相，溶剂再生塔塔釜采出的贫液经与尾气吸收塔底部采出含非水溶性VOCs的富液换热后作为吸收剂的一部分返回尾气吸收塔的溶剂吸收段；尾气吸收塔水吸收段底部采出含溶剂废水送入溶剂回收塔，溶剂回收塔顶部采出的水蒸汽冷凝后一部分作为净化水返回尾气吸收塔水吸收段，溶剂回收塔塔釜采出回收溶剂作为吸收剂的一部分返回尾气吸收塔的溶剂吸收段。其中，尾气自尾气吸收塔的溶剂吸收段底部进入，吸收剂自溶剂吸收段顶部通入，净化水自水吸收段顶部通入；含非水溶性VOCs的富液自中部进入溶剂再生塔，含溶剂废水自中部进入溶剂回收塔；尾气吸收塔的两个吸收段之间通过断塔盘隔离；尾气吸收塔、溶剂再生塔、溶剂回收塔之间的液体通过加压泵加压运送；所述溶剂再生塔和溶剂回收塔底部还分别设有用于再次升温汽化的再沸器。其中，溶剂再生塔顶部采出的非水溶性VOCs气相经冷凝后，一部分作为回流液返回溶剂再生塔，一部分作为非水溶性有机物产品采出。其中，溶剂回收塔顶部采出的水蒸汽冷凝后一部分作为回流液返回溶剂回收塔。其中，溶剂回收塔塔釜采出回收溶剂直接送入尾气吸收塔，或与经过换热的贫液并流后再经降温进入尾气吸收塔，或与溶剂再生塔塔釜采出的贫液并流后再依次经换热、降温后进入尾气吸收塔。其中，原料尾气中非水溶性VOCs含量为100～30000mg·m3-1，处理后达标排放的尾气中非水溶性VOCs含量低于排放标准5～30mg·m3-1；吸收剂与含非水溶性VOCs尾气的体积比为1:1000～1:10，净化水与含非水溶性VOCs尾气体积比为1:1000～1:10；尾气吸收塔塔顶操作压力为100～500PaA，塔顶操作温度为0～50℃，塔釜操作压力为102～502PaA，塔釜操作温度为0～50℃；溶剂再生塔塔顶操作压力为10～200KPaA，操作温度为30～150℃，塔釜操作压力为12～202PaA，塔釜操作温度为120～195℃；溶剂回收塔顶操作压力为10～300KPaA，操作温度为80～190℃，塔釜操作压力为12～302PaA，塔釜操作温度为120～195℃；吸收剂进入尾气吸收塔前被降温至5～50℃。其中，所述吸收剂为水溶性良好的有机溶剂，包括二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)等纯组分溶剂或其混合物，其中一种溶剂组成比例为5％～95％；优选为DMSO、DMAc的混合物，其中DMSO在混合物中的体积比为65％-85％。本专利技术还提供了含非水溶性VOCs尾气的处理系统，包括尾气吸收塔、溶剂再生塔和溶剂回收塔；所述尾气吸收塔具有上部水吸收段和下部溶剂吸收段，溶剂吸收段设有尾气进料口；所述尾气吸收塔底部采出口经换热器的一路换热通道与溶剂再生塔连通，溶剂再生塔塔釜采出口经换热器的另一路换热通道与尾气吸收塔的溶剂吸收段连通；尾气吸收塔水吸收段底部采出口与溶剂回收塔连通，溶剂回收塔顶部采出口经溶剂回收塔冷凝器与尾气吸收塔水吸收段连通，溶剂回收塔塔釜采出口与尾气吸收塔的溶剂吸收段连通。其中，所述尾气进料口设置于尾气吸收塔的溶剂吸收段底部，溶剂再生塔塔釜采出口和溶剂回收塔塔釜采出口分别与尾气吸收塔的溶剂吸收段连通的进料位置设置于尾气吸收塔的溶剂吸收段顶部，溶剂回收塔顶部采出口与尾气吸收塔水吸收段连通的进料位置设置于水吸收段顶部，尾气吸收塔底部采出口与溶剂再生塔连通的进料位置设置于溶剂再生塔中部，尾气吸收塔水吸收段底部采出口与溶剂回收塔连通的进料位置设置于溶剂回收塔中部；尾气吸收塔的两个吸收段之间通过断塔盘隔离；尾气吸收塔底部采出口、溶剂再生塔塔釜采出口、尾气吸收塔水吸收段底部采出口、溶剂回收塔塔釜采出口的采出管路上分别设置有加压泵；所述溶剂再生塔和溶剂回收塔底部还分别设有再沸器。其中，溶剂再生塔顶部采出口依次连接有溶剂再生塔冷凝器、再生塔回流罐，再生塔回流罐设有与溶剂再生塔顶部连通的回流通道；溶剂回收塔顶部采出口依次连接有回收塔冷凝器、溶剂回收塔回流罐，溶剂回收塔回流罐设有与溶剂回收塔顶部连通的回流通道，溶剂回收塔回流罐还设有一路使溶剂回收塔塔釜采出口与尾气吸收塔的溶剂吸收段连通的通道。