本發(fā)明屬于節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種治理熄焦塔廢氣的方法及裝置。

背景技術(shù)：

多數(shù)焦化企業(yè)都采用傳統(tǒng)的濕法熄焦技術(shù)，即通過噴水的方式使高溫狀態(tài)的紅焦降溫并熄滅。在此過程中，產(chǎn)生大量的水蒸氣及夾帶含酚、氰、氨、硫化物、焦粉的廢水、廢氣，如果不加處理，污染物可漂移擴散至數(shù)里外，不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，同時也構(gòu)成嚴(yán)重的水、熱能浪費。干熄焦技術(shù)通過氮氣熄焦，熱能發(fā)電回收，除塵器收塵，但也具有造價高，只能回收粉塵，對細(xì)微顆粒物和氣態(tài)污染物無法回收的缺點。為了減少熄焦污染，各焦化廠對濕法熄焦工藝改進進行了多方面的探討和嘗試，如增高熄焦塔體；將直排式熄焦塔改為密封式熄焦塔，塔頂增加換熱器回收熱量等。但由于熄焦過程是一個周期斷續(xù)過程，每隔數(shù)分鐘或十幾分鐘熄焦一次，每次熄焦時間只有1～3分鐘，熄焦時，紅焦溫度很快降低，無法提供持續(xù)穩(wěn)定的熱源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)目的是設(shè)計一種環(huán)保節(jié)能且實施成本低的治理熄焦塔廢氣的方法及裝置，其技術(shù)方案為：

一種治理熄焦塔廢氣的方法，其特征在于：

熄焦過程中，利用引風(fēng)機將熄焦廢氣引入噴霧吸收塔，使廢氣與塔內(nèi)噴灑的冷卻吸收液接觸，通過吸收液吸收熄焦廢氣中的熱量及污染物；

所述噴霧吸收塔的噴霧系統(tǒng)與其漿液池連接，使吸收液在塔內(nèi)構(gòu)成循環(huán)，在兩次熄焦過程的間隙中，繼續(xù)運行引風(fēng)機和塔內(nèi)噴霧系統(tǒng)，將塔外空氣引入噴霧吸收塔，利用霧滴的高效傳熱特性通過空氣給吸收液降溫。

在上述方案的基礎(chǔ)上，進一步改進或優(yōu)選的方案還包括：

設(shè)置一用于蓄熱的高溫池和一低溫池，所述高溫池的進水口與噴霧吸收塔漿液池的出水口連接，高溫池出水口與換熱器的熱源管路進口連接，換熱器熱源管路的出口與低溫池進水口連接，所述低溫池的出水口通過輸送泵與噴霧吸收塔內(nèi)的吸收池相連；在兩次熄焦過程的間隙中，將噴霧吸收塔漿液池內(nèi)的液體向高溫池輸送，然后再將低溫池內(nèi)液體向噴霧吸收塔內(nèi)輸送，使低溫池內(nèi)液體通過噴霧系統(tǒng)回流至漿液池內(nèi)。

將噴霧吸收塔反應(yīng)區(qū)分隔出多個順次連接的噴霧吸收段，使每個噴霧吸收段對應(yīng)一個單獨的漿液池單元，監(jiān)測高溫池和每個漿液池單元的溫度；各漿液池單元分別與高溫池連接，漿液池單元與高溫池的連接管路上設(shè)有自動控制閥門，通過控制系統(tǒng)控制各閥門的通斷，向高溫池內(nèi)輸送合適溫度的吸收液，保持高溫池內(nèi)的液體溫度穩(wěn)定。

或者，將噴霧吸收塔反應(yīng)區(qū)分隔出多個順次連接的噴霧吸收段，使每個噴霧吸收段對應(yīng)一個單獨的漿液池單元，監(jiān)測每個漿液池單元的溫度；各漿液池單元分別與高溫池連接，漿液池單元與高溫池的連接管路上設(shè)有自動控制閥門，當(dāng)漿液池單元內(nèi)液體的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值時，控制其閥門打開，向高溫池內(nèi)排入升溫的吸收液，溫度低于預(yù)設(shè)值的漿液池單元，其閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。

