一种用于UFC尾气的阶梯净化工艺的制作方法

本发明涉及化工尾气净化，具体为一种用于ufc尾气的阶梯净化工艺。

背景技术：

1、ufc为脲醛预缩液，是甲醛与尿素反应形成的预缩合液体，常用于人造板胶黏剂生产过程中的核心原料。在ufc生产过程中，ufc反应釜尾气通常含有甲醛、甲醇、氨、vocs、氮氧化物和水蒸气。为满足环保要求，上述尾气通常需要进行有组织收集和净化处理。现有ufc尾气或甲醛生产尾气处理方式通常包括冷凝降温、多级吸收和后端焚烧处理，其中多级吸收用于降低尾气中的甲醛和水溶性有机物含量，后端焚烧用于处理残余甲醇、vocs及其他可燃组分，并使焚烧烟气经锅炉烟气净化系统处理后通过烟囱排放。

2、但是，现有多级吸收和焚烧处理方式通常将吸收段和焚烧段作为相对独立的处理单元，吸收段多以降低尾气污染物浓度为主要目标，缺少对吸收液有效醛含量、氨氮含量和甲醇含量的分段检测和分质采出控制。当ufc反应釜尾气随反应阶段发生波动时，固定循环量和固定补水量的吸收方式容易使高有效醛吸收液、含氨偏高吸收液和低浓吸收液混合进入同一回收系统，导致回收液中有效醛含量不稳定、氨氮含量波动较大，进而影响回收液稳定回用于ufc生产。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于ufc尾气的阶梯净化工艺，解决现有ufc尾气净化过程中吸收段缺少分段检测和分质采出控制，导致不同品质吸收液混合回收、回收液有效醛含量和氨氮含量波动较大、回收液难以稳定回用于ufc生产的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于ufc尾气的阶梯净化工艺，包括如下步骤：

3、s1、将ufc反应釜尾气引入冷凝回流单元，对所述ufc反应釜尾气进行冷凝处理，得到冷凝回流液和未冷凝尾气，将所述冷凝回流液送回ufc反应釜或送入ufc回收液水罐；

4、s2、对所述未冷凝尾气进行在线检测，得到尾气在线检测数据，并获取锅炉运行数据，根据所述尾气在线检测数据和所述锅炉运行数据生成回收优先指标和燃烧利用指标，所述尾气在线检测数据包括尾气流量、尾气温度、甲醛浓度、甲醇浓度、氨浓度、vocs浓度和氧含量；

5、s3、将所述未冷凝尾气送入一级吸收塔，所述一级吸收塔沿尾气流向依次设置含氨截留段、富醛吸收段、选择吸收段和精洗吸收段，根据所述回收优先指标和所述燃烧利用指标调节所述含氨截留段、所述富醛吸收段、所述选择吸收段和所述精洗吸收段的循环吸收状态；

6、s4、对所述一级吸收塔中的吸收液进行分段检测，得到吸收液检测数据，所述吸收液检测数据包括有效醛含量、氨氮含量、甲醇含量和ph值，根据所述吸收液检测数据将吸收液分为富醛回收液、含氨过渡液和低浓循环液；

7、s5、将所述富醛回收液送入所述ufc回收液水罐，将所述含氨过渡液送入含氨过渡罐，将所述低浓循环液返回所述选择吸收段；

8、s6、将经所述一级吸收塔处理后的尾气送入二级吸收塔，对残余甲醛和部分水溶性vocs进行精洗吸收，得到二级净化尾气和二级低浓吸收液，将所述二级低浓吸收液逆向回补至所述选择吸收段；

9、s7、将所述二级净化尾气送入锅炉送风耦合单元，根据所述燃烧利用指标调节所述二级净化尾气与空气的混合比例，得到混合送风气；

10、s8、将所述混合送风气送入锅炉进行燃烧，锅炉烟气经烟气净化系统处理后通过烟囱排放。

11、进一步地，所述锅炉运行数据包括锅炉负荷和锅炉送风量；所述回收优先指标根据所述甲醛浓度、所述氨浓度和所述甲醇浓度生成，用于表征所述未冷凝尾气中甲醛相对于氨和甲醇的回收优先程度；所述燃烧利用指标根据所述甲醇浓度、所述vocs浓度、所述尾气流量、所述氧含量和所述锅炉负荷生成，用于表征所述二级净化尾气进入锅炉燃烧的热值利用程度。

12、进一步地，所述冷凝回流单元包括高温冷凝段和低温冷凝段，所述高温冷凝段用于使所述ufc反应釜尾气中的水分和甲醛形成第一冷凝回流液，所述低温冷凝段用于使经所述高温冷凝段处理后的尾气中的甲醇和残余甲醛形成第二冷凝回流液，所述第一冷凝回流液送回所述ufc反应釜，所述第二冷凝回流液送入所述ufc回收液水罐。

13、进一步地，在所述一级吸收塔中，所述含氨截留段采用含氨循环液对所述未冷凝尾气中的氨进行预截留，所述富醛吸收段采用富醛循环液对经所述含氨截留段处理后的尾气中的甲醛进行富集吸收，所述选择吸收段采用所述低浓循环液和所述二级低浓吸收液对残余甲醛进行补充吸收，所述精洗吸收段采用清洗吸收液对经所述选择吸收段处理后的尾气进行精洗吸收。