其中，溶剂回收塔塔釜采出口直接与尾气吸收塔的溶剂吸收段连通，或与经过换热器换热后的管道并流后再与尾气吸收塔的溶剂吸收段连通，或与溶剂再生塔塔釜采出口的采出管路并流后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含非水溶性VOCs尾气的处理方法，包括下述步骤：采用具有上部水吸收段和下部溶剂吸收段的尾气吸收塔(1)，尾气进入尾气吸收塔(1)的溶剂吸收段，尾气经过溶剂吸收段内吸收剂的吸收后进入水吸收段，尾气经过水吸收段内净化水的吸收后从尾气吸收塔(1)顶部排放；尾气吸收塔(1)底部采出含非水溶性VOCs的富液经与溶剂再生塔(4)塔釜采出的贫液换热进入溶剂再生塔(4)，溶剂再生塔(4)顶部采出非水溶性VOCs气相，溶剂再生塔(4)塔釜采出的贫液经与尾气吸收塔(1)底部采出含非水溶性VOCs的富液换热后作为吸收剂的一部分返回尾气吸收塔(1)的溶剂吸收段；尾气吸收塔(1)水吸收段底部采出含溶剂废水送入溶剂回收塔(12)，溶剂回收塔(12)顶部采出的水蒸汽冷凝后一部分作为净化水返回尾气吸收塔(1)水吸收段，溶剂回收塔(12)塔釜采出回收溶剂作为吸收剂的一部分返回尾气吸收塔(1)的溶剂吸收段。

【技术特征摘要】
1.一种含非水溶性VOCs尾气的处理方法，包括下述步骤：采用具有上部水吸收段和下部溶剂吸收段的尾气吸收塔(1)，尾气进入尾气吸收塔(1)的溶剂吸收段，尾气经过溶剂吸收段内吸收剂的吸收后进入水吸收段，尾气经过水吸收段内净化水的吸收后从尾气吸收塔(1)顶部排放；尾气吸收塔(1)底部采出含非水溶性VOCs的富液经与溶剂再生塔(4)塔釜采出的贫液换热进入溶剂再生塔(4)，溶剂再生塔(4)顶部采出非水溶性VOCs气相，溶剂再生塔(4)塔釜采出的贫液经与尾气吸收塔(1)底部采出含非水溶性VOCs的富液换热后作为吸收剂的一部分返回尾气吸收塔(1)的溶剂吸收段；尾气吸收塔(1)水吸收段底部采出含溶剂废水送入溶剂回收塔(12)，溶剂回收塔(12)顶部采出的水蒸汽冷凝后一部分作为净化水返回尾气吸收塔(1)水吸收段，溶剂回收塔(12)塔釜采出回收溶剂作为吸收剂的一部分返回尾气吸收塔(1)的溶剂吸收段。2.根据权利要求1所述的含非水溶性VOCs尾气的处理方法，其特征在于，尾气自尾气吸收塔(1)的溶剂吸收段底部进入，吸收剂自溶剂吸收段顶部通入，净化水自水吸收段顶部通入；含非水溶性VOCs的富液自中部进入溶剂再生塔(4)，含溶剂废水自中部进入溶剂回收塔(12)；尾气吸收塔(1)的两个吸收段之间通过断塔盘(11)隔离；尾气吸收塔(1)、溶剂再生塔(4)、溶剂回收塔(12)之间的液体通过加压泵加压运送；所述溶剂再生塔(4)和溶剂回收塔(12)底部还分别设有用于升温汽化的再沸器。3.根据权利要求1所述的含非水溶性VOCs尾气的处理方法，其特征在于，溶剂再生塔(4)顶部采出的非水溶性VOCs气相经冷凝后，一部分作为回流液返回溶剂再生塔(4)，一部分作为非水溶性有机物产品采出；溶剂回收塔(12)顶部采出的水蒸汽冷凝后一部分作为回流液返回溶剂回收塔(12)。4.根据权利要求1所述的含非水溶性VOCs尾气的处理方法，其特征在于，溶剂回收塔(12)塔釜采出回收溶剂直接送入尾气吸收塔(1)，或与经过换热的贫液并流后再经降温进入尾气吸收塔(1)，或与溶剂再生塔(4)塔釜采出的贫液并流后再依次经换热、降温后进入尾气吸收塔(1)。5.根据权利要求1所述的含非水溶性VOCs尾气的处理方法，其特征在于，原料尾气中非水溶性VOCs含量为100～30000mg·m3-1，处理后达标排放的尾气中非水溶性VOCs含量低于排放标准5～30mg·m3-1；吸收剂与含非水溶性VOCs尾气的体积比为1:1000～1:10，净化水与含非水溶性VOCs尾气体积比为1:1000～1:10；尾气吸收塔(1)塔顶操作压力为100～500PaA，塔顶操作温度为0～50℃，塔釜操作压力为102～502PaA，塔釜操作温度为0～50℃；溶剂再生塔(4)塔顶操作压力为10～200KPaA，操作温度为30～150℃，塔釜操作压力为12～202PaA，塔釜操作温度为120～195℃；溶剂回收塔(12)顶操作压力为10～300KPaA，操作温度为80～190℃，塔釜操作压力为12～302PaA，塔釜操作温度为120～195℃；吸收剂进入尾气吸收塔(1)前被降温至5～50℃；所述吸收剂为水溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：安华良，吴杨，王海红，
申请(专利权)人：河北工业大学，天津精分科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12