[發(fā)明專利]低溫等離子體裂解氧化反應(yīng)器處理惡臭廢氣的方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610408261.6
• 申請(qǐng)日: 2016-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN107469506A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李中法;譚克峰;郝俊剛;崔長寶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號(hào): B01D47/02
• 分類號(hào): B01D47/02;B01D53/32;B01D53/90;B01D53/76;B01D53/44
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司37212
• 代理人: 耿霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢氣治理領(lǐng)域，具體涉及一種低溫等離子體裂解氧化反應(yīng)器處理惡臭廢氣的方法及裝置。

背景技術(shù)

供排水廠橡膠水務(wù)車間主要處理橡膠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種化工污水，水中含有大量的極易揮發(fā)的有毒、有害、有機(jī)污染物質(zhì)。污水處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量有毒有害氣體。惡臭氣體主要來源為污水站廢氣，主要包括丁苯橡膠及順丁橡膠污水預(yù)處理裝置的集水池、事故池、調(diào)節(jié)池、隔油池、氣浮池及干化池所產(chǎn)生的異味氣體，其成分主要為非甲烷總烴、苯乙烯及硫化氫等；其中VOC濃度200～300ppm，苯乙烯濃度50～80mg/m³，實(shí)際風(fēng)量約為30000m³/h。為解決污水池在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的惡臭廢氣對(duì)周圍環(huán)境和大氣污染，應(yīng)對(duì)污水生化處理系統(tǒng)產(chǎn)生的惡臭廢氣進(jìn)行治理。

為處理該部分橡膠水務(wù)車間的惡臭廢氣，擬采用低溫等離子體裂解氧化反應(yīng)器技術(shù)進(jìn)行處理。目前，惡臭處理的技術(shù)較多，主要有生物法、吸收及吸附法、燃燒法等。生物法需要較長的停留時(shí)間，占地面積大，對(duì)硫化氫、氨、硫醇等氣體幾乎沒有降解作用，而這些物質(zhì)就是惡臭的主要污染因子。填料易堵塞，布?xì)獠痪鶆颍嬖谒澜牵凰澜翘幰讌捬醴磻?yīng)產(chǎn)生硫化氫等惡臭氣體，造成二次污染。因此使用生物法工藝有一定的局限性，不能徹底解決惡臭問題。吸收及吸附都能對(duì)可溶性廢氣起到暫時(shí)的去除作用，但產(chǎn)生廢水，吸附工藝的脫附以及吸附劑的再生均產(chǎn)生二次污染，不能從根本上解決廢氣污染問題。催化燃燒法較適合于高濃度、小風(fēng)量廢氣的凈化，在處理低濃度的廢氣時(shí)，需借助于活性炭吸附等濃縮工藝來提高廢氣的燃燒熱值，更換催化劑增加了運(yùn)行成本，且焚燒時(shí)存在爆炸的潛在危險(xiǎn)，增加了安全隱患。低溫等離子體裂解氧化反應(yīng)器處理技術(shù)與燃燒法相比較，具有工藝簡潔，運(yùn)行管理簡單、能耗低(只消耗電能、少量水)，操作簡便，安全性相對(duì)高等特點(diǎn)。因此采用低溫等離子技術(shù)處理橡膠異味具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為處理橡膠水務(wù)車間惡臭廢氣，確保廢氣達(dá)標(biāo)排放，降低大氣污染，本發(fā)明提供一種低溫等離子體裂解氧化反應(yīng)器處理惡臭廢氣的方法及裝置。

一種低溫等離子體裂解氧化反應(yīng)器處理惡臭廢氣的方法，其包括以下步驟：

(1)廢氣經(jīng)高效水膜分離器處理，同時(shí)進(jìn)行預(yù)降溫；

(2)隨后廢氣經(jīng)過低溫等離子體設(shè)備；

(3)廢氣進(jìn)入三相多介質(zhì)催化氧化塔內(nèi)進(jìn)一步降解；

(4)深度氧化床將剩余的少量臭氧進(jìn)行徹底分解。

優(yōu)選地，通過廢氣收集系統(tǒng)收集廢氣，并利用氣體在線檢測儀監(jiān)測揮發(fā)性有機(jī)氣體濃度，然后進(jìn)入高效水膜分離器進(jìn)行處理。

優(yōu)選地，所述步驟(3)三相多介質(zhì)催化氧化塔內(nèi)等離子運(yùn)行過程中產(chǎn)生的部分臭氧與通過螺旋噴嘴呈發(fā)散霧狀噴出的水或雙氧水溶液復(fù)配成氧化劑，在多面球固相填料表面與殘余廢氣污染成分充分接觸，并在惰性金屬多介質(zhì)催化劑的催化作用下進(jìn)一步降解；所述惰性金屬多介質(zhì)催化劑是以三氧化二鎳為主的鎳基催化劑。

優(yōu)選地，經(jīng)處理后的廢氣通過煙囪高空排放。

其中，廢氣首先經(jīng)過高效水膜分離器，廢氣中的細(xì)粉塵及水分得到去除，同時(shí)進(jìn)行預(yù)降溫處理，為后續(xù)等離子體處理提供優(yōu)越條件；隨后廢氣經(jīng)過低溫等離子設(shè)備，在等離子體設(shè)備內(nèi)，高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物發(fā)生作用，使污染物分子在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生分解，并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到降解污染物的目的，定量測定低溫等離子體裂解氧化反應(yīng)器前后揮發(fā)性有機(jī)氣體濃度，評(píng)價(jià)廢氣處理效果，以此來確定低溫等離子最佳工藝參數(shù)；最后廢氣進(jìn)入三相多介質(zhì)催化氧化塔，等離子運(yùn)行過程中產(chǎn)生的部分臭氧與通過螺旋噴嘴呈發(fā)散霧狀噴出的液相復(fù)配成氧化劑，在固相填料表面與殘余廢氣污染成分充分接觸，并在多介質(zhì)催化劑的催化作用下，惡臭氣體中的污染因子被充分分解，深度氧化床將剩余的少量臭氧進(jìn)行徹底分解，從而達(dá)到徹底去除異味。監(jiān)測進(jìn)出惡臭廢氣揮發(fā)性有機(jī)物濃度，確定廢氣揮發(fā)性有機(jī)物去除率。其中，在三相多介質(zhì)催化氧化塔底部的水或雙氧水溶液，利用循環(huán)水提升，經(jīng)螺旋噴嘴均勻分散，與廢氣逆流接觸，處理效果好地情況下，液相為清水；處理效果不好情況下液相為雙氧水溶液，提高與臭氧的反應(yīng)。在特殊情況下也可復(fù)配稀酸、亞鐵等藥劑提高凈化效果。

一種實(shí)現(xiàn)所述方法的低溫等離子體裂解氧化反應(yīng)器處理惡臭廢氣的裝置，其包括依次連接的廢氣收集系統(tǒng)、高效水膜分離器、低溫等離子體設(shè)備、三相多介質(zhì)催化氧化塔和深度氧化床。

優(yōu)選地，廢氣收集系統(tǒng)通過管道阻火器與高效水膜分離器連接，并與氣體在線檢測儀相連。