專利名稱：一種瀝青廢氣的凈化方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢氣處理技術(shù)，尤其涉及一種浙青廢氣的凈化方法及其裝置。
背景技術(shù)：
浙青是由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色復(fù)雜混合物，呈液態(tài)、半固態(tài)或固態(tài)。主要分為天然浙青、石油浙青、頁巖浙青和煤焦油浙青。浙青由 于其產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定、耐高溫、可燃性，在很多行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用，如碳纖維、耐高溫材料、防腐、防水、絕緣等。生產(chǎn)上述產(chǎn)品的過程中，需對浙青進行加熱、輸送并制成滿足各種工藝要求的浙青類混合料。在此工藝過程中，會產(chǎn)生大量的浙青煙氣及粉塵。浙青廢氣包含浙青煙氣，上浮的塵顆粒和油顆粒。浙青廢氣含有多種有機物，包括碳環(huán)烴、環(huán)烴衍生物及其它化合物，有不少對人身健康有危害作用，且大多是致癌和強致癌物質(zhì)，如苯并花、苯并蒽、咔唑等多種多環(huán)芳烴類物質(zhì)。浙青煙塵的粒徑多在O. I I. Oym之間，最小的僅O. 01 μ m,最大的約為10. O μ m。以3,4_苯并花為代表的多種致癌物質(zhì)附著在8 um以下的飄塵上，通過呼吸道被吸人體內(nèi)危害人體健康。浙青廢氣治理勢在必行，但目前國內(nèi)外浙青廢氣的治理方法均較為簡單，不能徹底去除浙青煙氣及異味；且存在二次污染，維護成本高等問題。例如專利(200710071290. 9)中介紹的一種浙青廢氣處理裝置，該裝置采用水噴淋一油浴一靜電凈化的處理方法。不足之處在于1、浙青廢氣進行水噴淋過濾，廢氣中的焦油料直接混合在水中，無法直接再利用；噴淋水中含用浙青油及其它物質(zhì)，直接排放會造成二次污染，若再進行污水處理則增加運行成本。2、將排煙管伸入油液面下，進行油浴，設(shè)備阻力大，能耗高。3、采用靜電對浙青廢氣進行氧化處理，該類型的電場電壓過高，場強不均勻，當浙青廢氣進入此電場后會被電場中的高壓瞬間碳化，產(chǎn)生新的污染物，使處理后的廢氣含有焦糊味，仍污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種浙青廢氣凈化方法及其裝置，填補了國內(nèi)浙青廢氣能高效治理的空白。該技術(shù)應(yīng)用后，能使目前浙青廢氣污染問題得到良好的治理，以廢治廢，節(jié)能減排。本發(fā)明提供一種浙青廢氣凈化方法，運用降溫冷凝、物理分離、低溫等離子技術(shù)，能快速、高效、徹底地凈化浙青煙氣中的油污、煙霧、灰塵微粒、有害氣體、細菌、病菌、異味等，排放達標氣體。本發(fā)明所述的浙青廢氣凈化方法包括下述步驟
1)將浙青廢氣通過機械離心分離成浙青焦油滴和煙氣，回收浙青焦油滴；
2)將經(jīng)步驟I)離心分離出的煙氣通向過濾器，截留微米級浙青焦油顆粒，余下的含有亞微米級的煙霧微粒、有毒苯并芘以及異味的煙氣通過過濾器；
3)使經(jīng)步驟2)處理過后的煙氣與吸收油充分接觸，除去異味；4)將經(jīng)步驟3)處理過的煙氣導(dǎo)入冷凝器進行熱交換，使煙氣中的氣態(tài)油霧冷凝為浙青焦油滴并回收浙青焦油滴；
