本發(fā)明屬于環(huán)保節(jié)能領(lǐng)域，具體為一種基于焦?fàn)t煤氣蒸汽脫附的工業(yè)廢氣處理裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、目前，化工企業(yè)焦化生產(chǎn)中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣中含有大量硫化物、苯及其他的一些雜質(zhì)，通常的廢氣處理脫附方案是采用焦?fàn)t煤氣加熱后通入吸附塔脫附，脫附氣攜帶著脫附的硫化物、苯及其他的一些雜質(zhì)進(jìn)入噴淋冷卻的吸附塔，噴淋降溫后再輸送到建材廠的窯爐燒掉。

2、這種方式出現(xiàn)的問(wèn)題是當(dāng)?shù)馗G爐消納不了如此大量的硫化物，導(dǎo)致窯爐排放超標(biāo)，此種處理方式需要升級(jí)改造。

3、通過(guò)多次生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)：脫附氣中含有大量的苯，回收脫附氣中的苯帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益非?？捎^。

4、另外，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，脫附氣是煤氣而苯的沸點(diǎn)是80℃，此種情形給企業(yè)的苯回收工作造成非常大的困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種工業(yè)廢氣處理裝置及方法，包括3臺(tái)以上并聯(lián)的吸附塔，結(jié)合蒸汽壓縮、冷凝系統(tǒng)與苯回收系統(tǒng)，能夠高效脫附并回收苯，同時(shí)實(shí)現(xiàn)蒸汽和熱量的循環(huán)利用。該工業(yè)廢氣處理裝置及方法，利用吸附塔冷卻過(guò)程，通過(guò)飽和蒸汽冷卻、低壓脫附蒸汽冷卻兩種方式結(jié)合，實(shí)現(xiàn)低能耗、快速地深度冷卻，而且在冷卻過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了盡可能多的熱量回收利用。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：

3、一種工業(yè)廢氣處理裝置，包括吸附塔、閃蒸罐、脫附蒸汽冷凝器、蒸汽壓縮機(jī)、加熱器、苯回收子裝置、廢水處理子裝置和吸附劑；

4、所述吸附塔設(shè)置3臺(tái)以上，彼此并聯(lián)，塔內(nèi)裝有所述吸附劑，所述吸附塔具有第一蒸汽出入口、第二蒸汽出入口和廢氣入口；所述第一蒸汽出入口設(shè)置于所述吸附塔上部，與所述閃蒸罐管道連接，所述第二蒸汽出入口設(shè)置于所述吸附塔下部，與所述脫附蒸汽冷凝器的蒸汽入口管道相連，所述第二蒸汽出入口通過(guò)閥門(mén)與冷卻氣入口管道連接，所述冷卻氣入口通入低溫低壓飽和蒸汽；所述廢氣入口外接廢氣管道，所述廢氣管道通入待處理的工業(yè)廢氣。

5、優(yōu)選地，所述吸附劑為用來(lái)吸附含有雜質(zhì)氣體的高比表面積多孔材料。

6、優(yōu)選地，第一蒸汽出入口設(shè)置于所述吸附塔上部頂口。

7、優(yōu)選地，廢氣入口設(shè)置于所述吸附塔底部，更進(jìn)一步，廢氣入口設(shè)置于所述吸附塔底口。

8、優(yōu)選地，待處理的工業(yè)廢氣為含有大量苯、硫化物等雜質(zhì)的焦?fàn)t氣。

9、優(yōu)選地，脫附蒸汽冷凝器的蒸汽入口一般設(shè)置于所述脫附蒸汽冷凝器的頂口。

10、所述閃蒸罐的入水口與所述廢水處理子裝置的出水口管道相連，所述閃蒸罐的出水口和所述脫附蒸汽冷凝器的入水口的連接管道上設(shè)有循環(huán)泵，所述閃蒸罐的循環(huán)水入口和所述脫附蒸汽冷凝器的循環(huán)水出口通過(guò)管道連接，所述閃蒸罐的循環(huán)水出口與所述吸附塔的第一蒸汽出入口的連接管道上設(shè)有所述蒸汽壓縮機(jī)和所述加熱器，所述蒸汽壓縮機(jī)出口與所述加熱器入口管道相連。

