[发明专利]一种绿色节能处理合成橡胶干燥单元VOCs气体的方法及净化系统

说明书

本发明涉及一种绿色节能处理合成橡胶干燥单元VOCs气体的方法，属于橡胶工业的气体处理技术领域。合成橡胶干燥单元的尾气，增压输送到第一换热器，与达标尾气进行换热，降温后进入凝结水收集罐分离水分；尾气通过进气管与吸收液一起进入到超重力吸收器内部转鼓的填料床上，在超重力作用下，吸收液形成分子级薄膜，将尾气中的有机挥发分捕捉、吸收；经过超重力吸收器处理后，残留的VOCs进行吸附成为达标尾气；至少部分达标尾气进入循环使用。本发明采用吸收、吸附工艺的耦合，可以满足尾气的达标排放和循环使用。

技术领域

本发明涉及一种绿色节能处理合成橡胶干燥单元VOCs气体的方法及净化系统，属于橡胶工业的气体处理技术领域。

背景技术

溶液法合成橡胶过程中，橡胶干燥过程会产生挥发性有机废气，这种VOCs会污染空气，影响人类的健康。

溶液法合成橡胶，例如丁二烯橡胶、乙丙橡胶、溶液聚合丁苯橡胶、卤化丁基橡胶、热塑性弹性体等橡胶生产过程一般使用戊烷、己烷、庚烷、辛烷或混合物作为溶剂，聚合反应后，经凝聚过程脱除大部分的溶剂和未反应单体，送橡胶后处理单元挤压脱水干燥、压块后进行销售。

橡胶在凝聚过程中会包裹少量溶剂和未反应单体，在橡胶后处理单元挤压脱水，特别是干燥过程中，这些少量的溶剂和未反应单体会随着干燥热空气一起排放到大气，产生VOCs气体，主要成分是戊烷、己烷、庚烷、辛烷或混合物以及丁二烯、苯乙烯等未反应单体，会污染环境，同时威胁人类身体健康。根据新的环保VOCS排放标准，必须对这种VOCs进行治理，达标排放；这些VOCs气体的排放，也会造成生产成本的增加。

对有机废气的治理人们早就有研究，而且己经开发出一些卓有成效的控制技术，这些控制技术主要分两类，一类是破坏性方法，即将VOCs气体燃烧，转化成C0₂和H₂0排放目前较为广泛采用的有燃烧法、催化燃烧等方法；另外一类是非破坏性方法，即将VOCs净化并回收，目前较为广泛采用的方法有生物法、吸收法、冷凝法，或组合的方法等。

其中，吸附法是一种使用吸收剂，利用VOCs中不同气体在吸收剂中溶解度的不同，使有害气体被吸收，从而达到净化处理废气的目的。针对合成橡胶中采用的C4~C8类烷烃类溶剂，有专利及文献指出，采用石蜡油吸附，有较好的效果。但针对合成橡胶行业通用存在的后处理尾气而言，因其风量大、浓度低、温度较高，直接采用通用的吸收法进行处理，存在吸收设备尺寸大、压降高、尾气余热利用程度低、吸收后的尾气不易达标等问题。因此，需要开发一种综合利用尾气热量、强化吸收效果、兼顾达标排放与溶剂回收的工艺流程。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，提供一种基于超重力技术、溶剂吸收、固体吸附、热泵节能等的耦合技术，设计一套占地面积小、实用性强、回收效率高、成本低廉、满足国家VOCs气体排放标准的回收处理的装置，采用该装置进行废气处理能明显减少有害气体对环境的污染，降低对人身体健康的损害，也能最大限度回收排放尾气中的溶剂组分，并将其中的余热加以利用，从而实现环保与节能降耗的最佳平衡。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

合成橡胶干燥单元的尾气从流化床出来后经第一过滤器滤掉胶末后，再经第一风机增压，输送到第一换热器，与达标尾气进行换热，尾气降温后进入凝结水收集罐，分离其中的水分；分离水分后的尾气通过进气管进入到超重力吸收器中，与通过进液管进入到超重力吸收器的吸收液一起进入到超重力吸收器内部转鼓的填料床上，在超重力作用下，吸收液形成分子级薄膜，并与填料不断碰撞，形成新的表面，将尾气中的有机挥发分捕捉、吸收；尾气经过超重力吸收器处理后，残留的VOCs通过填充活性炭或碳纤维的吸附组件进行吸附，处理干净的尾气为达标尾气；至少部分达标尾气进入循环使用；