專利名稱：一種水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置及其治理有機(jī)廢氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置及其治理有機(jī)廢氣的方法，屬于廢氣凈化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大氣污染是我國目前突出的環(huán)境污染問題之一，工業(yè)廢氣是大氣污染物的主要來源，對(duì)農(nóng)業(yè)、社會(huì)環(huán)境、自然環(huán)境以及人們健康有著嚴(yán)重的危害，“十二五”規(guī)劃將建立全國范圍的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)。有機(jī)廢氣是工業(yè)廢氣中最難治理氣體之一，工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生各種有機(jī)物廢氣，主要包括各種烴類、醇類、醛類、酸類、酮類和胺類等，有機(jī)廢氣會(huì)通過呼吸道和皮膚進(jìn)入人體，能給人的呼吸、血液、肝臟等系統(tǒng)和器官造成暫時(shí)性和永久性病變，危害人體健康。對(duì)易溶于水的有機(jī)廢水通常采用常規(guī)治理方法，如吸收、冷凝、吸附等；而對(duì)難溶于水的有機(jī)廢水，目前治理工藝復(fù)雜、投資成本高，且治理效率不太理想。吸附法是一種常用的治理含揮發(fā)性有機(jī)物的方法，其中活性碳吸附應(yīng)用最為廣泛，但它存在不耐高溫、在濕潤的條件下不能保持很好的吸附能力、易燃、成本高和二次污染等的缺點(diǎn)。吸收法是一種發(fā)展較早、工藝成熟、應(yīng)用范圍廣的化工分離操作，能在消除氣態(tài)污染物同時(shí)對(duì)污染物進(jìn)行回收利用，是常用大氣治理技術(shù)之一。吸收法吸收效率的高低主要取決于吸收劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置及其治理有機(jī)廢氣的方法。
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為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:—種水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置，包括順序相接的填料吸收塔、水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置和油水分離器。申請(qǐng)人:經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):填料吸收塔及水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置利用水包油系乳化液可高效去除有機(jī)廢氣中的油相和粉塵顆粒物，并通過油水分離器分離出液相和油相，從而循環(huán)利用液相中的水包油系乳化液和回收油相，大大降低水體等資源消耗；乳化液作為一種吸收劑，表面具有親水基和親油基，能使互不相溶的兩相(如油與水)相互混溶，并形成均勻分散體或乳化體，從而改變?cè)械奈锢頎顟B(tài)，而吸收了有機(jī)廢氣中油相的乳化液，根據(jù)相似相溶原理，對(duì)有機(jī)廢氣中油相的吸收效率可大幅提高，最大化地去除有機(jī)廢氣中的油相。上述乳化液噴淋裝置包含乳化液箱、液位控制器。為了提高裝置的凈化力，上述還包括串聯(lián)在一起的集氣罩和集氣總管，集氣總管與填料吸收塔相連通。
為了保證乳化液的治理效果，還包括與水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置相連通的除沫器。上述的除沫器主要用于抑制乳化液吸收有機(jī)廢氣所產(chǎn)生的泡沫，保證水包油系乳化液的去除效率，其原理是利用反乳化-消泡作用，在某些需要破乳和消泡過程中加入相反作用的乳化劑，以破壞乳化液的平衡，從而抑制泡沫的產(chǎn)生。為了進(jìn)一步提高裝置的凈化力，還包括與除沫器相連通的活性炭吸附裝置。為了方便治理后氣體的排放，還包括與活性炭吸附裝置相連的引風(fēng)機(jī)。上述活性炭吸附裝置也可不設(shè)，當(dāng)不設(shè)時(shí)，引風(fēng)機(jī)與除沫器相連。上述的水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置治理有機(jī)廢氣的方法，包括順序相接的如下步驟:A、有機(jī)廢氣依次經(jīng)填料吸收塔和水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置；B、噴淋裝置所得的液體經(jīng)過油水分離器分離得液相和油相；C、步驟B中所得的液相進(jìn)入噴淋裝置循環(huán)使用；D、將步驟B中所得的油相回收提純、直接用作溶劑油或用做燃料。

水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置中所用乳化液可以為陽離子型、陰離子型以和非離子型。為了提高治理的效率，水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置中所用乳化液為質(zhì)量濃度為1-10%的水包油乳化液。上述乳化液指乳化劑的溶液。申請(qǐng)人:經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):采用上述乳化液，可使憎水性有機(jī)廢氣的油相在水中增溶65%以上，能有效去除有機(jī)廢氣中的難溶于水(在水中的溶解度小于5%)的油相。為了提高乳化液的穩(wěn)定性，同時(shí)提高治理的效率，所述水包油系乳化液所用的乳化劑為壬基酚聚氧乙烯醚，壬基酚聚氧乙烯醚的原料中壬基酚與環(huán)氧乙烷的質(zhì)量比為1:(1-4)。為了提高治理的效率，乳化液吸收有機(jī)廢氣的溫度為15 50°C，氣液比為1000 10000Nm3/m3。申請(qǐng)人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在此條件下，治理效果達(dá)到最佳，去除效率達(dá)96%以上。本發(fā)明未特別說明的技術(shù)均為現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，利用水包油系乳化液吸收去除有機(jī)廢氣中的油相，去除效率達(dá)高90%-99% (根據(jù)有機(jī)廢氣的理化特性)，同時(shí)對(duì)粉塵顆粒物的去除效率達(dá)98%以上，大幅降低粉塵污染排放；利用除沫器保證其處理效率，無二次污染；采用油水分離器將油相與乳化液分離，分離后的乳化液循環(huán)吸收有機(jī)廢氣的的油相，提高循環(huán)經(jīng)濟(jì)性、大大降低水體等資源消耗、降低運(yùn)行成本。


