一种含N,N-二甲基乙酰胺的废气回收处理装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种含N,N

【技术实现步骤摘要】
一种含N,N-二甲基乙酰胺的废气回收处理装置和方法


[0001]本专利技术涉及环境保护
，尤其涉及废气治理
，特别涉及一种含N,N-二甲基乙酰胺的废气回收处理装置和方法。

技术介绍

[0002]胶带生产过程中，使用大量的N,N－二甲基乙酰胺(DMAC)被作为化工原料和有机溶剂。这些DMAC溶剂经过加热气化后与空气混合成有机废气，被广泛应用于石油、化工、医药或农药等行业。含有DMAC的废气、废水毒性大，环境危害严重，因此对DMAC进行快速、高效回收再利用是必要的。
[0003]目前国内外对含DMAC废水、废气处理多常采用分子筛转轮吸附、燃烧、生化法、超临界水氧化法、光催化氧化、物化法或化学法等。
[0004]上述方法主要为销毁法，不能将DMAC回收再利用，造成了资源的浪费。
[0005]CN109320432A公开了用于低浓度二甲基乙酰胺回收提纯的蒸发设备，包括四效降膜蒸发系统，精馏塔系统、蒸发DMAC系统及真空系统，所述四效降膜蒸发系统包括四效蒸发单元、冷凝单元、管道单元、进料单元及出料单元，所述四效蒸发单元包括通过物料管道依次相连通的一效加热器、一效分离器、二效加热器、二效分离器、三效加热器、三效分离器、四效加热器以及四效分离器，所述冷凝单元包括冷凝水罐，冷凝器，连通冷凝水罐与冷凝器的冷凝水管道，所述精馏塔系统包括脱水单元和脱酸单元，所述蒸发DMAC系统包括蒸发单元，但该设备针对的是含DMAC的废水，且蒸发能耗高。
[0006]CN210656754U公开了一种二甲基乙酰胺回收系统，包括塔体，塔体下部设有DMAC废液入口，塔体中部设置有废气吸附单元，塔体上部设有DMAC废气出口，DMAC废气出口通过管道连接气液分离器，气液分离器的出液口通过管道连接过滤装置，过滤装置的出液口通过管道连接不锈钢循环泵，不锈钢循环泵的出口通过管道连接至塔体底部的回液口，气液分离器的出气口通过管道连接冷却器，冷却器的出口通过管道连接至浓度调整桶槽中，浓度调整桶槽底部的出口通过管道连接浓度调整单元，浓度调整单元通过管道连接至浓度调整桶槽的回液口。但该方法同样是针对DMAC废液的回收处理，且针对DMAC废气采用吸附进行，无法对温度高、浓度波动大的DMAC废气进行处理。
[0007]由此可以看出，现有针对含N,N－二甲基乙酰胺废弃物的处理一般均为废液处理，且存在能耗较高且过程复杂等问题。
[0008]因此，需要开发一种能耗相对较低且能够处理含N,N－二甲基乙酰胺废气的处理装置和方法。

