一種脫除橡膠廠廢氣中高粘度膠末的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種脫除橡膠廠廢氣中高粘度膠末的方法和裝置。其方法是通過霧化水包裹橡膠廢氣中膠末，降低膠末的粘度，通過水旋分和多級水洗將廢氣中的膠末脫除到收集裝置。其裝置包括水旋分單元、水洗單元和膠末收集單元。所述的水旋分單元為水霧型旋風(fēng)除塵器，所述水洗單元為多級水洗塔，所述膠末收集單元為篩濾型收集裝置。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點：(1)可對橡膠廠廢氣中小顆粒、高粘性橡膠粉末進行脫除；(2)防止橡膠粉末在設(shè)備和管道中塑化自燃；（3）防止高粘性橡膠粉末膠粘集聚，防污堵；（4）可回收廢氣中的膠末；（5）裝置內(nèi)的水可以循環(huán)利用，無二次污染。
【專利說明】一種脫除橡膠廠廢氣中高粘度膠末的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢氣處理方法及裝置領(lǐng)域，具體是一種可脫除橡膠廠廢氣中高粘度膠末顆粒的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]大氣污染是我國目前最突出的環(huán)境問題之一。工業(yè)廢氣是大氣污染物的主要來源之一。大量工業(yè)廢氣排入大氣，必然使大氣環(huán)境質(zhì)量下降，給人體健康帶來嚴(yán)重危害，給國民經(jīng)濟造成巨大損失。
[0003]橡膠廠的廢氣具有一定的特殊性:廢氣中含有大量橡膠膠末。橡膠膠末具有顆粒小、數(shù)量大、粘性高的特點；尤其是稀土順丁橡膠和順丁橡膠生產(chǎn)線，尾氣中所含的膠末粘性非常高，粘在管壁上會發(fā)生塑化變性老化，在塑化過程橡膠粉末會老化放熱。最初膠末積在管壁上的厚度比較薄，塑化放出的熱量能通過管壁的金屬層釋放出去，隨著管壁上積攢的膠末層越來越厚，熱量無法很好的釋放到外界，當(dāng)熱量積聚到橡膠自燃點時，就會發(fā)生塑化自燃現(xiàn)象；以中石化某橡膠廠為例，其稀土順丁生產(chǎn)線年平均發(fā)生塑化自燃事故四次。所以，對橡膠廠尾氣進行除末處理是很有必要的。
[0004]目前圍繞廢氣處理的裝置中普遍采用的是吸附過濾，由于橡膠粉末的高粘度特殊性，采用吸附過濾極易造成吸附材料蛻變，吸附材料難以再生處理，就需要不斷更換吸附材料，而橡膠粉末通常是在微米級，這類材料成本又比較高，這就給橡膠企業(yè)的廢氣處理受到
嚴(yán)重影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本 申請人:通過研究分析發(fā)現(xiàn)，橡膠的粘度雖然很高，特別是稀土順丁橡膠和順丁橡膠粘度很大，但在水中，其粘性呈指數(shù)下降，即使在120攝氏度的過熱沸水中，粘度也僅為干燥時的5%以下，所以水洗是脫除高粘度橡膠粉末的有效方法。
[0006]為此本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，提供一種高效、快捷、低成本處理橡膠廠含小顆粒、高粘性橡膠粉末廢氣的脫除橡膠廠廢氣中高粘度膠末顆粒的方法和裝置。
[0007]本發(fā)明是由下列技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種脫除橡膠廠廢氣中高粘度膠末的方法，是利用霧狀水膜包裹廢氣中的膠粒，進行氣液分離，然后通過液固分離對膠粒和水進行分離。
