权利要求书: 1.含OCs的废气处理方法,其中,使废气依次通过碱洗步骤、脱硫脱水步骤和催化氧化步骤进行处理,所述脱硫脱水步骤中使用脱硫脱水剂,所述脱硫脱水剂包含活化的多孔载体和担载于多孔载体的活性剂。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述碱洗步骤中,使废气与碱性物质的溶液接触,所述碱性物质为选自碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的碳酸氢盐、碱土金属的氢氧化物、碱土金属的碳酸盐、碱土金属的碳酸氢盐中的至少一种,优选为碱金属的氢氧化物(氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯)、碱金属的碳酸盐(
碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾)、碱金属的碳酸氢盐(碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾),更优选为碱金属的氢氧化物。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述碱洗步骤中,使废气在碱性物质的溶液中鼓泡,或者使碱性物质的溶液喷淋废气,进行废气和碱性物质的接触;优选在填料层中,使废气和碱性物质的溶液接触。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的方法,其中,所述多孔载体为选自分子筛、氧化硅、
氧化铝、氧化镁、二氧化钛、高岭土、活性炭、硅藻土、凹凸棒土中的至少一种;
所述活性剂为选自碱金属的氢氧化物(氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯)、碱金属的碳酸盐(碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾)、碱金属的碳酸氢盐(碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾)中的至少一种,优选为选自碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐中的至少一种;
优选的是,所述脱硫脱水剂通过以下方法制备:
使活性剂的溶液与多孔载体材料接触反应,而后进行加热,将含有活性剂与多孔载体材料的溶液在减压下干燥,得到固体脱硫脱水剂;
优选的是,将上述制备的脱硫脱水剂熟化1?2天。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的方法,其中,所述脱硫脱水步骤中,使废气通过装载有脱硫脱水剂的筛网;或者使废气通过装载有脱硫脱水剂的床层。
6.根据权利要求1?5中任一项所述的方法,其中,催化氧化步骤中,将经过脱硫脱水处理的废气进行催化氧化处理,以除去废气中的OCs。
7.根据权利要求1?6中任一项所述的方法,其中,碱洗步骤使用碱洗塔时,使与废气接触后的碱性物质的溶液的至少一部分循环至塔顶,以再次与废气接触;和/或;
使与碱性物质的溶液接触后的废气的至少一部分循环至塔底的进气口,以再次与碱性物质的溶液接触;和/或在碱洗步骤和脱硫脱水步骤之间,设置检测步骤,测定经碱洗步骤处理后的废气中的硫化物的含量;和/或在脱硫脱水步骤中,使经过脱硫脱水步骤的废气的至少一部分再次循环至脱硫脱水步骤的上游,以再次进行脱硫脱水处理;和/或在脱硫脱水步骤和催化氧化步骤之间,设置检测步骤,测定脱硫脱水步骤后的废气中的硫化物的含量和水蒸气的含量;和/或在脱硫脱水步骤和催化氧化步骤之间,具有对经脱硫脱水处理后的废气进行预热的预热步骤,所述预热步骤使用加热器;和/或在脱硫脱水步骤和催化氧化步骤之间,具有使经脱硫脱水处理后的废气与经催化氧化处理后的气体进行换热的换热步骤。
8.含OCs的废气处理装置,其中按照废气流路,依次包括碱洗单元、脱硫脱水单元和催化氧化单元;其中,碱洗单元中具有与废气接触的碱性物质的溶液;
脱硫脱水单元中具有脱硫脱水剂,所述脱硫脱水剂包含活化的多孔载体和担载于载体的活性剂;
催化氧化单元中设置有与废气接触发生催化氧化的催化氧化催化剂。
9.根据权利要求8所述的处理装置,其中,所述碱性物质为选自碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的碳酸氢盐、碱土金属的氢氧化物、碱土金属的碳酸盐、碱土金属的碳酸氢盐中的至少一种,优选为碱金属的氢氧化物(氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯)、碱金属的碳酸盐(碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾)、碱金属的碳酸氢盐(碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾),更优选为碱金属的氢氧化物。
