[发明专利]吡咯烷酮精馏废气的处理系统及处理方法

说明书

本发明提供一种吡咯烷酮精馏废气的处理系统，包括湿式真空装置、溶液储槽、溶液循环泵、降膜填料吸收塔；湿式真空装置包括蒸汽喷射泵及液环真空泵，精馏废气的进口连接蒸汽喷射泵；所述蒸汽喷射泵出口设置有冷凝器，冷凝器设置有循环水进口和出口，冷凝器的蒸汽冷凝液出口连接所述液环真空泵。本发明还提供吡咯烷酮精馏废气的处理方法。本处理方法采用蒸汽在喷射冷凝过程中吸收精馏废气中的γ‑丁内酯、吡咯烷酮类有机物和胺类化合物，蒸汽冷凝液作为液环真空泵的工作液及降膜填料吸收塔吸收液，进一步吸收精馏废气，同时提高溶液含有机物和胺的浓度，降低精馏废气的有机物和胺含量，减少含胺有机废液处理量。

技术领域

本发明属于废气处理领域，具体涉及一种含γ-丁内酯、吡咯烷酮类有机物和胺类化合物废气的处理系统及处理方法。

背景技术

吡咯烷酮类化合物包括N-甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、辛基吡咯烷酮、十二烷基吡咯烷酮等，是一类极性的非质子传质溶剂，沸点高、极性强、粘度低、溶解能力强、无腐蚀、毒性小、生物降解能力强、挥发度低、化学稳定性、热稳定性优良，主要应用于石油化工、电子、塑料工业、医药、农药、染料以及锂电池制造业等许多行业，广泛用于芳烃萃取，乙炔、烯烃、二烯烃的纯化，也用于聚合物的溶剂及聚合反应的介质，如聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯硫醚等工程塑料及芳纶纤维，另外还用于绝缘材料、农药、颜料、电子产品生产、塑料表面处理、溶剂粘结和脱漆及汽车与工业清洗等方面。

其中，N-甲基吡咯烷酮由γ-丁内酯和甲胺进行胺化反应并进行提纯而成。为使胺化反应完全，甲胺加入量必须过量，且由于副反应，物料中含一定量的其他有机物。为提纯N-甲基吡咯烷酮，需在真空状态下进行精馏，含甲胺、水蒸汽和有机物对干式真空泵机封和填料影响很大，采用湿式真空泵有会产生大量的低浓度的废水，含甲胺和有机气体会随着真空尾气排出，对环境造成污染，需用水直接在净胺设备中洗涤，湿式真空泵和净胺设备都将产生大量低浓度废甲胺水，无法利用，用蒸胺装置处理，投资大、费用高，蒸胺后的含微量甲胺和有机物的废水仍需送入污水处理装置，必增加污水处理装置难度和运行成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种吡咯烷酮精馏废气的处理系统。所述吡咯烷酮精馏废气含γ-丁内酯、吡咯烷酮类有机物和胺类化合物中的一种或多种。

本发明的第二个目的是提出一种含γ-丁内酯、吡咯烷酮类有机物和胺类化合物的精馏废气的处理方法。

实现本发明上述目的技术方案为：

一种吡咯烷酮精馏废气的处理系统，包括湿式真空装置、溶液储槽、溶液循环泵、降膜填料吸收塔；

所述湿式真空装置包括蒸汽喷射泵及液环真空泵，湿式真空装置设置有精馏废气的进口、蒸汽进口和溶液出口；所述精馏废气的进口连接蒸汽喷射泵；

所述蒸汽喷射泵出口设置有冷凝器，冷凝器设置有循环水进口和出口，冷凝器的蒸汽冷凝液出口连接所述液环真空泵；

所述液环真空泵溶液出口管道连接有气液分离器；所述气液分离器的气相出口管道连接降膜填料吸收塔，所述气液分离器的液相出口管道连接于所述液环真空泵，液环真空泵的溢流口连接(液相)所述溶液储槽；

所述气液分离器的液相出口管道连接于液环真空泵自带的冷却器，所述液环真空泵自带的冷却器设置有循环水进口和出口，被液环泵的冷却器冷却后的溶液出口管道连接液环真空泵的液环，气液分离器的溢流出口管道连接溶液储槽。

其中，所述降膜填料吸收塔内部设置有降膜冷却吸收段和填料吸收段，降膜冷却吸收段位于填料吸收段上方，设置有冷冻水进口和出口，所述精馏废气的出口管道连接于所述填料吸收段下方的进口。

进一步地，所述降膜冷却吸收段设置有冷冻水的进口和出口；所述溶液储槽通过管路和溶液循环泵连接吸收塔降膜冷却吸收段上方的溶液进口。