11、優(yōu)選地，閃蒸罐的入水口一般設(shè)置于閃蒸罐的底部。

12、優(yōu)選地，所述閃蒸罐還具有補(bǔ)償蒸汽入口，所述補(bǔ)償蒸汽入口外接蒸汽管道，所述蒸汽管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥。

13、優(yōu)選地，所述閃蒸罐具有廢水出口，所述廢水出口外接排水管，所述排水管上設(shè)有排水泵。

14、優(yōu)選地，閃蒸罐閃蒸分離輸出的蒸汽為飽和蒸汽。

15、所述脫附蒸汽冷凝器的不凝氣出口與所述苯回收子裝置管道連接，所述脫附蒸汽冷凝器的冷凝水出口與所述廢水處理子裝置入水口管道連接。

16、優(yōu)選地，所述脫附蒸汽冷凝器設(shè)置為多級(jí)冷凝器，在一級(jí)冷凝器中，循環(huán)水的溫度高于苯的沸點(diǎn)，閃蒸罐出水溫度設(shè)置為85-94℃。

17、優(yōu)選地，所述苯回收子裝置包括苯液冷凝器、油水分離器、粗苯罐；所述苯液冷凝器的入口與所述脫附蒸汽冷凝器的不凝氣出口管道相連，所述苯液冷凝器與所述粗苯罐的連接管道上設(shè)有所述油水分離器。

18、優(yōu)選地，該工業(yè)廢氣處理裝置還包括用于含硫化物廢水處理的廢水處理子裝置。廢水處理子裝置包括氨水儲(chǔ)罐、斜板隔油池、氣浮箱和過(guò)濾器，所述斜板隔油池通過(guò)所述氨水儲(chǔ)罐與所述脫附蒸汽冷凝器的冷凝水出口管道連接，所述過(guò)濾器通過(guò)所述氣浮箱與所述斜板隔油池管道連接，所述過(guò)濾器外接所述閃蒸罐的入水口。

19、優(yōu)選地，脫附后的蒸汽循環(huán)進(jìn)入脫附蒸汽冷凝器，被冷凝器冷卻后產(chǎn)生冷凝水，這股冷凝水含有較多的焦油、萘等雜質(zhì)，且ph值成酸性，該股水經(jīng)過(guò)加氨水中和、隔油、絮凝、氣浮等常規(guī)的水處理措施后，循環(huán)進(jìn)入閃蒸罐，作為閃蒸罐的補(bǔ)水。

20、優(yōu)選地，該工業(yè)廢氣處理裝置，還包括真空脫附管道，所述真空脫附管道一端與所述吸附塔的第二蒸汽出入口相連，另一端與所述蒸汽壓縮機(jī)入口相連，所述真空脫附管道設(shè)有管道閥門(mén)和調(diào)節(jié)閥。

21、一種基于上述裝置的工業(yè)廢氣處理方法，包括以下流程：

22、吸附塔在吸附達(dá)到一定吸附率后，轉(zhuǎn)為脫附再生，經(jīng)加熱脫附狀態(tài)、冷卻狀態(tài)后，所述吸附塔重新轉(zhuǎn)入吸附狀態(tài)，至少有3臺(tái)并聯(lián)的吸附塔分別依次處于吸附狀態(tài)、加熱脫附狀態(tài)、冷卻狀態(tài)并循環(huán)切換使用；

23、閃蒸罐循環(huán)水出口與蒸汽壓縮機(jī)入口管道相連，低溫低壓飽和蒸汽依次經(jīng)過(guò)蒸汽壓縮機(jī)壓縮、加熱器加熱后，達(dá)到脫附要求的壓力和溫度，進(jìn)入吸附塔后轉(zhuǎn)入加熱脫附狀態(tài)；

