一種中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置，屬于廢氣處理領(lǐng)域。其包括排氣區(qū)、吸收區(qū)、化學(xué)反應(yīng)區(qū)和回收系統(tǒng)；排氣區(qū)設(shè)有除霧層和出氣口；吸收區(qū)設(shè)有噴淋頭、吸收液噴淋管、規(guī)整填料、散裝填料、塔板和進(jìn)氣口；化學(xué)反應(yīng)區(qū)設(shè)有硫酸加藥管、pH自動加藥系統(tǒng)、攪拌器、吸收液噴淋泵；回收系統(tǒng)設(shè)有清水補(bǔ)管和排液管。本實(shí)用新型既能高效吸收二甲胺，又能防止因鹽的析出造成的填料堵塞；同時通過pH計自動控制硫酸的投加量，保證了吸收效果的穩(wěn)定性；連續(xù)化進(jìn)水和出液保證吸收液有一定吸收能力的同時，又能回收一定量的硫酸二甲胺水溶液。整套設(shè)備設(shè)計緊湊、占地面積小、自動化程度高、投資運(yùn)行費(fèi)用較低、便于推廣。
【專利說明】一種中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種二甲胺廢氣吸收裝置，具體涉及中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]二甲胺，分子式為(CH3)2NH,常溫下具有類似魚腥胺臭的氣體。沸點(diǎn)6.8°C，極易溶于水，40°C條件下，水中溶解度為163g/100g水，空氣中嗅閾值0.047ppm。
[0003]處理工藝方面:現(xiàn)有含二甲胺的廢氣常用處理方法有水吸收法、活性炭吸附法、低溫等離子體法。水吸收法由于二甲胺的溶解度有限且易從水中逃逸回廢氣中而造成吸收效率的有限，很難保證尾氣的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，同時有廢水二次污染情況；活性炭吸附法由于運(yùn)行費(fèi)用極高，且容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，企業(yè)難以保證長期穩(wěn)定正常運(yùn)行；低溫等離子體使用要求二甲胺濃度小于300mg/m3，同時由于其處理原理為放電氧化，如果電壓不夠會因氧化不徹底而造成二次污染，故低溫等離子體往往需要配合吸收法才能保證尾氣的達(dá)標(biāo)，投資費(fèi)用較高。本發(fā)明較好的解決了上述亟需解決的問題，適用于二甲胺濃度小于1500mg/m3的廢氣處理(對更高濃度的二甲胺廢氣建議可采用回收法)，吸收反應(yīng)方程式如下:
[0004]2 (CH3) 2NH+H2S04 — [ (CH3) 2NH2] 2S04
[0005]處理設(shè)備方面:板式塔和填料塔是現(xiàn)有最常用的吸收設(shè)備，填料塔根據(jù)選用填料的不同吸收效果相差甚遠(yuǎn)，散裝填料布液不均勻、容易出現(xiàn)壁流現(xiàn)象、吸收效果較差，但操作阻力小且造價便宜；規(guī)整填料布液均勻、吸收效果好，但阻力大、造價高、且容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象；板式塔具有較大的操作范圍、清洗方便、造價便宜，但操作阻力較大、吸收效果較差。目前，在廢氣處理方面已有專家將填料塔和板式塔串聯(lián)使用，但還沒有將填料塔與板式塔在同一塔內(nèi)結(jié)合使用的實(shí)例，本發(fā)明將填料塔與板式塔一體化整合后，很好的緩解了吸收效率與填料堵塞之間的矛盾、處理效率與成本之間的矛盾，在兩對矛盾間找到了較好的平衡點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0007]針對現(xiàn)有處理技術(shù)的不足，提供一種中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置，適于中低濃度(小于1500mg/m3) 二甲胺廢氣多級梯度吸收。
[0008]2.技術(shù)方案