[0008]依照上述方法的一種橡膠粉末水旋分脫除裝置，包括水旋分離單元、水洗單元、儲液倉和膠末收集單元。其中:水洗單元和水旋分離單元、儲液倉自上而下設(shè)置在一個密封的罐體內(nèi)，膠末收集單元設(shè)在罐體的下部。水旋分離單元包括進氣倉、螺旋噴霧器和傘罩，進氣倉外部與罐體內(nèi)壁設(shè)有縱向空隙，該縱向間隙上與水洗單元連通，下與進氣倉底部的儲液倉連通，螺旋噴霧器設(shè)在進氣倉中部預(yù)設(shè)的霧化腔中，進氣倉內(nèi)壁上橫向設(shè)有與霧化腔連通的出氣孔，傘罩通過支架固定在進氣倉上部。水洗單元設(shè)在傘罩上部，由內(nèi)結(jié)構(gòu)擋板和噴頭組成。膠末收集單元為內(nèi)置篩分型收集罐。罐體上設(shè)有僅與水旋分離單元連接的進氣口，罐體頂部設(shè)有排氣口，罐體儲液倉上設(shè)有與膠末收集單元連接的出液口，以及連接于膠末收集單元和水洗單元、水旋分離單元的泵、閥、管組件。
[0009]所述的內(nèi)置篩分型收集罐包括在密閉的容器內(nèi)縱向設(shè)置過濾篩，過濾篩采用微米級過濾袋、過濾布或者無紡布與濾網(wǎng)骨架貼合組成；或者直接采用微米級過濾器。
[0010]所述水洗單元的噴頭包括螺旋式、水霧式、分散式，所述水洗單元的內(nèi)結(jié)構(gòu)擋板包括人字形擋板、帽式擋板、格柵式擋板。所述水洗單元為上述噴頭和內(nèi)結(jié)構(gòu)擋板任一種或幾種的組合。
[0011]上述方案進一步包括在罐體的頂部靠近排氣口處還設(shè)有過濾篩，過濾篩采用微米級過濾袋、過濾布或者無紡布與濾網(wǎng)骨架貼合組成。
[0012]應(yīng)用本發(fā)明的橡膠粉末水旋分脫除裝置，橡膠廢氣首先經(jīng)過下部的水旋分離單元開始進入霧化腔內(nèi)，螺旋噴霧器在水力驅(qū)動下以旋轉(zhuǎn)方式將霧化腔內(nèi)均勻噴灑霧狀水汽，水汽包裹住廢氣中的膠末后，膠末的粘性下降，同時螺旋噴霧器擾動廢氣與水汽充分混合，使50% — 75%的膠末顆粒隨水汽下沉，剩余的廢氣通過傘罩由中心排氣改變?yōu)橹苓吪艢?；然后?jīng)過水旋分離單元的廢氣再進入多級水洗單元，水洗單元采用均勻噴灑的噴頭不停噴灑小液滴，將廢氣中剩余的膠末噴灑在內(nèi)結(jié)構(gòu)擋板(這里內(nèi)結(jié)構(gòu)擋板為交替錯縫結(jié)構(gòu)，通過改變氣流上行和水滴下流方向，使水汽與廢氣充分接觸并流入)上，通過水旋分離單元的傘罩導(dǎo)流進入儲液倉內(nèi)，同時水洗單元流下的水滴通過傘罩分散在外圍，與傘罩周邊排出的廢氣進行交匯混合。經(jīng)過多次的水汽與廢氣交匯融合，脫除精度達(dá)到I微米，廢氣中顆粒物濃度小于0.0lmg/Μ3。脫除膠末的廢氣通過排氣口進入后端尾氣治理設(shè)備。膠末收集單元內(nèi)置篩分型收集罐，可以濾掉膠末中絕大部分的水，方便將膠末進行回收處理；濾出的水回到前端的水旋分離單元和水洗單元循環(huán)使用，無二次污染。
[0013]本發(fā)明裝置還具有維護成本低，操作控制容易，操作彈性很大，便于工業(yè)化應(yīng)用；裝置處理能力強，能夠一次性處理橡膠廢氣，減少了工藝流程和二次污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明一種實施例結(jié)構(gòu)剖示圖。
[0015]圖中:1-排氣P，2-隔尚板，3-頂蓋,4-過濾篩，5-噴嘴,6_帽式擋板，7_聞壓水管，8-傘罩，9-水旋水管，10-水旋立管，11-螺旋噴霧管嘴組件，12-進氣倉出氣孔，13-霧化腔引流罩，14-霧化倉，15-儲液倉出口，16-膠末收集單元，17-過濾篩，18-水出口，19-泵組，20-水旋進氣口，21-排污口，22-儲液倉，23-罐體，24-閥。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖1和具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0017]本發(fā)明的方法包括廢氣引入和水霧化，通過廢氣中膠粒(或膠末)與霧化水結(jié)合實現(xiàn)氣液分離；然后分離后的含有膠粒(或膠末)的水通過液固分離，將膠粒(或膠末)從水中分離出來。
