本發(fā)明涉及工業(yè)生產(chǎn)中的廢氣處理領域，具體指一種苯甲醇生產(chǎn)廢氣的綜合治理方法及其處理裝置。

背景技術：

苯甲醇（又稱芐醇、羥基甲苯），是非常有用的化工中間體，廣泛用于固化劑、稀釋劑、香料香精等行業(yè)。目前國內(nèi)外大多采用氯化芐與純堿反應生成得到，反應會產(chǎn)生大量的廢氣，主要是水解過程中產(chǎn)生的二氧化碳，以及揮發(fā)的少量氯化芐和苯甲醇，由于氯化芐氣體的強刺激性，廢氣直接排放不僅會污染大氣，而且會對人體造成巨大傷害。目前很多生產(chǎn)廠家的處理設施都難以徹底解決廢氣、廢水等污染問題，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)保問題已經(jīng)成為了不可忽視的問題，減排甚至零排成為社會和政府對化工企業(yè)的基本要求。

鑒于此，本發(fā)明提出了一種苯甲醇大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)廢氣的綜合治理方法及其處理裝置，通過該方法不僅可以徹底解決生產(chǎn)中的廢氣問題，達到零排放的標準，而且還能對廢水進行回收利用，有利于降低成本。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種苯甲醇生產(chǎn)廢氣的綜合治理方法及其處理裝置，以解決苯甲醇生產(chǎn)過程中的廢氣問題，實現(xiàn)真正意義上的零排放等技術問題。

為了徹底解決苯甲醇生產(chǎn)過程中的廢氣問題，實現(xiàn)真正意義上的零排放，本發(fā)明提出了一種苯甲醇生產(chǎn)廢氣的綜合治理方法，通過該方法不僅可以將全部廢氣吸收，而且處理過程中產(chǎn)生的廢水全部可以回收再利用，避免了二次污染。

本發(fā)明采用如下技術方案：一種苯甲醇生產(chǎn)廢氣的綜合治理方法，其特征是該方法包括以下幾個步驟：a：將氯化芐水解過程產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)收集后進入常溫噴淋吸收，常溫噴淋水中加入三乙醇胺和季銨堿的混合物，混合物占常溫噴淋水的質(zhì)量比為0.001—0.002，該過程可以吸收廢氣中大部分的氯化芐，產(chǎn)生的廢水回用至氯化芐的水解反應；

b：從常溫噴淋吸收出來的廢氣再進入冷凍噴淋活性炭微粒的吸收過程，該過程中，噴出的低溫冷凍水加了質(zhì)量比0.001—0.002的烏托品，吸收廢氣中90%殘余的有機氣體，產(chǎn)生的廢水回用至氯化芐的水解反應；

c：從冷凍噴淋吸收出來的廢氣再進入活性炭塔吸收過程，活性炭利用其物理吸附過程將廢氣中無法通過噴淋吸收的有機氣體吸附，活性炭再生過程產(chǎn)生的廢水回用至氯化芐的水解反應；所述活性炭微粒直徑為2.0-2.8mm；

d：從活性炭吸附出來的廢氣再經(jīng)過體積濃度為48%氫氧化鈉液體吸收，所有的廢氣被吸收完全，產(chǎn)生的碳酸鈉回用至氯化芐的水解反應。

作為優(yōu)選，所述常溫噴淋吸收過程采用常溫軟水進行噴淋，吸收后的軟水進行配堿參與氯化芐水解反應。

作為優(yōu)選，所述冷凍噴淋過程采用軟水進行噴淋，所述軟水經(jīng)冷凍鹽水換熱降溫后使用，吸收后的低溫軟水進行配堿參與氯化芐水解反應。

作為優(yōu)選，所述的活性炭再生過程采用高溫蒸汽，蒸汽冷凝后的廢水參與氯化芐水解反應。

一種實現(xiàn)上述苯甲醇生產(chǎn)廢氣綜合治理的處理裝置，包括廢氣緩沖罐、常溫噴淋塔、冷凍噴淋塔、換熱器、冷凍機、鹽水箱，活性炭吸收塔，液堿吸收塔，其特征是所述廢氣緩沖罐與常溫噴淋塔底部連接，常溫噴淋塔頂部出口與冷凍噴淋塔底部連接，冷凍噴淋塔頂部出口與活性炭塔底部連接，活性炭塔頂部出口與液堿吸收塔底部連接。作為優(yōu)選，所述常溫噴淋塔、冷凍噴淋塔和液堿吸收塔內(nèi)填裝規(guī)整波紋陶瓷填料。