10.根据权利要求8或9所述的处理装置,其中,所述多孔载体为选自分子筛、氧化硅、氧化铝、氧化镁、二氧化钛、高岭土、活性炭、硅藻土、凹凸棒土中的至少一种;
所述活性剂为选自碱金属的氢氧化物(氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯)、碱金属的碳酸盐(碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾)、碱金属的碳酸氢盐(碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾)中的至少一种,优选为选自碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐中的至少一种;
优选的是,所述脱硫脱水剂通过以下方法制备:
使活性剂的溶液与多孔载体材料接触反应,而后进行加热,将含有活性剂与多孔载体材料的溶液在减压下干燥,得到固体脱硫脱水剂;
优选的是,将上述制备的脱硫脱水剂熟化1?2天。
11.根据权利要求8?10中任一项所述的处理装置,其中,所述碱洗单元为碱洗塔,所述碱洗塔具有塔底的废气进料口和塔顶的废气出口、以及塔顶的碱性物质的溶液的喷淋装置,优选的是,在碱洗塔中上部设置一个或多个填料层,使得从填料层上方流下的碱性物质的溶液和从填料层下方进入的废气在填料层接触。
12.根据权利要求8?11中任一项所述的处理装置,其中,所述碱洗单元进一步包括塔顶循环装置,将从塔顶出料的废气循环至废气进料口;和/或所述碱洗单元中进一步包括塔底循环装置,将塔底的接触完成的碱性物质的溶液循环至塔顶的喷淋装置。
13.根据权利要求8?12中任一项所述的处理装置,其中,所述脱硫脱水单元中设置有装载有脱硫脱水剂的筛网或者床层;和/或在脱硫脱水单元中,进一步包括脱硫脱水循环装置,使流经脱硫脱水单元的废气的至少一部分再次循环至脱硫脱水单元的入口。
14.根据权利要求8?12中任一项所述的处理装置,其中,在碱洗单元和脱硫脱水单元之间具有检测装置;和/或在脱硫脱水单元和催化氧化单元之间,具有检测装置。
15.根据权利要求8?13中任一项所述的处理装置,其中,在脱硫脱水单元和催化氧化单元之间的流路上具有预热单元;和/或,在脱硫脱水单元和催化氧化单元之间的流路上具有换热单元,在换热单元中,使来自脱硫脱水单元废气与来自催化氧化单元的经处理的气体进行换热。
16.脱硫脱水剂用于废气处理的用途,其中所述废气为来自污水池的废气,所述脱硫脱水步骤中使用脱硫脱水剂,所述脱硫脱水剂包含活化的多孔载体和担载于多孔载体的活性剂,所述多孔载体为选自分子筛、氧化硅、氧化铝、氧化镁、二氧化钛、高岭土、活性炭、硅藻土、凹凸棒土中的至少一种;
所述活性剂为选自碱金属的氢氧化物(氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯)、碱金属的碳酸盐(碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾)、碱金属的碳酸氢盐(碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾)中的至少一种,优选为选自碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐中的至少一种;
优选的是,所述脱硫脱水剂通过以下方法制备:
使活性剂的溶液与多孔载体材料接触反应,而后进行加热,将含有活性剂与多孔载体材料的溶液在减压下干燥,得到固体脱硫脱水剂;
优选的是,将上述制备的脱硫脱水剂熟化1?2天。
说明书: 污水池废气的治理方法和装置技术领域[0001] 本发明提供一种废气的处理方法和处理装置;更具体而言,本发明提供一种用于处理来自污水池的废气的处理方法和处理装置。背景技术[0002] 近年来国家对环保的要求日益提高,2015年4月环保部颁布了《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570?2015)和《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571?2015)。这些标准里规定了废水集输、储存和处理设施的标准。其中规定,用于集输、储存和处理含挥发性有机物(OCs)、恶臭物质的废水设施应密闭,产生的废气应接入有机废气处理装置,其大气污染物排放应符合该标准中大气污染物排放限值,并要求现有企业自2017年7月1日起执行。
[0003] 另外,2017年1月,江苏省发布了《化学工业挥发性有机物排放标准》(DB32/3151?2016),该标准里规定了化学工业企业挥发性有机物的排放限值,并要求现有企业自
2019年2月1日起执行。其中,挥发性有机物及臭气浓度限值中,要求非甲烷总烃≤
