一種丙酮廢氣的凈化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢氣治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種丙酮廢氣的高效凈化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，我國霧霾天氣頻發(fā)，以臭氧、細(xì)顆粒物(PM2.5)、酸雨為特征的區(qū)域性大氣復(fù)合污染問題日益突出。揮發(fā)性有機(jī)物(Volatile Organic Compounds，VOCs)作為ΡΜ2.5形成的一種重要的前體物，受到國內(nèi)外普遍關(guān)注。丙酮作為一種重要的有機(jī)溶劑，廣泛應(yīng)用于石油化工、制藥、制革、油脂、噴漆等行業(yè)。由于丙酮極易揮發(fā)，在其生產(chǎn)、運輸、使用和廢水排放等環(huán)節(jié)均有丙酮廢氣產(chǎn)生，成為一種主要的大氣污染物，其引發(fā)的環(huán)境危害日益受到人們的普遍關(guān)注。
[0003]目前，國內(nèi)外凈化丙酮氣體傳統(tǒng)的方法主要有:冷凝法、吸收法、吸附法、生物法和燃燒法等，先進(jìn)的方法有光催化法、等離子體、微波法和電子束輻照法等。單一技術(shù)在實際應(yīng)用中普遍存在凈化效率低、適用性差、易產(chǎn)生二次污染等缺點，難以滿足日益提高的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。尋求高效、應(yīng)用范圍廣、低成本、無污染的優(yōu)化集成技術(shù)是今后的發(fā)展方向。中國實用新型專利CN203853005U公開了一種VOCs廢氣凈化裝置，該裝置包括對VOCs廢氣進(jìn)行密閉收集的集氣裝置，對集氣裝置內(nèi)VOCs廢氣中的酸性物質(zhì)進(jìn)行吸收的堿液吸收塔，消除由堿液吸收塔導(dǎo)出的VOCs廢氣中有機(jī)物的低溫等離子凈化裝置，以及為VOCs廢氣的流通提供動力及排出通道的引風(fēng)裝置。先通過堿液吸收塔對由集氣裝置導(dǎo)入的VOCs廢氣進(jìn)行脫酸處理，然后導(dǎo)入低溫等離子凈化裝置對有機(jī)物進(jìn)行清除，在此過程中由引風(fēng)裝置為VOCs廢氣提供流通動力，以及清除完畢后將已經(jīng)清理干凈的氣體排出通道。對于丙酮氣體，屬于易燃易爆有機(jī)氣體，在堿液吸收階段難以充分有效吸收，進(jìn)入低溫等離子凈化裝置極易引起爆鳴，存在安全隱患。此外，VOCs經(jīng)低溫等離子體凈化后易產(chǎn)生未反應(yīng)完全的中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物隨后續(xù)的引風(fēng)裝置經(jīng)由排氣筒排入大氣弓I起二次污染問題。
[0004]中國發(fā)明專利CN103721510A公開了一種VOCs高效處理方法。該方法包括對廢氣進(jìn)行除塵處理、除味處理和尾氣處理，首先采用布袋除塵器對廢氣進(jìn)行與出路，回收部分物料，然后在引入靜電除塵器，進(jìn)一步回收物料，然后將廢棄進(jìn)行低溫催化氧化處理，之后將廢氣進(jìn)行吸附處理。該發(fā)明通過利用催化氧化和吸附工藝相結(jié)合處理石化工業(yè)有機(jī)廢氣。雖然該方法能夠?qū)崿F(xiàn)高濃度、大流量和成分復(fù)雜的石化工業(yè)有機(jī)廢氣的高效處理，但工藝過程中要使用貴金屬催化劑，造價高，且催化劑易中毒，從而影響有機(jī)氣體的凈化效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種丙酮廢氣的高效凈化方法，它具有凈化效率高、反應(yīng)條件溫和、運行費用低、應(yīng)用范圍廣、無二次污染等優(yōu)點。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種丙酮廢氣的凈化方法，包括以下步驟:
Ca)采用化學(xué)氧化洗滌塔對丙酮廢氣進(jìn)行化學(xué)氧化吸收凈化；所用的化學(xué)氧化劑為次氯酸鈉溶液或Fenton試劑；
(b)將步驟(a)處理后的廢氣進(jìn)行脫水處理；
(c)將步驟(b)處理后的廢氣經(jīng)活性炭或活性炭纖維吸附處理后排放。
[0007]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:步驟(a)中丙酮廢氣進(jìn)入化學(xué)氧化洗滌塔的進(jìn)氣濃度在10g/m3以下，化學(xué)氧化后丙酮的去除率為98%以上；
