[发明专利]一种混合有机废气净化与资源化处理方法

说明书

技术领域

本发明属于化工和废气处理领域，具体提供一种混合有机废气净化与资源化处理方法。

背景技术

目前，对混合有机废气，如合成革行业中含二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯和丁酮等有机污染物废气，废气净化主要集中在末端治理，成熟的技术主要有：催化燃烧技术、活性炭吸附技术以及水和DMF溶剂吸收净化技术。其中，催化燃烧技术可同时处理废气中的DMF、甲苯、丁酮，但是运行费用高，属于消灭型技术，无法实现有机物资源化回收。活性炭吸附技术虽然可同时从废气中吸附上述三种污染物，但由于DMF沸点高，完善的活性炭再生技术尚有待开发。虽然近年来一些专家学者对上述工艺技术进行了改进，如改进炭吸附、改进直接燃烧、改进催化燃烧等，但是这些技术仍是基于末端治理的废气净化，无法对废气中的有用成分进行资源化回收利用，造成资源的极大浪费。常规的吸收技术，如以水作吸收剂，仅能有效回收DMF，但是无法回收水溶性低或不溶的甲苯、丁酮等，例如专利号为200510061856.0的《干法合成革二甲基甲酰胺废气回收处理方法》提到的吸收工艺。意大利开发的回收废气中DMF的吸收法工艺，对DMF的总回收率可达90％，但无法满足我国皮革工艺废气中甲苯和丁酮治理排放的环境排放标准的要求。申请号为200410053246.1的《湿法合成革生产废气中甲苯、丁酮和二甲基甲酰胺的回收方法》中提到的技术虽然能够同时回收废气中的DMF、甲苯、丁酮，但仍存在下述问题：(1)回收效率低。该工艺甲苯和丙酮的回收率分别为83.5％和49.2％，处理后的气体中甲苯和丁酮明显超标，无法达到环保排放要求；(2)投资大，运行成本高。该工艺采用双塔两级吸收装置，工艺的一次性投资大，同时该工艺塔设备运行的压降大，系统能耗高，且一级吸收装置出口废气中DMF浓度超过10000mg/Nm³，致使二级吸收装置的吸附负荷高，吸收剂的用量大，回收DMF溶液提纯费用高。(3)系统运行存在严重的安全隐患。当吸收装置在夏季运行，一级吸收塔出口废气在高O₂、高DMF浓度、高废气温度(夏季可高达60℃，接近DMF的闪点)的环境下，处理工艺存在严重火灾或爆炸隐患。(4)流程复杂，操作要求高、难度大，不适合环保工程实际应用与推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合有机废气净化与资源化处理方法，旨在实现废气在环境达标治理的同时，实现有效资源的回收和再利用，并实现系统资源配置合理、经济效益和环境效益双赢的目标。

本发明提出的混合有机废气净化与资源化处理方法，混合有机废气采用单座多级吸收塔处理，按废气的进气顺序，该处理塔第一级采用喷淋技术，仅含喷淋层17，其余每级采用填料塔吸收技术，每级都由填料层15与液体分布装置14组成，下一级的填料层15与上一级的液体分布装置14之间设有集液斗16，具体步骤如下：

(1)将收集的混合废气经过滤器2过滤，除去颗粒或纤维性物质；

(2)过滤后的混合废气进入单座多级吸收塔，在塔中，过滤后的混合废气先在第一级喷淋层17中与吸收剂直接接触，第一级的吸收剂采用吸收塔底部经换热器5冷却后泵入的循环液；

(3)经步骤(2)处理后的混合气体进入第二级填料层15，并在填料层15中与填料接触，然后进入第二级液体分布装置14与吸收剂直接接触，再依次进入第三级填料层15、液体分布装置14；依次类推，混合废气进入下一级的填料层15、液体分布装置14；

(4)当单塔级数为3级时，第二级液体分布装置14采用的吸收剂为由吸收塔底部经换热器5冷却后泵入的混合液和第三级的中间槽6产生的混合液组成的混合液体，第三级液体分布装置14采用的吸收剂为新鲜吸收剂、混合液分离装置7回收的再生液以及该级集液斗16的收集液三者组成的混合液体；当单塔级数为N，且N大于3时，第二级至第N-2级的各级吸收剂均为由下一级的中间槽6产生的混合液和该级集液斗16的收集液组成的混合液体，第N-1级的吸收剂为第N-1级集液斗16的收集液，第N级的吸收剂为新鲜吸收剂、混合液分离装置7回收的再生液组成的混合液体；其中，新鲜吸收剂采用沸点为180℃～400℃的强亲油性、低挥发性环保型有机溶剂；

(5)经步骤(4)处理后的气体进入除雾层13，由吸收塔4塔顶排出，吸收塔塔底的混合液经换热器5冷却后，一部分作为外甩液进入混合液分离装置7，其余部分经泵回流作为吸收剂，其中，外甩液量为0.1m³/h～5m³/h，回流比根据吸收塔排气口的气体浓度人工或自动调整；