5)將經(jīng)步驟4)處理過的煙氣導(dǎo)入高壓靜電場中，經(jīng)由高壓靜電場中所產(chǎn)生的低溫等離子體的作用，使煙氣得到凈化。所述吸收油是經(jīng)噴淋器噴成吸收油霧。 所述吸收油為機械廢油，達到以廢治廢的目的。作為吸收油使用的機械廢油吸收過浙青廢氣中的異味飽和后可回收作為工業(yè)原料利用。過濾器的孔徑為1-5 μ m。 采用水冷方式降溫，冷凝水與浙青廢氣無直接接觸，無二次污染，環(huán)保，節(jié)能。另外降溫冷凝將浙青廢氣中的氣態(tài)油霧冷凝為浙青焦油滴，從而降低廢氣中油含量，同時降低廢氣整體溫度，滿足后續(xù)靜電電場工作要求提高凈化效率，同時回收部分油料。所述低溫等離子凈化是指電場中電暈放電產(chǎn)生高濃度離子，使通過電場的煙氣中的顆粒帶上不同(正、負)的電荷，從而自相吸引，凝并，單個體積增大聚集成大團而沉降，從而小至亞微米級的細微油煙顆粒物團聚沉降，使煙氣得到凈化。利用高壓靜電處理廢氣，靜電兩級之間形成不勻強電場，在靠近放電極附近，強度很高，有利于空氣中自由電子加速，使自由電子獲得的動能大于空氣分子電離能，致使放電級小區(qū)域內(nèi)空氣分子電離，所以產(chǎn)生了小范圍的等離子體，靜電既有捕集油霧中顆粒的作用，又有去除油霧中氣態(tài)有機物的作用，所以也具有除味效果。等離子體是一種聚集態(tài)物質(zhì)，其所擁有的高能電子同油霧中的分子碰撞時會發(fā)生一系列基元物化反應(yīng)，并在反應(yīng)過程中產(chǎn)生多種活性自由基和游離原子氧，活性自由基可以有效地破壞各種病毒、細菌中的核酸和蛋白質(zhì)，使其不能進行正常的代謝和生物合成，從而致其死亡；而游離氧原子能迅速將油煙分子、異味氣體分解成二氧化碳和水。本發(fā)明還提供一種浙青廢氣凈化裝置，該裝置包括殼體和沿氣流流通方向依次固定連接與殼體上的的吸風(fēng)口、離心分離段、過濾器、噴淋器、冷凝器，電極和排氣管；
所述離心分離段包括葉輪和電機，電機帶動葉輪旋轉(zhuǎn)；
所述過濾器的孔徑為1-5 μ m，
設(shè)置噴淋管道與噴淋器連接，殼體下部還設(shè)有機械廢油箱，內(nèi)儲機械廢油，機械廢油箱的一側(cè)設(shè)置循環(huán)油泵，循環(huán)油泵與噴淋管道相連，機械廢油經(jīng)循環(huán)油泵導(dǎo)入噴淋管道，經(jīng)噴淋器噴出；
還設(shè)置吸水管、供水泵、以及排水管與冷凝器連接，冷凝器的一端經(jīng)供水泵連接吸水管，另一端連接排水管，吸水管通入自來水，經(jīng)供水泵的作用流入冷凝器，再經(jīng)排水管排出；
電極產(chǎn)生靜電場；
殼體的下方設(shè)有放凈管以及排油管，所述放凈管排出機械廢油箱中的機械廢油，所述排油管用于排出經(jīng)離心分離出的浙青焦油以及經(jīng)冷凝凝結(jié)的浙青焦油。浙青廢氣經(jīng)吸風(fēng)口收集后經(jīng)葉輪的機械作用，離心分離成浙青焦油滴和煙氣，由離心電機提供的機械動力，煙氣經(jīng)過濾器過濾，截留微米級浙青焦油油顆粒，使亞微米級的煙霧微粒和煙氣中有毒苯并芘及異味通過，再經(jīng)過噴淋器下方，與機械廢油接觸，機械廢油吸收浙青廢氣中的異味，亞微米級的煙霧微粒和煙氣繼續(xù)流通，經(jīng)過冷凝器，與冷凝器中的冷凝水發(fā)生熱交換，煙氣中的油霧冷凝成浙青焦油滴，降溫后的煙氣進入靜電場，亞微米級的細微煙氣顆粒物團聚沉降，煙氣得到凈化。所述機械廢油是閃點高于66°C的機械廢油。例如廢機油或廢齒輪油；使用機械廢油能夠以廢治廢，節(jié)約了浙青廢氣治理成本。所述冷凝水為自來水，自來水吸收浙青廢氣的熱量，使自來水的溫度升高，得到熱水可回用。
