一种机械化澄清槽尾气洗涤吸收装置及方法与流程

1.本技术属于机械化澄清槽设备技术领域，具体而言，涉及一种机械化澄清槽尾气洗涤吸收装置及尾气洗涤吸收方法。


背景技术：

2.机械化澄清槽主要用于分离焦炉集气管气液分离器冷凝液中的焦油和氨水。进入澄清槽的冷凝液温度较高(约75℃)，其中氨气极易挥发，造成环境污染。焦油、氨水和焦油渣由入口管进入澄清槽后，均匀分布在焦油层的上部，澄清后的氨水经溢流槽流出，沉聚于槽下部的焦油经液面调节器引出，沉积于槽底的焦油渣由刮板刮送至前伸的头部放渣漏斗内排出。
3.现有技术中处理机械化澄清槽放散尾气的方式一般是设置负压收集装置，即放散尾气通过压力调节阀控制，集中引入焦炉煤气负压管道中进行净化回收处理，解决现场的尾气露天排放环境污染问题，具体如图1所示。但是将尾气引入焦炉煤气负压管道的方式，对压力控制以及含氧量要求比较高。由于机械化澄清槽排渣口以及刮板机机头两端对空敞开，不能做到完全密封，难免有空气随尾气吸入煤气管道。当空气中的氧气进入煤气管道达到一定极限，就会存在火灾和爆炸的安全隐患。另外，氨气极具腐蚀性，吸入煤气管道，腐蚀管道及设备，造成跑冒滴漏。
4.因此，需要开发能有效控制和易于实施的处理设备来解决上述问题，达到环保排放的目的。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种机械化澄清槽尾气洗涤吸收装置和方法，放散尾气在引风机的作用下，自下而上被抽入带有冷却段和填料区域的洗涤塔，与自上而下的喷淋液逆向接触并交互后，有毒有害成分被吸收后对空排放。该装置能高效处理机械化澄清槽尾气排放问题，运行和控制方便，易于实施，不会造成安全问题和二次污染。
6.第一方面，本技术实施例提供了一种机械化澄清槽尾气洗涤吸收装置，包括机械化澄清槽、洗涤塔、引风机；所述洗涤塔包括冷却段和洗涤段，所述冷却段位于所述洗涤段下方；其特征在于，所述机械化澄清槽内部的放散尾气在所述引风机的作用下从所述洗涤塔的底部自下而上通过所述洗涤塔；所述洗涤塔顶部自上而下喷淋喷淋液，所述放散尾气经冷却和与所述喷淋液逆向交互后从所述洗涤塔的顶部排出。
7.在上述实现过程中，通过喷淋液吸收尾气。尾气的主要成分是氨气，氨气存在强烈的腐蚀作用，严重腐蚀煤气管道和设备，必须谨慎处理。本方案中采用的是强酸吸收弱碱，即采用硫酸作为喷淋液来吸收氨气。事实上，喷淋液的配置是根据尾气成分的酸碱特性来进行分析的，利用酸碱中和原理，配置一定浓度的酸(或碱)溶液。当尾气整体呈酸性时，喷淋液即可采用碱液。
8.机械化澄清槽内温度较高，尾气容易挥发和逃逸。采用引风机通过集气管收集，能
够较好地引导气体流向，同时可以利用集气管上的压力调节阀、紧急切断阀、尾气放散阀来控制开闭，并通过控制引风机的功率来调节尾气通过的速率。
9.放散尾气从洗涤塔的底部自下而上通过洗涤塔内部。洗涤塔内部存在冷却段和洗涤段，冷却段位于洗涤段下方。放散尾气进入洗涤塔后，自身温度较高，需要进行冷却后，再与喷淋液充分接触和交互。喷淋液是从洗涤塔顶部自上而下喷淋的，这样喷淋液就可以和放散尾气逆向充分接触，净化处理的效果较好。尾气中的有毒有害物质被喷淋液吸收后，即可从洗涤塔顶部排出。
10.进一步地，所述洗涤段上段装有聚丙烯花环填料，所述喷淋液在填料区域对所述放散尾气进行吸收净化。
11.在上述实现过程中，洗涤塔的上部为洗涤段，在洗涤段的上段装有聚丙烯花环填料，喷淋液从喷淋液入口进入洗涤塔后，先经过聚丙烯花环填料区域，聚丙烯花环填料能够起到气液均布的作用，喷淋液在填料区域可以和放散尾气充分接触。需要注意的是，聚丙烯花环填料在洗涤段的上段需要疏密适当，且填满洗涤段上段的横截面区域，并设置有适当的厚度。这样可以在保留气体通道的同时，喷淋液能充分与气体交互接触进行吸收。
12.进一步地，所述引风机选用耐酸碱腐蚀的材质，所述放散尾气在所述引风机的作用下通过集气管收集后送入洗涤塔处理后对空排放。
13.在上述实现过程中，容易理解的是，放散尾气具体很强的腐蚀性，且整体上有的呈现酸性，有的呈现碱性，容易腐蚀管道。为了避免引风机被腐蚀后出现各种状况，所述引风机最好选用耐酸碱腐蚀的材质。