采用氣提工藝處理噴霧吸收塔漿液池排出的液體，將氣提排出的廢氣輸送到儲氣設(shè)備、廢氣治理系統(tǒng)或送到焦?fàn)t中焚燒；將氣提排出的顆粒物排入脫酚池或過濾系統(tǒng)；利用吸收液中吸收的熄焦廢氣中的焦粉，作為吸附苯、酚類的載體和氧化法脫苯、酚的催化劑，將經(jīng)過氣提的吸收液排入加入氧化劑的脫酚池，去除吸收液中吸收的苯、酚類；將所述脫酚池排出的液體通過濾網(wǎng)過濾焦粉后，通過噴霧系統(tǒng)回流至噴霧吸收塔。

一種治理熄焦塔廢氣的裝置，包括噴霧吸收塔，所述噴霧吸收塔內(nèi)自下向上設(shè)有漿液池、噴霧系統(tǒng)和除霧器，其特征在于：

所述裝置還設(shè)有一低溫池和一用于蓄熱的高溫池，所述高溫池的進水口與噴霧吸收塔漿液池的出水口連接，高溫池出水口與換熱器的熱源管路進口連接，換熱器熱源管路的出口與低溫池進水口連接，所述低溫池的出水口與噴霧吸收塔內(nèi)的噴霧系統(tǒng)連接；所述噴霧吸收塔的氣體入口與熄焦設(shè)備的廢氣排出口連接，噴霧吸收塔通過引風(fēng)機將所述廢氣或空氣引入噴霧吸收塔內(nèi)，噴霧吸收塔的漿液池通過管路與塔內(nèi)的噴霧系統(tǒng)連接。

進一步的，所述噴霧吸收塔通過隔板將其反應(yīng)區(qū)劃分為多個順次連接的噴霧吸收段，每個噴霧吸收段對應(yīng)一個單獨的漿液池單元，各漿液池單元與高溫池單獨連接，連接二者的管路上設(shè)有自動控制閥門，所述自動控制閥門與控制系統(tǒng)連接，所述裝置針對各漿液池單元分別設(shè)有監(jiān)測其溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器與控制系統(tǒng)連接。

所述裝置設(shè)有吸收液凈化系統(tǒng)，所述吸收液凈化系統(tǒng)包括氣提設(shè)備、脫酚池和回流集液池。所述噴霧吸收塔的漿液池與氣提設(shè)備的進水口連接，所述氣提設(shè)備的廢氣排出口通過氣體輸出管路連接至焦?fàn)t，或與儲氣設(shè)備或廢氣治理設(shè)備連接，氣提設(shè)備的出水口和顆粒物排出口分別與所述脫酚池連接。所述脫酚池設(shè)有氧化劑添加口，脫酚池通過其底部的出水口與所述回流集液池連通，脫酚池出水口處設(shè)有焦粉濾網(wǎng)，位于回流集液池上部的出水口通過輸送管路與噴霧吸收塔連接。

有益效果：

本發(fā)明在噴霧吸收塔中處理熄焦廢氣，在吸收其污染物的同時，可使熄焦廢氣中的熱量蓄集在吸收液中，通過將廢氣與空氣交替引入吸收塔，并結(jié)合塔內(nèi)吸收液的循環(huán)，在熄焦間隙時給吸收液散熱，使吸收液的蓄熱和散熱均可在本發(fā)明裝置內(nèi)完成，且節(jié)省時間。本發(fā)明進一步結(jié)合高溫池與低溫池的設(shè)計，構(gòu)建吸收液在塔外的循環(huán)系統(tǒng)，通過換熱器回收廢氣中的余熱，通過控制漿液池內(nèi)吸收液的排放，即可實現(xiàn)控制熱量穩(wěn)定輸出的目的。本發(fā)明不同于現(xiàn)有技術(shù)直接用換熱器冷卻煙氣，而是利用霧滴的高效傳熱特性，利用霧滴傳熱蓄熱和傳熱冷卻,極大節(jié)省了投資成本。本發(fā)明規(guī)劃合理，環(huán)保節(jié)能，投資及運行維護成本低，且具有操作方便，易于實施的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了闡明本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)原理，下面結(jié)合附圖與具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明。