所述電板為兩排，一排電板設(shè)置有高壓發(fā)生器，一排電板設(shè)置有低壓發(fā)生器。高壓使通過的氣流帶電荷，低壓使氣流中的亞微米級顆粒物互相吸附團聚。高低壓結(jié)合得到靜電場，避免了常規(guī)型純高電壓電場將浙青廢氣顆粒碳化而產(chǎn)生焦糊異味。所述高壓發(fā)生器和低壓發(fā)生器帶有滅弧保護，且其所接電源為小于等于200W的電源。帶滅弧保護的高壓發(fā)生器保證了設(shè)備運行安全，
設(shè)有2-7層不銹鋼濾網(wǎng)固定連接于電機的后方，浙青廢氣在離心過程中穿過濾網(wǎng)，形成撞擊紊流，浙青廢氣中的油霧附著在濾網(wǎng)上形成浙青焦油滴，沿著濾網(wǎng)向下滑落，并累積，浙青焦油可回收利用。所屬濾網(wǎng)表面為不銹鋼材質(zhì)時，油滴聚集和滑落的效果最佳。凡是孔徑范圍在1-5 μ m的過濾器均可用于本發(fā)明所述的浙青廢氣凈化裝置，作為一種改進，本發(fā)明所使用的過濾器為截面為鋸齒形的阻燃多孔纖維，能有效截留逃逸的微米級浙青焦油顆粒，余下的亞微米級的煙霧微粒和煙氣中有毒苯并芘以及異味等進入噴淋吸收段處理。阻燃多孔纖維作為過濾器，既有過濾效果還可吸收噪聲。該過濾器使用3-6個月后即飽和，需更換濾料。殼體在所述噴淋器的下方圍成空腔，空腔中置有球形填料，空腔壁上均勻分布有供氣流和機械廢油通過的通孔，噴淋器噴出的機械廢油沿著球形填料的表面流動，增大了機械廢油與煙氣的接觸面積。殼體在空腔的下方圍成通道，為氣流通道；所述空腔、氣流通道與機械廢油箱相連通，在所述氣流通道末端相對氣流方向設(shè)置有球形濾料。浙青煙氣通過氣流通道流入機械廢油箱內(nèi)，利用氣流的慣性原理沖入機械廢油箱7的液面上，形成沖擊，使煙氣中的部分微小油滴、塵顆粒溶入機械廢油內(nèi)。且煙氣中的部分微小油滴、塵顆粒被球形濾料截留，回流到機械廢油內(nèi)。此浙青廢氣凈化裝置達成了四個目的，分別為浙青焦油回收、低成本運行、余熱回收供熱水及浙青廢氣凈化。本發(fā)明所述的浙青廢氣凈化裝置所采用的凈化工藝科學(xué)有效，整體凈化效率高。凈化后的浙青廢氣，目測無煙，異味去除率可達90%。排放濃度符合〈大氣污染物綜合排放標準>GB16297-1996及〈惡臭污染物排放標準>GB14554_93的要求。本發(fā)明所述的浙青廢氣凈化裝置的主要有益效果在于
I)采用離心分離及機械過濾的處理方式，能純凈回收浙青焦油，浙青焦油可100%的直接再利用，經(jīng)濟性好。2)采用機械廢油作為吸收劑來去除浙青異味，以廢治廢，成本低。3)采用有滅弧保護的高壓發(fā)生器保證了設(shè)備運行安全，高低壓結(jié)合的靜電場，又避免了常規(guī)型高電壓電場將浙青廢氣顆粒碳化而產(chǎn)生焦糊異味。4)凈化方式選擇合理，無產(chǎn)生污染轉(zhuǎn)移或二次污染現(xiàn)象，達到真正的環(huán)保治理。5)凈化率滿足排放要求。


圖I為本發(fā)明所述浙青廢氣凈化方法的工藝流程。圖2為本發(fā)明所述浙青廢氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中箭頭表示廢氣氣流流通方向，I離心分離段，2過濾器，3空腔，4噴淋器，5球形填料，6氣流通道，7機械廢油箱，8放凈管，9循環(huán)油泵，10冷凝器，11冷凝水，12供水泵，13設(shè)備腿，14吸水管，15排水管，16吸風(fēng)口，17殼體，18電板，19排氣管，20排油管，21球形濾料，22濾網(wǎng)。