3
80mg/m 。同时该标准还指出,环评或排污许可证要求严于本标准时,从严执行。而诸如上海
3
市的DB31/933标准已要求有机污染物中的苯≤1mg/m ,北京市的DB11/477标准要求焚烧
3 3
处理的OCs(挥发性有机物)浓度≤20mg/m,非焚烧处理的OCs浓度≤100mg/m。
[0004] 按照财政部、国家发改委及环保部发布的《挥发性有机物排污收费试点办法》财税[2015]71号,以及江苏省《化学工业挥发性有机物排放标准》,从2018年1月1日起,每污染当量由3.6元提升至4.8元,上海地区在2017年的每污染当量费用就已经达到了20元/kg。根据中华人民共和国环境保护法及大气污染防治法,违规排放OCs的企业,可能面临限产、停产整治,停业关闭,按日处罚等处罚措施。[0005] 面对这些严格的标准,企业在废水、废气的治理上的需求更加迫切。[0006] 另一方面,对于污水池产生的废气,其特征为有机物组分复杂、总有机物浓度波动大,尤其是水汽含量大。由于气体中无具有回收利用价值的组分,因此膜分离和冷凝法这类回收治理方法不适用,而吸附、吸收等处理方法会产生大量二次污染,而高温焚烧方法的能耗极高。针对此类废气,低温催化氧化法是一种经济、可靠的治理方式。[0007] 但是,来自于污水池的废气中,一般含有一定浓度的硫化物,其包括各类无机硫化合物和各类有机硫化合物。在对来自污水池的废气,利用催化氧化催化剂进行处理时,该硫化物往往会导致催化剂中毒,严重削减了催化剂的催化氧化性能,严重降低废气的处理效率。因此,在对废气进行催化氧化处理之前,需要对废气进行预处理,以除去其中的硫化物。[0008] 另一方面,来自于污水池的废气中,水汽含量极大,常温下水蒸气含量处于过饱和状态,在对该废气进行处理时,由于催化氧化处理通常在高温下进行,高温高湿条件下,催化剂可能会发生水热反应,这对于催化剂的性能有很大影响,因此需要采取降温、过滤的方式进行降低水含量的预处理。但是,这种预处理又会大大增加治理设施的投资和运行成本。但若不进行降低气体中水含量的预处理,则对催化剂的水热稳定性具有极高要求。
[0009] 因此,在现有技术中,亟需一种可以降低废气中的硫化物含量,同时降低废气中水蒸气含量的处理方法,以便于对于废气进行后续的催化氧化处理。发明内容[0010] 针对上述现有技术中存在的技术问题,本发明的发明人经过深入地研究,结果发现,通过特定的预处理方法,并结合特定的处理剂,可以在降低废气中的硫化物含量同时,控制废气中的水蒸气含量,使得经预处理的废气更利于后续的催化氧化处理。本发明的预处理方法特别适合于来自污水池的废气的处理。[0011] 更具体而言,本发明提供一种废气处理方法,其中,使废气依次通过碱洗步骤、脱硫脱水步骤和催化氧化步骤进行处理;其中,在碱洗步骤中,将废气与碱性溶液接触,进行碱洗;
在脱硫脱水步骤中,使经碱洗的废气与脱硫脱水剂接触,所述脱硫脱水剂包含活化的多孔载体和担载于载体的活性剂;和
在催化氧化步骤中,使经过脱硫脱水步骤的废气与催化氧化催化剂接触,进行处理。
[0012] 本发明还提供一种废气处理装置,其中按照废气流路,依次包括碱洗单元、脱硫脱水单元和催化氧化单元,其中,碱洗单元具备与废气接触的碱性物质的溶液;
脱硫脱水单元具有脱硫脱水剂,所述脱硫脱水剂包含活化的多孔载体和担载于载体的活性剂;
催化氧化单元中设置有与废气接触发生催化氧化的催化氧化催化剂。
[0013] 本发明还提供一种将脱硫脱水剂用于废气处理的用途,其中所述废气为来自污水池的废气。附图说明[0014] 图1用于说明本发明一个实施方式的工艺流程图。[0015] 发明效果本发明的废气处理方法中,通过对废气依次进行碱洗处理和脱硫脱水处理,可以有效地降低废气中的硫含量、并使得废气中的水蒸气含量得以降低,由此在废气进入催化氧化处理时,不会由废气中的硫化合物或者水蒸气导致催化剂的活性受到影响,使得后续的废气的催化氧化处理得以顺利地进行。
[0016] 通过本发明的废气处理方法,可以极大地延长催化剂的使用寿命,改善OCs去除率,提高处理废气的效率,特别是提高处理来自污水池的废气的处理效率。具体实施方式[0017] 下面将结合具体实施方式对本发明的实施方案进行更为详细的说明,但是本领域的技术人员将会理解,下列描述的具体实施方式仅用于说明本发明,而不应视为对本发明的保护范围的限定。相反,本发明意图涵盖可被包括在由权利要求所限定的本发明范围之内的所有替代、修改和等同的方式。[0018] 在没有特别说明的情况下,本发明的各实施方案可以以任意地方式进行组合,由此而得的技术方案的转换、变形、改变也包括在本发明的范围之中,并且并未超出本发明的范围。[0019] [废气处理方法]本发明提供一种废气处理方法,其中,使废气依次通过碱洗步骤、脱硫脱水步骤和催化氧化步骤进行处理。