技术实现思路

[0009]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种含N,N-二甲基乙酰胺的废气回收处理装置及方法，采用冷凝-吸收-脱水-纯化技术，通过多级冷凝的方式，将废气进行冷却，回收部分重质组分和DMAC，同时回收高温废气中的能量，用于过程原料的预热和烟气“消白”，
采用吸收的方式将废气中的DMAC从气相转移到液相中，经脱水塔脱水后，进入纯化单元继续浓缩，两者相辅相成，最后得到高纯度的DMAC产品。
[0010]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]第一方面，本专利技术提供一种含N,N-二甲基乙酰胺的废气回收处理装置，所述废气回收处理装置包括依次连接的吸收单元、脱水单元和精馏单元；所述吸收单元包括依次连接的第一换热装置、第二换热装置、第一相分离装置和吸收装置。
[0012]本专利技术所述含N,N-二甲基乙酰胺的废气回收处理装置中第一换热装置和第二换热装置的两级并列设置的换热装置能够降低废气的温度，相比于一级换热而言能耗更低，温度降低后废气中将存在部分冷凝组分，通过第一相分离装置能够实现废气中重组分与含DMAC的气相分离，冷凝组分中是含有DMAC、均苯四甲酸和4,4-二氨基二苯醚的废液，提高后续吸收过程对DMAC的吸收效果，并通过脱水单元和精馏单元实现DMAC的分离和提纯，能够得到高纯度的DMAC产品。
[0013]优选地，所述吸收装置包括吸收塔。
[0014]优选地，所述吸收塔内设置有塔盘和/或填料。
[0015]优选地，所述吸收塔内上部设置有塔盘，下部设置填料。
[0016]本专利技术优选采用上部塔盘，下部填料的塔内件，从而对吸收塔塔顶喷淋的吸收剂的喷淋密度没有特殊要求，在实际操作过程中能够更灵活的根据工艺条件进行调整，而且下部设置填料能够提高气液传质效率，进而提高吸收效果。
[0017]本专利技术所述塔盘和填料的具体选择没有特殊限定，根据实际工艺进行调整即可。
[0018]优选地，所述吸收装置底部一侧设置有废气入口。
[0019]优选地，所述吸收装置顶部一侧设置有吸收剂入口。
[0020]优选地，所述吸收装置的中部设置吸收剂循环入口。
[0021]通过在中部设置吸收剂循环入口能够实现吸收后吸收液的部分循环，提高吸收剂的使用效率并达到提浓吸收剂中DMAC的目的。
[0022]优选地，所述吸收装置顶部设置有吸收气相出口。
[0023]优选地，所述吸收装置底部设置有吸收液相出口。
[0024]优选地，所述第一相分离装置设置有第一顶部气相出口和第一底部液相出口。
[0025]优选地，所述第一顶部气相出口与所述废气入口相连。
[0026]本专利技术第一相分离后的废气温度较低且组分相较于原废气更氢，能够提高吸收过程中吸收剂对废气中DMAC的废气的吸收效率。
[0027]所述第一底部液相出口用于冷凝后的液体排出，该液体主要为含DMAC的废液，可送入废液处理系统或者采用DMAC废液回收方法进行处理。
[0028]优选地，在所述第一相分离装置与所述吸收装置之间还设置有第一物料输送装置。
[0029]优选地，所述第一物料输送装置为风机。
[0030]优选地，所述吸收气相出口与所述第一换热装置的换热介质入口相连。
[0031]通过将二者相连，能够将吸收后温度较低的气体与从原始车间出来的废气进行换热，从而节约第一换热装置中冷却介质的使用量，减少了整体工艺公用工程的消耗，能耗更低。
[0032]优选地，所述吸收液相出口连接有第二物料输送装置。
[0033]优选地，所述第二物料输送装置为泵。
[0034]优选地，所述第二物料输送装置与所述吸收剂循环入口相连。
[0035]优选地，在所述第二物料输送装置与所述吸收剂循环入口之间设置有第一冷却装置。
[0036]优选地，在所述第二物料输送装置与脱水单元之间依次设置有吸收塔底部物料储存装置和第二冷却装置。
[0037]优选地，所述第二冷却装置的冷却介质入口与所述第一换热装置的冷却介质出口相连。通过将二者相连，继续将与废气换热后的气体作为换热介质用于给脱水塔底部出料换热，更加充分地利用了气体的冷量，降低了能耗。
[0038]优选地，所述脱水单元包括脱水塔。
[0039]优选地，所述脱水塔的中部设置进料口。