實施例一：

如圖1所示的一種治理熄焦塔廢氣的裝置，包括噴霧吸收塔和塔外吸收液凈化系統(tǒng)16。

所述噴霧吸收塔內(nèi)自下向上設(shè)有漿液池6、噴霧系統(tǒng)和除霧器23，塔身中部設(shè)有氣體入口3，塔身頂部在除霧器23的上方設(shè)有凈化氣體出口2，所述凈化氣體出口2處設(shè)有引風(fēng)機1，噴霧吸收塔的氣體入口3與熄焦設(shè)備的廢氣排出口連接，噴霧吸收塔通過所述引風(fēng)機1將熄焦廢氣或空氣引入噴霧吸收塔內(nèi)。

所述噴霧吸收塔位于漿液池6和除霧器23之間的反應(yīng)區(qū)，通過頂端和底端交替開口的隔板分割出四個順次連接的噴霧吸收段，且每個噴霧吸收段對應(yīng)一個單獨的漿液池單元。熄焦廢氣在反應(yīng)區(qū)內(nèi)不斷變向，每個隔板的末端（即煙氣拐彎處）設(shè)有迎向氣流的弧形擋板4，用于粗除霧。

所述噴霧系統(tǒng)由分布在各噴霧吸收段內(nèi)的噴嘴、連接噴嘴的管路及泵機構(gòu)成。所述噴霧系統(tǒng)與漿液池6連接，噴嘴噴出的吸收液在漿液池中聚集后，通過管路再回到噴霧系統(tǒng)中噴灑，使吸收液在塔內(nèi)構(gòu)成循環(huán)。

所述吸收液凈化系統(tǒng)包括氣提罐20、脫酚池18和回流集液池。所述噴霧吸收塔的各漿液池單元分別與氣提罐20的進水口連接，且各自設(shè)有電子閥7，由于各漿液池單元內(nèi)吸收的污染物濃度不同，實際運行中，可通過控制系統(tǒng)將污染物濃度超過預(yù)設(shè)指標(biāo)的漿液池單元內(nèi)的吸收液排入氣提罐20。所述氣提罐20的廢氣排出口通過氣體輸出管路與焦?fàn)t、儲氣設(shè)備或廢氣治理設(shè)備連接，氣提罐20的出水口和顆粒物排出口分別與所述脫酚池18連接。所述脫酚池18設(shè)有氧化劑添加口，所述回流集液池設(shè)置在脫酚池18的一側(cè)，脫酚池18通過其底部的出水口與所述回流集液池連通，脫酚池18出水口處設(shè)有焦粉濾網(wǎng)17，位于回流集液池上部的出水口19通過輸送管路與噴霧吸收塔連接。

利用上述裝置治理熄焦塔廢氣的方法，過程如下：

1）在熄焦塔的熄焦過程中，啟動噴霧吸收塔的噴霧系統(tǒng)和所述引風(fēng)機1，利用所述引風(fēng)機1將熄焦廢氣引入噴霧吸收塔，通過噴霧使熄焦廢氣與塔內(nèi)的吸收液接觸，通過吸收液吸收熄焦廢氣中的熱量及污染物；

2）在兩次熄焦過程的間隙中（即一個熄焦過程結(jié)束，另一個熄焦過程尚未開始的階段），持續(xù)運行引風(fēng)機1和塔內(nèi)噴霧系統(tǒng)，利用引風(fēng)機1將塔外空氣引入噴霧吸收塔，使塔內(nèi)噴霧與空氣接觸，通過空氣給吸收液降溫，當(dāng)塔內(nèi)漿液池內(nèi)漿液的溫度達(dá)到要求后，再關(guān)閉風(fēng)機1和噴霧系統(tǒng)；

