[发明专利]一种化学法丙烯酰胺生产中废气的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学法丙烯酰胺生产中废气的处理方法。

背景技术

目前，在化学法丙烯酰胺生产过程中，对产生的废气处理通常采用直接焚烧或吸收回收其中的丙烯腈后再进行氧化处理或焚烧处理，以保证丙烯酰胺生产过程中废气的排放符合环保的要求。由于化学法丙烯酰胺生产过程中产生的废气量很大，通常每生产一吨丙烯酰胺产生的废气量为1500Nm³，焚烧或氧化所需要的燃料很多，并且其中含有许多丙烯腈，造成了燃料和丙烯腈的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种化学法丙烯酰胺生产中废气的处理方法，能使废气的排放符合环保要求的同时，最大量的回收其中的丙烯腈，并最小量的消耗能量，克服现有方法的能量消耗大，丙烯腈损失多的不足。

一种化学法丙烯酰胺生产中废气的处理方法，使用的设备包括废气预冷却器、风机、废气吸附器、回收丙烯腈冷却器，其特征在于：化学法丙烯酰胺生产中排放的废气首先进入废气预冷却器中，将废气的温度冷却到10～30℃之间，最佳18～20℃；然后冷却的废气被风机送入到废气吸附器中，废气吸附器由三个吸附器串连组成，吸附器中填充的介质是粉状活性炭、粒状活性炭、纤维状活性炭，三个吸附器中有两个吸附器同时串联在线工作，经过吸附处理的废气直接排入大气，另外一个吸附器利用饱和蒸汽将吸附在吸附介质上的丙烯腈解析下来，解析下来的丙烯腈和蒸汽经过回收丙烯腈冷却器冷却后回收利用；三个吸附器依次进行吸附解析操作并自动切换；吸附器的大小根据废气的流量和废气中含有丙烯腈的量进行确定，吸附器的切换时间根据吸附后废气中丙烯腈的含量要求指标进行确定，吸附器的解析时间根据吸附器的吸附操作时间确定。

本方法选用对有机蒸汽具有优良吸附性能的纤维状活性炭中的粘基活性碳纤维，该活性碳纤维的比表面积可高达2600m/g，孔径分布窄，微孔容积可达1.23/g，特别适合大流量废气的处理。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下特点：

1、本发明首先对废气进行了预冷却处理，保证了丙烯腈在废气在吸附器中被充分吸附。

2、本发明使用的废气吸附器有3个吸附器，其中2吸附器串联吸附，1个吸附器解析，它们可以自动切换，连续处理，可以达到吸附器对废气的完全吸和吸附器的完全解析，保证了废气经过废气吸附器吸附后合格而不在进行焚烧或氧化处理。

3、本发明不需要对废气进行焚烧或氧化后处理，不仅方法简单，而且节约了大量的能源，减少了丙烯腈的损失。

附图说明

图1是本发明处理废气的过程示意图。

图中，1-废气吸附器A，2-废气吸附器B，3-废气吸附器C，4-废气预冷却器，5-一级风机，6-二级风机，7-回收丙烯腈冷却器。

具体实施方式

以日产量为150吨丙烯酰胺的化学法丙烯酰胺装置的废气处理过程为例，对本发明作进一步详细说明。

参阅图1。废气吸附器第A1，废气吸附器第B2，废气吸附器C3，废气预冷却器4，一级风机5，二级风机6，回收丙烯腈冷却器7。

废气预冷却器采用翅片式换热器，换热面积为260m²，采用18℃的冷却水进行冷却；一级风机和二级风机均采用离心风机，处理能力为12000m³/h；废气吸附器的三个吸附器的尺寸为长度为9m，直径为2.5m，吸附介质采用粘基活性碳纤维；回收丙烯腈冷却器采用管壳式换热器，换热面积为30m²，采用18℃的冷却水；使用的蒸汽为低压蒸汽，压力为1.0MPa。

本发明的具体过程，生产过程排出的废气流量为11000Nm³/h，废气中丙烯腈的含量为4000～6000μg/ml。废气首先经过废气预冷却器4，被冷却到18℃后被一级风机5送入到废气吸附器A1吸附其中的丙烯腈，经过吸附器A1吸附后的废气被二级风机6送入到废气吸附器B2中继续吸附其中残余的丙烯腈，经过吸附器B2吸附后的废气中丙烯腈的含量在5μg/ml以下，可以将这样的废气直接排入到大气中。在吸附器A1和吸附器B2处于废气吸附状态时，吸附器C3处于用低压蒸汽解析其粘基活性碳纤维上吸附的丙烯腈状态，解析下来的丙烯腈及蒸汽被送入到回收丙烯腈冷却器7，回收的丙烯腈被冷却到20℃后储存到储罐中进行回收利用。根据废气的流量，废气中丙烯腈的含量，废气排放指标，及废气吸附器的吸附丙烯腈的能力，两个废气吸附单元的吸附操作时间共为60min，废气吸附单元的解析操作时间为10min。当吸附器A1吸附时间达到30min后，吸附器A1切换到解析状态，解析完毕的吸附器C3切换至吸附状态，当吸附器B2吸附时间达到30min后，吸附器B2切换至解析状态，吸附器A1代替吸附器B2的位置进行吸附操作，三个吸附单元依次进行吸附和解析操作切换，吸附器的吸附单元按照程序设置自动进行切换操作。