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CN102658012B - 高浓度恶臭气体处理的方法及其装置 - Google Patents

高浓度恶臭气体处理的方法及其装置 Download PDF

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CN102658012B
CN102658012B CN2012101554443A CN201210155444A CN102658012B CN 102658012 B CN102658012 B CN 102658012B CN 2012101554443 A CN2012101554443 A CN 2012101554443A CN 201210155444 A CN201210155444 A CN 201210155444A CN 102658012 B CN102658012 B CN 102658012B
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desulfurizing
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甘永昌
李宏斌
王小勇
杨勇
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CHONGQING UNISPLENDOUR TIANHUA METHIONINE Co Ltd
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Abstract

本发明公开了高浓度恶臭气体处理的方法，具体为由气体收集装置向焚烧器中通入恶臭气体，同时向焚烧器通入燃料和空气，然后进行焚烧处理，焚烧后将烟气通入余热锅炉进行余热回收，然后将烟气通入脱硫塔中在脱硫剂作用下进行脱硫处理，脱硫处理后将烟气排放入环境中，该方法处理效果好，处理后的气体能达到国家允许的二级排放标准；本发明还公开了用于高浓度恶臭气体处理的装置，投入低，安全性好，可以用于化工业中进行废气处理。

Description

高浓度恶臭气体处理的方法及其装置
 技术领域
 本发明涉及废气治理技术领域，具体涉及高浓度恶臭气体处理的方法及其该方法使用的装置。
背景技术
  在化学合成中，难免产生恶臭气体，如果不经处理直接排放，会对环境造成严重的污染。恶臭气体的排放刺激嗅觉器官引起人们不愉快，污染生活环境，主要通过接触、呼吸以及水和食物等途径进入人体内，引起呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统以及神经系统等的疾病，而且长期恶臭刺激会引起人的感觉疲劳。随着现代社会经济及现代工业的迅速发展，尤其是化工生产行业，在生产过程中产生多种恶臭气体，如硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、氨、胺类、卤素及其衍生物、酚、醛、有机酸等。因此《中华人民共和国大气污染防治法》第四十条明确规定“向大气排放恶臭气体的排污单位，必须采取措施防止周围居民区受到污染”。 
焚烧法是目前国内外处理高浓度恶臭气体的主要方法之一，是以过剩量的空气与被处理的物质在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，高浓度恶臭气体中的恶臭成分在高温下被氧化、热解而被破坏处理，是一种可随时实现废物无害化、资源化的处理技术。但现有的恶臭气体焚烧处理技术及装置都具有工艺复杂，投资大，焚烧不充分，焚烧后的气体中有含硫化合物，导致除臭不充分。