[0018]本發(fā)明的裝置實施例1
如圖1所示，一種橡膠粉末水旋分脫除裝置，包括水旋分離單元、水洗單元、儲液倉和膠末收集單元16。主結(jié)構(gòu)下半部分為水旋分離單元和儲液倉22，上半部分為水洗單元，上下部分為通過焊接、鉚接、法蘭等方式連接的一體式罐體23結(jié)構(gòu)，膠末收集單元16設(shè)在罐體23的下部(膠末收集單元16與罐體23也可以采用一體化設(shè)置)。水旋分離單元包括進氣倉14、螺旋噴霧器和傘罩8，進氣倉14外部與罐體23內(nèi)壁設(shè)有縱向空隙，該縱向間隙上與水洗單元連通，下與進氣倉14底部的儲液倉22連通，螺旋噴霧器設(shè)在進氣倉14中部預(yù)設(shè)的霧化腔中，進氣倉14內(nèi)壁上橫向設(shè)有與霧化腔連通的出氣孔12，傘罩8通過支架固定在進氣倉14上部。水洗單元設(shè)在傘罩8上部，由內(nèi)結(jié)構(gòu)擋板和噴頭(或稱噴嘴)組成。膠末收集單元16為內(nèi)置篩分型收集罐。罐體23上設(shè)有僅與水旋分離單元連接的進氣口 20，罐體頂部設(shè)有排氣口 1，罐體儲液倉22上設(shè)有與膠末收集單元連接的出液口 15，以及連接于膠末收集單元16和水洗單元、水旋分離單元的泵組19、閥24、管組件。
[0019]所述螺旋噴霧器是在水旋立管10的管壁上呈螺旋狀分布有螺旋噴霧管嘴組件11，該組件管嘴的噴出方向為順時針或逆時針同一方向設(shè)置。
[0020]所述內(nèi)置篩分型收集罐包括在密閉的容器內(nèi)縱向設(shè)置過濾篩17，過濾篩17采用微米級過濾袋(例如佛山市順德區(qū)北窖飛弘過濾器材廠生產(chǎn)的型號ΡΕ/ΡΟ 1-100微米)、過濾布或者無紡布與濾網(wǎng)骨架貼合組成；或者直接采用微米級過濾器(例如石家莊渤遠(yuǎn)流體凈化設(shè)備有限公司生產(chǎn)的納米級過濾機)。
[0021]所述水洗單元的噴頭5包括螺旋式、水霧式、分散式，所述水洗單元的內(nèi)結(jié)構(gòu)擋板包括人字形擋板、帽式擋板、格柵式擋板。所述水洗單元為上述噴頭和內(nèi)結(jié)構(gòu)擋板任一種或幾種的組合。
[0022]上述實施例進一步包括在罐體23的頂部靠近排氣口 I處還設(shè)有過濾篩4，過濾篩采用微米級過濾袋、過濾布或者無紡布與濾網(wǎng)骨架貼合組成。
[0023]上述實施例的工作流程:
開通泵組19和閥24，水旋分離單元和水洗單元啟動噴霧，橡膠廢氣首先經(jīng)過下部的水旋分離單元的進氣口 20開始進入進氣倉14，通過進氣倉14內(nèi)壁上部設(shè)有的多個排氣孔12均勻流向霧化腔內(nèi)，螺旋噴霧器在水力驅(qū)動下以旋轉(zhuǎn)方式將霧化腔內(nèi)均勻噴灑霧狀水汽，水汽包裹住廢氣中的膠末后，膠末的粘性下降，同時螺旋噴霧器擾動廢氣與水汽充分混合，使50% — 75%的膠末顆粒隨水汽沿漏斗形的霧化腔引流罩13下沉(這里漏斗形霧化腔引流罩13不但有引流水作用，同時還有限制廢氣進入儲液倉15的作用)，剩余的廢氣通過傘罩8由中心排氣改變?yōu)橹苓吪艢?。?jīng)過水旋分離單元的廢氣再進入多級水洗單元，水洗單元采用均勻噴灑的噴頭5不停噴灑小液滴(水霧狀),將廢氣中剩余的膠末噴灑在內(nèi)結(jié)構(gòu)擋板(這里內(nèi)結(jié)構(gòu)擋板為交替錯縫結(jié)構(gòu)，通過改變氣流上行和水滴下流方向，使水汽與廢氣充分接觸并流入)上，通過水旋分離單元的傘罩8導(dǎo)流沿進氣倉14和罐體23的周邊間隙進入儲液倉22內(nèi)，同時水洗單元流下的水滴通過傘罩8分散在外圍，與傘罩8周邊排出的廢氣進行交匯混合。