[发明专利]一种有机废气的净化处理方法

说明书

技术领域

本发明属于废气净化处理领域，特别是涉及一种高含水蒸汽量的有机废气 的处理方法。

背景技术

有机废气是石油、化工、轻工、食品等行业生产过程中常见的污染物，未 加有效处理的排放会严重影响人们的身心健康。高含水蒸汽量废气是一种常见 的工业废气，如磷酸二铵工业生产装置和某些乙烯生产排放的废气。催化燃烧 处理方法是一种去除有机废气、减少空气污染的有效方法。因其使用了高效的 催化剂，而使燃烧反应在较低温度下进行，在200℃就可以将有机物氧化为CO₂和H₂O从而有效减少了能耗，提高了废气净化效率。但是该工艺无法适应废气 中含有大量水蒸汽的情况，高含水蒸汽量的废气会严重影响催化剂的活性。

CN2537454Y公开了一种催化燃烧前的预处理方法为固定床吸附，由过滤 器、吸附床、排风机、截止蝶阀及相关的管路组成。但该预处理方法的目的在 于浓缩废气中的低浓度有机废气，并不能解决废气中的高含水蒸汽量的问题。 2003年《当代化工》第23卷第二期97～99页介绍的催化燃烧工艺中使用的冷 凝器作为预处理方法，循环冷水进入冷凝器，废气中的水蒸汽被凝结以冷凝液 的形式排除系统，该装置运转过程中需要持续冷却，操作费用较高，另外，冷 凝法除水的处理效率较低，排放气中水蒸汽含量仍较高。

CN101073740A公开了一种旋风分离器进行气液分离的方法，整个工艺由旋 风分离器、浓度均化器和催化燃烧反应器组成。该方法可以对废气中有机物雾 滴、颗粒物进行脱除。该方法未对废气中的水分进行有效的处理，反而在喷淋 的过程中增加了有机废气的含水量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种有效去除高水蒸汽含量有机废气 中的水分，保证后续催化燃烧系统良好运行的有机废气净化处理方法。

本发明有机废气的净化处理方法过程如下：

(1)废气进入转轮除湿机，脱出废气中含有的大量水分，该步骤所需的再 生风来自步骤(3)的催化燃烧净化尾气；

(2)步骤(1)处理后的废气进入换热器预热；

(3)步骤(2)出口废气进入催化燃烧净化处理。

具体地说，步骤(1)废气进入转轮除湿机，该设备内填充吸水硅胶，可以 连续稳定、大负荷地脱除废气中的水分。转轮除湿机可以采用常规的转盘式结 构，包括吸水除湿区和脱水再生区。在除湿操作过程中，吸附转盘在驱动装置 带动下缓慢转动，吸附转盘在处理废气区域吸附水分子对废气进行除湿处理， 转入再生区域由催化燃烧净化尾气进行脱水再生，这一过程不断周而复始地进 行。

传统的转轮除湿机包含一个空气升温装置，来提供再生风，本工艺方法中 的再生风采用催化燃烧出口净化气。转轮除湿器再生风入口前设置温度调节装 置，通过补充空气来调节适宜的温度。转轮除湿机内的有效组分为吸水硅胶， 该硅胶可以在170℃～600℃进行脱水再生。脱水再生区可以占转轮除湿机体积 的30％～60％。根据装置的规模不同再生风用量有所不同，再生风的用量一般为 6～15m³/h。

转轮除湿机一般包括吸水除湿区和脱水再生区，优选地，本发明中的转轮 除湿机主体分为三个区，吸水除湿区、脱水再生区和低温脱附区。区别于普通 的转轮除湿机，在转轮除湿机的吸水除湿区与脱水再生区之间设置了低温脱附 区，低温脱附区使用50～100℃，优选60～80℃的催化燃烧净化尾气进行有机物 脱附，在进行脱水再生之前经过低温脱附操作。低温脱附区占转轮除湿机体积 的5％～30％。根据设备的规模，低温脱附的再生风的用量1～6m³/h。该区域再 生风的温度由空气进行调节。低温脱附操作后的排放气在预热器入口与除湿后 的有机废气混合。低温脱附区可以脱除吸水硅胶中吸附的少量有机污染物，减 少有机污染物的总排放量，提高综合净化效果。

步骤(2)为废气的热量交换过程，该设备为热管式换热器。该过程可以对 步骤(1)处理后的低含水量有机废气进行预升温，有效利用催化燃烧反应释放 的热量。催化燃烧净化气一部分进入热交换器，一部分进入转轮除湿器作为再 生风。催化燃烧出口净化气温度可以达到400℃以上，经过热交换后可以直接排 放。