[發明專利]用于煤焦油加工過程揮發性有機物的催化燃燒處理系統

有效

• 申請號: 201610129672.1
• 申請日: 2016-03-08
• 公開（公告）號: CN105536369B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 高家俊;黃永紅;周全
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: B01D46/00
• 分類號: B01D46/00;B01D53/14;B01D53/18;B01D53/26;B01D53/00;F23G7/07
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明涉及廢氣處理技術領域，尤其涉及一種用于煤焦油加工過程揮發性有機物的催化燃燒處理系統。

背景技術

截至目前，我國煤焦油加工行業總產能已超過2000萬噸，作為煉焦行業的下游產業，其產能仍在逐漸擴大中。煤焦油加工的主要目的是通過蒸餾而獲得諸如輕油、酚油、萘油、洗油、蒽油及瀝青等產品，部分產品可再進一步深加工而獲得粗酚、工業萘、粗蒽及改制瀝青等高附加值化工產品。然而，該加工過程排放出大量廢氣，主要來源于存儲、加工、生產等區域所產生，如原料罐區的呼吸廢氣、焦油蒸餾槽區的不凝氣、工業萘蒸餾槽區的不凝氣、工業萘包裝區的升華氣、酚鹽分解裝置區的逸散氣，以及改制瀝青生產及儲存區的煙氣等。這些廢氣中含有多種VOCs（Volatile Organic Compounds，揮發性有機物），此類VOCs主要由苯類、酚類、萘類及苯并芘等組成，長期接觸VOCs會對人體健康造成極大的傷害。例如，苯并芘就是強力致癌物，極低濃度的接觸就會對人體造成極大危害；酚可導致人體頭痛、眩暈；萘能引起使人中毒，損害人體神經系統。另外，這些廢氣中的VOCs若不經治理直接排放到空氣中，還可能變成PM2.5的一部分，最終成為霧霾產生的元兇之一。

對于煤焦油加工過程產生的廢氣而言，由于焦油中的重組分（萘類、蒽類、瀝青）含量較高，使得產生的VOCs中重組分含量很高，這些重組分物質易揮發、易凝結，且脫除難度較大。再者，由于一些加工區域（如儲罐區、工業萘包裝區）的操作是間歇的，使得廢氣的產生也是間歇的，導致其流量的波動很大，治理工藝較難控制。另外，來自不同加工區域廢氣中的VOCs濃度不一、組成不同，廢氣的統一處理較為困難。因此，煤焦油加工過程的有機廢氣與其他行業所產生的廢氣相比，有著成分復雜、物化性質多變、處理難度高等不利因素。

國內該行業的VOCs治理技術一直以來采用傳統的排氣洗凈法，以洗油來吸收廢氣中的VOCs。但是，該技術已顯現出諸多缺陷，不能滿足越來越嚴苛的環保標準。首先，由于部分區域（如儲槽區）有機廢氣溫度較高（80～150℃），洗油吸收VOCs的同時，其自身溫度也升高，一旦洗油的溫度超過80℃，不僅無法清洗廢氣，反而自身開始大量揮發，成為VOCs的來源之一。其次，洗油較重的組分，根據相似相溶原理，其對VOCs中的輕質組分（如苯類）吸收效果較差。近年來，不少企業引入了VOCs直接燃燒的方法，該法盡管可將VOCs徹底清除，但由于VOCs中焦油重組分較多，有機廢氣中VOCs濃度低，且廢氣流量波動大，造成燃燒過程中起燃溫度高、選擇性差、能耗大、控制難等缺陷，技術經濟可行性較差。因此，煤焦油加工過程的VOCs治理亟待脫除效率高、選擇性好、能耗低的工藝技術出現。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種用于煤焦油加工過程揮發性有機物的催化燃燒處理系統，旨在提高脫除效率的同時，避免洗油造成的二次污染。

為實現上述目的，本發明提供一種用于煤焦油加工過程揮發性有機物的催化燃燒處理系統，其特征在于，包括依次連接的廢氣預處理系統、廢氣緩沖系統以及廢氣催化燃燒系統，其中，

所述廢氣預處理系統包括依次連接的廢氣吸收裝置和用于過濾廢氣中顆粒物的過濾裝置，所述廢氣吸收裝置包括文氏管、循環槽、吸收塔、液體冷卻器以及循環泵，所述文氏管安裝于循環槽的進氣口上，所述文氏管上還設有用于通入廢氣的進氣口，所述循環槽中容納有用于吸收揮發性有機物的吸收劑，所述吸收塔與循環槽的排氣口連通，所述循環槽的吸收劑出口通過管道依次經循環泵和液體冷卻器與文氏管的入口以及吸收塔的噴淋液入口連通，所述吸收塔的排氣口通過管道與過濾裝置連通；

所述廢氣緩沖系統包括依次連接的第一風機和氣柜，所述第一風機用于將預處理后的氣體加壓送入氣柜中儲存，所述第一風機通過管道與過濾裝置的排氣口連通，所述氣柜用于存儲氣體以及冷凝廢氣中水蒸氣；

所述廢氣催化燃燒系統包括催化反應器以及用于預熱所述催化反應器的管式加熱爐，所述催化反應器通過管道與氣柜連通使揮發性有機物進行無焰燃燒，所述管式加熱爐與催化反應器連接以對其進行預熱。