具體實施例本發(fā)明所述的浙青廢氣凈化裝置，其結(jié)構(gòu)由殼體17、吸風(fēng)口 16、離心分離段I、過濾器2、循環(huán)油泵8、噴淋管道(未在圖中標出)和噴淋器4、吸水管14、供水泵12、冷凝器10和排水管15,電板18和排氣管19組成；殼體17在噴淋器下方圍成空腔3 ;空腔3的下方，殼體17圍成氣流通道6 ;氣流通道6的下方，相對氣流方向設(shè)置有球形濾料21，殼體17圍成機械廢油箱7 ;空腔3、氣流通道6、和機械廢油箱7相連通；空腔3內(nèi)置球形填料5，殼體17的下端設(shè)置放凈管8和排油管20 ;離心分離段I包括電機(未在圖中標出)、葉輪(未在圖中標出)和不銹鋼濾網(wǎng)22，電機的后方固定連接2層不銹鋼濾網(wǎng)22 ;機械廢油箱7的另一側(cè)為循環(huán)油泵9，循環(huán)油泵9連接噴淋管道。浙青廢氣凈化裝置處于工作狀態(tài)時，收集生產(chǎn)線內(nèi)產(chǎn)生的大量浙青廢氣，內(nèi)含上浮的塵顆粒、浙青焦油粒和煙氣，離心分離段I內(nèi)的電機帶動葉輪轉(zhuǎn)動，將這些對人體有害的懸浮顆粒通過吸氣口 16吸入裝置內(nèi)，通過離心分離段I內(nèi)的葉輪的高速旋轉(zhuǎn)離心力將浙青廢氣中的粉塵、浙青焦油油滴分離截留下來，浙青焦油滴回收；由離心分離段I中流出的浙青煙氣再進入過濾器2，再通入空腔3中，該處機械廢油經(jīng)噴淋器4噴出，沿著球形填料5的外表面流動，浙青煙氣與機械廢油在球形填料5表面接觸，球形填料5增大了機械廢油與浙青煙氣的接觸面積，利用同性相溶的原理來吸收浙青廢氣中的異味及苯并芘；浙青煙氣通過氣流通道6流入機械廢油箱7內(nèi)，利用氣流的慣性原理沖入機械廢油箱7的液面上，形成沖擊，煙氣中的部分微小油滴、塵顆粒經(jīng)球形濾料截留回流到機械廢油內(nèi)；從機械廢油箱7的液面上流過的廢氣進入冷凝器10內(nèi)，供水泵12將低溫的冷凝水11打入冷凝器10的殼體內(nèi)，通過冷凝器與高溫浙青廢氣產(chǎn)生熱交換，使浙青廢氣溫度降低，冷卻水溫度升高；由冷凝器10中流出的浙青煙氣再進入電板18中，從而使浙青廢氣得到凈化；經(jīng)過層層凈化后的達標浙青煙氣通過排風(fēng)管(19 )向高空排放。設(shè)備運行時內(nèi)部截留的純凈浙青焦油要過排油管20排出，便于用戶廢油回用。根據(jù)某防水卷材生產(chǎn)線的實踐檢驗結(jié)果，按30000m3/h的浙青廢氣處理系統(tǒng)，每天可回收純凈的浙青焦油約35Kg。使用一年即可節(jié)省浙青焦油原料約12600Kg,經(jīng)濟效果顯著。
降溫冷凝器中產(chǎn)生的干凈熱水可作為工廠員工的日常生活用水，經(jīng)濟實用。浙青廢氣經(jīng)本發(fā)明所述裝置凈化后，排出的氣體基本目測無煙，異味去除率達90%。比照國標〈大氣污染物排放標準>GB16297-1996及〈惡臭污染物排放標準>GB14554-93規(guī)定的最高限值，檢驗浙青廢氣的三項重要指標，所的數(shù)據(jù)如下表所示
權(quán)利要求
1.一種浙青廢氣凈化方法，其特征在于包括下述步驟 將浙青廢氣通過機械離心分離成浙青焦油滴和煙氣，回收浙青焦油滴； 將經(jīng)步驟I)離心分離出的煙氣通向過濾器，截留微米級浙青焦油顆粒，余下的含有亞微米級的煙霧微粒、有毒苯并芘以及異味的煙氣通過過濾器； 使經(jīng)步驟2)處理過后的煙氣與吸收油霧接觸，除去異味； 將經(jīng)步驟3)處理過的煙氣導(dǎo)入冷凝器進行熱交換，使煙氣中的氣態(tài)油霧冷凝為浙青焦油滴并回收浙青焦油滴； 將經(jīng)步驟4)處理過的煙氣導(dǎo)入高壓靜電場中，經(jīng)由高壓靜電場中所產(chǎn)生的低溫等離子體的作用，使煙氣得到凈化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浙青廢氣凈化方法，其特征在于所述吸收油為機械廢油。