24、脫附后的高溫蒸汽通過(guò)管道進(jìn)入脫附蒸汽冷凝器，脫附蒸汽經(jīng)過(guò)脫附蒸汽冷凝器的殼程被冷凝成液體，進(jìn)入廢水處理子裝置凈化后形成循環(huán)水，重新進(jìn)入閃蒸罐；

25、脫附蒸汽冷凝器的管程輸送循環(huán)水，循環(huán)水被蒸汽加熱后經(jīng)循環(huán)水出口管道噴入閃蒸罐，一部分循環(huán)水被閃蒸成低溫低壓蒸汽，另一部分循環(huán)水在被閃蒸氣帶出部分熱量后流入閃蒸罐底部，并通過(guò)水泵的驅(qū)動(dòng)，重新進(jìn)入脫附蒸汽冷凝器進(jìn)行加熱。

26、優(yōu)選地，工業(yè)廢氣處理方法還包括以下冷卻步驟：

27、吸附塔經(jīng)過(guò)加熱脫附狀態(tài)后，通過(guò)冷卻氣入口通入低溫低壓飽和蒸汽，轉(zhuǎn)入冷卻狀態(tài)，蒸汽流經(jīng)吸附塔，并在此過(guò)程吸熱，給吸附塔降溫，此時(shí)，吸附塔的第一蒸汽出入口與蒸汽壓縮機(jī)出口通過(guò)管道連通，高溫蒸汽作為一股脫附氣匯入另一臺(tái)加熱脫附狀態(tài)的吸附塔進(jìn)行脫附。

28、優(yōu)選地，在上述冷卻步驟之后，還包括以下冷卻步驟：

29、待吸附塔冷卻至飽和蒸汽溫度時(shí)（通常會(huì)比飽和蒸汽溫度稍高），停止通入低溫低壓飽和蒸汽，開(kāi)啟與蒸汽壓縮機(jī)入口連接的真空脫附管道閥門(mén)，蒸汽壓縮機(jī)將吸附塔內(nèi)抽成負(fù)壓，在負(fù)壓狀態(tài)下，吸附塔脫附水，脫附水的過(guò)程會(huì)大量吸熱，使得吸附塔進(jìn)一步冷卻至符合再次投入吸附狀態(tài)的條件；

30、此時(shí)，吸附塔與閃蒸罐并聯(lián)管道連通，由吸附塔負(fù)壓脫附產(chǎn)生的水蒸氣與閃蒸蒸汽在蒸汽壓縮機(jī)入口前匯合。

31、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了盡可能多的熱量回收，特別是蒸汽—水—蒸汽的循環(huán)利用，在物質(zhì)和能量方面實(shí)現(xiàn)了資源循環(huán)利用。具體地說(shuō)，工業(yè)廢氣處理方法以脫硫、回收苯為目標(biāo)進(jìn)行吸附塔的脫附再生，脫附氣介質(zhì)為水蒸氣，通過(guò)控制水蒸氣的凝結(jié)過(guò)程，以提取從吸附劑中脫附出來(lái)的苯等的回收；通過(guò)熱量回收、負(fù)壓蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)脫附熱量的回收以及循環(huán)利用；在吸附塔冷卻過(guò)程中，通過(guò)采用壓力較高的飽和蒸汽冷卻、回收熱量重新匯入另一臺(tái)正在脫附的吸附塔，實(shí)現(xiàn)了冷卻過(guò)程的熱量回收；通過(guò)采用負(fù)壓脫附，將經(jīng)過(guò)飽和蒸汽冷卻（同時(shí)吸附了一定量水分）的吸附塔脫附水，利用水脫附過(guò)程吸熱這一原理，實(shí)現(xiàn)了吸附塔的快速降溫與深度冷卻，并實(shí)現(xiàn)了熱量回收利用。