步驟(b)中脫水率為99.9%以上，脫水設(shè)備的壓降低于50mm水柱，使脫水設(shè)備的出口氣體的含水量在冬季低于10g/m3，在夏季低于25g/m3;
步驟(c)中吸附的操作溫度在25-80°C范圍內(nèi)。
[0008]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述的次氯酸鈉溶液的pH控制在8-12，氧化還原電位保持在500mV-1000mV之間。
[0009]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述Fenton試劑的pH控制在1_6，氧化還原電位保持在200mV-600mV之間。
[0010]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:步驟(a)中所述化學(xué)氧化洗滌塔為填料塔，含有氧化劑的溶液以噴淋的方式從填料塔的塔頂進(jìn)入，與丙酮廢氣逆流接觸。
[0011]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:步驟(b)中脫水處理采用的脫水設(shè)備為折流擋板脫水器、絲網(wǎng)脫水器或旋流式氣液分離器中一種或至少兩種的組合。
[0012]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:步驟(C)的吸附處理采用的吸附劑為蜂窩狀、顆粒狀活性炭或氈狀活性炭纖維，所用的吸附塔為立式或臥式。
[0013]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是:
本發(fā)明通過利用化學(xué)氧化和吸附凈化聯(lián)合凈化丙酮廢氣，具有凈化效率高、反應(yīng)條件溫和、運行費用低、應(yīng)用范圍廣、無二次污染等優(yōu)點，能夠用于化工制藥行業(yè)丙酮廢氣的凈化。本發(fā)明的方法通過將丙酮廢氣先后進(jìn)行化學(xué)氧化、脫水處理和吸附凈化三個步驟依次進(jìn)行處理。丙酮廢氣首先經(jīng)過化學(xué)氧化洗滌塔吸收氧化凈化，使丙酮廢氣中98%以上的丙酮被氧化去除，然后經(jīng)過脫水器脫除氣流中的水滴，最后去除水分的廢氣在進(jìn)入吸附塔進(jìn)行吸附處理，吸附處理后丙酮廢氣中99%以上的丙酮已經(jīng)被吸收，能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。另夕卜，本發(fā)明使用的化學(xué)氧化劑價廉易得，運行費用低。本發(fā)明化學(xué)氧化洗滌塔采用填料塔，使丙酮廢氣與氧化劑接觸更加充分，反應(yīng)能夠徹底進(jìn)行。本發(fā)明反應(yīng)條件溫和，適用于處理高中低濃度的丙酮廢氣，應(yīng)用范圍廣。本發(fā)明去除丙酮氣體效率高，去除率達(dá)99%以上。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明流程圖。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明丙酮廢氣的凈化方法主要包括化學(xué)氧化、脫水處理和吸附凈化三部分。丙酮廢氣首先經(jīng)過化學(xué)氧化洗滌塔吸收氧化凈化，然后經(jīng)過脫水器脫除氣流中的水滴，之后廢氣進(jìn)入吸附塔進(jìn)行吸附處理后排放。本發(fā)明利用化學(xué)氧化和吸附凈化聯(lián)合凈化，可實現(xiàn)丙酮廢氣的有效凈化，凈化率達(dá)99%以上。
[0016]本發(fā)明的丙酮廢氣的凈化方法包括以下步驟:
Ca)將丙酮廢氣通入化學(xué)氧化洗滌塔中進(jìn)行化學(xué)氧化吸收凈化；丙酮廢氣的進(jìn)氣濃度在10g/m3以下，所用的化學(xué)氧化劑為次氯酸鈉溶液或Fenton試劑；被吸收于液相中的丙酮可以被化學(xué)氧化劑充分氧化降解，使丙酮廢氣中的丙酮去除率達(dá)98%以上。
[0017]本步驟中所用的化學(xué)氧化洗滌塔可以為填料塔，含有氧化劑的溶液以噴淋的方式從填料塔的塔頂進(jìn)入，與從底部進(jìn)入的丙酮廢氣進(jìn)行逆流接觸。
[0018]在使用次氯酸鈉溶液做化學(xué)氧化劑時，次氯酸鈉溶液的pH控制在8-12，氧化還原電位保持在500mV-1000mV之間。