[0040]优选地，所述脱水塔塔底连接有脱水塔底再沸装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含N,N-二甲基乙酰胺的废气回收处理装置，其特征在于，所述废气回收处理装置包括依次连接的吸收单元、脱水单元和精馏单元；所述吸收单元包括依次连接的第一换热装置、第二换热装置、第一相分离装置和吸收装置。2.根据权利要求1所述的废气回收处理装置，其特征在于，所述吸收装置包括吸收塔；优选地，所述吸收塔内设置有塔盘和/或填料；优选地，所述吸收塔内上部设置有塔盘，下部设置填料；优选地，所述吸收装置底部一侧设置有废气入口；优选地，所述吸收装置顶部一侧设置有吸收剂入口；优选地，所述吸收装置的中部设置吸收剂循环入口；优选地，所述吸收装置顶部设置有吸收气相出口；优选地，所述吸收装置底部设置有吸收液相出口；优选地，所述第一相分离装置设置有第一顶部气相出口和第一底部液相出口；优选地，所述第一顶部气相出口与所述废气入口相连；优选地，在所述第一相分离装置与所述吸收装置之间还设置有第一物料输送装置；优选地，所述第一物料输送装置为风机；优选地，所述吸收气相出口与所述第一换热装置的换热介质入口相连；优选地，所述吸收液相出口连接有第二物料输送装置；优选地，所述第二物料输送装置为泵；优选地，所述第二物料输送装置与所述吸收剂循环入口相连；优选地，在所述第二物料输送装置与所述吸收剂循环入口之间设置有第一冷却装置；优选地，在所述第二物料输送装置与脱水单元之间依次设置有吸收塔底部物料储存装置和第二冷却装置；优选地，所述第二冷却装置的冷却介质入口与所述第一换热装置的冷却介质出口相连。3.根据权利要求1或2所述的废气回收处理装置，其特征在于，所述脱水单元包括脱水塔；优选地，所述脱水塔的中部设置进料口；优选地，所述脱水塔塔底连接有脱水塔底再沸装置；优选地，所述脱水单元还包括与脱水塔底再沸装置相连的第三物料输送装置；优选地，所述第三物料输送装置为泵；优选地，所述第三物料输送装置与精馏单元相连；优选地，所述脱水塔塔顶依次连接有第三换热装置和第二相分离装置；优选地，所述第二相分离装置包括第二顶部气相出口和第二底部液相出口；优选地，所述第二底部液相出口与所述脱水塔相连接；优选地，在所述第二底部液相出口与所述脱水塔之间设置有第一回流装置；优选地，所述第二底部液相出口还与工艺水储存装置相连接。4.根据权利要求1～3任一项所述的废气回收处理装置，其特征在于，所述精馏单元包括与脱水单元相连的精馏塔；
优选地，所述精馏塔塔顶设置有塔顶冷凝装置；优选地，所述精馏塔塔底设置有精馏塔底再沸装置；优选地，所述再沸装置包括与精馏塔塔底依次相连的再沸泵和再沸器；优选地，所述再沸泵还连接有第三冷却装置；优选地，所述精馏单元还包括与塔顶冷凝装置相连的第三相分离装置；优选地，所述第三相分离装置包括第三顶部气相出口和第三底部液相出口；优选地，所述第三底部液相出口与所述精馏塔相连接；优选地，所述第三底部液相出口与所述精馏塔之间设置有第二回流泵；优选地，所述第三底部液相出口还与N,N-二甲基乙酰胺储存装置相连接。5.根据权利要求1～4任一项所述的废气回收处理装置，其特征在于，所述废气回收处理装置还包括与第二顶部气相出口相连接尾气冷凝装置；优选地，所述尾气冷凝装置还与第三顶部气相出口相连接；优选地，所述废气回收处理装置还包括与尾气冷凝装置相连的真空缓冲装置；优选地，所述真空缓冲装置设置顶部排气口和底部排液口；优选地，所述顶部排气口连接有抽真空装置。6.一种含N,N-二甲基乙酰胺的废气回收处理方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1～5任一项所述的含N,N-二甲基乙酰胺的废气回收处理装置进行。7.一种含N,N-二甲基乙酰胺的废气回收处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)含N,N-二甲基乙酰胺的废气经吸收剂吸收，得到吸收后液相；(2)步骤(1)所述吸收后液相经脱水，回收工艺水，并得到粗N,N-二甲基乙酰胺；(3)步骤(2)所述粗N,N-二甲基乙酰胺经精馏，得到N,N-二甲基乙酰胺产品。8.根据权利要求7所述的废气回收处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述含N,N-二甲基乙酰胺的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何林，李鑫钢，肖颖，王哲，王泰，隋红，郑成功，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：