3）將噴霧吸收塔漿液池內(nèi)的吸收液通過凈化泵21排入氣提罐20，采用氣提工藝處理噴霧吸收塔漿液池6排出的液體，將氣提排出的廢氣（H₂S、HCN等）輸送到儲氣設(shè)備、廢氣治理設(shè)備中或可送到焦?fàn)t中焚燒；將氣提排出的顆粒物排入脫酚池或過濾系統(tǒng)；利用吸收液中吸收的熄焦廢氣中的焦粉，作為吸附酚類的載體（焦粉可吸附苯、酚等污染物）和氧化法脫酚的催化劑（焦粉可作為雙氧水與酚反應(yīng)的催化劑），將經(jīng)過氣提的吸收液排入加入雙氧水或其它氧化劑的脫酚池18，去除吸收液中吸收的酚類；將所述脫酚池18排出的液體通過焦粉濾網(wǎng)17過濾焦粉后，通過噴霧系統(tǒng)回流至噴霧吸收塔。當(dāng)吸收液內(nèi)的焦粉無法滿足其催化反應(yīng)的需求時，可另外添加焦粉，經(jīng)過一定時間后（通常為數(shù)百小時），需要更換失活焦粉。

實施例二：

如圖2、如圖3所示的一種治理熄焦塔廢氣的裝置，包括噴霧吸收塔和塔外吸收液凈化系統(tǒng)16。

在實施例一裝置的基礎(chǔ)上，本實施例裝置還包括設(shè)置在噴霧吸收塔漿液池下方的高溫池14和低溫池15（本申請中，所述“高溫池”和“低溫池”指二者相對而言，并非是對溫度參數(shù)的限定）。本實施例中，塔外設(shè)有做工系統(tǒng)，所述做工系統(tǒng)由換熱器8、汽輪機或膨脹機或透平機10等組成，所述汽輪機或膨脹機或透平機10若與發(fā)電機9連接，則構(gòu)成發(fā)電系統(tǒng)13。所述高溫池14的進水口與所述漿液池6的出水口連接，高溫池14出水口與所述換熱器8的熱源管路進口連接，換熱器熱源管路的出口與低溫池15的進水口連接，所述低溫池15的出水口與噴霧吸收塔內(nèi)的噴霧系統(tǒng)連接。

四個漿液池單元與高溫池14分別單獨連接，連接漿液池單元和高溫池14的管路上設(shè)有電子閥7，所述裝置針對各漿液池單元分別設(shè)有監(jiān)測其溫度的溫度傳感器，所述電子閥7、溫度傳感器分別與控制系統(tǒng)連接。本裝置實際運行中，由于廢氣中的熱量被逐級吸收，位于后段的漿液池單元內(nèi)的吸收液溫度會低于之前的漿液池單元溫度，本實施例中，第一個漿液池單元內(nèi)的吸收液在吸收廢氣熱量后，其溫度升溫至90～100℃左右，最后一個漿液池單元內(nèi)的吸收液溫度為＜65℃。

所述吸收液凈化系統(tǒng)包括氣提罐20、脫酚池18和回流集液池。所述噴霧吸收塔的漿液池6與氣提罐20的進水口連接，所述氣提罐20的廢氣排出口通過氣體輸出管路與焦?fàn)t、儲氣設(shè)備或廢氣治理設(shè)備連接，氣提罐20的出水口和顆粒物排出口分別與所述脫酚池18連接。所述脫酚池18設(shè)有氧化劑添加口，所述回流集液池設(shè)置在脫酚池18的一側(cè)，脫酚池18通過其底部的出水口與所述回流集液池連通，脫酚池18出水口處設(shè)有焦粉濾網(wǎng)17，位于回流集液池上部的出水口19通過輸送管路與噴霧吸收塔連接。