因此，需要一种高浓度恶臭气体处理的方法，具有设备投入低，恶臭气体处理效果好，直接排出环境中不会造成二次污染，能达到国家排放标准。 
发明内容
本发明目的在于提供高浓度恶臭气体处理的方法及其装置，运用焚烧法对恶臭气体进行处理，焚烧充分，焚烧后利用余热锅炉进行余热回收，最后经过脱硫后将烟气排放至环境中，设备设计合理，投资低，运行稳定，处理效果好，处理后不会产生二次污染，经除臭装置处理后的恶臭气体，能够达到国家二级排放标准，并且使用的除臭装置容易维护。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案为：
1.高浓度恶臭气体处理的方法，由气体收集装置向焚烧器中通入恶臭气体，同时向焚烧器中通入燃料气和空气，在焚烧器中进行焚烧处理，焚烧后将烟气通入余热锅炉进行余热回收，然后将烟气通入脱硫塔中在脱硫剂作用下进行脱硫处理，脱硫处理后将烟气从烟囱排放至环境中。
本发明的焚烧中，温度越高、焚烧时间越长，焚烧越充分，优选的焚烧处理为，在温度高于1000℃条件下焚烧至少2.5秒。最优为在温度为1000-1100℃条件下焚烧2.5-3.5秒，即能焚烧充分，又能节约燃料。
更优选的，所述焚烧处理具体为，所述焚烧处理具体为，焚烧器（2）中恶臭气体、燃料气与空气的体积比为180~220:1:45~65。
本发明中气体收集装置通入焚烧器中，同时通入空气和燃料气，可以由一个管道同时通入含有恶臭气体、空气和燃料气，为了保证燃料充分，燃料优选为天然气；优选为在焚烧器上设置3条不同的管道分别通入恶臭气体进、燃料气和空气，所述恶臭气体、燃料气和空气分别由气体收集装置（1）、燃料进口（8）和空气进气口（7）进入。
本发明为了使脱硫后的化合物成分能够利用，优选的，所述脱硫后将脱硫剂通入回收装置进行回收。
优选的，所述脱硫处理为二级脱硫法，具体为：将烟气通入第一脱硫塔，同时由第一循环泵通入脱硫剂，进行第一级脱硫；将一级脱硫后的烟气通入第二脱硫塔，同时由第二循环泵通入脱硫剂进行第二级脱硫。采用二级脱硫法能够使脱硫更为充分，第一级脱硫使烟气中80%以上的SO2 被脱硫剂吸收生成，第二级脱硫使烟气中残留的SO2被脱硫剂吸收，通过二级脱硫后烟气中SO2 总脱出效率可达到 99%以上。
为了增加脱硫剂与烟气的接触面积，优选的，所述第一级脱硫中所述烟气与所述脱硫剂同向通入，所述第二级脱硫中所述烟气与所述脱硫剂逆向通入。
优选的，所述脱硫剂为质量分数为7~12%的氨水或者质量分数为15~25%的氢氧化钠。
优选的，所述恶臭气体为硫化氢、二硫化碳、甲硫醇、甲硫基丙醛、甲硫醚、丙烯醛、丙烯酸、丙烯、乙醛和甲醛中的一种或多种。 
2.高浓度恶臭气体处理的装置，包括气体收集装置、焚烧器、余热锅炉、脱硫塔和烟囱，所述气体收集装置通过管道连接所述焚烧器连接，所述焚烧器通过管道与所述余热锅炉，所述余热锅炉通过管道与所述脱硫塔连接，所述脱硫塔顶部设置有烟囱。
本发明中焚烧器优选由碳钢材料的外壳，外壳表面设计腐蚀裕度，外壳内部设置有隔热砖组成的保温层，具有较好的隔热效果，保温层内部设置有由刚玉砖组成的耐火层，使焚烧器的热效率达到97%以上。
优选的，所述脱硫塔包括第一脱硫塔和第二脱硫塔，所述第一脱硫塔顶部通过管道与所述余热锅炉连接，所述第一脱硫塔底部通过管道与所述第二脱硫塔连接，所述第一脱硫塔上设置有第一循环泵，所述第二脱硫塔上设置有第二循环泵。