[0009]一種中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置，整個裝置設(shè)置有排氣區(qū)、吸收區(qū)、化學(xué)反應(yīng)區(qū)和回收系統(tǒng)；排氣區(qū)設(shè)置有廢氣出氣口、除霧層，其中廢氣出氣口安裝在除霧層上方；吸收區(qū)從上到下設(shè)置有噴淋頭、規(guī)整填料、散裝填料、塔板和進(jìn)氣口，其中規(guī)整填料疊放在散裝填料上，散裝填料疊放在塔板上，進(jìn)風(fēng)口安裝在塔板下端將廢氣弓I入本發(fā)明吸收裝置內(nèi)；化學(xué)反應(yīng)區(qū)設(shè)置有PH計、硫酸加藥閥、硫酸加藥管、清水加入管、清水加入閥、硫酸二甲胺溶液回收閥、硫酸二甲胺溶液回收管、攪拌器、吸收液噴淋泵、吸收液流量控制閥、吸收液截止閥和吸收液噴淋管，其中pH計與硫酸加藥閥聯(lián)動，通過設(shè)定的pH值控制硫酸的加藥量，清水加入閥與硫酸二甲胺溶液回收閥分別安裝在清水加入管與硫酸二甲胺溶液回收管上，攪拌器安裝在化學(xué)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，固定在塔壁上，吸收液噴淋泵通過吸收液噴淋管與噴淋頭相連，吸收液流量控制閥及吸收液截止閥安裝在吸收液噴淋管上。
[0010]所述的規(guī)整填料為CY700型規(guī)整填料，填料高度與吸收塔的塔徑比為1.0?1.5 ;散裝填料為Φ 25 X 25mm型鮑爾環(huán)，填料高度與吸收塔的塔徑比為1.5?2.0 ;塔板與散裝填料之間的高度與吸收塔的塔徑比為1.0 ;兩塔板之間的高度與吸收塔的塔徑比為1.2。
[0011]所述的除霧層為絲網(wǎng)除霧器，厚度為200mm。
[0012]所述的pH探頭輸出信號控制硫酸加藥閥的開關(guān)，設(shè)定吸收液pH在4?5之間，吸收裝置根據(jù)廢氣中二甲胺濃度的波動自動控制硫酸的開關(guān)與流量，實(shí)現(xiàn)自動化加藥。
[0013]所述的清水補(bǔ)充閥與硫酸二甲胺水溶液回收閥聯(lián)動，保證了吸收液的總量與吸收能力。
[0014]所述的噴淋頭為SMP實(shí)心圓錐形霧化噴嘴，利于傳質(zhì)吸收。
[0015]中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置用于中低濃度二甲胺廢氣吸收方法為:中低濃度二甲胺廢氣通過進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入吸收裝置，依次經(jīng)過塔板、散裝填料、規(guī)整填料與由吸噴淋循環(huán)泵輸送到規(guī)整填料上方經(jīng)霧化噴嘴噴淋下來的吸收液進(jìn)行氣液傳質(zhì)，PH計控制硫酸加藥管加入硫酸。
[0016]3.有益效果:
[0017]I)板式塔和填料塔有機(jī)結(jié)合，下端廢氣中二甲胺濃度較高，選用板式塔操作彈性大、不易堵塞，易于清洗積在板上的鹽及廢氣中可能攜帶的少量顆粒物，上端根據(jù)二甲胺廢氣濃度的遞減，依次選用了孔隙率遞減的不同填料，防止堵塞的同時保證了傳質(zhì)吸收的效率，確保尾氣的達(dá)標(biāo)排放；
[0018]2)根據(jù)pH計自動控制硫酸的投加量，避免了人工操作帶來的誤差，既能節(jié)約硫酸的用量，又能保證吸收液pH值穩(wěn)定，從而保證吸收效果的穩(wěn)定性；
[0019]3)經(jīng)調(diào)試決定回收二硫酸二甲胺溶液的量后，清水補(bǔ)入量與硫酸二甲胺溶液的回收量相平衡，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化進(jìn)出吸收液，既能通過補(bǔ)充一定量的新鮮水保證吸收液吸收能力，又能回收一定量高濃度的硫酸二甲胺溶液；
[0020]4)吸收液噴頭采用霧化噴嘴，大大提高了二甲胺的吸收效率，確保了尾氣的達(dá)標(biāo)排放；
[0021]5)整個系統(tǒng)具有高度的自動化和連續(xù)化,較低的運(yùn)行費(fèi)用，回收硫酸二甲胺溶液通過蒸餾濃縮后既可達(dá)到一定的經(jīng)濟(jì)效益，同時也避免了傳統(tǒng)吸收法的廢水二次污染，有利于該裝置的推廣使用。
[0022]6)填料塔與板式塔一體化比填料塔和板式塔簡單串聯(lián)使用系統(tǒng)阻力小、占地面積
