[发明专利]环己酮尾气处理装置及方法

说明书

本发明涉及一种环己酮尾气处理装置及方法，所述环己酮尾气处理装置包括：第一加热器，待处理环己酮尾气经所述第一加热器加热后进入膨胀机；膨胀发电机组，所述膨胀发电机组包括膨胀机和发电机，所述膨胀机连接所述第一加热器的出口，发电机利用所述膨胀机输出的能量发电；第二加热器，膨胀尾气经第二加热器加热后进入氧化反应器；氧化反应器，膨胀尾气中的一氧化碳及挥发性有机物在所述氧化反应器中发生氧化反应转化为二氧化碳和水成为净化气。本发明具有结构简单、安全稳定运行，回收效率高、经济效益好等优点。

技术领域

本发明涉及挥发性有机废气处理领域，特别涉及一种环己酮生产尾气的膨胀发电及净化处理装置及方法。

背景技术

环己烷氧化法生产环己酮的装置在正常生产过程中，从尾气吸收塔(醇酮吸收塔)顶排放出来的环己酮尾气压力很高(约为10个大气压)，且尾气中含有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、环己烷、环己酮、环己醇等挥发性有机物和一氧化碳等可燃组份，若尾气不经处理直接排放至大气中，不仅造成能源的浪费，同时也对环境造成严重的污染。

目前，公开号为CN106362548A的专利公开了一种环己烷氧化法生产环己酮过程中氧化尾气的处理方法，该方法采用水吸收塔对环己酮尾气进行吸收后再通过膨胀机将压力能转化为电能回收，但该方法存在以下缺陷：1.不能吸收尾气中的烷烃类气体；2.经水吸收塔吸收后的尾气富含饱和水，限制了膨胀机减压减温后的温度和压力(膨胀后尾气中夹带的液态水会对膨胀机叶轮造成严重破坏)，也即限制了膨胀机的工作效率，使得环己酮尾气的压力能不能得到高效回收；3.水吸收塔采用废水系统的废水作为吸收剂，废水中的有机物容易被环己酮尾气反向气提，带来新的污染，同时水吸收塔底部水溶液送往废水处理系统回收醇酮又需要消耗大量热量，系统经济性较差。公开号为CN107469615A的专利公开了一种环己酮氧化尾气净化与综合利用方法，该方法采用吸附装置吸附环己酮尾气中的有机物得到第一中间气，催化氧化第一中间气得到净化气并利用净化气膨胀发电，但该方法存在以下缺陷：1.吸附装置的再生需要大量热能，且解析下来的有机物为混合物，利用价值低；同时第一中间气中仅含一氧化碳和少量有机物，不足以支撑催化氧化装置的热量平衡，也需要额外补充热能，整体经济效益低；2.吸附装置在工作时需要在吸附器之间进行切换，会对环己酮尾气的压力造成波动，影响膨胀发电机的稳定运行；3.催化氧化装置氧化过程中释放的热量不稳定，使得膨胀机工作效率大大降低；4.采用两级催化氧化，系统结构复杂，涉及压力容器多，危险性增加；

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种结构简单、安全稳定运行，回收效率高、经济效益好，无污染排放的环己酮尾气处理装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种环己酮尾气处理装置，所述环己酮尾气处理装置包括：

第一加热器，待处理环己酮尾气经所述第一加热器加热后进入膨胀机；

膨胀发电机组，所述膨胀发电机组包括膨胀机和发电机，所述膨胀机连接所述第一加热器的出口，发电机利用所述膨胀机输出的能量发电；

第二加热器，膨胀尾气经第二加热器加热后进入氧化反应器；所述膨胀尾气为经膨胀机膨胀减压后的环己酮尾气；

氧化反应器，膨胀尾气中的一氧化碳及挥发性有机物在所述氧化反应器中发生氧化反应转化为二氧化碳和水成为净化气。

根据上述的环己酮尾气处理装置，优选地，所述环己酮尾气处理装置还包括：

第一换热器，所述第一换热器位于所述第一加热器的上游，包括环己酮尾气通道和净化气通道，供待处理环己酮尾气与净化气进行热交换；所述环己酮尾气通道的出口连接所述第一加热器的入口。

根据上述的环己酮尾气处理装置，优选地，所述环己酮尾气处理装置还包括：