优选的，所述焚烧器上还设置有空气进气口和燃料进口，使燃料气和空气便于控制。为了防止意外，在焚烧器上设置紫外线防爆火焰探测器，使操作更安全。更优选的，在焚烧器燃气进口设置点火器，方便操作。
焚烧炉配备紫外线防爆火焰探测器、电点火器等，工作弹性宽，运行平稳；火焰燃烧稳定，充满度好，燃烧效率高；操作简便、安全，整个装置稳定运行。燃烧器喷头材质是耐高温氧化、耐腐蚀的特种合金材料。配风方式采用平流配风器，保证火焰的稳定燃烧。
优选的，所述装置还包括与所述脱硫塔连接的回收装置。
本发明的有益效果：本发明公开的高浓度恶臭气体处理的方法，通过焚烧器将恶臭气体完全氧化分解，燃烧处理效率高；焚烧后的气体经过余热锅炉回收余热，充分利用热源，最后将两级脱硫后的烟气可以直接排放至环境中，无有害物质，烟气排放达到国家环境标准。本发明还公开了高浓度恶臭气体处理的装置，投资省，安全可靠，不泄露，在废气治理领域具有广泛的应用前景。
本发明中的恶臭气体是指硫化氢、二硫化碳、甲硫醇、甲硫基丙醛、甲硫醚、丙烯醛、丙烯酸、丙烯、乙醛和甲醛中的一种或多种。
附图说明：
图1为本发明高浓度恶臭气体处理的装置结构图。
具体实施方式：
以下将结合附图对本发明进行详细的描述。优选实例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
实施例1
高浓度恶臭气体处理的装置，结构如图1所示。由图1可知，该装置包括气体收集装置（1）、焚烧器（2）、余热锅炉（3）、脱硫塔（4）、回收装置（11）和烟囱（12），气体收集装置（1）通过管道连接焚烧器（2），焚烧器（2）上还连接有空气进气口（7）和燃料进口（8）分别供应空气和燃料气；在焚烧器上设置有紫外线防爆火焰探测器，用于探测火焰。焚烧器（2）通过管道与余热锅炉（3）连接，余热锅炉（3）通过管道与脱硫塔（4）连接。
其中脱硫塔（4）包括第一脱硫塔（5）和第二脱硫塔（6），第一脱硫塔（5）顶部通过管道与余热锅炉（3）连接，第一脱硫塔（5）上设置有第一循环泵（9）；第一脱硫塔（5）底部通过管道与第二脱硫塔（6）底部连接，第二脱硫塔（6）上设置有第二循环泵（10）。
焚烧器（2）由外至内由外壳、保温层和耐火层组成，内部形成中空为燃烧室；外壳材料为碳钢，外壳表面设计有腐蚀裕度；保温层材料为隔热砖具有较好的隔热效果；耐火层材料为刚玉砖，在燃烧室内设置有点火器方便使用时点火，使操作方便，使用安全。
实施例2
利用实施例1中的装置高浓度恶臭气体处理的方法，具体步骤如下：
高浓度恶臭气体处理的方法，由气体收集装置（1）向焚烧器（2）中通入恶臭气体，气体中包括硫化氢、二硫化碳、甲硫醇、甲硫基丙醛、甲硫醚、丙烯醛、丙烯酸、丙烯、乙醛和甲醛，同时由燃料进口（8）和空气进口（7）分别向焚烧器（2）中通入天然气和空气，每小时通入恶臭气体与燃料气及空气量的比例为180~220:1:45~65，温度高于1000℃条件下焚烧至少2.5秒。焚烧后将烟气通入余热锅炉（3）进行余热回收，使烟气被降至150～250℃，然后将烟气通入第一脱硫塔（5），同时由第一循环泵（9）通入脱硫剂，进行第一级脱硫；将一级脱硫后的烟气通入第二脱硫塔（6），同时由第二循环泵（10）通入脱硫剂进行第二级脱硫。脱硫处理后的烟气除雾后由烟囱（12）排放至环境中，吸收烟气的脱硫剂通入回收装置（11）进行回收，回收液体运至车间进行按常规方法提取。
实施例3