14.进一步地，所述放散尾气在所述洗涤塔的冷却段被冷却至25
‑
30℃。
15.放散尾气从机械化澄清槽内收集后，温度较高，约为50℃，而酸碱中和为放热反应，为提高吸收效率，化学吸收温度一般控制在25
‑
30℃为宜。当放散尾气温度过高时，不利于净化吸收，且对聚丙烯花环填料的使用寿命造成影响，在与喷淋液交互时需要进行冷却处理。
16.进一步地，所述冷却段采用中空管束布置，管内为尾气通道，管外为循环冷却介质；
17.优选地，所述循环冷却介质为水，水温控制在16
‑
20℃。
18.在上述实现过程中，在洗涤塔的冷却段采用中空管束布置，管束内部为气体通道，尾气自下而上从冷却段进入到洗涤段。管束的外围，也就是管束与冷却段外壁之间的区域，为循环冷却介质。循环冷却介质可以是工业界常用的各种冷却媒介，这里采用工业循环水，水温控制在16
‑
20℃，能快速将带有较大热量的尾气冷却至25
‑
30℃。
19.进一步地，所述循环冷却介质从所述冷却段的上段流入，从所述冷却段的下段流出。
20.在上述实现过程中，循环冷却介质从冷却段的上段流入，从冷却段的下段流出，与尾气逆向交流，利于换热。
21.进一步地，所述洗涤段上段外侧设有装填料口和喷淋液入口，所述洗涤段下段外侧设有人孔。
22.在洗涤段上段外侧设有装填料口，便于填补聚丙烯花环填料。设置喷淋液入口，可以使喷淋液喷淋过程先经过填料区域，便于均一分布后与气体充分交互。在洗涤段下段外
侧设有人孔，一般用于停工检修时，开孔便于观察。
23.进一步地，所述洗涤塔设有底座，所述底座外侧设有喷淋液补入口，从所述洗涤塔顶部喷淋的喷淋液与所述放散尾气交互后，从所述底座的放空口排出。
24.所述洗涤塔还设有底座，底座承载冷却段和洗涤段。在底座外侧设有喷淋液补入口，随着管道通向洗涤段上段的喷淋液入口。在底座外侧设有放空口，从所述洗涤塔顶部喷淋的喷淋液与所述放散尾气交互后，从所述底座的放空口排入硫酸铵母液地下槽。事实上，喷淋液可以设置循环，也就是喷淋液自上而下喷淋后，可以设置返回到喷淋液补入口循环利用。当吸收氨气的喷淋液(硫酸铵富液)随着浓度增加，逐渐达到饱和后，可排入焦化硫铵工序饱和器采用结晶法生产硫酸铵产品，喷淋液补入口的喷淋液需要定期进行置换。
25.进一步地，所述喷淋液为5％稀硫酸溶液。
26.在上述实现过程中，机械化澄清槽的尾气主要成分为氨气，本方案中采用的是强酸吸收弱碱，即采用硫酸作为喷淋液来吸收氨气。事实上，喷淋液的配置是根据尾气成分的酸碱特性来进行分析的，利用酸碱中和原理，配置一定浓度的酸(或碱)溶液。当尾气整体呈酸性时，喷淋液即可采用碱液。
27.第二方面，本技术实施例提供了一种尾气洗涤吸收方法，所述方法用于机械化澄清槽尾气的洗涤吸收，其中，所述方法采用上述的机械化澄清槽尾气洗涤吸收装置，包括如下步骤：
28.步骤s1：所述机械化澄清槽尾气在所述引风机的作用下通过集气管收集后送入洗涤塔；
29.步骤s2：所述放散尾气从所述洗涤塔的底部进入后，在冷却段经循环冷却介质冷却至25
‑
30℃，然后进入所述洗涤塔的洗涤段；
30.步骤s3：在所述洗涤段的上段装有聚丙烯花环填料的区域，喷淋液对所述放散尾气进行吸收净化；
31.步骤s4：净化后的放散尾气经引风机对空排放，与放散尾气交互后的喷淋液从所述洗涤塔的底座的放空口排入硫酸铵母液地下槽。
32.有益效果：
33.在上述实现过程中，本发明提供了一种机械化澄清槽尾气洗涤吸收装置和方法，放散尾气在引风机的作用下，自下而上被抽入带有冷却段和填料区域的洗涤塔，与自上而下的喷淋液逆向接触并交互后，有毒有害成分被吸收后对空排放。本方案中采用的是强酸吸收弱碱，即采用硫酸作为喷淋液来吸收氨气，吸收氨气的喷淋液(硫酸铵富液)随着浓度增加，逐渐达到饱和后，可排入焦化硫铵工序饱和器采用结晶法生产硫酸铵产品，实现回收利用。该装置能高效处理机械化澄清槽尾气排放问题，运行和控制方便，易于实施，不会造成安全问题和二次污染。
附图说明
34.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