3.一種浙青廢氣凈化裝置，其特征在于包括殼體和沿氣流流通方向依次固定連接與殼體上的的吸風(fēng)口、離心分離段、過濾器、噴淋器、冷凝器，電板和排氣管； 所述離心分離段包括葉輪和電機，電機帶動葉輪旋轉(zhuǎn)； 所述過濾器的孔徑為1-5 μ m， 設(shè)置噴淋管道與噴淋器連接，殼體下部還設(shè)有機械廢油箱，內(nèi)儲機械廢油，機械廢油箱的一側(cè)設(shè)置循環(huán)油泵，循環(huán)油泵與噴淋管道相連，機械廢油經(jīng)循環(huán)油泵導(dǎo)入噴淋管道，經(jīng)噴淋器噴出； 還設(shè)置吸水管、供水泵、以及排水管與冷凝器連接，冷凝器的一端經(jīng)供水泵連接吸水管，另一端連接排水管，吸水管通入自來水，經(jīng)供水泵的作用流入冷凝器，再經(jīng)排水管排出； 殼體的下方設(shè)有放凈管以及排油管，所述放凈管排出機械廢油箱中的機械廢油，所述排油管用于排出經(jīng)離心分離出的浙青焦油以及經(jīng)冷凝凝結(jié)的浙青焦油。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的浙青廢氣凈化裝置，其特征在于所述機械廢油是閃點高于66 °C的機械廢油。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的浙青廢氣凈化裝置，其特征在于所述冷凝水為自來水。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的浙青廢氣凈化裝置，其特征在于所述電板為兩排，一排設(shè)置有高壓發(fā)生器，一排設(shè)置有低壓發(fā)生器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的浙青廢氣凈化裝置，其特征在于所述高壓發(fā)生器和低壓發(fā)生器帶有滅弧保護，且其所接電源為小于等于200W的電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的浙青廢氣凈化裝置，其特征在于設(shè)有2-7層濾網(wǎng)固定連接于電機的下方。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的浙青廢氣凈化裝置，其特征在于所述過濾器為截面為鋸齒形的阻燃多孔纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的浙青廢氣凈化裝置，其特征在于殼體在所述噴淋器的下方圍成空腔，空腔中置有球形填料，空腔壁上分布有供氣流和機械廢油通過的通孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的浙青廢氣凈化裝置，其特征在于殼體在空腔的下方圍成通道，為氣流通道；所述空腔、氣流通道與機械廢油箱相連通，在所述氣流通道末端相對氣流方向設(shè)置有球形濾料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種瀝青廢氣的凈化方法及其裝置，瀝青廢氣凈化方法運用降溫冷凝、物理分離、低溫等離子技術(shù)，能快速、高效、徹底地凈化瀝青煙氣中的油污、煙霧、灰塵微粒、有害氣體、細菌、病菌、異味等，排放達標氣體。瀝青廢氣凈化裝置達成了四個目的，分別為瀝青焦油回收、以廢治廢低成本運行、余熱回收供熱水及瀝青廢氣凈化。
文檔編號B01D53/14GK102872671SQ20121038943
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者裴登明 申請人:裴登明