[发明专利]废橡胶裂解烟气净化工艺及其设备

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种废橡胶裂解烟气净化工艺及其设备。

背景技术

目前，利用废旧橡胶裂解以制取清洁油品和炭黑是处理废旧橡胶等工业垃圾较为有效的方法，为解决现在日益严重的能源危机提供了新的途径，但是，由于废旧橡胶裂解产生的烟气中含有较多的颗粒物、氮氧化物、硫氧化物等有害物质，在给人们带来经济效益的同时也对环境造成了极大污染，专利CN101816874A公开了一种裂解炉尾气处理系统，但是该系统主要除去的是尾气中的硫氧化物，不能有效除去尾气中的氮氧化物以及颗粒物，净化效率不高。目前，也有一些技术采用填料的吸附作用实现气体净化，但是填料使用一段时间后需要更换时，通常需要将生产停止，不仅在一定程度上造成浪费，而且影响生产进度。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种废橡胶裂解烟气净化工艺及其设备，采用本发明，净化效率高，能够同时脱除多种有害成分，而且在不影响生产的情况下实现了填料的再生，实现了真正的连续净化。

本发明的烟气净化工艺主要包括换热、酸洗、碱洗和物理吸附过程，烟气依次经过上述过程后排放。

首先，由于废橡胶裂解产生的烟气中含有较多的颗粒物、氮氧化物、硫氧化物等有害物质，为了防止后期酸洗过程中温度过高造成酸洗液的挥发，裂解产生的烟气首先经过换热器降温，温度降至60℃以下进入酸洗塔。换热可以采用风冷或水冷中的一种或两种。

降温后的烟气中含有大量的氮氧化物，由于氮氧化物在稀硝酸中溶解度最大，将降温后的烟气通过硝酸酸洗。为了保证氮氧化物得到最大程度的吸收，将酸洗过程中硝酸的浓度设为15％-30％。为了将一氧化氮充分氧化为二氧化氮，增加氮氧化物在稀硝酸中的溶解度及碱液的吸收能力，酸洗过程中需要引入氧气或空气来提高烟气中氧气的浓度，保证烟气中氧气的体积含量至少为8％，保证充分氧化。经过酸洗后，烟气中氮氧化物含量由原来的约500mg/m³降为130mg/m³-150mg/m³。

经过硝酸酸洗，除去大部分氮氧化物后的烟气进入碱洗过程，吸收液采用5％-10％的NaOH溶液，同时碱液也可以吸收氮氧化物，硫化氢，氟化氢等气体。通过定期检测溶液的pH值使其不低于7，保证硫氧化物的吸收效率在90％以上。同时经过碱洗后使得烟气偏碱性，不会导致后期物理吸附过程中填料中毒等情况。经过碱洗过程后，烟气中硫氧化物的含量降为30mg/m³-50mg/m³。

上述经过酸洗碱洗过程的烟气进入物理吸附过程，所述的物理吸附过程依次包括鲍尔环吸附、沸石分子筛吸附和活性炭吸附，经过酸洗碱洗的烟气中还会含有少量的氮氧化物、水、颗粒物等杂质，烟气首先经过鲍尔环吸附脱水，沸石分子筛除去氮氧化物，活性炭吸附除去颗粒物等杂质，最后达到EU2000/76/EC烟气排放标准排出。

本发明工艺中后期采用活性炭等填料进行物理吸附，长期使用之后，填料中由于充满被吸附的有机物而失去活性，因此本工艺还包括与物理吸附过程并列进行的填料脱附再生过程，即采用100～120℃热空气对物理吸附塔中的填料进行脱附再生，将填料孔隙中吸附的有机物脱附出来，然后送入加热炉燃烧，燃烧后的废气重新进入烟气净化系统进行净化。脱附时间一般为10～12h。热空气来自于风冷冷却器前端的热风箱。

由于物理吸附过程与填料脱附再生过程可以独立进行，从而保证在物理吸附的同时对填料进行再生，两过程同时进行使用，既不影响生产，又保证了填料的再生，实现在线再生。

本发明所采用的工艺不仅对烟气中的氮氧化物、硫氧化物以及颗粒物进行有效去除，净化效率高，而且在不影响生产的情况下实现了填料的在线再生，降低生产成本的同时实现了真正的连续净化。

本发明的另一目的是提供一种烟气净化设备，主要包括依次通过主管路相连的烟气换热器、酸洗塔、碱洗塔和物理吸附塔。换热器与酸洗塔中下部烟气进口相连，酸洗塔顶部烟气出口与碱洗塔中下部烟气进口相连，碱洗塔顶部烟气进口与吸附塔烟气进口相连。

酸洗塔和碱洗塔塔体内腔底部设有浆液池，浆液池上方设有烟气进口，烟气进口上方设有喷淋填料区，所述的喷淋填料区自下而上包括填料层和喷淋装置。