按照实施例2中的高浓度恶臭气体处理的方法，本实施例中使用的脱硫剂为质量分数为7%的氨水。对高浓度恶臭气体进行处理，高浓度恶臭气体成分及浓度如表1所示，每小时的进入焚烧器的恶臭气体与燃料气及空气量的比例为200:1:50，温度为1000℃条件下焚烧2.5秒，经余热回收和两级脱硫后，烟气中的成分及浓度如表1所示。
表1、高浓度恶臭气体处理效果Ⅰ
污染物名称 单位 处理前污染物浓度 处理后污染物浓度
硫化氢 mg/m3 12735 5.42
二硫化碳 mg/m3 23028 8.34
甲硫醇 mg/m3 7669 4.30
甲硫基丙醛 mg/m3 4641 5.58
甲硫醚 mg/m3 6022 6.70
丙烯醛 mg/m3 9565 5.90
丙烯酸 mg/m3 7448 6.30
丙烯 mg/m3 15429 7.29
乙醛 mg/m3 4865 4.90
甲醛 mg/m3 6174 5.90
二氧化硫 mg/m3 / 182.15
由表1可知，处理后的烟气恶臭气体浓度极低，能够达到国家允许的排放标准。
实施例4
按照实施例2中的高浓度恶臭气体处理的方法，本实施例中使用的脱硫剂为质量分数为10%的氨水。对高浓度恶臭气体进行处理，高浓度恶臭气体成分及浓度如表2所示，每小时的进入焚烧器的恶臭气体与燃料气及空气量的比例为220:1:65，，温度为1050℃条件下焚烧3秒，经余热回收和两级脱硫后，烟气中的成分及浓度如表2所示。
表2、高浓度恶臭气体处理效果Ⅱ
污染物名称 单位 处理前污染物浓度 处理后污染物浓度
硫化氢 mg/m3 13842 4.30
二硫化碳 mg/m3 21776 5.77
甲硫醇 mg/m3 7505 3.42
甲硫基丙醛 mg/m3 4159 4.87
甲硫醚 mg/m3 6947 4.51
丙烯醛 mg/m3 10107 5.70
丙烯酸 mg/m3 7785 5.75
丙烯 mg/m3 14636 5.40
乙醛 mg/m3 5101 4.05
甲醛 mg/m3 6319 4.02
二氧化硫 mg/m3 / 173.15
由表2可知，处理后的烟气恶臭气体浓度极低，能够达到国家允许的排放标准。
实施例5
按照实施例2中的高浓度恶臭气体处理的方法，本实施例中使用的脱硫剂为质量分数为12%的稀氨水。对高浓度恶臭气体进行处理，高浓度恶臭气体成分及浓度如表3所示，每小时的进入焚烧器的恶臭气体与燃料气及空气量的比例为200:1:62，温度为1100℃条件下焚烧2.5秒，经余热回收和两级脱硫后，烟气中的成分及浓度如表3所示。
表3、高浓度恶臭气体处理效果Ⅲ
污染物名称 单位 处理前污染物浓度 处理后污染物浓度
硫化氢 mg/m3 15247 5.20
二硫化碳 mg/m3 17150 5.04
甲硫醇 mg/m3 6949 3.31
甲硫基丙醛 mg/m3 3792 4.40
甲硫醚 mg/m3 5769 3.85
丙烯醛 mg/m3 10035 5.70
丙烯酸 mg/m3 7852 6.16
丙烯 mg/m3 13328 4.92
乙醛 mg/m3 2593 2.08
甲醛 mg/m3 4237 2.78
二氧化硫 mg/m3 / 164.07
由表3可知，处理后的烟气恶臭气体浓度极低，能够达到国家允许的排放标准。
实施例6
按照实施例2中的高浓度恶臭气体处理的方法，本实施例中使用的脱硫剂为质量分数为15%的氢氧化钠溶液。高浓度恶臭气体成分及浓度如表4所示，每小时的进入焚烧器的恶臭气体与燃料气及空气量的比例为180:1:56，温度为1050℃条件下焚烧3秒，经余热回收和两级脱硫后，烟气中的成分及浓度如表4所示。
表4、高浓度恶臭气体处理效果Ⅳ
污染物名称 单位 处理前污染物浓度 处理后污染物浓度
硫化氢 mg/m3 14954 6.43