[0020] 碱洗步骤中,使废气与碱性物质的溶液接触。本发明中,碱洗步骤中的碱性物质为选自碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的碳酸氢盐、碱土金属的氢氧化物、碱土金属的碳酸盐、碱土金属的碳酸氢盐中的至少一种。作为碱金属的氢氧化物,可以列举氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯;作为碱金属的碳酸盐,可以列举碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾;作为碱金属的碳酸氢盐,可以列举碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾;作为碱土金属的氢氧化物,可以列举氢氧化钙、氢氧化钡;作为碱土金属的碳酸盐,可以列举碳酸镁;作为碱土金属的碳酸氢盐,可以列举碳酸氢镁。其中,优选碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的碳酸氢盐,更优选为碱金属的氢氧化物。[0021] 作为可以溶解碱性物质的溶剂,可以选自自来水、纯化水或去离子水。[0022] 作为碱性物质的溶液的浓度,没有特别限定,本领域技术人员可以根据需要选择适当的浓度,例如,相对于溶液的总质量,碱性物质的含量为0.5%?90%、1%?80%、5%?70%、10%?60%、15%?50%、20%?40%、25%?30%,但不限于此。
[0023] 作为使废气与碱性物质的溶液接触的方式,只要可以使废气和碱性物质接触即可,没有特别限定。例如,在本发明的一个实施方式中,可以使废气在碱性物质的溶液中鼓泡,此时可以使用气体分布器等将废气分布在碱性物质的溶液中,还可以采用碱洗塔,此时,从塔底进料废气,从塔顶喷淋碱性物质的溶液,使碱性物质和废气在塔中接触,在塔底收集接触后的溶液,经处理的废气从塔顶排出。在本发明的一个实施方式中,可以在碱洗塔中上部设置一个或多个填料层,使得从填料层上方流下的碱性物质的溶液和从填料层下方进入的废气在填料层得到充分地接触。[0024] 在脱硫脱水步骤中,使经碱洗的废气与脱硫脱水剂接触。[0025] 本发明中,所述脱硫脱水剂包含活化的多孔载体和担载于多孔载体的活性剂。作为转化为活化的多孔载体的多孔载体材料,可以为选自分子筛、氧化硅、氧化铝、氧化镁、二氧化钛、高岭土、活性炭、硅藻土、凹凸棒土中的至少一种,优选为选自活性炭、硅藻土、凹凸2 ?1
棒土中的至少一种。更优选为活性炭。所述多孔载体材料的BET比表面积为100 800m·g ,~
2 ?1 ?1
优选110 800m·g ,众数孔径为2 16nm,优选为4 12nm,孔容为0.15 1.2ml·g ,优选为~ ~ ~ ~
?1
0.3 1.2ml·g 。但不限于此,本领域技术人员可以根据需要来适当调节选择。
~
[0026] 作为担载于活化的多孔载体的活性剂,为选自碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的碳酸氢盐中的至少一种,优选为选自碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐中的至少一种。作为碱金属的氢氧化物,可以列举氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯;作为碱金属的碳酸盐,可以列举碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾;作为碱金属的碳酸氢盐,可以列举碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾。[0027] 本发明的脱硫脱水剂中,相对于多孔载体材料的质量,所述活性剂的担载量为0.01质量%?20质量%,优选0.1质量%?10质量%,更优选1质量%?5质量%。
[0028] 作为本发明的脱硫脱水剂的制备方式,使活性剂活化载体后,担载于其上即可。作为活化并担载的方式,可以使活性剂的溶液与载体材料接触(例如使载体材料浸渍于活性剂的溶液)发生反应,而后进行加热,将含有活性剂与载体材料的溶液在减压下干燥。由此,可以制备的得到本发明的固体脱硫脱水剂。优选地,将新鲜制得的脱硫脱水剂熟化1?2天。熟化条件没有任何限定,可以为在室温、常压下放置1?2天。
[0029] 例如,以多孔载体材料为活性炭、活性剂为氢氧化钾为例。使用溶剂将预定量的氢氧化钾制备为溶液,进而,在该溶液中添加预定量的活性炭,充分搅拌后,加热蒸发干燥,即可得到固体形式的活性炭被活化且担载氢氧化钾的脱硫脱水剂。在本发明的脱硫脱水剂的制备中,作为溶解活性剂的溶剂,可以选自自来水、纯化水和去离子水;作为加热干燥的条件,可以为:50?150℃(优选100?150℃,更优选120?150℃)的温度下减压下(绝对压力0~0.095MPa(优选0.0~0.05MPa,更优选0.0~0.03MPa))干燥1?24h(优选2?14h,更优选4?