小、運(yùn)行管理方便。
[0023]7)多級梯度吸收方式充分利用了廢氣中二甲胺濃度的梯度變化，合理的設(shè)計了不同的吸收方式，更利于提高吸收效果。
[0024]8)攪拌器安裝在化學(xué)反應(yīng)區(qū)吸收液內(nèi)，利于硫酸與二甲胺的反應(yīng)充分，同時防止硫酸二甲胺的析出。【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是一種中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中:出氣口
1、除霧層2、噴淋頭3、規(guī)整填料4、散裝填料5、塔板6、進(jìn)風(fēng)管7、pH計8、硫酸加藥閥9、硫酸加藥管10、清水加入管11、清水加入閥12、硫酸二甲胺溶液回收閥13、硫酸二甲胺溶液回收管14、攪拌器15、吸收液噴淋泵16、吸收液流量控制閥17、吸收液截止閥18、吸收液噴淋管19。
[0026]圖2為填料不同高度對二甲胺去除效率的影響結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例1
[0028]如附圖1所示，一種中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置，整個裝置設(shè)置有排氣區(qū)、吸收區(qū)、化學(xué)反應(yīng)區(qū)和回收系統(tǒng)；排氣區(qū)設(shè)置有廢氣出氣口 1、除霧層2，其中廢氣出氣口 I安裝在除霧層2上方；吸收區(qū)從上到下設(shè)置有噴淋頭3、規(guī)整填料4、散裝填料5、塔板6和進(jìn)風(fēng)管7，其中規(guī)整填料4疊放在散裝填料5上，散裝填料5疊放在塔板6上，進(jìn)風(fēng)管7安裝在塔板6下端將廢氣引入本發(fā)明裝置內(nèi)；化學(xué)反應(yīng)區(qū)設(shè)置有pH計8、硫酸加藥閥9、硫酸加藥管10、清水加入管11、清水加入閥12、硫酸二甲胺溶液回收閥13、硫酸二甲胺溶液回收管14、攪拌器15、吸收液噴淋泵16、吸收液流量控制閥17、吸收液截止閥18和吸收液噴淋管19，其中pH計8與硫酸加藥閥9聯(lián)動，通過設(shè)定的pH控制硫酸的加藥量，清水加入閥12與硫酸二甲胺溶液回收閥13分別安裝在清水加入管11與硫酸二甲胺溶液回收管14上，攪拌器15安裝在化學(xué)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，固定在塔壁上，吸收液噴淋泵16通過吸收液噴淋管19與噴淋頭3相連，吸收液流量控制閥17及吸收液截止閥18安裝在吸收液噴淋管19上。所述的除霧層2為絲網(wǎng)除霧器，厚度為200mm。所述的噴淋頭3為SMP (超大通徑防堵塞)實(shí)心圓錐形霧化噴嘴，利于傳質(zhì)吸收。
[0029]所述的pH計8輸出信號控制硫酸加藥閥9的開關(guān)，設(shè)定吸收液pH在4?5之間，吸收裝置根據(jù)廢氣中二甲胺濃度的波動自動控制硫酸的開關(guān)與流量，實(shí)現(xiàn)自動化加藥。
[0030]所述的清水補(bǔ)充閥12與硫酸二甲胺水溶液回收閥13聯(lián)動，保證了吸收液的總量與吸收能力。
[0031]含中低濃度二甲胺的廢氣通過進(jìn)風(fēng)管7進(jìn)入吸收裝置，依次經(jīng)過塔板6、散裝填料5和規(guī)整填料4的傳質(zhì)吸收后，最后經(jīng)過除霧層2后通過排氣口 I排出裝置；化學(xué)吸收液從塔底經(jīng)吸收液噴淋泵16通過吸收液噴淋管19及噴淋頭3到達(dá)吸收層最頂端，吸收液隨著重力作用回流到塔底，在回流的過程中完成對廢氣中二甲胺的吸收；裝在塔底吸收液內(nèi)的pH計8通過設(shè)定的pH值控制硫酸加藥閥9的開關(guān),從而實(shí)現(xiàn)自動化加硫酸；清水加入閥12與硫酸二甲胺溶液的回收閥聯(lián)動，平衡清水量與回收的硫酸二甲胺溶液，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)化回收硫酸二甲胺溶液。