二硫化碳 mg/m3 17156 6.40
甲硫醇 mg/m3 7281 4.05
甲硫基丙醛 mg/m3 4235 6.05
甲硫醚 mg/m3 5616 6.25
丙烯醛 mg/m3 11359 7.47
丙烯酸 mg/m3 6770 5.75
丙烯 mg/m3 15689 7.51
乙醛 mg/m3 3937 4.11
甲醛 mg/m3 4349 4.21
二氧化硫 mg/m3 / 156.30
由表4可知，处理后的烟气恶臭气体浓度极低，能够达到国家允许的排放标准。
实施例7
按照实施例2中的高浓度恶臭气体处理的方法，本实施例中使用的脱硫剂为质量分数为20%的氢氧化钠溶液。高浓度恶臭气体成分及浓度如表5所示，每小时的进入焚烧器的恶臭气体与燃料气及空气量的比例为180:1:55，温度为1050℃条件下焚烧3.5秒，经余热回收和两级脱硫后，烟气中的成分及浓度如表5所示。
表5、高浓度恶臭气体处理效果Ⅴ
污染物名称 单位 处理前污染物浓度 处理后污染物浓度
硫化氢 mg/m3 14412 4.54
二硫化碳 mg/m3 16280 4.26
甲硫醇 mg/m3 7710 3.37
甲硫基丙醛 mg/m3 4065 4.74
甲硫醚 mg/m3 5481 3.58
丙烯醛 mg/m3 11907 6.58
丙烯酸 mg/m3 7582 5.47
丙烯 mg/m3 16677 5.87
乙醛 mg/m3 4119 3.06
甲醛 mg/m3 5044 3.22
二氧化硫 mg/m3 / 148.16
由表5可知，处理后的烟气恶臭气体浓度极低，能够达到国家允许的排放标准。
实施例8
按照实施例2中的高浓度恶臭气体处理的方法，本实施例中使用的脱硫剂为质量分数为25%的氢氧化钠溶液。高浓度恶臭气体成分及浓度如表6所示，每小时的进入焚烧器的恶臭气体与燃料气及空气量的比例为215:1:65，温度为1100℃条件下焚烧2.5秒，经余热回收和两级脱硫后，烟气中的成分及浓度如表6所示。
表6、高浓度恶臭气体处理效果Ⅵ
污染物名称 单位 处理前污染物浓度 处理后污染物浓度
硫化氢 mg/m3 16517 5.70
二硫化碳 mg/m3 18559 5.40
甲硫醇 mg/m3 8964 4.18
甲硫基丙醛 mg/m3 4592 5.37
甲硫醚 mg/m3 6271 4.16
丙烯醛 mg/m3 12198 6.84
丙烯酸 mg/m3 7127 5.21
丙烯 mg/m3 16779 6.11
乙醛 mg/m3 4170 3.45
甲醛 mg/m3 5110 3.79
二氧化硫 mg/m3 / 166.35
由表6可知，处理后的烟气恶臭气体浓度极低，能够达到国家允许的排放标准。
实施例9
按照实施例2中的高浓度恶臭气体处理的方法，本实施例中高浓度恶臭气体经焚烧炉焚烧处理后，不经两级脱硫装置，直接排放于大气。高浓度恶臭气体成分及浓度如表7所示，每小时的进入焚烧器的恶臭气体与燃料气及空气量的比例为195:1:63，温度为1050℃条件下焚烧3秒，经余热回收后，烟气中的成分及浓度如表7所示。
表7、高浓度恶臭气体处理效果Ⅶ
污染物名称 单位 处理前污染物浓度 处理后污染物浓度
硫化氢 mg/m3 17456 5.43
二硫化碳 mg/m3 19411 4.95
甲硫醇 mg/m3 8503 3.93
甲硫基丙醛 mg/m3 5062 5.93
甲硫醚 mg/m3 6502 4.18
丙烯醛 mg/m3 11571 6.40
丙烯酸 mg/m3 7856 6.03
丙烯 mg/m3 15888 5.21
