焦化厂污水站废气处理工艺的制作方法

文档序号:15274832发布日期:2018-08-28 22:51阅读:1356来源:国知局

本发明属于废气处理技术领域,具体涉及一种焦化厂污水站废气处理工艺。



背景技术:

低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当外加电压达到气体的放电电压时,气体被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用,使污染物分子在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。

低温等离子体的产生途径很多,例如低温等离子体工业废气处理技术采用的放电形式为双介质阻挡放电(doubledielectricbarrierdischarge,简称ddbd),介质阻挡放电是一种获得高气压下低温等离子体的放电方法,这种放电产生于两个电极之间。介质阻挡放电可以在0.1~10×105pa的气压下进行,具有辉光放电的大空间均匀放电和电晕放电的高气压运行的特点。整个放电是由许多在空间和时间上随机分布的微放电构成,这些微放电的持续时间很短,一般在10ns量级。介质层对此类放电有两个主要作用:一是限制微放电中带电粒子的运动,使微放电成为一个个短促的脉冲;二是让微放电均匀稳定地分布在整个面状电极之间,防止火花放电。介质阻挡放电由于电极不直接与放电气体发生接触,从而避免了电极的腐蚀问题。

介质阻挡放电等离子体技术具有以下优点:

①介质阻挡放电产生的低温等离子体中,电子能量高,几乎可以和所有的恶臭气体分子作用。

②反应快,不受气速限制。

③采用防腐蚀材料,电极与废气不直接接触,根本上解决了设备腐蚀问题。

④只需用电,操作极为简单,无需派专职人员看守,基本不占用人工费。

⑤设备启动、停止十分迅速,随用随开,不受气温的影响。

⑥气阻小,工艺成熟。

低温等离子体净化工业废气的工作原理:

放电过程中,电子从电场中获得能量,通过碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能,这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团,同时空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、臭氧和羟基氧等活性基团,这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化学反应。从等离子体的活性基团组成可以看出,等离子体内部富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,最终转化为co2和h2o等物质,从而达到净化废气的目的。

另外,高能电子也能被卤素和氧气等电子亲和力较强的物质俘获,成为负离子。这类负离子具有很好的化学活性,在化学反应中起着重要的作用。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种焦化厂污水站废气处理工艺,处理效果好、运行费用低廉、运行稳定、操作管理简便、即开即用。

本发明所述的焦化厂污水站废气处理工艺,步骤如下:

(1)焦化厂污水站的污水池采用密封罩进行废气封闭收集,收集后的废气在引风机的抽吸下,进入洗涤塔,通过投加碱液处理废气中的酸性气体,之后进入除水器,进行除水预处理;

(2)之后再进入低温等离子处理系统进行恶臭物质的处理;

(3)最后残余异味气体再经过催化氧化塔净化后达标排放。

步骤(1)中密封罩为固定式反吊膜密封罩或随动式反吊膜密封罩。

步骤(1)中引风机为侧吸式离心通风机。

步骤(2)中低温等离子处理系统为双介质阻挡放电等离子处理系统。

步骤(2)中低温等离子处理系统为低温等离子体氧化反应器。

低温等离子体氧化反应器为排级低温等离子体氧化反应器。

低温等离子体氧化反应器包括电源、放电盘、高压包和控制系统。

固定式反吊膜密封罩采用了抗腐蚀能力很强的氟碳纤维膜把废气罩住,钢结构在外面将膜悬吊,同时解决了废气密闭和骨架支撑的防腐问题。

反吊既发挥了氟碳纤维膜的抗腐蚀性能,又从根本上解决了钢结构由于与腐蚀性气体接触而带来的腐蚀问题;氟碳纤维膜对应的材料有抗紫外线、耐寒、耐热等优点,同时膜材质轻、抗拉伸强度大,工程安装快捷。

随动式反吊膜密封罩常用于配备了桥架和刮泥板的污水池。这种污水池废臭气收集方式利用pe索及不锈钢锚头支撑膜材料,采用钢结构固定在污水池周边再通过轴轮行走于池边沿,并预留观察窗。膜结构以中心为轴向周边发散覆盖池体,钢结构桥架在密封罩外侧,减少了与腐蚀性气体接触,从而避免因腐蚀造成的费用。