經(jīng)過多次的水汽與廢氣交匯融合，脫除精度達(dá)到I微米，廢氣中顆粒物濃度小于0.01mg/Μ3。脫除膠末的廢氣通過排氣口進入后端尾氣治理設(shè)備。膠末收集單元內(nèi)置篩分型收集罐，通過過濾篩17可以濾掉膠末中絕大部分的水，方便將膠末進行回收處理；濾出的水回到前端的水旋分離單元和水洗單元循環(huán)使用，無二次污染。
[0024]采用上述實施例的裝置分別應(yīng)用于某橡膠廠丁苯橡膠、稀土順丁橡膠和順丁橡膠線，廢氣總風(fēng)量40000NM3，廢氣中含有大量膠末，設(shè)備運行時間要求全天24小時運行。 [0025] 處理結(jié)果，脫除精度達(dá)到I微米,廢氣中顆粒物濃度小于0.0lmg/M3。
【權(quán)利要求】
1.一種脫除橡膠廠廢氣中高粘度膠末的方法，其特征是:利用霧狀水膜包裹廢氣中的膠粒，進行氣液分離，然后通過液固分離對膠粒和水進行分離。
2.按照權(quán)利要求1所述脫除橡膠廠廢氣中高粘度膠末方法的脫除橡膠廠廢氣中膠末的裝置，包括水旋分離單元、水洗單元、儲液倉和膠末收集單元，其特征是:水洗單元和水旋分離單元、儲液倉自上而下設(shè)置在一個密封的罐體內(nèi)，膠末收集單元設(shè)在罐體的下部；其中，水旋分離單元包括進氣倉、螺旋噴霧器和傘罩，進氣倉外部與罐體內(nèi)壁設(shè)有縱向空隙，該縱向間隙上與水洗單元連通，下與進氣倉底部的儲液倉連通，螺旋噴霧器設(shè)在進氣倉中部預(yù)設(shè)的霧化腔中，進氣倉內(nèi)壁上橫向設(shè)有與霧化腔連通的出氣孔，傘罩通過支架固定在進氣倉上部；水洗單元設(shè)在傘罩上部，由內(nèi)結(jié)構(gòu)擋板和噴頭組成；膠末收集單元為內(nèi)置篩分型收集罐；罐體上設(shè)有僅與水旋分離單元連接的進氣口，罐體頂部設(shè)有排氣口，罐體儲液倉上設(shè)有與膠末收集單元連接的出液口，以及連接于膠末收集單元和水洗單元、水旋分離單元的泵、閥、管組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橡膠粉末水旋分脫除裝置，其特征是所述的內(nèi)置篩分型收集罐包括在密閉的容器內(nèi)縱向設(shè)置過濾篩，過濾篩采用微米級過濾袋、過濾布或者無紡布與濾網(wǎng)骨架貼合組成；或者直接采用微米級過濾器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的橡膠粉末水旋分脫除裝置，其特征是所述水洗單元的噴頭包括螺旋式、水霧式、分散式，所述水洗單元的內(nèi)結(jié)構(gòu)擋板包括人字形擋板、帽式擋板、格柵式擋板；所述水洗單元為上述噴頭和內(nèi)結(jié)構(gòu)擋板任一種或幾種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橡膠粉末水旋分脫除裝置，其特征是在罐體的頂部靠近排氣口處還設(shè)有過濾篩，過濾篩采用微米級過濾袋、過濾布或者無紡布與濾網(wǎng)骨架貼合組成。
【文檔編號】B01D47/12GK103949124SQ201410173077
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】楊哲, 劉學(xué)虎 申請人:北京中能環(huán)科技術(shù)發(fā)展有限公司