利用上述裝置治理熄焦塔廢氣的方法，其過程如下：

1）在熄焦塔的熄焦過程中，啟動噴霧吸收塔的噴霧系統(tǒng)和所述引風(fēng)機1，利用所述引風(fēng)機1將熄焦廢氣引入噴霧吸收塔，使熄焦廢氣與塔內(nèi)噴灑的冷卻吸收液接觸，通過吸收液吸收熄焦廢氣中的熱量及污染物；

2）在兩次熄焦過程的間隙中，根據(jù)溫度傳感器的檢測，通過控制系統(tǒng)將吸收液溫度高于65℃的漿液池單元電子閥打開，將該漿液池單元內(nèi)的吸收液輸送至高溫池14內(nèi)，將低溫池15內(nèi)液體通過低溫泵22向噴霧吸收塔內(nèi)輸送，使低溫池15內(nèi)液體通過噴霧系統(tǒng)回流至漿液池6內(nèi)，且引風(fēng)機1和塔內(nèi)噴霧系統(tǒng)在熄焦間隙階段也持續(xù)運行，引風(fēng)機1將塔外空氣引入噴霧吸收塔，使塔內(nèi)噴霧與空氣接觸，通過空氣給吸收液降溫；

3）無論在熄焦過程中還是熄焦間隙階段，所述高溫池1通過高溫泵持續(xù)恒定的向做工系統(tǒng)的換熱器8中輸送高溫吸收液；

4）將噴霧吸收塔漿液池內(nèi)的吸收液通過凈化泵21排入氣提罐20，采用氣提工藝處理噴霧吸收塔漿液池6排出的液體，將氣提排出的廢氣輸送到儲氣設(shè)備、廢氣治理設(shè)備中或可送到焦?fàn)t中焚燒；將氣提排出的顆粒物排入脫酚池；利用吸收液中吸收的熄焦廢氣中的焦粉，作為吸附酚類的載體和氧化法脫酚的催化劑，將經(jīng)過氣提的吸收液排入加入雙氧水或其它氧化劑的脫酚池18，去除吸收液中吸收的酚類；將所述脫酚池18排出的液體通過焦粉濾網(wǎng)17過濾焦粉后，通過噴霧系統(tǒng)回流至噴霧吸收塔。

上述過程中，高溫吸收液在換熱器8中與低沸點有機工質(zhì)（如高分子量流體、等熵流體、R245fa、R152a、R600、M12、R227ea、正丁烷等）換熱后被冷，之后排入低溫池15，而低溫池15內(nèi)的吸收液可在回流至噴霧吸收塔內(nèi)后，被塔外空氣進一步冷卻。有機工質(zhì)在換熱器8內(nèi)被汽化，推動膨脹機、汽輪機或透平機等旋轉(zhuǎn)輸出動力，帶動發(fā)電機9發(fā)電或帶動其它設(shè)備做工。由于高溫池14持續(xù)穩(wěn)定地向發(fā)電系統(tǒng)13提供熱量，從而可保證發(fā)電系統(tǒng)13向外輸出均衡的電力，有機工質(zhì)在冷凝器11內(nèi)被冷源12換熱冷凝后，由工質(zhì)泵泵入換熱器8中繼續(xù)循環(huán)。

實施例三：

如圖4所示，在實施例二的基礎(chǔ)上，所述換熱器8也可為其它用熱設(shè)備供熱。為了使高溫池14輸出的熱量更加穩(wěn)定，也可通過傳感器監(jiān)控高溫池14和各漿液池單元的溫度，通過控制系統(tǒng)控制各電子閥的通斷，將不同漿液池內(nèi)不同溫度的吸收液在高溫池內(nèi)進行調(diào)和，使高溫池14內(nèi)的液體溫度維持在一恒定的數(shù)值范圍內(nèi)。

為了節(jié)省能源，所述引風(fēng)機1可配置一臺大功率風(fēng)機和一臺小功率風(fēng)機，熄焦過程中，大功率風(fēng)機和小功率風(fēng)機同時運行，將熄焦塔內(nèi)的廢氣引入，熄焦間隙中，關(guān)閉大功率風(fēng)機，僅通過小功率風(fēng)機將空氣引入。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書、說明書及其等效物界定。