相对于固定式反吊膜密封罩,随动式反吊膜密封罩可以大大减小气量,可按照不进人密封罩设计并减少换气时间,提高设备安全度,同时将污水处理设备(如刮泥机)露在废臭气收集体外面避免防腐改造,大大降低成本。

洗涤塔的工作机理:洗涤塔内局部装填固态复合填料作为反应接触基质,当恶臭气体在引风机的作用下穿过填料层,与通过喷嘴呈发散雾状喷出的液相在固相填料表面充分接触,恶臭气体中的污染因子被吸收中和,从而达到去除消除异味的目的。洗涤塔具有处理效果好、运行费用低、耐冲击负荷能力强、运行稳定可靠、即开即用、即关即停等优点。

洗涤塔的空塔流速为0.6-0.8m/s。

预处理后的气体通过气体分配器均布后进入排级等离子体反应器,以使每个等离子体反应管中通过的气体量等同,同时也使来自不同工段的废气进行充分混合,达到均质目的。

低温等离子体氧化反应器为方形一体化设备,电源、放电盘、高压驱动、控制系统等均装配在一体化设备壳体内。

引风机为全负压操作,可有效防止风管、风阀及设备的泄漏;引风机采用变频控制,供调节风量、风机维护使用。

催化氧化塔中填料可有效吸附碎片粒子和活性氧等,并促进吸附在填料上的这些成分发生催化反应。由于该填料不是用来吸附有机质的,且始终有活性氧等成分存在,因此,填料即使吸附了少量有机质,也会因为臭氧等氧化反应的存在,使得填料始终处于非饱和状态,即催化氧化塔采用的填料无需更换,可长期使用。催化氧化塔具有运行费用低、耐冲击负荷能力强、运行稳定可靠、即开即用、即关即停等优点。

本发明与现有技术相比,具有如下有益效果:

焦化厂污水波动性大,浓度高,含有多种污染成分,例如煤焦油、氨气、硫化氢、甲硫醇等;处理难度大,采用传统洗涤法、光催化氧化法、生物法均无法满足现有废气排放标准。采用本发明以ddbd双介质阻挡放电低温等离子技术为核心的组合废气治理工艺处理后,可完全达标排放。

本发明应用于焦化厂污水站恶臭气体治理,具有处理效果好(几乎可以处理目前常见的各种恶臭气体)、运行费用低廉(每立方米气量运行费用仅为1~5分钱)、运行稳定、操作管理简便、即开即用的优点。

本发明采用ddbd双介质阻挡放电低温等离子技术为核心的废气处理工艺对于各行业污水站废气异味处理具有广泛的适用性和较低廉的运行成本。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1

(1)焦化厂污水站的污水池采用固定式反吊膜密封罩进行废气封闭收集,确保大部分异味不散发在周围空间;收集后的废气在引风机的抽吸下,进入洗涤塔,洗涤塔的空塔流速为0.8m/s,通过投加碱液处理废气中大部分的硫化氢等酸性气体,之后进入除水器,进行除水预处理;

(2)之后再进入低温等离子处理系统进行恶臭物质的处理,在等离子环节去除掉绝大部分的污染物质;

(3)最后残余异味气体再经过催化氧化塔净化后达标排放。

实施例2

(1)焦化厂污水站的污水池采用随动式反吊膜密封罩进行废气封闭收集,确保大部分异味不散发在周围空间;收集后的废气在引风机的抽吸下,进入洗涤塔,洗涤塔的空塔流速为0.6m/s,通过投加碱液处理废气中大部分的硫化氢等酸性气体,之后进入除水器,进行除水预处理;

(2)之后再进入低温等离子处理系统进行恶臭物质的处理,在等离子环节去除掉绝大部分的污染物质;

(3)最后残余异味气体再经过催化氧化塔净化后达标排放。

实施例3

(1)焦化厂污水站的污水池采用固定式反吊膜密封罩进行废气封闭收集,确保大部分异味不散发在周围空间;收集后的废气在引风机的抽吸下,进入洗涤塔,洗涤塔的空塔流速为0.7m/s,通过投加碱液处理废气中大部分的硫化氢等酸性气体,之后进入除水器,进行除水预处理;

(2)之后再进入低温等离子处理系统进行恶臭物质的处理,在等离子环节去除掉绝大部分的污染物质;

(3)最后残余异味气体再经过催化氧化塔净化后达标排放。

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