6h)。另外,在本发明中,在将活性剂溶液与多孔载体材料进行混合时,由于活性剂与多孔载体材料之间发生反应,因此能产生放热,此时,可以根据需要进行搅拌,将温度控制在上述的加热温度,直至溶剂蒸干。另外,本发明中,可以根据需要对于多孔载体材料进行进一步粉碎。
[0030] 作为废气与脱硫脱水剂的接触方式,只要可以使二者接触,使脱硫脱水剂脱附废气中的含硫化合物和水蒸气即可,没有特别限定。例如可以使用脱硫罐,将脱硫脱水剂装载于脱硫罐的筛网中,使废气通过其即可。也可以使废气通过装载有脱硫脱水剂的床层。装载有脱硫脱水剂的筛网或床层的形式没有具体限定,只要是可以是废气流通,与脱硫脱水剂接触即可。此时,可以根据需要设置多层筛网或床层。[0031] 在催化氧化步骤中,将经过脱硫脱水处理的废气进行催化氧化处理,以除去废气中的OCs。作为催化氧化步骤中使用的催化剂,可以使用本领域中已知的用于催化氧化处理OCs的各种催化氧化催化剂。催化氧化的温度可以使用本发明已知的用于催化氧化处理OCs的通常温度,例如可以为150℃?500℃,优选150℃?450℃,更优选250℃?350℃。[0032] 在本发明的一个实施方式中,使用碱洗塔进行碱洗步骤时,使废气从塔中下部进入碱洗塔,从塔顶喷淋碱性物质的溶液,使得废气与碱性物质的溶液接触。[0033] 在本发明的一个实施方式中,使用碱洗塔进行碱洗步骤时,使与废气接触后的碱性物质的溶液的至少一部分循环至塔顶,以再次与废气接触。[0034] 在本发明的一个实施方式中,使用碱洗塔进行碱洗步骤时,使与碱性物质的溶液接触后的废气的至少一部分循环至废气进气口,以再次与碱性物质的溶液接触。[0035] 在本发明的一个实施方式中,在碱洗步骤和脱硫脱水步骤之间,设置检测步骤,该检测可以是在线监测,测定经碱洗步骤处理后的废气中的硫化物的含量。[0036] 在本发明的一个实施方式中,使经过脱硫脱水步骤的废气的至少一部分再次循环至脱硫脱水步骤的上游,以再次进行脱硫脱水处理。[0037] 在本发明的一个实施方式中,在脱硫脱水步骤和催化氧化步骤之间,设置检测步骤,该检测可以是在线监测,测定经脱硫脱水步骤后的废气中的硫化物的含量和水蒸气的含量。[0038] 在本发明的一个实施方式中,在脱硫脱水步骤和催化氧化步骤之间,具有对经脱硫脱水处理后的废气进行预热的预热步骤。[0039] 在本发明的一个实施方式中,所述预热步骤包括通过加热单元对经脱硫脱水处理后的废气进行加热的步骤,该加热可以使用本领域常用的加热器。[0040] 在本发明的一个实施方式中,在脱硫脱水步骤和催化氧化步骤之间,具有使经脱硫脱水处理后的废气与经催化氧化处理后的气体进行换热的换热步骤。[0041] 在本发明的一个实施方式中,所述预热步骤中,使经脱硫脱水处理后的废气的至少一部分在预热步骤中进行预热,通过调节进入预热步骤的经脱硫脱水处理后的废气的比例,调节进入催化氧化步骤前的废气的温度。[0042] 在本发明的一个实施方式中,所述换热步骤中,引入经催化氧化处理后的气体的至少一部分,通过调节进入换热步骤的经脱硫脱水处理后的废气的比例、和/或调节引入预热步骤的经催化氧化处理后的气体的比例来调节进行换热的高温侧流体的比例,由此调节进入催化氧化步骤前的废气的温度。[0043] [废气处理装置]本发明还提供一种废气处理装置,其中按照废气流路,依次包括碱洗单元、脱硫脱水单元和催化氧化单元;其中,
碱洗单元中具有与废气接触的碱性物质的溶液;
脱硫脱水单元中具有脱硫脱水剂,所述脱硫脱水剂包含活化的多孔载体和担载于载体的活性剂;