乙醛 mg/m3 4740 3.40
甲醛 mg/m3 5911 3.35
二氧化硫 mg/m3 / 76713
由表7可知，焚烧处理后未经脱硫处理的烟气，恶臭气体也能够满足国家允许的排放标准，但其浓度较实施例3~8经脱硫处理后浓度高，并且在排放烟气中含有SO2的浓度为76713mg/m3，超过排放标准。
因此，使用本发明的高浓度恶臭气体处理的方法，焚烧处理能够使恶臭成分充分焚烧，焚烧后脱硫能够有效吸收焚烧后烟气中的SO2，进一步减少恶臭气体中的恶臭成分。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (3)

1.高浓度恶臭气体处理的方法，其特征在于：由气体收集装置（1）向焚烧器（2）中通入恶臭气体，同时向焚烧器（2）中通入燃料气和空气，在焚烧器（2）中进行焚烧处理，焚烧后将烟气通入余热锅炉（3）进行余热回收，然后将烟气通入脱硫塔（4）中在脱硫剂作用下进行脱硫处理，脱硫处理后将烟气从烟囱（12）排放至环境中；
所述焚烧处理具体为，恶臭气体、燃料气与空气的体积比为180~220:1:45~65，在温度为1000-1100℃条件下焚烧2.5-3.5秒；所述恶臭气体为硫化氢、二硫化碳、甲硫醇、甲硫基丙醛、甲硫醚、丙烯醛、丙烯酸、丙烯、乙醛和甲醛中的一种或多种；
所述脱硫处理为二级脱硫法，具体为：将烟气通入第一脱硫塔（5），同时由第一循环泵（9）通入脱硫剂，进行第一级脱硫；将一级脱硫后的烟气通入第二脱硫塔（6），同时由第二循环泵（10）通入脱硫剂进行第二级脱硫；所述脱硫剂为质量分数为7~12%的氨水或者质量分数为15~25%的氢氧化钠。
2.根据权利要求1所述的高浓度恶臭气体处理的方法，其特征在于：所述恶臭气体、燃料气和空气分别由气体收集装置（1）、燃料进口（8）和空气进气口（7）进入。
3.根据权利要求1所述的高浓度恶臭气体处理的方法，其特征在于：所述脱硫处理后还包括回收，具体为将吸收烟气的脱硫剂通入回收装置（11）进行回收。
4.根据权利要求1所述的高浓度恶臭气体处理的方法，其特征在于：所述第一级脱硫中所述烟气与所述脱硫剂同向通入，所述第二级脱硫中所述烟气与所述脱硫剂逆向通入。
5.用于权利要求1-4任一项所述高浓度恶臭气体处理的方法的装置，包括气体收集装置（1）、焚烧器（2）、余热锅炉（3）、脱硫塔（4）和烟囱（12），其特征在于：所述气体收集装置（1）通过管道连接所述焚烧器（2），所述焚烧器（2）通过管道与所述余热锅炉（3）连接，所述余热锅炉（3）通过管道与所述脱硫塔（4）连接，所述脱硫塔（4）顶部设置有烟囱（12）；
所述焚烧器（2）由外至内由外壳、保温层和耐火层组成，内部形成中空为燃烧室；外壳材料为碳钢，外壳表面设计有腐蚀裕度；保温层材料为隔热砖；耐火层材料为刚玉砖；
所述脱硫塔（4）包括第一脱硫塔（5）和第二脱硫塔（6），所述第一脱硫塔（5）顶部通过管道与所述余热锅炉（3）连接，所述第一脱硫塔（5）底部通过管道与所述第二脱硫塔（6）底部连接，所述第一脱硫塔（5）上设置有第一循环泵（9），所述第二脱硫塔（6）上设置有第二循环泵（10）。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述焚烧器（2）上还分别设置有空气进气口（7）和燃料进口（8）。
7.根据权利要求5-6任一项所述的装置，其特征在于：所述装置还包括与所述脱硫塔（4）连接的回收装置（11）。
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