[发明专利]一种高温炉尾气的回收方法

说明书

本发明提供了一种高温炉尾气的回收方法，包括以下步骤：a)将高温炉排出的尾气通入外周设有冷却装置的固气分离装置中，尾气中的杂质气体因骤冷固化而被除去，将固化的杂质气体回收；b)将除去杂质气体的尾气再通入到气体检测装置中进行分析测定，测定氮气含量；c)将分析测定后的尾气，按照所测定的氮气含量的不同，再通入第一气体回收系统或第二气体回收系统进行分离回收。本发明的高温炉尾气回收方法根据尾气中氮气含量的不同，采用了两种不同的尾气分离方法，使尾气分离具有针对性，分离效果好，可得到纯度较高的气体，从而减少资源和能源浪费，降低尾气的分离和回收成本。本发明的高温炉尾气回收方法经济环保，具有实用推广价值。

技术领域

本发明属于尾气处理回收领域，具体涉及一种经济环保的高温炉尾气的回收方法，尤其针对高温炉含氮尾气。

背景技术

目前，国内外合成金刚石企业在纯化原料石墨时均采用干法生产工艺，所用设备大多是高温炉，且炉内工作温度一般在2800℃以上，由于石墨耐氧化性差，尤其是在高温下更易氧化为二氧化碳而挥发，故高温下对石墨提纯时必须在绝氧、有惰性气体(如氮气、氩气等)的环境中进行，以确保石墨有较高的产率和回收率。但实际上，由于原料、工艺的变化以及炉子上各阀门的密封效果不佳等原因，使得高温炉排放的尾气成分较为复杂，高温炉尾气中不仅包括惰性气体、杂质气体，还包括含氧或二氧化碳等气体。因此，在回收石墨产品的同时也需考虑如何处理惰性气体、杂质气体、氧气、二氧化碳等气体，如果将惰性气体和杂质气体直接排放到空气中，会对环境造成污染。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种处理高温炉尾气的方法，将高温炉尾气进行分离回收，尤其针对含氮尾气，防止尾气直接排放到空气中污染环境，而且对尾气的分离效果好，可得到纯度较高的气体，将这些气体回收再利用可减少能源浪费。因此，该方法经济环保，具有实用推广价值。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明提供了一种高温炉尾气的回收方法，包括以下步骤：

a)将高温炉排出的尾气通入外周设有冷却装置的固气分离装置中，其中的杂质气体因骤冷固化而被除去，将固化的杂质气体回收；

b)将除去杂质气体的尾气再通入到气体检测装置中进行分析测定，测定氮气含量；

c)将分析测定后的尾气，按照所测定的氮气含量的不同，进行以下操作：

c1)当测定的氮气含量为90％以上时，启动运行第一气体回收系统，同时关闭第二气体回收系统，将分析测定后的尾气通入第一气体回收系统进行分离回收；

c2)当测定的氮气含量小于90％时，启动运行第二气体回收系统，同时关闭第一气体回收系统，将分析测定后的尾气通入第二气体回收系统进行分离回收。

高温炉尾气各组分(如杂质气体、惰性气体、氧气、二氧化碳等)的相变温度不同，采用设有冷却装置的固气分离装置对高温炉尾气进行冷却，使相变温度低的组分冷凝固化而被分离。

根据气体检测装置所测定的尾气中的氮气含量，控制第一气体回收系统和第二气体回收系统，使第一气体回收系统处于运行状态，同时第二气体回收系统处于关闭状态(或者使第一气体回收系统处于关闭状态，同时第二气体回收系统处于运行状态)，从而使含有不同氮气量的高温炉尾气能够被有针对性的分离回收，改善分离效果，提高分离效率。

优选的，所述步骤c1)中，将分析测定后的尾气通入第一气体回收系统进行分离回收的具体步骤为：将分析测定后的尾气通过第一分子筛膜床吸附氮气，其余气体透过第一分子筛膜床，得到纯度较高的氧气或富氧气体。

优选的，当第一分子筛膜床吸附的氮气接近饱和时，停止供应尾气，并降低第一分子筛膜床内的压力降低为0.1～0.3个标准大气压，使吸附于第一分子筛膜床上的氮气解吸，回收氮气。