催化氧化单元中设置有与废气接触发生催化氧化的催化氧化催化剂。
[0044] 本发明的废气处理装置中,碱洗单元中具有与废气接触的碱性物质的溶液。在本发明的一个实施方式中,所述碱洗单元为碱洗塔。本发明中的碱洗单元中,可以进行本发明上述的碱洗步骤,其中的碱性物质、溶剂等各成分以及相关特征如上所述。[0045] 本发明的脱硫脱水单元中,具有脱硫脱水剂,所述脱硫脱水剂包含活化的多孔载体和担载于载体的活性剂。本发明中的废气处理装置中的脱硫脱水剂可以使用本发明上述的脱硫脱水剂。本发明的催化氧化单元中,设置有催化氧化催化剂,使废气与其接触,进行催化氧化处理,以除去废气中的OCs。本发明的催化氧化单元可以为催化氧化反应器。催化氧化的温度可以使用本领域已知的用于催化氧化处理OCs的通常温度,例如可以为150℃?500℃,优选150℃?450℃,更优选150℃?350℃。
[0046] 在本发明的一个实施方式中,在碱洗单元中,可以使废气在碱性物质的溶液中鼓泡,此时碱洗单元中可以具有气体分布器,通过气体分布器,将废气分布在碱性物质的溶液中。[0047] 在本发明的一个实施方式中,碱洗单元为碱洗塔,此时,碱洗单元具有塔底的废气进料口和塔顶的废气出口、以及塔顶的碱性物质的溶液的喷淋装置,从塔底进料废气,从塔顶喷淋碱性物质的溶液,使碱性物质和废气在塔中接触,在塔底收集接触后的溶液,经处理的废气从塔顶排出。[0048] 在本发明的一个实施方式中,在碱洗塔中上部设置一个或多个填料层,使得从填料层上方流下的碱性物质的溶液和从填料层下方进入的废气在填料层得到充分地接触。[0049] 在本发明的一个实施方式中,在碱洗单元中,进一步包括塔顶循环装置,将从塔顶出料的废气循环至碱洗单元的废气进料口。[0050] 在本发明的一个实施方式中,在碱洗单元中,进一步包括塔底循环装置,将塔底的接触完成的碱性物质的溶液循环至塔顶的喷淋装置。[0051] 在本发明的一个实施方式中,在碱洗单元和脱硫脱水单元之间具有检测装置,所述检测装置测定流出碱洗单元的废气中的硫化物的含量。[0052] 在本发明的一个实施方式中,所述脱硫脱水单元为脱硫罐。在本发明的一个实施方式中,在脱硫罐中设置有装载了脱硫脱水剂的筛网或者床层,使废气通过该筛网或床层,与脱硫脱水剂接触,除去废气中的硫化物和水蒸气。在本发明的一个实施方式中,可以根据需要设置多层筛网或床层。[0053] 在本发明的一个实施方式中,在脱硫脱水单元中,进一步包括脱硫脱水循环装置,使流经脱硫脱水单元的废气的至少一部分再次循环至脱硫脱水单元入口,以再次进行脱硫脱水处理。[0054] 在本发明的一个实施方式中,在脱硫脱水单元和催化氧化单元之间,具有检测装置,所述检测装置测定流经脱硫脱水单元后的废气中的硫化物的含量和水蒸气的含量。[0055] 在本发明的一个实施方式中,在脱硫脱水单元和催化氧化单元之间的流路上具有预热单元。[0056] 在本发明的一个实施方式中,所述预热单元为加热来自脱硫脱水单元废气的单元。预热单元中可以包括本领域常规的加热器。[0057] 在本发明的一个实施方式中,在脱硫脱水单元和催化氧化单元之间的流路上具有换热单元,在换热单元中,使来自脱硫脱水单元废气与来自催化氧化单元的经处理的气体进行换热。在所述换热单元中,使来自脱硫脱水单元废气通过换热单元的壳程/管程,使来自催化氧化单元的经处理的气体通过换热单元的管程/壳程,进行换热。[0058] 本发明还提供将脱硫脱水剂用于废气处理的用途,其中所述废气为来自污水池的废气。