[0019]在使用Fenton試劑做化學(xué)氧化劑時，F(xiàn)enton試劑的pH控制在1-6，氧化還原電位保持在200mV-600mV之間。
[0020](b)將步驟(a)處理后的丙酮廢氣進(jìn)行脫水處理，本步驟脫水處理時所采用的脫水設(shè)備為折流擋板脫水器、絲網(wǎng)脫水器或旋流式氣液分離器中一種或至少兩種的組合；使脫水率達(dá)99.9%以上，脫水設(shè)備的壓降低于50mm水柱，脫水設(shè)備的出口氣體的含水量:冬季低于10g/m3，夏季低于25g/m3。
[0021](C)將步驟(b)處理后的廢氣經(jīng)活性炭或活性炭纖維吸附處理后排放，吸附處理采用的吸附劑為蜂窩狀、顆粒狀活性炭或氈狀活性炭纖維，吸附塔為立式吸附塔或臥式吸附塔的一種。吸附過程中溫度控制在25-80°C范圍內(nèi)，丙酮的吸附去除率達(dá)99%以上。本發(fā)明的吸附劑可以連續(xù)使用一年以上，吸附設(shè)備可以連續(xù)運行。
【主權(quán)項】
1.一種丙酮廢氣的凈化方法，其特征在于包括以下步驟: Ca)采用化學(xué)氧化洗滌塔對丙酮廢氣進(jìn)行化學(xué)氧化吸收凈化；所用的化學(xué)氧化劑為次氯酸鈉溶液或Fenton試劑； (b)將步驟(a)處理后的廢氣進(jìn)行脫水處理， (c)將步驟(b)處理后的廢氣經(jīng)活性炭或活性炭纖維吸附處理后排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種丙酮廢氣的凈化方法，其特征在于: 步驟(a)中丙酮廢氣進(jìn)入化學(xué)氧化洗滌塔的進(jìn)氣濃度在10g/m3以下，化學(xué)氧化后丙酮的去除率為98%以上； 步驟(b)中脫水率為99.9%以上，脫水設(shè)備的壓降低于50mm水柱，使脫水設(shè)備的出口氣體的含水量在冬季低于10g/m3，在夏季低于25g/m3; 步驟(c)中吸附的操作溫度在25-80°C范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2任一項所述的一種丙酮廢氣的凈化方法，其特征在于:所述的次氯酸鈉溶液的PH控制在8-12，氧化還原電位保持在500mV-1000mV之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2任一項所述的一種丙酮廢氣的凈化方法，其特征在于:所述Fenton試劑的pH控制在1-6，氧化還原電位保持在200mV-600mV之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2任一項所述的一種丙酮廢氣的凈化方法，其特征在于:步驟Ca)中所述化學(xué)氧化洗滌塔為填料塔，含有氧化劑的溶液以噴淋的方式從填料塔的塔頂進(jìn)入，與丙酮廢氣逆流接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或者2任一項所述的一種丙酮廢氣的凈化方法，其特征在于:步驟(b)中脫水處理采用的脫水設(shè)備為折流擋板脫水器、絲網(wǎng)脫水器或旋流式氣液分離器中一種或至少兩種的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或者2任一項所述的一種丙酮廢氣的凈化方法，其特征在于:步驟(C)的吸附處理采用的吸附劑為蜂窩狀、顆粒狀活性炭或氈狀活性炭纖維，所用的吸附塔為立式或臥式。
【專利摘要】本發(fā)明屬于廢氣治理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種丙酮廢氣的高效凈化方法。所屬方法主要包括化學(xué)氧化、脫水處理和吸附凈化三部分。丙酮廢氣首先經(jīng)過化學(xué)氧化洗滌塔吸收氧化凈化，然后經(jīng)過脫水器脫除氣流中的水滴，之后廢氣進(jìn)入吸附塔進(jìn)行吸附處理后排放。本發(fā)明通過利用化學(xué)氧化和吸附凈化聯(lián)合凈化丙酮廢氣，可實現(xiàn)丙酮廢氣的有效凈化，凈化率達(dá)99%以上。具有凈化效率高、反應(yīng)條件溫和、運行費用低、應(yīng)用范圍廣、無二次污染等優(yōu)點，能夠用于化工制藥行業(yè)丙酮廢氣的凈化。
【IPC分類】B01D53-72, B01D53-78, B01D53-02
【公開號】CN104689701
【申請?zhí)枴緾N201510136266
【發(fā)明人】趙文霞, 任愛玲, 李玉洲, 郭斌, 康匯
【申請人】河北科技大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月27日