作為優(yōu)選，所述換熱器設有冷卻水進口和冷卻水出口，所述冷卻水進口通過循環(huán)泵與鹽水箱連接，鹽水箱與冷凍機連接，所述冷卻水出口與鹽水箱連接。

作為優(yōu)選，所述活性炭塔為兩個，一個吸附，一個解析，交替使用。

作為優(yōu)選，所述活性炭塔配有一個冷凝器和蒸汽管道系統(tǒng)，用來對活性炭進行解析再生。

作為優(yōu)選，所述常溫噴淋塔、冷凍噴淋塔吸附系統(tǒng)、活性炭塔、液堿吸收塔底部均設有廢水排放管，各廢水排放管并聯(lián)后與廢水收集罐連接；所述廢水收集罐還與一廢水吸附系統(tǒng)連接，該廢水吸附系統(tǒng)包括第一、第二、第三吸附裝置和二級、三級原水罐，所述第一、第二、第三吸附裝置中吸附塔內(nèi)均設有溫度傳感器；

所述吸附裝置包括第一吸附塔和第二吸附塔、冷凝器、解析水罐、蒸汽管、原水管，所述第一吸附塔和第二吸附塔吸附塔內(nèi)采用多個水帽來支撐樹脂，水帽的縫隙小于聚苯乙烯交聯(lián)樹脂的直徑；

所述第一吸附塔和第二吸附塔頂設有處理水出水管，原水管分別與第一吸附塔和第二吸附塔底部連接，鍋爐蒸汽管與所述的第一吸附塔和第二吸附塔頂部連接，第一吸附塔和第二吸附塔底蒸汽輸出管并聯(lián)后與冷凝器連接；所述第一吸附裝置處理水出水管與二級原水灌連接，二級原水灌與第二吸附裝置的原水管連接；所述第二吸附裝置處理水出水管與三級原水灌連接；三級原水灌與第三吸附裝置的原水管連接；所述第一、第二、第三吸附裝置的蒸汽輸出管分別與三個冷凝器進氣口連接，三個冷凝器出水口并聯(lián)后與解析水罐連接。

本發(fā)明提出了一種苯甲醇大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)廢氣的綜合治理方法及其處理裝置，通過該方法不僅可以將全部廢氣吸收，而且處理過程中產(chǎn)生的廢水全部可以回收再利用，避免了二次污染。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。

圖1為本發(fā)明裝置的結構示意圖。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明裝置的結構示意圖。由圖可知，苯甲醇生產(chǎn)廢氣綜合治理的裝置包括廢氣緩沖罐1、常溫噴淋塔2、冷凍噴淋塔3、換熱器、冷凍機、鹽水箱，活性炭吸收塔5，液堿吸收塔6，其中常溫噴淋塔2、冷凍噴淋塔3和液堿吸收塔6內(nèi)填裝規(guī)整波紋陶瓷填料7。

廢氣緩沖罐1與常溫噴淋塔2底部連接，常溫噴淋塔2頂部出口與冷凍噴淋塔3底部連接，冷凍噴淋塔3頂部出口與活性炭吸收塔5底部連接，活性炭吸收塔5頂部出口與液堿吸收塔6底部連接。