[0059] 不受任何理论限定地,本发明人推测,本发明中,首先将来自污水池的含OCs和硫化物的废气通过碱洗单元进行碱洗,除去其中的有机硫化合物和无机硫化合物,而后,使经处理的废气通过脱硫脱水单元,使废气与脱硫脱水剂接触,由此,一方面除去废气中残留的有机硫化合物(特别是硫醚和羰基硫类化合物),另一方面,脱硫脱水剂可以有效地降低废气中的水蒸气的含量,由此,出脱硫脱水单元的废气中的硫化物(包括有机硫化合物和无机硫化合物)含量极低(优选为检测限以下),并且水蒸气被有效地吸收,再将该经处理的废气通过催化氧化单元,使其与催化氧化催化剂接触,可以有效地除去废气中的OCs,得到经处理的气体。由于进入催化氧化单元的废气中,硫化物(包括有机硫化合物和无机硫化合物)含量极低(优选为检测限以下),因此,催化剂不会发生由硫化物导致的中毒,另外,由于水蒸气含量低,因此高温水蒸气对于催化剂的影响也得到抑制。由此,可以稳定且高效地发挥催化剂的催化氧化作用。[0060] 本发明中,废气中的OCs浓度可以用本领域常用的总挥发性有机物(TOC)或非甲烷总烃(NMHC)的浓度进行表征和测定。[0061] 以下,结合本发明图1,示例性地说明本发明的一个实施方式。但是,本发明并不限定于该实施方式。另外,本发明下述的各装置未必都在图1中示出。[0062] 1.开车催化氧化反应器(催化氧化单元)设置的催化床层需要进行预热,催化床层温度达到工作温度(350℃)后,才可通入废气处理。预热催化氧化反应器时,可以通过热风内循环的形式进行加热。
[0063] 2.运行催化氧化反应器具备工作条件后,废气先经过碱洗塔(碱洗单元)除去无机硫化合物和有机硫化合物,碱洗塔中碱性物质的溶液为氢氧化钠水溶液,控制碱液pH值为12?13。
当pH值低于12时,通过补碱泵向碱洗塔中补充氢氧化钠水溶液(碱液)。碱液由碱液循环泵打入碱洗塔上部两个填料层,在填料层使废气与碱液充分接触后,废气中的硫化物与氢氧化钠反应生成相应的盐分。碱洗塔设置溢流口,当废气中水含量较高时,会造成碱洗塔液位升高,需从溢流口排出。当废气中水分较低时,会夹带碱洗塔中的水分,需向碱洗塔内补充新鲜水。
[0064] 废气通过碱洗塔后进入脱硫罐(脱硫脱水单元),脱硫罐内装填脱硫脱水剂。由此,在碱洗塔未脱除干净的硫醚和羰基硫类化合物,在脱硫罐内被脱除,同时废气中含有的水蒸气也被脱硫脱水剂吸收。[0065] 通过脱硫罐后的废气,进入气气换热器(换热单元)的壳程,回收热量,气气换热器壳程入口管线设置旁路,当废气中非甲烷总烃浓度较大时,部分废气从旁路直接进入催化氧化反应器入口管线。[0066] 离开气气换热器的废气进入电加热器(预热单元)补充热量,确保进入催化氧化反3
应器入口的气体温度达到350℃。其中,当废气中非甲烷总烃浓度达到2500mg/Nm 时(按绝热计算),经气气换热器(换热单元)换热后的废气温度能够达到350℃,此时,不需要电加热器。
[0067] 废气通过电加热器后,进入催化氧化反应器(催化氧化单元),废气与催化剂接触,废气中OCs在催化剂作用下,无焰氧化生成二氧化碳和水,净化后的气体的至少一部分引入上述气气换热器(换热单元),与通过脱硫罐后的废气进行换热后,排放。实施例
[0068] 以下,通过实施例来说明的效果,但是,本发明的实施方式不限于实施例。[0069] 试验1试验地点:扬子石化水厂净一车间1号废气总管;
试验装置:直接催化氧化试验装置流程如图1所示。