35.图1为机械化澄清槽放散尾气负压收集装置的现有技术流程图。
36.图2为本技术实施例机械化澄清槽放散尾气洗涤吸收装置流程图。
37.图3为本技术实施例机械化澄清槽放散尾气洗涤吸收装置结构示意图。
38.图4为本技术实施例洗涤塔的洗涤段结构示意图。
39.图5为本技术实施例洗涤塔的冷却段结构示意图。
40.其中，各附图标记为，1
‑
喷淋液补入口；2
‑
放散尾气入口；3
‑
冷却介质出口；4
‑
冷却介质入口；5
‑
人孔；6
‑
装填料口；7
‑
喷淋液入口；8
‑
放散尾气出口；9
‑
放空口；a
‑
底座；b
‑
冷却段；c
‑
洗涤段；d
‑
填料区域。
具体实施方式
41.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
42.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
43.因此，以下对在附图中提供的本技术实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
44.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
45.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
47.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
48.实施例
49.参看图2
‑
3，本技术实施例提供了一种机械化澄清槽尾气洗涤吸收装置，包括机械化澄清槽、洗涤塔、引风机；所述洗涤塔包括冷却段b和洗涤段c，所述冷却段b位于所述洗涤段c下方；其特征在于，所述机械化澄清槽内部的放散尾气在所述引风机的作用下从所述洗
涤塔的底部的放散尾气入口2自下而上通过所述洗涤塔；所述洗涤塔顶部自上而下喷淋喷淋液，所述放散尾气经冷却和与所述喷淋液逆向交互后从所述洗涤塔的顶部排出。
50.所述洗涤段c上段装有聚丙烯花环填料，聚丙烯花环填料区域在图3中的d区域，具体设置如图4箭头指向所示，为疏密有序的圆形。所述喷淋液在填料区域d对所述放散尾气进行吸收净化。所述引风机选用耐酸碱腐蚀的材质，所述放散尾气在所述引风机的作用下通过集气管收集后送入洗涤塔处理后从放散尾气出口8排出。
51.所述放散尾气在所述洗涤塔的冷却段b被冷却至25
‑
30℃。所述冷却段采用中空管束布置，管内为尾气通道，管外为循环冷却介质；具体设置如图5所示。优选地，所述循环冷却介质为水，水温控制在16
‑
20℃。所述循环冷却介质从所述冷却段的上段流入，从所述冷却段的下段流出。
52.所述洗涤段上段外侧设有装填料口6和喷淋液入口7，所述洗涤段下段外侧设有人孔5。所述洗涤塔设有底座a，所述底座a外侧设有喷淋液补入口1，从所述洗涤塔顶部喷淋的喷淋液与所述放散尾气交互后，从所述底座的放空口9排出。在冷却段上段外侧设有冷却介质入口4，在冷却段下段外侧设有冷却介质出口3。所述喷淋液为5％稀硫酸溶液。
53.在上述实现过程中，通过喷淋液吸收尾气。尾气的主要成分是氨气，氨气存在强烈的腐蚀作用，严重腐蚀煤气管道和设备，必须谨慎处理。本方案中采用的是强酸吸收弱碱，即采用硫酸作为喷淋液来吸收氨气。事实上，喷淋液的配置是根据尾气成分的酸碱特性来进行分析的，利用酸碱中和原理，配置一定浓度的酸(或碱)溶液。当尾气整体呈酸性时，喷淋液即可采用碱液。
54.机械化澄清槽内温度较高，尾气容易挥发和逃逸。采用引风机通过集气管收集，能够较好地引导气体流向，同时可以利用集气管上的压力调节阀、紧急切断阀、尾气放散阀来控制开闭，并通过控制引风机的功率来调节尾气通过的速率。
55.放散尾气从洗涤塔的底部的放散尾气入口2自下而上通过洗涤塔内部。洗涤塔内部存在冷却段和洗涤段，冷却段位于洗涤段下方。放散尾气进入洗涤塔后，自身温度较高，需要进行冷却后，再与喷淋液充分接触和交互。喷淋液是从洗涤塔顶部自上而下喷淋的，这样喷淋液就可以和放散尾气逆向充分接触，净化处理的效果较好。尾气中的有毒有害物质被喷淋液吸收后，即可从洗涤塔顶部排出。