圖1為實(shí)施例1治理有機(jī)廢氣的工藝流程圖。圖中，箭頭指氣體的流動(dòng)方向。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。實(shí)施例1水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置，包括順序相接的集氣罩、集氣總管、填料吸收塔、水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置和油水分離器；還包括與水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置順序相連的除沫器、活性炭吸附裝置和引風(fēng)機(jī)。如圖1所示，用水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置治理有機(jī)廢氣的主要步驟為:有機(jī)廢氣經(jīng)收集后依次進(jìn)入填料吸收塔、水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置，采用水包油系乳化液以噴淋吸收的方式對(duì)有機(jī)廢氣中的油相進(jìn)行乳化、吸收去除，吸收了油相的乳化液根據(jù)相似相溶原理，可對(duì)有機(jī)廢氣中油相的吸收，效率可大幅提高，同時(shí)去除粉塵顆粒物；噴淋后的乳化液流入水溝，經(jīng)過過濾網(wǎng)流入集水坑，富集了有機(jī)廢氣成份的乳化液，經(jīng)靜置后通過油水分離器將油相分離出來，水相流入另一條水溝進(jìn)入水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置循環(huán)使用，極大地節(jié)約水資源。水包油系乳化液吸收去除有機(jī)廢氣中油相時(shí)會(huì)產(chǎn)生少量泡沫，此時(shí)可利用除沫器抑制少量泡沫的產(chǎn)生，保證水包油系乳化液的去除效率，其原理是主要采用反乳化-消泡作用，在某些需要破乳和消泡的過程中，加入相反作用的乳化劑，以破壞乳化液的平衡，從而抑制泡沫的產(chǎn)生。上述水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置的工作溫度為 25。。。水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置中的乳化液為質(zhì)量濃度為4%的壬基酚聚氧乙烯醚(壬基酚聚氧乙烯醚的原料中壬基酚與環(huán)氧乙烷質(zhì)量比1:2)；將上述裝置中，通入濃度1000mg/m3 二甲苯氣體，控制氣液比(NmVm3)為3000，持續(xù)3h ；經(jīng)上述裝置處理后的二甲苯排放量約為40mg/m3 (利用熱脫附進(jìn)樣氣相色譜儀(國家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè))，符合《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)，二甲苯的去除率為96%。

實(shí)施例2與實(shí)施例1基本相同，所不同的是:乳化液為質(zhì)量濃度為8%的壬基酚聚氧乙烯醚(壬基酹聚氧乙烯醚的原料中壬基酹與環(huán)氧乙燒質(zhì)量比1:4);通入濃度2000mg/m3苯酹?dú)怏w，控制氣液比(Nm3/m3)為8000，持續(xù)3h ；經(jīng)上述裝置處理后的苯酚排放量約為30mg/m3 (采用4_氨基安替比林分光光度法(國家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn))檢測(cè))，符合《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)，苯酚的去除率為98.5%。
權(quán)利要求
1.一種水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置，其特征在于包括順序相接的填料吸收塔、水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置和油水分離器。
2.如權(quán)利要求I所述的水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置，其特征在于還包括串聯(lián)在一起的集氣罩和集氣總管，集氣總管與填料吸收塔相連通。
3.如權(quán)利要求I或2所述的水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置，其特征在于還包括與水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置相連通的除沫器。
4.如權(quán)利要求3所述的水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置，其特征在于還包括與除沫器相連通的活性炭吸附裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置，其特征在于還包括與活性炭吸附裝置相連的引風(fēng)機(jī)。
6.如權(quán)利要求3所述的水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置，其特征在于還包括與除沫器相連的引風(fēng)機(jī)。
7.采用權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置，治理有機(jī)廢氣的方法，其特征在于包括順序相接的如下步驟 A、有機(jī)廢氣依次經(jīng)填料吸收塔和水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置； B、噴淋裝置所得的液體經(jīng)過油水分離器分離得液相和油相； C、步驟B中所得的液相進(jìn)入噴淋裝置循環(huán)使用； D、將步驟B中所得的油相回收提純、直接用作溶劑油或用做燃料。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置中所用乳化液為質(zhì)量濃度為1-10%的水包油系乳化液。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述水包油系乳化液所用的乳化劑為壬基酚聚氧乙烯醚，壬基酚聚氧乙烯醚的原料中壬基酚與環(huán)氧乙烷的質(zhì)量比為I: (1-4)。
10.如權(quán)利要求7-9任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于水包油系乳化液吸收有機(jī)廢氣的溫度為15 50°C，氣液比為1000 IOOOONmVm3。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置及其治理有機(jī)廢氣的方法。水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置，包括順序相接的填料吸收塔、水包油系乳化液循環(huán)噴淋裝置和油水分離器。本發(fā)明水包油系乳化液治理有機(jī)廢氣的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，利用水包油系乳化液吸收去除有機(jī)廢氣中的油相，去除效率達(dá)高90%-99%，同時(shí)對(duì)粉塵顆粒物的去除效率達(dá)98%以上，大幅降低粉塵污染排放；利用除沫器保證其處理效率，無二次污染；采用油水分離器將油相與乳化液分離，分離后的乳化液循環(huán)吸收有機(jī)廢氣的油相，提高循環(huán)經(jīng)濟(jì)性、大大降低水體等資源消耗、降低運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)B01D53/18GK103252155SQ20131019134
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月21日
發(fā)明者許征, 曾蘇, 賈志博, 葛洪, 許珂 申請(qǐng)人:南京東博環(huán)境工程技術(shù)有限公司