[發明專利]一種去除石化工業廢氣中苯系物的處理系統

有效

• 申請號: 201710930126.2
• 申請日: 2016-07-15
• 公開（公告）號: CN107469601B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 繆瓊華
• 申請（專利權）人: 繆瓊華
• 主分類號: B01D53/76
• 分類號: B01D53/76;B01D53/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種去除石化工業廢氣中苯系物的處理系統，該系統包括余熱交換器、氣體過熱保護裝置、熱式氣體質量流量計、混合氣體流量調節閥、布袋式除塵器、鎢線圈表面活化?臭氧氧化處理裝置、煙氣水洗凈化塔、引風機等。本系統創造性的利用了臭氧在某些金屬單質表面所特有的表面活化特性，當鎢金屬線圈處于通電熾熱的狀態下，臭氧在其表面可迅速釋放出活化氧原子，可在鎢金屬表面產生一種強氧化環境，當諸如苯系物等含有共軛效應C?C鍵的分子處于此種強氧化環境下時，其共軛C?C鍵會被活化氧原子打破，苯系物分子最終被氧化分解為H₂O和CO₂等無機分子，從而達到去除廢氣中苯系物的目的。

技術領域

本發明涉及一種去除石化工業廢氣中苯系物的處理系統，屬于環境保護中的廢氣處理領域。

背景技術

苯系物是苯及其衍生物的總稱。廣義上的苯系物包括全部芳香族化合物，狹義上的苯系物特指包括BTEX在內的在人類生產生活環境中有一定分布并對人體造成危害的含苯環化合物。

人類對苯系物的提煉獲取最早可追溯到19世紀。1825年，英國科學家法拉第（Faraday）用蒸餾的方法從魚油等類似物質的熱裂解產品中分離得到較高純度的苯，稱其為“氫的重碳化合物”，并測定了其基本物理性質和化學組成。此后又相繼發現了甲苯，二甲苯等物質，并統一命名為苯系物。苯系物的工業生產始于1865，最初是從煤焦油中回收。隨著其用途的擴大，產量不斷上升，到1930年已經成為世界十大噸位產品之一。隨著苯系物的廣泛生產和應用，其對空氣的污染特性和毒理學研究逐漸引起了人們的關注，上世紀70年代前后，空氣中苯系物污染的監測和研究逐漸成為熱點。

苯系物對區域特別是城市大氣環境具有嚴重的負面影響。由于多數苯系物（如苯、甲苯等）具有較強的揮發性，在常溫條件下很容易揮發到氣體當中形成揮發性有機氣體（VOCs），會造成VOCs氣體污染。比如BTEX作為工業上經常使用的有機溶劑，被廣泛應用于油漆、脫脂、干洗、印刷、紡織、合成橡膠等行業。在BTEX的生產、儲運和使用過程中均會由于揮發而造成大氣污染。BTEX在大氣中光化學反應活性較高，對大氣中光氧化劑（如臭氧和過氧乙酰基硝酸酯等）和二次有機氣溶膠的形成有相當作用。

苯系物污染的來源主要有固定源和移動源兩種。移動源主要有汽車、輪船和飛機等以石油產品為燃料的交通工具的排放氣；固定源的種類極多，主要為石油化工工藝過程和儲存設備等的排出物及各種使用有機溶劑的場合，如噴漆、印刷、金屬除油和脫脂、粘合劑、制藥、塑料、涂料和橡膠加工等。

根據生產工藝流程及廢氣的排放方式的不同，苯系物有著不同的控制技術。目前廣泛采用并且研究較多的有：吸附法、熱破壞法、冷凝法、吸收法等，近年來開發出的新的控制技術包括：生物膜法、光分解法、等離子體分解法、臭氧分解法等。

（1）吸附法：

用多孔性固體處理流體混合物，使其中所含的一種或幾種組分富集在固體表面，而與其它組分分離的過程稱為吸附。吸附法主要用于低濃度高通量苯系物的凈化。

（2）熱破壞法：

熱破壞法是目前應用比較廣泛、研究較多的苯系物治理方法，特別適用于含有低濃度苯系物的廢氣。該方法可分為直接火焰燃燒和催化燃燒，其過程復雜并且可能包括一系列分解、聚合及自由基反應。而最重要的苯系物熱破壞法機理包括氧化、熱裂解和熱分解，熱破壞法正是基于此機理進行的。

（3）冷凝法：

冷凝法是利用物質在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓這一性質，采用降低系統溫度或提高系統壓力，使處于蒸汽狀態的苯系物冷凝并從廢氣中分離出來的過程。

（4）吸收法：

吸收法主要利用苯系物能與大部分油類物質互溶的特點，用高沸點、低蒸汽壓的油類作為吸收劑來吸收廢氣中的苯系物，常見的吸收器是填料洗滌吸收塔。

（5）生物膜法：