56.在上述实现过程中，洗涤塔的上部为洗涤段，在洗涤段的上段装有聚丙烯花环填料，喷淋液从喷淋液入口进入洗涤塔后，先经过聚丙烯花环填料区域，聚丙烯花环填料能够起到气液均布的作用，喷淋液在填料区域可以和放散尾气充分接触。需要注意的是，聚丙烯花环填料在洗涤段的上段需要疏密适当，且填满洗涤段上段的横截面区域，并设置有适当的厚度。这样可以在保留气体通道的同时，喷淋液能充分与气体交互接触进行吸收。
57.在上述实现过程中，容易理解的是，放散尾气具体很强的腐蚀性，且整体上有的呈现酸性，有的呈现碱性，容易腐蚀管道。为了避免引风机被腐蚀后出现各种状况，所述引风机最好选用耐酸碱腐蚀的材质。
58.放散尾气从机械化澄清槽内收集后，温度较高，约为50℃，而酸碱中和为放热反应，为提高吸收效率，化学吸收温度一般控制在25
‑
30℃为宜。当放散尾气温度过高时，不利于净化吸收，且对聚丙烯花环填料的使用寿命造成影响，在与喷淋液交互时需要进行冷却处理。
59.在上述实现过程中，在洗涤塔的冷却段采用中空管束布置，管束内部为气体通道，尾气自下而上从冷却段进入到洗涤段。管束的外围，也就是管束与冷却段外壁之间的区域，为循环冷却介质。循环冷却介质可以是工业界常用的各种冷却媒介，这里采用工业循环水，水温控制在16
‑
20℃，能快速将带有较大热量的尾气冷却至25
‑
30℃。
60.在上述实现过程中，循环冷却介质从冷却段的上段流入，从冷却段的下段流出，与尾气逆向交流，利于换热。
61.在洗涤段上段外侧设有装填料口，便于填补聚丙烯花环填料。设置喷淋液入口，可以使喷淋液喷淋过程先经过填料区域，便于均一分布后与气体充分交互。在洗涤段下段外侧设有人孔，一般用于停工检修时，开孔便于观察。
62.所述洗涤塔还设有底座，底座承载冷却段和洗涤段。在底座外侧设有喷淋液补入口，随着管道通向洗涤段上段的喷淋液入口。在底座外侧设有放空口，从所述洗涤塔顶部喷淋的喷淋液与所述放散尾气交互后，从所述底座的放空口排入硫酸铵母液地下槽。事实上，喷淋液可以设置循环，也就是喷淋液自上而下喷淋后，可以设置返回到喷淋液补入口循环利用。当吸收氨气的喷淋液(硫酸铵富液)随着浓度增加，逐渐达到饱和后，可排入焦化硫铵工序饱和器采用结晶法生产硫酸铵产品，喷淋液补入口的喷淋液需要定期进行置换。
63.在上述实现过程中，机械化澄清槽的尾气主要成分为氨气，本方案中采用的是强酸吸收弱碱，即采用硫酸作为喷淋液来吸收氨气。事实上，喷淋液的配置是根据尾气成分的酸碱特性来进行分析的，利用酸碱中和原理，配置一定浓度的酸(或碱)溶液。当尾气整体呈酸性时，喷淋液即可采用碱液。
64.第二方面，本技术实施例提供了一种尾气洗涤吸收方法，所述方法用于机械化澄清槽尾气的洗涤吸收，其中，所述方法采用上述的机械化澄清槽尾气洗涤吸收装置，包括如下步骤：
65.步骤s1：所述机械化澄清槽尾气在所述引风机的作用下通过集气管收集后送入洗涤塔；
66.步骤s2：所述放散尾气从所述洗涤塔的底部进入后，在冷却段经循环冷却介质冷却至25
‑
30℃，然后进入所述洗涤塔的洗涤段；
67.步骤s3：在所述洗涤段的上段装有聚丙烯花环填料的区域，喷淋液对所述放散尾气进行吸收净化；
68.步骤s4：净化后的放散尾气经引风机对空排放，与放散尾气交互后的喷淋液从所述洗涤塔的底座的放空口排入硫酸铵母液地下槽。
69.本发明提供的机械化澄清槽尾气洗涤吸收装置和方法，放散尾气在引风机的作用下，自下而上被抽入带有冷却段和填料区域的洗涤塔，与自上而下的喷淋液逆向接触并交互后，有毒有害成分被吸收后对空排放。本方案中采用的是强酸吸收弱碱，即采用硫酸作为喷淋液来吸收氨气，吸收氨气的喷淋液(硫酸铵富液)随着浓度增加，逐渐达到饱和后，可排入焦化硫铵工序饱和器采用结晶法生产硫酸铵产品，实现回收利用。该装置能高效处理机械化澄清槽尾气排放问题，运行和控制方便，易于实施，不会造成安全问题和二次污染。
70.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。