[0070] 试验流程描述:从水厂污水池废气总管上开一条侧线,侧线废气先经过碱洗塔去除其中的无机硫化物,再在脱硫脱水塔中去除有机硫化物和水分,然后经过电加热器将废气加热到需要的温度,最后通过催化柜,催化柜中装有催化氧化催化剂,废气中的OCs在催化剂的作用下,无焰燃烧生成二氧化碳和水,进行无害化治理,净化后的废气直接排放向大气。
[0071] 试验装置前后设有取样口,用于采集治理前后的气体。[0072] 试验装置可以通过阀门切换,短路碱洗塔、脱硫脱水塔,用以试验验证碱洗和脱硫脱水塔的作用。[0073] 试验条件:3
废气流量:200Nm/h
废气温度:25℃
废气压力:常压
用于碱洗的碱性物质:氢氧化钾
碱液PH值:12~13
碱洗塔液气比:2:1
脱硫脱水塔填料:本发明的脱硫脱水剂
脱硫脱水塔填料装填量:200L
?1
脱硫脱水塔空速:1000h
废气进入催化柜的温度:160?350℃
催化剂装填量:20L
?1
催化剂空速:10000h 。
[0074] 本发明的脱硫脱水剂的制备为:将活性炭浸渍在相对于活性炭的质量氢氧化钾的量为2质量%的氢氧化钾水溶液中,持续搅拌,始终控制温度在90℃?100℃,在0.095MPa的压力下持续搅拌,直至溶剂蒸干。
[0075] 试验结果:试验测定了在160?350℃之间,本工艺治理污水池恶臭气体效果,试验结果见附表
1。
[0076] 结论:在350℃以上催化氧化处理的情况下,能够保证水厂净一车间废气治理后非3
甲烷总烃和三苯净化率在95%以上,入口非甲烷总烃是205.35mg/Nm ,出口非甲烷总烃是
3
2.55mg/Nm ,250℃以上催化氧化处理能够保证水厂净一车间废气治理后非甲烷总烃和三
3 3
苯净化率在90%以上,入口非甲烷总烃是273.35mg/Nm ,出口非甲烷总烃是26.0mg/Nm ,均能满足国家颁布的(GB31571?2015)和江苏省(DB32/3151?2016)废气排放标准。特别是,在350℃以上进行处理时,能够满足中石化总部炼油事业部的要求,效果更为优异。
[0077] 试验2使试验1中催化氧化处理的温度为350℃,分别在不使用碱洗塔、不使用脱硫脱水塔、和脱硫脱水塔填料为一般活性炭三种情况,与试验1同样地进行污水池恶臭气体处理,试验结果见表2。
[0078] 另外,使试验1中催化氧化处理的温度为350℃,在碱洗塔和脱硫脱水塔之间设置高浓度碱液罐(氢氧化钾水溶液,浓度10wt%),将出碱洗塔的废气在碱液罐中鼓泡,出碱液罐的废气进入脱硫脱水塔,在脱硫脱水塔中填充一般活性炭,与试验1同样地进行污水池恶臭气体处理。[0079] 由以上试验1和试验2可知,本发明的废气处理方法对于来自污水池的废气,表现出优异的处理效果,可以有效地净化废气中的OCs。与此相对地,在不使用碱洗塔、或者不使用脱硫脱水塔的情况下,废气中的OCs的净化效率降低。另一方面,使用一般活性炭代替本发明的脱硫脱水剂的情况下,废气中的OCs的也无法得到有效地净化。进而,在不使用本发明的脱硫脱水剂的情况下,即使充分地除去硫化合物(上述高浓度碱液罐的方式),也无法实现OCs的有效净化。不受任何理论限定地,推测这是因为,虽然硫化合物被充分地去除,但是水蒸气含量未被本发明的脱硫脱水剂吸附,进入催化氧化反应器的废气中,水蒸气含量过高,导致催化剂的活性受到影响。[0080] 产业实用性本发明中,通过特定的处理方法或特定的处理装置,可以有效地对于来自污水池的废气进行处理,除去其中的OCs,而不会发生催化剂活性降低或失活的现象。
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