換熱器30設有冷卻水進口32和冷卻水出口33，冷卻水進口32通過循環(huán)泵31與鹽水箱連接，鹽水箱與冷凍機連接，冷卻水出口33與鹽水箱連接。

活性炭吸收塔5設置有兩個，一個用于吸附，一個用于解析，交替使用；活性炭吸收塔5配有一個冷凝器和蒸汽管道系統(tǒng)52，用來對活性炭進行解析再生。

其工作原理是：來自氯化芐水解反應產(chǎn)生的廢氣，廢氣中主要成分為二氧化碳、氯化芐、苯甲醇、苯甲醛等氣體。廢氣首先匯集到廢氣緩沖罐1中，再從常溫噴淋吸收塔2的底部進氣口進入塔內(nèi)，常溫噴淋吸收塔2采用常溫軟水，常溫軟水通過泵連續(xù)不斷的輸送到塔頂，噴出的常溫噴淋水與廢氣對流接觸，常溫噴淋水中加入三乙醇胺和季銨堿的混合物，混合物占常溫噴淋水的質(zhì)量比為0.001—0.002，該吸附噴淋階段可吸收廢氣中大部分的有機氣體。同時，對下面的吸附水箱進行連續(xù)不斷的補水和出水，保證吸附噴淋效果的連續(xù)性，出水口出來的廢水進入廢水收集罐。

由常溫噴淋塔2吸收后的廢氣再從冷凍噴淋塔3的底部入口進入塔內(nèi)，經(jīng)過噴淋吸收的廢氣再進入冷凍噴淋過程，常溫軟水通過泵連續(xù)不斷的輸送到冷凍噴淋塔3塔頂，在塔內(nèi)與廢氣對流接觸。不同的是，軟水經(jīng)過冷凍機換熱后可降至0-3℃，冷凍水加了質(zhì)量比0.001—0.002的烏托品，對有機氣體有更好的吸收效果，該階段可基本吸收廢氣中90%殘余的有機氣體，同時，對下面的鹽水箱進行連續(xù)不斷的補水和出水，保證吸附噴淋效果的連續(xù)性，出水口出來的廢水進入廢水收集罐。

從冷凍噴淋塔3出來的廢氣再通過管道風機進入到活性炭吸收塔5的底部，自下而上吸收過程中，利用活性炭物理吸附過程將廢氣中無法通過噴淋吸收的有機氣體吸附，活性炭微粒直徑為2.0-2.8mm?；钚蕴吭偕^程采用高溫蒸汽，蒸汽冷凝后的廢水參與氯化芐水解反應。

通過活性炭吸收塔5的吸收，廢氣中的有機氣體被吸附完全，活性炭吸收塔5為吸附-解析交替使用的模式，當一個塔吸附時，另一個塔用高溫蒸汽進行解析，解析出來的高溫廢氣通過冷凝器61冷凝后進入廢水收集罐。

從活性炭吸收塔5吸附出來的廢氣由其頂部出氣口進入液堿吸收塔6內(nèi)，體積濃度為48%氫氧化鈉液體通過泵輸送到噴淋塔頂部，與廢氣進行對流接觸，該過程將廢氣中剩余的二氧化碳全部吸收掉。液堿與二氧化碳反應產(chǎn)生的純堿溶液，通過出水口進入到廢水罐，當液堿水箱的ph小于設定值時，通過補堿口補加液堿。

常溫噴淋塔2、冷凍噴淋塔3、活性炭吸收塔5、液堿吸收塔6底部均設有廢水排放管，各廢水排放管21、34、51、61并聯(lián)后與廢水收集罐連接。廢水收集罐內(nèi)的廢水可用于氯化芐的水解反應，也可以進入廢水吸附系統(tǒng)處理，

該廢水吸附系統(tǒng)包括第一、第二、第三吸附裝置和二級、三級原水罐，第一、第二、第三吸附裝置中吸附塔內(nèi)均設有溫度傳感器42。

其中第一吸附裝置包括第一吸附塔a1和第二吸附塔a2、冷凝器、解析水罐、蒸汽管44、原水管46。第一吸附塔a1和第二吸附塔a2內(nèi)采用多個水帽41來支撐樹脂4，水帽41的縫隙小于聚苯乙烯交聯(lián)樹脂4的直徑；第一吸附塔a1和第二吸附塔a2頂設有處理水出水管45，原水管46分別與第一吸附塔a1和第二吸附塔a2底部連接，蒸汽管44與第一吸附塔a1和第二吸附塔a2頂部連接，第一吸附塔a1和第二吸附塔a2底蒸汽輸出管47并聯(lián)后與冷凝器連接。第一吸附裝置處理水出水管45與二級原水灌連接，二級原水灌與第二吸附裝置的原水管48連接；第二吸附裝置處理水出水管481與三級原水灌連接；三級原水灌與第三吸附裝置的原水管49連接。第一、第二、第三吸附裝置的蒸汽輸出管47、481、491分別與三個冷凝器進氣口連接，三個冷凝器出水口并聯(lián)后與解析水罐連接。