14、进一步地，根据所述回收优先指标调节所述含氨截留段、所述富醛吸收段、所述选择吸收段和所述精洗吸收段的循环吸收状态，包括：

15、当所述回收优先指标达到富醛回收条件时，提高所述富醛吸收段的循环喷淋量，并提高所述富醛回收液的采出频率；

16、当所述氨浓度达到含氨截留条件时，提高所述含氨截留段的循环喷淋量，并降低所述富醛回收液的采出频率；

17、当所述燃烧利用指标达到燃烧保持条件且所述甲醛浓度低于富醛回收条件时，降低所述选择吸收段和所述精洗吸收段的补水量或循环喷淋量。

18、进一步地，根据所述吸收液检测数据将吸收液分为所述富醛回收液、所述含氨过渡液和所述低浓循环液，包括：

19、将有效醛含量不低于回用下限且氨氮含量不高于回用上限的吸收液作为所述富醛回收液；

20、将氨氮含量高于回用上限的吸收液作为所述含氨过渡液；

21、将有效醛含量低于回用下限且氨氮含量不高于回用上限的吸收液作为所述低浓循环液。

22、进一步地，将所述二级低浓吸收液逆向回补至所述选择吸收段，包括：将所述二级低浓吸收液送入低浓吸收液缓冲罐，并通过回补泵将所述二级低浓吸收液输送至所述选择吸收段，使所述二级低浓吸收液与所述低浓循环液共同作为所述选择吸收段的吸收液。

23、进一步地，所述锅炉送风耦合单元包括尾气调节阀、空气调节阀、混合缓冲段和锅炉送风机；根据所述燃烧利用指标调节所述二级净化尾气与空气的混合比例，包括：根据所述燃烧利用指标调节所述尾气调节阀和所述空气调节阀的开度，使所述二级净化尾气和空气在所述混合缓冲段内形成所述混合送风气，并通过所述锅炉送风机将所述混合送风气送入锅炉。

24、进一步地，当锅炉停炉、锅炉负荷低于安全掺烧条件、所述氧含量超出氧含量安全范围或所述vocs浓度达到可燃安全上限时，关闭所述尾气调节阀，并开启安全旁路阀，使所述二级净化尾气返回所述二级吸收塔的入口或进入备用尾气处理单元。

25、进一步地，所述冷凝回流单元、所述一级吸收塔、所述二级吸收塔、所述ufc回收液水罐、所述含氨过渡罐、所述低浓吸收液缓冲罐和所述锅炉送风耦合单元均与控制系统连接；所述控制系统根据所述尾气在线检测数据、所述吸收液检测数据和所述锅炉运行数据，调节所述含氨截留段、所述富醛吸收段、所述选择吸收段和所述精洗吸收段的循环泵频率，并调节所述富醛回收液的采出阀开度、二级低浓吸收液回补阀开度、所述尾气调节阀的开度和所述空气调节阀的开度。

26、本发明提供了一种用于ufc尾气的阶梯净化工艺。具备以下有益效果：

27、1、本发明通过尾气在线检测数据、吸收液检测数据和锅炉运行数据生成回收优先指标和燃烧利用指标，并基于回收优先指标对一级吸收塔中的含氨截留段、富醛吸收段、选择吸收段和精洗吸收段进行分段调节，同时根据吸收液检测数据将吸收液分为富醛回收液、含氨过渡液和低浓循环液，使满足有效醛含量和氨氮含量要求的富醛回收液进入ufc回收液水罐，使含氨偏高的吸收液与可回用回收液分离，从而解决不同品质吸收液混合回收导致回收液品质波动的问题，提高回收液稳定回用于ufc生产的可靠性。

28、2、本发明将二级吸收塔形成的二级低浓吸收液逆向回补至一级吸收塔的选择吸收段，使二级低浓吸收液中的低浓甲醛重新进入一级吸收塔的富集体系，避免二级低浓吸收液直接排放或直接进入ufc回收液水罐造成有效醛损失和回收液稀释，从而提高有效醛回收程度，并降低新鲜工艺水消耗。

29、3、本发明根据燃烧利用指标调节二级净化尾气与空气的混合比例，使二级净化尾气中的甲醇和vocs在满足前端甲醛回收的基础上作为燃烧利用组分进入锅炉燃烧，避免前端过度吸收导致锅炉热值贡献降低，也避免吸收不足导致有效醛损失，从而实现尾气净化、有效组分回收和锅炉热量利用之间的协同。

30、4、本发明在一级吸收塔中沿尾气流向依次设置含氨截留段、富醛吸收段、选择吸收段和精洗吸收段，并通过独立循环和分段检测实现不同段位吸收液的分别收集、分别循环和分别采出，使氨优先在含氨截留段被截留，使甲醛优先在富醛吸收段富集，使残余甲醛在选择吸收段继续富集，进而提高一级吸收塔对复杂ufc尾气组分波动的适应能力。

31、5、本发明设置锅炉送风耦合单元和安全旁路阀，在锅炉停炉、锅炉负荷低于安全掺烧条件、氧含量异常或vocs浓度达到可燃安全上限时，关闭尾气调节阀并开启安全旁路阀，使二级净化尾气返回二级吸收塔的入口或进入备用尾气处理单元，从而降低异常工况下尾气进入锅炉送风系统造成燃烧波动或安全风险的可能性。

32、6、本发明通过冷凝回流单元对ufc反应釜尾气进行预冷凝，使部分水分、甲醛和甲醇在进入一级吸收塔前形成冷凝回流液并送回ufc反应釜或送入ufc回收液水罐，从而降低一级吸收塔入口尾气温度和水蒸气负荷，减少后续吸收液稀释，并提高尾气阶梯净化过程的运行稳定性。