[0032]所述的規(guī)整填料4為CY700型規(guī)整填料(具體參數(shù)見表I)、散裝填料5為Φ25X 25mm型鮑爾環(huán)。
[0033]表1CY700型規(guī)整填料參數(shù)
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置，其特征在于，整個裝置設(shè)置有排氣區(qū)、吸收區(qū)、化學(xué)反應(yīng)區(qū)和回收系統(tǒng)；排氣區(qū)設(shè)置有廢氣出氣口(I)、除霧層(2)，其中廢氣出氣口(I)安裝在除霧層(2)上方；吸收區(qū)從上到下設(shè)置有噴淋頭(3)、規(guī)整填料(4)、散裝填料(5)、塔板(6)和進(jìn)氣口(7)，其中規(guī)整填料(4)疊放在散裝填料(5)上，散裝填料(5)疊放在塔板(6)上，進(jìn)風(fēng)口(7)安裝在塔板(6)下端將廢氣引入吸收裝置內(nèi)；化學(xué)反應(yīng)區(qū)設(shè)置有pH計(8)、硫酸加藥閥(9)、硫酸加藥管(10)、清水加入管(11)、清水加入閥(12)、硫酸二甲胺溶液回收閥(13)、硫酸二甲胺溶液回收管(14)、攪拌器(15)、吸收液噴淋泵(16)、吸收液流量控制閥(17)、吸收液截止閥(18)和吸收液噴淋管(19)，其中pH計(8)與硫酸加藥閥(9)聯(lián)動，通過設(shè)定的pH值控制硫酸的加藥量，清水加入閥(12)與硫酸二甲胺溶液回收閥(13)分別安裝在清水加入管(11)與硫酸二甲胺溶液回收管(14)上，攪拌器(15)安裝在化學(xué)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，固定在塔壁上，吸收液噴淋泵(16)通過吸收液噴淋管(19)與噴淋頭(3)相連，吸收液流量控制閥(17)及吸收液截止閥(18)安裝在吸收液噴淋管(19)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置，其特征在于:所述的規(guī)整填料(4)為CY700型規(guī)整填料，規(guī)整填料高度與吸收塔的塔徑比為1.0?1.5 ;散裝填料(5)為Φ 25 X 25mm型鮑爾環(huán)，散裝填料高度與吸收塔的塔徑比為1.5?2.0 ;塔板(6)與散裝填料(5)之間的高度與吸收塔的塔徑比為1.0 ;兩塔板(6)之間的高度與吸收塔的塔徑比為1.2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置，其特征在于:所述的除霧層(2)為絲網(wǎng)除霧器，厚度為200mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置，其特征在于:所述的PH探頭⑶輸出信號控制硫酸加藥閥(9)的開關(guān)，設(shè)定吸收液pH在4?5之間，吸收裝置根據(jù)廢氣中二甲胺濃度的波動自動控制硫酸的開關(guān)與流量，實(shí)現(xiàn)自動化加藥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置，其特征在于:所述的清水補(bǔ)充閥(12)與硫酸二甲胺水溶液回收閥(13)聯(lián)動，保證了吸收液的總量與吸收能力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置，其特征在于:所述的噴淋頭(3)為SMP實(shí)心圓錐形霧化噴嘴,利于傳質(zhì)吸收。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中低濃度二甲胺廢氣多級梯度吸收裝置，其特征在于:所述規(guī)整填料高度與吸收塔塔徑比為1.4，散裝填料高度與吸收塔塔徑比為1.8。
【文檔編號】B01D53/96GK203725008SQ201420062198
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月12日
【發(fā)明者】徐遵主, 陸朝陽, 章亮, 張超允, 張以飛, 董迎雯, 楊道軍, 秦繼華, 佘雁翎 申請人:南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司