廢水中一級原水通過一級原水管46進入到第一吸附塔a1的底部，再通過水帽41均勻的通過聚苯乙烯交聯(lián)樹脂4，流量為2-3bv/h，第一吸附裝置處理水出水管45出水從塔頂?shù)蕉壴?，當出水含醇?.1%時，停止第一吸附塔a1的吸附，轉(zhuǎn)入解析過程，同時切換到第二吸附塔a2繼續(xù)吸附。

在第一吸附塔a1吸附的過程中，第二吸附塔a2處于解析狀態(tài)。來自鍋爐的高溫蒸汽從第二吸附塔a2的頂部進入塔內(nèi)，高溫蒸汽將樹脂吸附的苯甲醇洗脫出來，脫附溫度為130~140℃，高溫蒸汽通過底蒸汽輸出管47從塔底進入冷凝器冷凝，最后進入解析水罐，當從冷凝器出來的解析水含醇≤0.001%時，認為解析完全，停止蒸汽降溫冷凝，a2吸附塔處于待吸附狀態(tài)。第一吸附塔a1和第二吸附塔a2屬于一級吸附的并聯(lián)塔，一個吸附，一個解析，交替使用，保證一級吸附的連續(xù)性。

第二級吸附裝置和第三級吸附裝置與一級吸附類似。來自第一級吸附裝置的二級原水進入到二級第一吸附塔b1，當出水含醇≥0.05%時，停止吸附。當二級第一吸附塔b1吸附時，二級第二吸附塔b2處于解析狀態(tài)，二級第一吸附塔b1和第二吸附塔b2吸附塔交替使用，保證二級吸附的連續(xù)性，二級吸附出水cod為300~500mg/l。來自第二級吸附裝置的三級原水進入到三級第一吸附塔c1，當出水含醇≥0.01%時，停止吸附。當三級第一吸附塔c1吸附塔吸附時，三級第二吸附塔c2處于解析狀態(tài)，三級第一吸附塔c1和第二吸附塔c2交替使用，保證三級吸附的連續(xù)性，三級吸附出水cod＜100mg/l。

經(jīng)過三級樹脂吸附的苯甲醇廢水含醇＜0.01%，回收率達到99%；同時解析出來的解析水經(jīng)過沉降分層后，下層油相通過精餾得到苯甲醇，上層解析水可以用來配堿參與氯化芐的水解過程；經(jīng)過三級吸附的廢水cod＜100mg/l，達到國家排放標準。

通過以上的常溫吸收、冷凍吸收、活性炭吸收和液堿吸收過程。氯化芐水解過程產(chǎn)生的廢氣被全部吸收完全，達到零排放的標準，同時，該過程產(chǎn)生的各種廢水經(jīng)過三級吸附的廢水cod＜100mg/l，達到國家排放標準，避免了二次污染。

本發(fā)明廢水cod可達國家排放標準，而且設備可以循環(huán)使用，有利于企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本。苯甲醇的回收過程采用樹脂的物理吸附能力，沒有添加其他化學試劑；樹脂的洗脫過程采用高溫蒸汽，未在系統(tǒng)內(nèi)引入其他化學雜質(zhì)；所有的過程采用吸附-解析交替使用的方式，保證了吸附過程的連續(xù)性，運行平穩(wěn)；解析過程產(chǎn)生的解析水可以用來參與配堿，沒有產(chǎn)生多余的廢水，將回收的苯甲醇重新進入系統(tǒng)，通過精餾回收。

最后，應當指出，以上具體實施方式僅是發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明不限于上述具體實施方式，還可以有許多變形。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上具體實施方式所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應認為屬于本發(fā)明的保護范圍。